KR20210004679A - 이동 로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 이동 로봇 및 그 제어방법은, 360도 화각의 카메라를 이용하여 한번에 영역을 360도를 하나의 영상으로 촬영하고, 영상을 변환하여 단말 또는 서버로 전송함으로써, 영역을 모니터링 하고 감시하는데 있어서 사각 지대를 최소화할 수 있고 실내영역 전체를 확인할 수 있으므로 감시가 용이하고, 사영상을 단말로 전송하여 단말을 통해 실시간으로 감시할 수 있으며, 사용자에게 다양한 각도의 영상을 제공할 수 있다.

Description

이동 로봇 및 그 제어방법{Moving Robot and controlling method}

본 발명은 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것으로, 실내 영상을 촬영하여 실시간으로 제공하는 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동 로봇은 영역 내에서 스스로 주행하여 지정된 동작을 수행한다. 예를 들어 청소용 로봇은 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 자동으로 청소한다.

이동 로봇은 실내 영역을 자유롭게 주행할 수 있고, 카메라가 구비됨에 따라 침입을 감지하는 방범모드로 사용될 수 있다.

또한, 실내에 가정용 CCTV를 설치하는 사례가 증가함에 따라, 이동 로봇의 카메라를 이용하는 다양한 방안을 모색하는 추세이다. 특히 360도를 촬영하는 카메라가 구비되는 로봇이 다수 공개되고 있다.

대한민국 등록특허 KR10-1796478는 비행유닛, 비행유닛을 보호하는 구(球)형 프레임, 프레임에 결합되어 있는 복수의 카메라로 구성되어, 영상에 특정 물체가 감지되거나 프레임에 충격이 감지되면 해당 물체를 360도 영상으로 촬영한다. 각각의 카메라는 상대적인 각도가 설정되어 있어, 복수의 카메라로부터 촬영된 영상을 하나로 결합하여 360도 영상을 제공한다.

이러한 종래발명은 360도를 커버하기 위하여 복수의 카메라가 필요하고, 각각의 카메라 별로 상대적인 각도를 저장하고 있어야 영상을 결합할 수 있으므로, 하나의 카메라라도 각도가 틀어지는 경우 360도 영상을 생성할 수 없는 문제점이 있다. 복수의 카메라로부터 촬영된 영상을 결합하기 위해서는 각각의 영상이 겹치는 영역을 분석하여 연결해야 하므로 고사양의 프로세서가 필요하다는 문제점이 있다. 또한, 복수의 영상을 결합하는 영상 처리 과정에 많은 시간이 송되므로 영상의 이용이 제한적이고, 영상이 로봇 내부에 저장되어 외부와 공유할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 대한민국 공개특허 10-2017-0048518는, 로봇청소기에 관한 것으로 360도 화각의 카메라가 로봇청소기 상부에 돌출된 형태로 구비됨에 따라, 360도 화각을 이용하여 촬영된 영상으로 주변 환경을 인식하도록 구성된다.

이러한 종래발명은 360도 화각의 카메라를 주변 환경을 인식하는 용도로만 사용하고 있으므로, 그 활용에 있어서 한계가 있다.

그에 따라, 본 발명은 이동 로봇의 카메라를 활용하여 실시간으로 실내 영상을 제공하여 청소이외의 다양한 기능을 제공하는 이동 로봇을 제안하고자 한다.

대한민국 등록특허 10-1796478호 대한민국 공개특허 10-2017-0048518호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 360를 촬영하는 카메라를 이용하여 실내 영상을 실시간으로 제공하는 이동 로봇 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 360도의 화각을 갖는 카메라를 포함하여, 실내 전체를 하나의 영상으로 촬영하는 이동 로봇 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명은 촬영되는 영상을 서버를 통해 제공함으로써, 외부에 위치한 사용자가 서버 접속을 통해 24시간 언제나 실내 상황을 영상으로 확인할 수 있는 이동 로봇 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명은 360도 화각의 영상을 통해 실내를 감시하는 CCTV 또는 홈가드 기능을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 및 그 제어방법은, 360도 화각의 카메라를 포함하여 실내 영역의 영상을 촬영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 카메라의 방향에 관계없이 하나의 영상으로 실내 영역 전체를 촬영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 영역을 주행하는 본체; 360도 화각의 카메라를 포함하는 영상획득부; 상기 영상획득부에 의해 촬영되는 360도 화각의 영상을 일반화각의 영상데이터로 변환하는 영상처리부; 상기 영상데이터를 단말로 전송하는 통신부; 사용자 입력에 대응하여 상기 영상획득부를 통해 상기 영역을 촬영하고, 상기 영상데이터가 상기 통신부를 통해 상기 단말로 전송되도록 하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는 감시모드 또는 실시간모드가 설정되면, 상기 영상획득부를 동작시켜 상기 영상데이터를 스트리밍방식으로 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 영상처리부는 기 촬영된 영상데이터와 비교하여 상기 영역에서의 움직임을 감지하고, 상기 제어부는 움직임이 감지되면, 움직임감지에 따른 알림을 상기 통신부를 통해 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 단말은, 수신되는 상기 영상데이터에 포함되는 상기 영역에 대한 360도의 영상 중, 상기 본체의 주행방향을 기준으로 제 1 각도의 영상을 화면에 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 단말은 상기 영상의 각도를 변경하는 좌측화살표와 우측화살표를 표시하고, 상기 좌측화살표 및 상기 우측화살표 중 어느 하나가 선택되면, 상기 제 1 각도로부터 선택된 방향으로 소정각도 이동된 제 2 각도의 영상을 상기 화면에 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 단말은 상기 화면의 상단에 주행방향을 변경하기 위한 제어용 화살표를 표시하고, 상기 제어용 화살표가 선택되면, 상기 영상의 각도정보에 대응하여 주행방향 변경에 대한 제어명령을 상기 본체로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 영상획득부를 통해 영역에 대한 360도 화각의 영상을 촬영하는 단계; 상기 360도 화각의 영상을 일반화각의 영상데이터로 변환하는 단계; 상기 영역의 360도 영상이 포함된 상기 영상데이터를 단말로 전송하는 단계; 및 본체가 상기 영역을 주행하는 동안 상기 영상을 촬영하여 상기 단말로 상기 영상데이터를 전송하는 단계;를 포함한다.

상기 영상데이터를 기 촬영된 영상데이터와 비교하여 상기 영역에서의 움직임을 감지하는 단계; 및 움직임이 감지되면, 움직임감지에 따른 알림을 상기 단말로 전송하는 단계;를 더 포함한다.

상기 단말이, 상기 영상데이터에 포함되는 상기 영역에 대한 360도의 영상 중, 상기 본체의 주행방향을 기준으로 제 1 각도의 영상을 화면에 표시하는 단계; 를 더 포함한다.

상기 영상의 각도를 변경하는 좌측화살표와 우측화살표를 표시하는 단계; 및 상기 좌측화살표 및 상기 우측화살표 중 어느 하나가 선택되면, 상기 제 1 각도로부터 선택된 방향으로 소정각도 이동된 제 2 각도의 영상을 상기 화면에 표시하는 단계;를 더 포함한다.

상기 단말이, 상기 화면의 상단에 주행방향을 변경하기 위한 제어용 화살표를 표시하는 단계;상기 제어용 화살표가 선택되면, 상기 영상의 각도정보에 대응하여 주행방향 변경에 대한 제어명령을 상기 본체로 전송하는 단계;를 더 포함한다.

본 발명의 이동 로봇 및 그 제어방법은 한번에 360도를 하나의 영상으로 촬영할 수 있다.

본 발명은 360도의 실내영역이 하나의 영상에 포함됨에 따라 사각 지대를 최소화하고 실내영역 전체를 확인할 수 있다.

본 발명은 카메라 방향에 관계없이 한번에 360도를 촬영함에 따라 촬영되지 않는 영역이 없으므로 정확한 실시간 감시가 가능하다.

본 발명은 영상을 서버를 통해 실시간으로 제공함으로써, 사용자가 외부에서 시간에 관계없이 접속하여 실내 영역에 대한 영상을 확인할 수 있다.

본 발명은 360도 화각의 영상을 통해 사용자에게 다양한 형태의 영상을 제공할 수 있다.

본 발명은 영상처리를 통해 360도 영상을 변환하여, 일반적인 시각에서의 영상을 제공할 수 있다.

본 발명은, 감시기능이 향상되고 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 실내의 환경변화를 영상을 통해 용이하게 확인할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇이 도시된 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇에 의해 촬영되는 영상이 도시된 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 영상을 변환하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 영상으로부터 특정 영역을 확인하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 회전에 따른 주행경을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 복수의 영역에 대한 지도가 도시된 도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 영상을 이용한 감시에 따른 실시예가 도시된 도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 실시간 감시영상을 제공하는 방법이 도시된 순서도이다.
도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 영상을 이용한 감시방법이 도시된 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 발명의 제어구성은 적어도 하나의 프로세서로 구성될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇이 도시된 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은 영역 내에서 이동하며, 주행 중에 바닥 상의 먼지 등의 이물질을 흡입하도록 구성된다.

이동 로봇(1)은 지정된 동작을 수행하는 본체(10)와, 본체(10)의 전면에 배치되어 장애물을 감지하는 장애물감지부(100), 360도의 영상을 촬영하는 영상획득부(170)를 포함한다.

본체(10)는 외관을 형성하며 내측으로 본체(10)를 구성하는 부품들이 수납되는 공간을 형성하는 케이싱(미도시)과, 케이싱에 회전 가능하게 구비되는 좌륜(36)과 우륜(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 이동 로봇은 케이싱에 배치되고 바닥면을 향해 형성되어 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입하는 흡입유닛(180))을 포함하여 청소를 수행한다.

본체는 좌륜과 우륜이 회전함에 따라 본체(10)가 영역의 바닥을 따라 이동된다. 본체(10)는 좌륜과 우륜을 구동시키는 주행부(미도시)를 포함할 수 있다. 주행부는 적어도 하나의 구동모터를 포함할 수 있다.

흡입유닛(180)은 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(미도시)과, 흡입 팬의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(미도시)를 포함할 수 있다. 흡입유닛은 흡입구를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 채집통(미도시)을 포함할 수 있다.

흡입유닛(180)은 회전 브러시(미도시)를 포함하여, 기류를 흡입함과 동시에 회전 동작하여 이물질의 채집을 보조한다. 흡입유닛은 필요에 따라 탈부착 가능하게 구성된다. 본체(10)는 케이싱의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 복수의 브러시(미도시)가 더 구비될 수 있다.

또한, 흡입유닛(180)에는 물걸레청소부가 탈부착될 수 있다. 물걸레청소부는 흡입구의 후면에 장착될 수 있다. 경우에 따라 물걸레청소부는 흡입유닛과 별도로 구성되어 흡입유닛에 체결고정되는 위치에 교체되어 장착될 수 있다. 물걸레청소부는 이동 중에, 회전하며 주행방향의 바닥면을 닦는다.

본체(10)는 케이싱의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 복수의 브러시(미도시)가 더 구비될 수 있다. 수의 브러시는 회전에 의해 청소구역의 바닥으로부터 먼지들을 제거하며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구를 통해 흡입되어 채집통에 모인다.

케이싱의 상면에는 사용자로부터 이동 로봇(1)의 제어를 위한 각종 명령을 입력받는 조작부(미도시)를 포함하는 컨트롤 패널이 구비될 수 있다.

또한, 본체의 전면 또는 상면에는 영상획득부(170)와 장애물감지부(100)가 배치된다.

장애물감지부(100)는 주행방향 또는 본체(10)의 주변에 위치하는 장애물을 감지한다.

영상획득부(170)는 360도 화각을 갖는 카메라로 구성되어, 실내 영역에 대한 영상을 촬영한다. 영상획득부를 통해 촬영된 영상을 바탕으로 실내 영역에 대한 감시뿐 아니라, 본체 주변의 장애물을 감지할 수 있다.

영상획득부(170)는 본체(10)의 상부에 배치되어 천장을 향하도록 구비될 수 있다.

영상획득부(170)는 이동 로봇(1)의 상부 촬영하되, 360도 화각을 가지므로 천장 뿐 아니라 본체의 전, 후, 좌, 우를 촬영할 수 있다.

영상획득부(170)는 전방을 촬영하는 별도의 카메라가 더 포함될 수 있다. 또한, 영상획득부(170)는 바닥면을 촬영하는 카메라가 별도로 구비될 수 있다.

이동 로봇(1)은 현재의 위치정보를 획득하기 위한 위치획득수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이동 로봇(1)은, GPS, UWB를 포함하여 현재 위치를 판단한다. 또한 이동 로봇(1)은 영상을 이용하여 현재위치를 판단할 수 있다.

본체(10)에는 재충전이 가능한 배터리(미도시)가 구비되며, 배터리의 충전 단자(미도시)가 상용 전원(예를 들어, 가정 내의 전원 콘센트)과 연결되거나, 상용 전원과 연결된 별도의 충전대(미도시)에 본체(10)가 도킹되어, 충전 단자가 충전대의 단자와의 접촉을 통해 상용 전원과 전기적으로 연결되고, 배터리의 충전이 이루어질 수 있다. 이동 로봇(1)을 구성하는 전장 부품들은 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 따라서, 배터리가 충전된 상태에서 이동 로봇(1)은 상용 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 자력 주행이 가능하다.

이하, 이동 로봇(1)은 청소용 이동 로봇인 것을 예로 하여 설명하나, 이에 한정되지 아니하며, 영역을 자율 주행하며 소리를 감지하는 로봇이라면 적용 가능함을 명시한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 주행부(290), 청소부(260), 데이터부(280), 장애물감지부(100), 영상획득부(170), 센서부(150), 통신부(270), 조작부(160), 출력부(190) 그리고 동작 전반을 제어하는 제어부(200)를 포함한다.

조작부(160)는 적어도 하나의 버튼, 스위치, 터치패드 등의 입력수단을 포함하여 사용자명령을 입력받는다. 조작부는 앞서 설명한 바와 같이 본체(10)의 상단부에 구비될 수 있다.

출력부는 LED, LCD와 같은 디스플레이를 구비하고, 이동 로봇(1)의 동작모드, 예약 정보, 배터리 상태, 동작상태, 에러상태 등을 표시한다. 또한, 출력부(190)는 스피커 또는 버저를 구비하여, 동작모드, 예약 정보, 배터리 상태, 동작상태, 에러상태에 대응하는 소정의 효과음, 경고음 또는 음성안내를 출력한다.

데이터부(280)에는 영상획득부(170)로부터 입력되는 획득영상이 저장되고, 장애물인식부(210)가 장애물을 판단하기 위한 기준데이터가 저장되며, 감지된 장애물에 대한 장애물정보가 저장된다.

데이터부(280)는 영상획득부로부터 촬영되는 영상을 저장하고, 촬영된 영상으로부터 추출된 변환영상을 저장한다.

데이터부(280)는 장애물의 종류를 판단하기 위한 장애물데이터, 촬영되는 영상이 저장되는 영상데이터, 영역에 대한 지도데이터가 저장된다. 지도데이터에는 장애물정보가 포함되며, 이동 로봇에 의해 탐색되는 주행가능한 영역에 대한 다양한 형태의 맵(지도)이 저장된다.

또한, 데이터부(280)에는 이동 로봇의 동작을 제어하기 위한 제어데이터 및 이동 로봇의 청소모드에 따른 데이터, 센서부(150)에 의한 초음파/레이저 등의 감지신호가 저장된다.

또한, 데이터부(280)는, 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장하는 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다.

통신부(270)는, 무선통신 방식으로 단말(300)과 통신한다. 또한, 통신부(270)는 가정 내 네트워크를 통해, 인터넷망에 연결되어, 외부의 서버(미도시) 또는 이동 로봇을 제어하는 단말(300)과 통신할 수 있다.

통신부(270)는 생성되는 지도를 단말(300)로 전송하고, 단말로부터 청소명령을 수신하며, 이동 로봇의 동작상태, 청소상태에 대한 데이터를 단말로 전송한다. 또한, 통신부(270)는 주행 중에 감지되는 장애물에 대한 정보를 단말(300) 또는 서버(미도시)로 전송할 수 있다. 통신부(270)는 지그비, 블루투스 등의 근거리 무선통신, 와이파이, 와이브로 등의 통신모듈을 포함하여 데이터를 송수신한다.

통신부(270)는 충전대(40)와 통신하며 충전대 복귀신호 또는 충전대 도킹을 위한 가이드신호를 수신할 수 있다. 이동 로봇(1)은 통신부(270)를 통해 수신되는 신호를 바탕으로 충전대를 탐색하고, 충전대에 도킹한다.

한편, 단말(300)은 통신모듈이 탑재되어 네트워크 접속이 가능하고 이동 로봇을 제어하기 위한 프로그램, 또는 이동 로봇 제어용 어플리케이션이 설치된 기기로, 컴퓨터, 랩탑, 스마트폰, PDA, 태블릿PC 등의 기기가 사용될 수 있다. 또한, 단말은, 스마트 워치 등의 웨어러블(wearable) 장치 또한 사용될 수 있다.

단말(300)은 이동 로봇(1)으로부터 수신되는 데이터에 따라, 소정의 경고음을 출력하거나, 수신된 영상을 표시할 수 있다.

주행부(290)는 적어도 하나의 구동모터를 포함하여 주행제어부(230)의 제어명령에 따라 이동 로봇이 주행하도록 한다. 주행부(290)는 앞서 설명한 바와 같이, 좌륜(36(L))을 회전시키는 좌륜 구동모터와 우륜(36(R))을 회전시키는 우륜 구동모터를 포함할 수 있다.

청소부(260)는 브러쉬를 동작시켜 이동 로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하기 쉬운 상태로 만들고, 흡입장치를 동작시켜 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 청소부(260)는 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입하는 흡입유닛(34)에 구비되는 흡입 팬의 동작을 제어하여 먼지가 흡입구를 통해 이물질 채집통에 투입되도록 한다.

또한, 청소부(260)는 본체의 저면부 후방에 설치되어 바닥면과 접하여 바닥면을 물걸레질하는 물걸레청소부(미도시), 물걸레청소부로 물을 공급하는 물통(미도시)을 더 포함할 수 있다. 청소부(260)는 청소툴이 장착될 수 있다. 예를 들어 물걸레패드가 물걸레청소부에 장착되어 바닥면을 청소할 수 있다. 청소부(260)는 물걸레청소부의 물걸레패드에 회전력을 전달하는 별도의 구동수단을 더 포함할 수 있다.

배터리(미도시)는 구동 모터뿐만 아니라, 이동 로봇(1)의 작동 전반에 필요한 전원을 공급한다. 배터리가 방전될 시, 이동 로봇(1)은 충전을 위해 충전대로 복귀하는 주행을 할 수 있으며, 이러한 복귀 주행 중, 이동 로봇(1)은 스스로 충전대의 위치를 탐지할 수 있다. 충전대는 소정의 복귀 신호를 송출하는 신호 송출부(미도시)를 포함할 수 있다. 복귀 신호는 초음파 신호 또는 적외선 신호일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

장애물감지부(100)는 소정 형태의 패턴을 조사하여, 조사된 패턴을 영상으로 획득한다. 장애물감지부는 적어도 하나의 패턴조사부(미도시)와 패턴획득부를 포함할 수 있다. 또한, 장애물감지부는 초음파센서, 레이저센서, 적외선센서, 3D 센서 등의 센서를 포함하여, 주행방향에 위치하는 장애물의 위치, 거리 크기를 감지할 수 있다. 또한, 장애물감지부(100)는 주행방향에 대한 영상으로 장애물을 감지할 수 있다. 센서부와 영상획득부는 장애물감지부에 포함될 수 있다.

센서부(150)는 복수의 센서를 포함하여 장애물을 감지한다. 센서부(150)는 초음파센서, 레이저센서, 적외선센서 중 적어도 하나를 이용하여 전방, 즉 주행방향의 장애물을 감지한다. 센서부(150)는 장애물감지부에 의해 감지하지 못하는 장애물을 감지하는 보조수단으로 사용될 수 있다.

또한, 센서부(150)는 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서를 더 포함할 수 있다. 센서부(150)는 송출되는 신호가 반사되어 입사되는 경우, 장애물의 존재 여부 또는 장애물까지의 거리에 대한 정보를 장애물 감지신호로써 제어부(200)로 입력한다.

센서부(150)는 적어도 하나의 기울기센서를 포함하여 본체의 기울기를 감지한다. 기울기센서는 본체의 전, 후, 좌, 우 방향으로 기울어지는 경우, 기울어진 방향과 각도를 산출한다. 기울기센서는 틸트센서, 가속도센서 등이 사용될 수 있고, 가속도센서의 경우 자이로식, 관성식, 실리콘반도체식 중 어느 것이나 적용 가능하다.

또한, 센서부(150)는 이동 로봇(1)의 내부에 설치되는 센서를 통해 동작상태, 이상여부를 감지할 수 있다.

영상획득부(170)는 360도의 화각을 갖는 카메라로 구성된다.

영상획득부(170)는 피사체의 상을 전기적 신호로 변환시킨 후 다시 디지털 신호로 바꿔 메모리소자에 기억시키는 카메라를 포함할 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 광학렌즈와, 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수개의 광다이오드(photodiode, 예를들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를 들어, CMOS image sensor)와, 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능하다.

이미지센서는 광학 영상(image)을 전기적 신호로 변환하는 장치로, 다수개의 광 다이오드(photo diode)가 집적된 칩으로 구성되며, 광 다이오드로는 픽셀(pixel)을 예로 들 수 있다. 렌즈를 통과한 광에 의해 칩에 맺힌 영상에 의해 각각의 픽셀들에 전하가 축적되며, 픽셀에 축적된 전하들은 전기적 신호(예를들어, 전압)로 변환된다. 이미지센서로는 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등이 잘 알려져 있다.

영상획득부(170)는 이동 로봇이 동작하면, 연속적으로 영상을 촬영한다. 또한, 영상획득부(170)는 소정 주기 또는 소정 거리 단위로 영상을 촬영할 수 있다.

영상획득부(170)는 이동 로봇의 이동 속도에 따라 촬영 주기를 설정할 수 있다.

영상획득부(170)는 본체가 주행하는 중에 촬영되는 영상을 영상데이터로써 데이터부(280)에 저장한다.

장애물감지부는 감지되는 장애물의 위치 또는 그 움직임에 대한 정보를 제어부(200)로 입력한다. 센서부(150)는 구비되는 센서에 의해 감지되는 장애물에 대한 감지신호를 제어부로 입력할 수 있다. 영상획득부(170)는 촬영된 영상을 제어부로 입력한다.

제어부(200)는 주행영역 중 지정된 영역 내에서, 이동 로봇이 주행하도록 주행부(290)를 제어한다.

제어부(200)는 조작부(160)의 조작에 의해 입력되는 데이터를 처리하여 이동 로봇의 동작모드를 설정하고, 동작상태를 출력부(190)를 통해 출력하며, 동작상태, 에러상태 또는 장애물 감지에 따른 경고음, 효과음, 음성안내가 출력부의 스피커를 통해 출력되도록 한다.

제어부(200)는 영상획득부(170)로부터 획득되는 영상, 센서부(150) 또는 장애물감지부(100) 로부터 감지되는 장애물정보를 바탕으로 주행영역에 대한 지도를 생성한다. 제어부(200)는 영역내의 주행중 장애물 정보를 바탕으로 지도를 생성하되, 영상획득부의 영상으로부터 주행영역의 형태를 판단하여 지도를 생성할 수 있다.

제어부(200)는 영상획득부(170) 또는 장애물감지부(100) 로부터 감지되는 장애물에 대하여, 장애물을 인식하고, 그에 대응하여 특정 동작을 수행하거나 또는 경로를 변경하여 이동하도록 주행부를 제어한다. 또한, 제어부는 필요에 따라 출력부를 통해 소정의 효과음 또는 경고음을 출력할 수 있고, 영상을 촬영하도록 영상획득부를 제어할 수 있다.

제어부(200)는 주행 중, 주행부(290) 및 청소부(260)를 제어하여, 이동 로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡수하도록 함으로써 주행구역에 대한 청소를 수행한다. 그에 따라 청소부(260)는 브러쉬를 동작시켜 이동 로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하기 쉬운 상태로 만들고, 흡입장치를 동작시켜 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 주행 중에 이물질을 흡입하여 청소를 수행하도록 청소부를 제어한다.

제어부(200)는 배터리의 충전용량을 체크하여 충전대로의 복귀 시기를 결정한다. 제어부(200)는 충전용량이 일정값에 도달하면, 수행중이던 동작을 중지하고, 충전대 복귀를 위해 충전대 탐색을 시작한다. 제어부(200)는 배터리의 충전용량에 대한 알림 및 충전대 복귀에 대한 알림을 출력할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 충전대로부터 송신되는 신호가 통신부(270)를 통해 수신되는 경우, 충전대로 복귀할 수 있다.

제어부(200)는 장애물인식부(210), 맵생성부(220), 주행제어부(230), 위치인식부(240), 영상처리부(250)를 포함한다.

맵생성부(220)는 초기 동작 시, 또는 영역에 대한 지도가 저장되어 있지 않은 경우, 영역을 주행하면서 장애물 정보를 바탕으로 영역에 대한 지도를 생성한다. 또한, 맵생성부(220)는 주행중 획득되는 장애물 정보를 바탕으로, 기 생성된 지도를 갱신한다. 또한, 맵생성부(220)는 주행 중 획득되는 영상을 분석하여 영역의 형태를 판단하여 지도를 생성한다.

맵생성부(220)는 기초맵 생성 후, 청소영역을 복수의 영역으로 구분하고, 복수의 영역을 연결하는 연결통로를 포함하며, 각 영역 내의 장애물에 대한 정보를 포함하여 지도를 생성한다.

맵생성부(220)는 구분된 각 영역에 대하여, 영역의 형태를 가공한다. 맵생성부(220)는 구분된 영역에 대하여 속성을 설정할 수 있다.

또한, 맵생성부(220)는 영상으로부터 추출된 특징으로부터 영역을 구분할 수 있다. 맵생성부(220)는 특징의 연결관계를 바탕으로 문의 위치를 판단할 수 있고, 그에 따라 영역 간의 경계선을 구분하여 복수의 영역으로 구성된 지도를 생성할 수 있다.

장애물인식부(210)는 영상획득부(170) 또는 장애물감지부(100)로부터 입력되는 데이터를 통해 장애물을 판단하고, 맵생성부(220)는 주행구역에 대한 지도를 생성하고, 감지되는 장애물에 대한 정보가 지도에 포함되도록 한다.

장애물인식부(210)는 장애물감지부(100)로부터 입력되는 데이터를 분석하여 장애물을 판단한다. 장애물감지부의 감지신호, 예를 들어 초음파 또는 레이저 등의 신호에 따라 장애물의 방향 또는 장애물까지의 거리를 산출한다. 또한, 장애물인식부는 패턴이 포함된 획득 영상을 분석하여 패턴을 추출하고 패턴의 형태를 분석하여 장애물을 판단할 수 있다. 장애물인식부(210)는 초음파 또는 적외선 신호를 이용하는 경우 장애물과의 거리 또는 장애물의 위치에 따라 수신되는 초음파의 형태, 초음파가 수신되는 시간에 차이가 있으므로 이를 바탕으로 장애물을 판단한다.

장애물인식부(210)는 영상획득부(170)를 통해 촬영된 영상을 분석하여 본체 주변에 위치한 장애물을 판단할 수 있다.

장애물인식부(210)는 인체를 감지할 수 있다. 장애물인식부(210)는 장애물감지부(100) 또는 영상획득부(170)를 통해 입력되는 데이터를 분석하여 실루엣, 크기, 얼굴형태 등을 바탕으로 인체를 감지하고, 해당 인체가 등록된 사용자인지 여부를 판단한다.

장애물인식부(210)는 기 등록된 사용자의 데이터, 예를 들어 사용자에 대한 이미지, 사용자의 형상에 따른 특징을 데이터로써 저장하여, 인체 감지 시 등록된 사용자인지 여부를 판단할 수 있다.

장애물인식부(210)는 반려동물 또한 인식할 수 있다. 장애물인식부(210)는 영상데이터를 분석하여 장애물의 특징으로 추출하고, 장애물의 형상(형태), 크기 및 색상 바탕으로 장애물을 판단하며, 그 위치를 판단한다.

장애물인식부(210)는 영상데이터로부터 영상의 배경을 제외하고, 기 저장된 장애물데이터를 바탕으로 장애물의 특징을 추출하여 장애물의 종류를 판단할 수 있다. 장애물데이터(181)는 서버로부터 수신되는 새로운 장애물데이터에 의해 갱신된다. 이동 로봇(1)은 감지되는 장애물에 대한 장애물데이터를 저장하고 그 외 데이터에 대하여 서버로부터 장애물의 종류에 대한 데이터를 수신할 수 있다.

또한, 장애물인식부(210)는 인식된 장애물의 정보를 장애물데이터에 저장하고, 또한, 인식 가능한 영상데이터를 통신부(270)를 통해 서버로 전송하여 장애물의 종류를 판단하도록 한다. 통신부(270)는 적어도 하나의 영상데이터를 서버로 전송한다.

영상처리부(250)는 영상획득부(170)의 영상데이터를 변환하여 일반 화각의 영상으로 변환할 수 있다. 영상처리부(250)는 360도 화각의 영상데이터로부터 일반화각으로 전환하여 영상데이터를 생성한다. 일반화각은, 사람의 시각인 50도를 기준으로 40내지 60도의 범위 내에서 설정될 수 있다.

이하, 360도 화각의 영상데이터는 원본영상데이터, 변환된 영상은 영상데이터로 구분하여 설명하고자 한다.

영상처리부(250)는 영상획득부(170)로부터 입력되는 원본영상데이터를 전처리 후 분석한다. 영상처리부(250)는 영상데이터로부터 특징을 추출하여, 영상에 촬영된 피사체를 분석할 수 있다.

영상처리부(250)는 소정 시간 간격으로 영상데이터를 비교하여, 영역에 위치한 대상의 움직임을 감지할 수 있다. 또한, 영상처리부(250)는 영상데이터 내의 움직임을 바탕으로 침입을 감지할 수 있다. 또한, 영상처리부(250)는 영상데이터에 포함된 대상을 인식하여 등록되지 않은 새로운 대상에 대하여 침입 여부를 판단할 수 있다.

영상처리부(250)는 영상데이터를 압축하여 변환한다. 영상처리부(250)는 단말(300) 또는 서버로 전송하기 위해 지정된 영상포맷으로 영상을 변환할 수 있다.

장애물인식부(210)는 영상처리부에 의해 변환된 영상데이터를 바탕으로 장애물을 판단한다.

위치인식부(240)는 본체의 현재 위치를 산출한다. 위치인식부(240)는 영상획득부의 영상, 즉 영상데이터로부터 특징을 추출하여, 특징을 비교하여 현재 위치를 판단할 수 있다. 위치인식부(240)는 영상으로부터 본체 주변의 구조물, 천장의 형상 등을 이용하여 현재위치를 판단할 수 있다.

위치인식부는 영상데이터를 통해 지속적으로 영역 내의 현재 위치를 판단하고, 특징을 매칭하여 주변 구조물의 변화를 반영하여 학습하고, 위치를 산출한다.

주행제어부(230)는 지도를 바탕으로 영역을 주행하며, 감지되는 장애물 정보에 대응하여 이동방향 또는 주행경로를 변경하여 장애물을 통과하거나 또는 장애물을 회피하여 주행하도록 주행부(290)를 제어한다.

주행제어부(230)는 주행부(290)를 제어하여 좌륜 구동모터와 우륜 구동모터의 작동을 독립적으로 제어함으로써 본체(10)가 직진 또는 회전하여 주행하도록 한다. 주행제어부(230)는 청소명령에 따라 주행부(290)와 청소부(260)를 제어하여 본체(10)가 청소영역을 주행하면서 이물질을 흡입하여 청소가 수행되도록 한다.

주행제어부(230)는 맵생성부(220)에 의해 생성된 지도를 바탕으로 설정된 영역으로 이동하거나, 설정된 영역 내에서 본체가 이동하도록 주행부(290)를 제어한다. 또한, 주행제어부(230)는 장애물감지부(100)의 감지신호에 따라 장애물에 대응하여 소정의 동작을 수행하거나 주행경로를 변경하여 주행하도록 주행부를 제어한다.

주행제어부(230)는 감지되는 장애물에 대응하여, 회피, 접근, 접근거리에 대한 설정, 그리고 정지, 감속, 가속, 역주행, 유턴, 주행방향 변경 중 적어도 하나를 수행하도록 주행부를 제어한다.

또한, 주행제어부(230)는 에러를 출력하고, 필요에 따라 소정의 경고음 또는 음성안내를 출력할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇에 의해 촬영되는 영상이 도시된 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 영상획득부(170)는 실내 영역를 촬영하여 360도 화각의 영상을 획득한다.

이동 로봇(1)의 현재 위치를 기준으로 주변의 물체가 획득된 영상에 포함된다. 360도 화각의 영상은 카메라와의 거리에 따라 왜곡이 크게 발생할 수 있다.

영상획득부(170)는 단일렌즈로 360도 이미지를 촬영할 수 있는 옴니 디렉셔널 카메라(Omni-directional Camera) 를 포함한다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 옴니 디렉셔널 카메라는 가운데가 비어 있는 원형 이미지를 획득한다.

영상처리부(250)는 360도 화각의 원본영상데이터로부터 일반화각의 영상데이터를 추출한다. 일반화각은, 사람의 시각인 50도를 기준으로 40내지 60도의 범위 내에서 설정될 수 있다.

영상처리부(250)는 도 3의 (a)와 같은 원본영상데이터로부터 도 3의 (b)와 같은 영상데이터를 추출할 수 있다. 영상처리부는 원본영상데이터의 중앙점을 기준으로, 왜곡된 영상을 변환하여 영상데이터를 추출할 수 있다.

영상처리부(250)는 단독 프로세서 칩으로 본체(10)에 부착되어 있을 수도 있으며, 메인프로세서에 소프트웨어(SW)의 형태로 구현될 수 있다.

영상데이터에는 실내 영역에 위치하는 식탁(104), 쇼파(108), 테이블(103), 의자(101)(102), 싱크대(106), 냉장고(105), 서랍장(107) 등이 포함된다.

제어부(200)는 변환된 영성데이터를 통신부(270)를 통해 서버로 전송한다. 서버는 수신되는 영상데이터를 저장하고, 단말(300)의 요청에 따라 실시간으로 영상을 제공한다.

또한, 이동 로봇(1)은 단말과 다이렉트로 연결되는 경우, 영상데이터를 단말(300)로 전송할 수 있다.

이동 로봇(1)은 영상데이터는 서버로 전송할 수 있다. 서버는 영상데이터를 수신되여 스트리밍서비스를 제공할 수 있다.

이동 로봇(1)은 motion JPEG 혹은 streaming 방식으로 영상데이터를 전송한다.

단말(300)은 이동 로봇 제어용 어플리케이션을 포함하고, 어플리케이션의 홈뷰메뉴를 통해 서버에 접속하여 실시간 스트리밍을 통해 서버로부터 실내 영역에 대한 영상을 수신하여 표시한다. 단말(300)은 이동 로봇(1)과 연결된 경우 이동 로봇(1)으로부터 영상데이터를 수신하여 표시할 수 있다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇에 의해 촬영된 영상이 표시되는 단말이 도시된 도이다.

단말(300)은 사용자의 입력에 대응하여, 어느 하나의 화살표에 터치입력이 발생하면, 해당 화살표에 대응하여, 실내의 영상을 360도로 표시한다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 단말(300)은 수신되는 영상데이터를 표시하고, 실시간으로 실내 영역에 대한 제 1 영상(311)을 화면에 표시한다.

단말(300)은 화면의 좌측영역과 우측영역에 좌측화살표(304)와, 우측화살표(305)를 표시한다.

단말(300)은 화면의 하단에 이동 로봇(1)의 정면(기준)을 0도로 하는 각도가이드(302)를 표시한다. 좌측화살표 또는 우측화살표에 의해 현재 영상으로부터 좌측 또는 우측의 영상이 화면에 표시될 수 있다.

또한, 단말(300)은 화면의 우측영역 또는 좌측영역에 대하여 스윕(Swip)되는 경우 영상의 방향을 변경하여 표시할 수 있다.

화면의 하단에는 현재 표시되는 영상의 각도가 표시된다. 그에 따라 사용자는 이동 로봇의 진행방향과 비교하여 화면에 표시되는 영상의 방향을 확인할 수 있다.

단말(300)은 화면의 하단에 이동 로봇(1)의 정면(기준)을 0도로 하여 각도가이드(302)를 표시할 수 있다. 그에 따라 사용자는 이동 로봇의 진행방향과 비교하여 화면에 표시되는 영상의 방향을 확인할 수 있다.

영상에는 실내영역에 배치된 식탁(104), 쇼파(108), 싱크대(106)가 표시된다.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 좌측화살표(304)가 선택되면, 단말(300)은 도 4의 (a)에 표시된 제 1 영상을 기준으로 좌측 방향에 대한 제 2 영상(312)을 화면에 표시한다. 또한 단말(300)은 변경된 각도만큼 하단의 각도가이드(302)에 현재 영상의 각도를 표시한다. 0도는 이동 로봇의 진행방향이다.

제 2 영상(312)에는 제 1 영상(311)을 기준으로 좌측방향에 대한 것이므로, 제 1 영상의 좌측영역에 표시된 쇼파(108)가 제 2 영상(312)에는 우측 영역에 표시된다. 또한, 테이블(103)과 의자(102)가 함께 표시된다.

제 1 영상(311)에서 우측화살표(305)가 선택되면, 단말(300)은 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1 영상을 기준으로 우측 방향에 대한 제 3 영상(313)을 화면에 표시한다. 제 3 영상에는 싱크대(106)와 냉장고(105)가 표시된다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행방향을 제어하는 화면이 도시된 도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이동 로봇이 이동하는 경우, 이동된 위치에서 촬영된 영상이 수신되어 화면에 표시된다.

단말(300)은 사용자 입력에 대응하여, 특정 각도의 영상을 화면에 표시한다. 도 5의 (a)와 같이 이동 로봇의 주행방향을 기준으로 우측으로 약 20도에 대한 영상이 표시될 수 있다. 이때, 단말(300)은 영상이 표시되는 중에, 화면의 상단에 진행방향을 제어하기 위한 제어용 화살표(307)를 표시한다.

단말(300)은 제어용 화살표(307)가 선택되면, 현재 화면에 표시된 영상의 각도를 기준으로 이동 로봇이 이동하도록 제어명령을 이동 로봇으로 전송한다.

이동 로봇은 주행방향을 변경하고, 촬영된 영상에 따라 단말(300)에는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 변경된 영상이 표시된다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행방향의 변경을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 단말로부터 수신되는 제어명령에 대응하여 지정된 방향으로 회전한 후 전진한다.

예를 들어 우측방향으로 20도에 대한 영상이 표시된 상태에서 제어용 화살표가 선택되면, 단말(300)은 우측20도 회전에 대한 제어명령을 이동 로봇(1)으로 전송한다.

이동 로봇(1)은 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제어명령에 대응하여 지정된 각도(C)에 따라 회전한 후, 직진 주행한다.

이동 로봇(1)은 우측으로 20도 회전에 대한 제어명령이 수신됨에 따라 현재위치에서, 진행방향인 제 1 방향(A)을 기준으로 우측으로 20도 회전한 후, 제 2 방향(B)으로 직진하여 주행한다. 이동 로봇(1)의 주행방향은 제 1 방향에서 제2 방향으로 변경된다. 주행방향이 변경되면,

단말(300)은 변경된 주행방향인 제 2 방향을 0도로 하여 영상을 화면에 표시한다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 지도를 바탕으로 감지영역을 설정하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(200)는 복수의 영역(A1 내지 A5)을 포함하는 지도를 바탕으로, 감시영역을 설정할 수 있다. 지도에는 복수의 영역에 대한 정보가 아이콘(I1 내지 I5)이 표시된다.

단말(300)은 이동 로봇(1)으로부터 수신된 지도를 화면에 표시하고, 사용자 입력에 대응하여, 감시영역을 설정할 수 있다.

단말(300)은 복수의 영역(A1 내지 A5) 중 선택된 영역을 감시영역으로 설정한다. 또한, 단말(300)은 각 감시영역 내에 감시위치(P1 내지 P4)를 설정할 수 있다. 별도의 감시위치가 설정되지 않으면, 이동 로봇(1)은 감시영역의 중앙지점을 감시위치로 설정할 수 있다.

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 영상을 이용한 감시방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 단말로부터 수신되는 감시영역 데이터를 바탕으로, 지정된 감시영역으로 이동한다. 감시영역 데이터에는 감시영역과, 감시영역의 감시위치에 대한 정보가 포함된다.

도 8의 (a)와 같이 이동 로봇(1)은 지정된 감시영역을 이동하면서 영상획득부(170)를 통해 감시영역에 대한 영상을 촬영한다. 이동 로봇(1)은 감시영역에 도달하면, 감시영역 내에서 지정된 감시위치로 이동하여 영상을 촬영한다. 별도의 감시위치가 지정되지 않은 경우, 이동 로봇(1)은 영역의 중앙지점을 감시위치로 설정할 수 있다.

감시영역이 복수로 설정된 경우, 이동 로봇(1)은 감시영역을 순차적으로 이동하면서 영상을 촬영한다.

도 8의 (a) 및 (b)와 같이 감시영역에서 영상을 촬영한다.

이동 로봇(1)은 촬영된 영상을 변환하여, 기 촬영된 영상데이터와 비교하여 도시된 바와 같이 사람(321)을 감지할 수 있다. 영상처리부는 이전 촬영된 영상데이터 또는 영역 별 기준영상데이터와 비교하여 차이점을 추출하고, 또한 대상의 움직임을 감지할 수 있다.

영상처리부는 기 촬영되어 저장된 영상데이터와 새로 촬영된 영상데이터를 비교하여 감시영역 내의 움직임을 감지할 수 있다. 또한, 영상처리부는 감시영역에서 영상획득부를 통해 소정시간 단위로 연속하여 촬영되는 복수의 영상데이터를 비교하여 감시영역에 대한 움직임을 감지할 수 있다.

이동 로봇(1)은 앞서 설명한 도 3과 비교하여 사람을 감지할 수 있다.

제어부(200)는 사람이 감지되었음을 알리는 알림을 단말로 전송한다.

단말(300)은 수신되는 영상을 화면에 표시한다. 또한, 단말(300)은 알림에 대응하여, 감지된 사람을 등록된 사용자로 설정할 수 있다.

제어부(200)의 장애물인식부는 감지된 사람이 등록된 사용자 인지 여부를 판단하고, 등록되지 않은 경우 침입상황으로 판단할 수 있다.

제어부(200)는 침입상황이라고 판단되면, 단말로 경고를 전송하고, 출력부를 통해 경고음을 출력할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 통신부를 통해 지정된 기관, 예를 들어 경찰서의 서버로 침입상황을 신고할 수 있다.

한편, 단말(300)에 의해 침입상황이 해제되면, 이동 로봇(1)은 경고음 출력을 중지하고, 다음 영역으로 이동하여 감시영역을 촬영한다.

도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 실시간 감시영상을 제공하는 방법이 도시된 순서도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 단말(300)이 제어용 어플리케이션을 실행하면, 제어메뉴로 구성된 메뉴화면이 표시된다. 실시간 모드가 선택되면(S305), 단말(300)은 실시간모드 설정에 따른 제어명령을 전송한다.

이동 로봇(1)은 수신되는 제어명령에 대응하여, 영상획득부(170)를 동작시키고, 현재 위치에서 실내영역에 대한 영상을 촬영한다(S310). 영상획득부는 360도 화각의 영상을 촬영한다.

이동 로봇(1)의 영상처리부는 360도 화각의 영상을 일반화각의 영상데이터로 변환한다(S320). 또한, 영상처리부는 단말로의 전송을 위하여 영상을 압축하거나 또는 데이터포맷을 변경할 수 있다.

이동 로봇(1)은 변환된 영상데이터를 단말(300)로 전송한다(S340).

영상획득부(170)는 본체(10)가 이동하는 중에 영상을 지속적으로 촬영하고, 영상처리부는 촬영되는 영상을 변환하여 스트리밍 방식으로 단말로 전송한다.

단말(300)은 수신되는 영상데이터를 화면에 표시한다. 단말(300)은 영상을 표시하면서 화면상에 표시방향용 화살표, 제어용 화살표, 각도가이드를 표시한다. 단말(300)은 사용자 입력에 의해 표시방향이 변경되면, 해당 각도에 해당하는 영상을 표시한다. 또한, 단말(300)은 제어용 화살표가 선택되면, 이동 로봇(1)으로 주행방향 변경에 대한 제어명령을 전송한다.

이동 로봇(1)은 단말(300)로부터 주행방향 변경에 따른 제어명령이 수신되면(S360), 그에 대응하여 지정된 각도로 회전하여(S370) 주행방향을 변경하고, 이동한다(S380).

이동 로봇(1)은 실시간모드가 해제되면(S350), 영상촬영을 중지하고, 스트리밍을 종료한다(S350).

도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 영상을 이용한 감시방법이 도시된 순서도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 감시모드가 설정되면(S410), 영상획득부를 통작하여 360도 영상을 촬영한다(S420).

감시모드는, 이동 로봇(1)의 조작부(160)에 의해 설정될 수 있다. 또한, 단말(300)을 통해 감시모드가 설정될 수 있다. 이동 로봇(1)은 단말의 제어명령에 따라 감시모드로 동작한다.

이동 로봇(1)은 감시모드가 설정되면, 지정된 감시영역으로의 이동경로를 설정하고 이동경로에 따라 이동한다.

감시영역은 미리 설정되어 저장된다. 감시영역 설정 시, 감시영역 내에 감시위치가 설정될 수 있다. 또한, 감시영역은 감시모드 설정 시 선택될 수 있다. 이동 로봇(1)은 이동경로에 따라 이동하는 중에도 영상을 촬영할 수 있다.

이동 로봇(1)은 감시영역에 도달하면 감시영역 내에서 감시위치로 이동한다(S430).

이동 로봇(1)은 감시위치에서 영상획득부를 통해 영상을 촬영한다(S440). 감시위치가 설정되지 않은 경우에는 영역의 중앙지점을 감시위치로 하여 영상을 촬영한다.

영상처리부는 촬영된 영상로부터 일반화각의 영상데이터로 변환하여 단말(300)로 전송한다. 또한, 영상처리부는 기 촬영된 영상 또는 소정시간 간격으로 복수회 촬영되는 영상을 비교하여 감시영역 내의 움직임을 감지한다(S450).

움직임이 감지되면(S460), 이동 로봇(1)은 움직임 감지에 따른 알림과 영상데이터가 포함된 감시결과를 단말로 전송한다.

단말은 수신되는 영상데이터를 화면에 표시한다.

또한, 이동 로봇(1)은 움직임의 대상이 사람인지 반려동물인지 여부를 판단할 수 있다. 이동 로봇(1)은 사람이 감지되면 등록된 사용자 인지 여부를 판단하여 침입상황에 대한 경고를 출력할 수 있다.

이동 로봇(1)은 침입상황으로 판단되면 침입에 따른 경고를 단말로 전송한다. 또한 이동 로봇은 지정된 기관으로 침입상황을 신고할 수 있다.

이동 로봇(1)은 움직임이 감지되지 않는 경우, 또는 침입상황이 아닌경우 다음 감시영역으로 이동하여 영상을 촬영하는 것을 반복한다.

단말(300)은 지도를 바탕으로 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 감시영역을 설정할 수 있다.

이동 로봇(1)은 모든 감시영역에 대한 영상을 촬영한 경우, 지정된 시간에 도달한 경우, 또는 단말에 의해 감시모드가 종료된 경우(S480), 감시모드를 해제한다(S490).

상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 이동 로봇은 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

1: 이동 로봇 300: 단말
100: 장애물감지부 150: 센서부
160: 조작부 170: 영상획득부
200:제어부
210: 장애물인식부 220: 맵생성부
230: 주행제어부 240: 위치인식부
250: 영상처리부

Claims (20)

1. 영역을 주행하는 본체;
   360도 화각의 카메라를 포함하는 영상획득부;
   상기 영상획득부에 의해 촬영되는 360도 화각의 영상을 일반화각의 영상데이터로 변환하는 영상처리부;
   상기 영상데이터를 단말로 전송하는 통신부;
   사용자 입력에 대응하여 상기 영상획득부를 통해 상기 영역을 촬영하고, 상기 영상데이터가 상기 통신부를 통해 상기 단말로 전송되도록 하는 제어부를 포함하는 이동 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 감시모드 또는 실시간모드가 설정되면, 상기 영상획득부를 동작시켜 상기 영상데이터를 스트리밍방식으로 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 감시모드가 설정되면, 지정된 감시영역으로 이동하여, 감시위치에서 상기 영상획득부를 통해 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 영상처리부는 기 촬영된 영상데이터와 비교하여 상기 영역에서의 움직임을 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는 움직임이 감지되면, 움직임감지에 따른 알림을 상기 통신부를 통해 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 영역에서 사람이 감지되면, 등록된 사용자 인지 여부에 따라 침입여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 단말로부터 수신되는 제어명령에 대응하여, 상기 본체의 주향방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 단말은, 수신되는 상기 영상데이터에 포함되는 상기 영역에 대한 360도의 영상 중, 상기 본체의 주행방향을 기준으로 제 1 각도의 영상을 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 단말은, 상기 화면에 표시되는 영상의 각도정보를 화면의 하단에 각도가이드로 표시하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말은 상기 영상의 각도를 변경하는 좌측화살표와 우측화살표를 표시하고,
    상기 좌측화살표 및 상기 우측화살표 중 어느 하나가 선택되면, 상기 제 1 각도로부터 선택된 방향으로 소정각도 이동된 제 2 각도의 영상을 상기 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말은 상기 화면의 상단에 주행방향을 변경하기 위한 제어용 화살표를 표시하고,
    상기 제어용 화살표가 선택되면, 상기 영상의 각도정보에 대응하여 주행방향 변경에 대한 제어명령을 상기 본체로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제어명령에 대응하여, 상기 각도정보에 따라 상기 본체를 소정각 회전하여 주행방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
13. 영상획득부를 통해 영역에 대한 360도 화각의 영상을 촬영하는 단계;
    상기 360도 화각의 영상을 일반화각의 영상데이터로 변환하는 단계;
    상기 영역의 360도 영상이 포함된 상기 영상데이터를 단말로 전송하는 단계; 및
    본체가 상기 영역을 주행하는 동안 상기 영상을 촬영하여 상기 단말로 상기 영상데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    감시모드 또는 실시간모드가 설정되면, 상기 영상획득부를 통해 상기 영상을 촬영하는 단계; 및
    상기 영상데이터를 스트리밍방식으로 상기 단말로 전송하는 단계;를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 단말로부터 수신되는 제어명령에 따라 소정각 회전하여 주행방향을 변경하는 단계;를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 영상데이터를 기 촬영된 영상데이터와 비교하여 상기 영역에서의 움직임을 감지하는 단계; 및
    움직임이 감지되면, 움직임감지에 따른 알림을 상기 단말로 전송하는 단계;를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
17. 제 13 항에 있어서,
    상기 단말이, 상기 영상데이터에 포함되는 상기 영역에 대한 360도의 영상 중, 상기 본체의 주행방향을 기준으로 제 1 각도의 영상을 화면에 표시하는 단계; 를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 영상의 각도를 변경하는 좌측화살표와 우측화살표를 표시하는 단계; 및
    상기 좌측화살표 및 상기 우측화살표 중 어느 하나가 선택되면, 상기 제 1 각도로부터 선택된 방향으로 소정각도 이동된 제 2 각도의 영상을 상기 화면에 표시하는 단계;를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 화면에 표시되는 영상의 각도정보를 화면의 하단에 각도가이드로 표시하는 단계; 를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
20. 제 17 항에 있어서,
    상기 화면의 상단에 주행방향을 변경하기 위한 제어용 화살표를 표시하는 단계; 및
    상기 제어용 화살표가 선택되면, 상기 영상의 각도정보에 대응하여 주행방향 변경에 대한 제어명령을 상기 본체로 전송하는 단계;를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.

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