KR20210100297A - 전자 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

전자 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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홍현기
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Abstract

전자 장치 및 이의 제어 방법이 개시된다. 본 개시에 따른 전자 장치의 제어 방법은, 상기 전자 장치의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵을 획득하는 단계; 상기 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 지자기 센서를 이용하여 상기 전자 장치 주변의 지자기 정보를 획득하는 단계; 상기 획득한 지자기 정보를 바탕으로, 상기 전자 장치의 방향을 식별하는 단계; 및 상기 식별된 방향 및 상기 라이다(LiDAR) 센서를 통해 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 단계를 포함한다.

Description

전자 장치 및 이의 제어 방법 {Electronic device and Method for controlling the electronic device thereof}
본 개시는 전자 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자기장 센서 및 라이다 센서를 이용하여 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
기존에는 이동 로봇 장치와 같은 전자 장치의 위치를 추정하기 위해 라이다 센서를 이용하여 SLAM(Simultaneous localization and mapping)을 수행하는 기술이 활용되었다. 다만, 라이다 센서만을 이용하여 SLAM을 수행해 전자 장치의 위치를 추정하기 위해서는 라이다 맵에서의 모든 위치와 각도에 대해서 라이다 센서를 이용한 탐색이 필요하여 높은 복잡도가 발생되는 한계가 존재 하였다.
이에, 라이다 센서와 함께 다른 센서를 같이 이용하여 전자 장치의 위치를 추정하는 SLAM에 대한 요구가 증가되고 있다.
본 개시는 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 개시는 지자기 센서에서 획득된 지자기 정보 및 라이다 센서를 통해 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예 따른, 전자 장치의 제어 방법은 상기 전자 장치의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵을 획득하는 단계; 상기 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 지자기 센서를 이용하여 상기 전자 장치 주변의 지자기 정보를 획득하는 단계; 상기 획득한 지자기 정보를 바탕으로, 상기 전자 장치의 방향을 식별하는 단계; 및 상기 식별된 방향 및 상기 라이다(LiDAR) 센서를 통해 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 단계를 포함한다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장한 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하여 상기 전자 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵을 획득하고, 상기 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 지자기 센서를 이용하여 상기 전자 장치 주변의 지자기 정보를 획득하고, 상기 획득한 지자기 정보를 바탕으로, 상기 전자 장치의 방향을 식별하고, 상기 식별된 방향 및 상기 라이다(LiDAR) 센서를 통해 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득한다.
상술한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예에 의해, 전자 장치는 지자기 센서에서 획득된 지자기 정보를 활용하여, 라이다 기반 SLAM을 수행함에 있어 빠르고 복잡도가 적게 전자 장치의 위치를 추정할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치(100)의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치(100)의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른, 지자기 크기 정보를 나타내는 지자기 맵을 나타낸 도면
도 3b는 일 실시 예에 따른, 지자기 방향 정보를 나타내는 지자기 맵을 나타낸 도면
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 지자기 맵을 이용하여 라이다 맵 상에의 전자 장치의 위치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 최근 위치가 기저장되어 있는 경우, 전자 장치의 현재 위치를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른, 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 지자기 맵을 더 이용하여 전자 장치의 위치를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 개시에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 전자 장치의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵(10)에서 전자 장치(100)의 방향을 매칭한 것을 도시하고 있다. 본 개시에 따른 전자 장치(100)는 이동 로봇 장치일 수 있으며, 예로, 건물 내 공간을 주행하면서, 청소, 공기 정화, 경비 등의 작업을 수행하는 로봇, 가정 내 공간을 주행하면서 가사 업무를 수행하는 가사 로봇, 사람이 접근할 수 없는 위험한 지역에 투입되어 업무를 수행하는 군사용 로봇 등 다양한 로봇으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 본 개시에 따른 전자 장치(100)는 무선 단말기, 스마트폰, 자동차, 드론과 같은 다양한 형태의 전자 장치로 구현될 수 있다.
전자 장치(100)는 라이다 센서(Light Detection And Ranging Sensor)를 이용하여 전자 장치(100)의 주변을 스캐닝(Scanning)한 결과를 바탕으로, 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치(100)는 라이다 센서를 통해 전자 장치(100)가 이동하려는 구역에 대한 라이다 맵(10)을 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 전자 장치(100)는 외부 서버로부터, 전자 장치(100)가 이동하려는 구역에 대한 라이다 맵을 수신하여 라이다 맵을 획득할 수도 있다.
라이다 맵(10)은 라이다 센서를 이용하여 SLAM(Simultaneous localization and mapping)을 수행하기 위해 필요한 맵으로, 전자 장치(100)는 라이다 센서를 통해 SLAM(Simultaneous localization and mapping)을 수행한 결과, 라이다 맵(10)에서의 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 또한, SLAM(Simultaneous localization and mapping)이란 임의의 공간을 이동하면서 주변을 탐색할 수 있는 전자 장치에 대해 그 공간의 지도 및 현재의 위치를 추정하기 위한 기술이다.
라이다 맵(10)이 획득된 후에, 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생될 수 있다. 본 개시에 따른 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트는, 전자 장치의 전원을 껐다가 다시 키는 제1 이벤트, 사용자가 전자 장치를 들어서 임의로 자리를 옮기는 제2 이벤트, 전자 장치 주변에 환경 변화가 많아서 초기에 취득한 맵과 현재 스캔된 맵간의 차이가 큰 경우에 대한 제3 이벤트, 전자 장치 주행 도중 위치를 잃어버리게 되는 제4 이벤트 및 전자 장치가 사람들에 의해 둘러 쌓여 있어 스캐닝(Scanning)이 불가능하게 되는 제5 이벤트를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 전자 장치가 위치를 추정하기 위한 다양한 이벤트를 더 포함 할 수 있다.
라이다 맵이 획득되고, 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)에 포함된 지자기 센서를 이용하여 전자 장치(100) 주변의 지자기 정보를 획득할 수 있다.
지자기 센서는 센서 주변의 지자기 값을 측정하기 위한 센서로, 전자 장치(100)에 포함되어 있을 수 있다. 본 개시에 따른 지자기 센서는 IMU 센서일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 지자기 값을 측정할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 그리고, 본 개시에 따른 지자기 정보는 지자기 센서에 의해 측정된 지자기 값을 바탕으로 획득될 수 있다. 예로, 지자기 정보는 전자 장치(100) 주변의 지자기 방향에 대한 정보 및 전자 장치(100) 주변의 지자기 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 지자기 정보가 획득되면, 전자 장치(100)는 지자기 정보를 바탕으로, 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예로, 전자 장치(100)는 지자기 정보에 포함된 지자기 방향에 대한 정보를 통해 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다. 구체적으로, 지자기 방향에 대한 정보를 이용하여 진북(TRUE NORTH) 방향을 식별할 수 있다. 그리고, 식별된 진북 방향을 획득된 라이다 맵(10)에서의 진북 방향과 매칭하여 라이다 맵(10)에서의 전자 장치(100)의 방향을 식별할 수 있다. 예로, 도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100) 주변의 지자기 정보를 통해, 진북 방향이 전자 장치가 (전면이 향하는 방향)이동하는 방향으로부터 -45도 방향인 것을 식별할 수 있다. 그리고, 전자 장치(100)는 지자기 정보를 통해 식별된 진북 방향을 라이다 맵(10)에서의 진북 방향과 정렬함으로, 전자 장치(100)의 방향이 라이다 맵(10) 내의 진북 방향 기준 +45도 방향 인 것을 식별할 수 있다.
전자 장치(100)의 방향이 식별되면, 전자 장치(100)는 식별된 방향 및 라이다 센서를 통해 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다. 본 개시에 따른 일 실시 예로, 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 우선적으로 라이다 센서를 이용해 탐색을 수행하여 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다. 본 개시에 따른 기 설정 범위 반경은 식별된 방향으로부터 +_20도 의 반경일 수 있으며, 도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 라이다 맵(10) 내의 진북 방향 기준 25도 내지 65도 사이를 라이다 센서를 통해 우선적으로 탐색할 수 있다
기 설정 범위 반경의 방향에 대해 라이다 센서를 이용한 결과 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 위치가 획득되면, 전자 장치(100)는 탐색을 중지할 수 있다.
다만, 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 라이다 센서를 이용한 결과 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 전자 장치(100)는 360도의 방향에 대해 라이다 센서를 이용하여 탐색을 수행하여 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 다만, 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 라이다 센서를 이용한 결과 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 전자 장치(100)는 기 설정 범위 반경을 점차 늘려가며 탐색을 수행할 수 있다.
상술한 실시 예들을 통해, 전자 장치(100)는 라이다 센서를 이용한 SLAM을 수행함에 있어, 지자기 방향 정보를 더 이용하여 기존보다 빠르고, 복잡도가 적게 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치(100)의 구성을 간략히 도시한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 전자 장치(100)는 메모리(110), 라이다 센서(120), 지자기 센서(130) 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 한편, 도 2a에 도시된 구성은 본 개시의 일 실시 예들을 구현하기 위한 예시도이며, 통상의 기술자에게 자명한 수준의 적절한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들이 전자 장치(100)에 추가로 포함될 수 있다.
메모리(110)는 이동 로봇 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 인스트럭션(Instruction) 또는 데이터를 저장할 수 있다. 인스트럭션은 프로그래밍 언어(programming language)에서 프로세서(110)에 대한 하나의 동작 문장(action statement)이며, 프로세서(140)가 직접 수행할 수 있는 프로그램의 최소 단위이다. 일 실시 예로, 메모리(110)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다. 메모리(110)는 프로세서(140)에 의해 액세스되며, 프로세서(110)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다. 본 개시에서 메모리라는 용어는 메모리(110), 프로세서(140) 내 롬(미도시), 램(미도시) 또는 전자 장치(100)에 장착되는 메모리 카드(미도시)(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(110)에는 디스플레이(160)의 디스플레이 영역에 표시될 각종 화면을 구성하기 위한 프로그램 및 데이터 등이 저장될 수 있다.
특히, 메모리(110)에는 라이다 맵이 기저장될 수 있다. 그리고, 메모리(110)에는 라이다 센서(120)를 통해 기저장된 라이다 맵이 업데이트되어 저장될 수 있다.
그리고, 메모리(110)에는 전자 장치의 방향 또는 위치를 식별하기 위한 지자기 정보가 저장될 수 있다. 또한, 메모리(110)에는 라이다 센서의 탐색 반경을 설정하기 위한 기 설정 범위 반경의 방향에 대한 정보(예를 들어, 식별 방향으로부터 +_20도) 및 기 설정 범위 반경의 위치에 대한 정보(예를 들어, 식별된 위치로부터 +_1m) 가 기저장될 수 있다. 한편, 메모리(110)에 기저장된 기 설정 범위 반경의 위치에 대한 정보 및 기 설정 범위 반경의 방향에에 대한 정보는 사용자 입력에 의해 변경될 수 있다.
라이다 센서(120)는 레이저 펄스를 발사하여 산란되거나 타겟 디바이스로부터 반사된 레이저 펄스가 돌아오는데 걸리는 시간, 산란 또는 반사된 레이저의 강도, 주파수, 편광 상태의 변화를 이용하여 타겟 오브젝트와 관련된 물리적 특성 (전자 장치(100)의 위치 및 방향, 전자 장치(100)와 타겟 오브젝트와의 거리, 방향, 타겟 오브젝트의 형상 및 이동 속도 등)에 대한 정보를 획득할 수 있는 센서이다. 구체적으로, 전자 장치(100)는 라이다 센서(120)를 이용하여 이동 로봇 장치(100)의 주변을 스캐닝하여 라이다 맵을 획득할 수 있다. 라이다 맵은 라이다 센서(120)의 레이저 펄스를 이용하여 획득된 전자 장치의 물리적 특성에 대한 정보를 이용하여 획득될 수 있는 지도이다. 또한, 전자 장치(100)는 라이다 센서(120)를 이용하여 SLAM을 수행하여, 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다.
지자기 센서(130)는 지자기에 대한 값을 검출하기 위한 센서로, 지자기 센서를 통해, 지자기 센서(130) 주변의 지자기 방향에 대한 정보 및 지자기 크기에 대한 정보가 획득될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예로, 지자기 센서(130)는 IMU (Inertial Measurement Unit) 센서의 형태로 구현될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 이에 한정되지 않으며 지자기 값을 측정할 수 있는 다양한 센서로 구현될 수 있다.
프로세서(140)는 메모리(110)와 전기적으로 연결되어 전자 장치(100)의 전반적인 동작 및 기능을 제어할 수 있다. 특히, 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 위치를 추정하기 위한, 라이다 맵을 획득할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치(100)의 라이다 센서(120)를 통해 획득된 물리적 특정에 대한 정보를 이용하여 라이다 맵이 획득될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 프로세서(140)는 다른 외부 장치로부터 현재 구역에 대한 라이다 맵을 수신하여 라이다 맵을 획득할 수 있다. 즉, 다른 외부 장치에서 생성한 라이다 맵이 존재하는 경우, 프로세서(140)는 다른 외부 장치에서 생성한 라이다 맵을 수신하여 라이다 맵을 획득할 수 있다.
그리고, 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 프로세서(140)는 지자기 센서(130)를 이용하여 전자 장치(100) 주변의 지자기 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트는 도 1에서 설명한 제1 내지 제5 이벤트를 포함할 수 있으며, 다만, 이에 한정되지 않으며, 전자 장치가 위치를 추정하기 위한 다양한 이벤트를 더 포함 할 수 있다.
그리고, 본 개시에 따른 지자기 정보는 지자기 센서에 의해 측정된 지자기 값을 바탕으로 획득될 수 있다. 예로, 지자기 정보는 전자 장치(100) 주변의 지자기 방향에 대한 정보 및 전자 장치(100) 주변의 지자기 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 지자기 정보가 획득되면, 프로세서(140)는 지자기 정보를 바탕으로, 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예로, 프로세서(140)는 지자기 정보에 포함된 지자기 방향에 대한 정보를 통해 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다. 구체적으로, 지자기 방향에 대한 정보를 이용하여 진북(TRUE NORTH) 방향을 식별할 수 있다. 그리고, 식별된 진북 방향을 획득된 라이다 맵에서의 진북 방향과 매칭하여 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 방향을 식별할 수 있다. 그리고, 전자 장치(100)는 지자기 정보를 통해 식별된 진북 방향을 라이다 맵(10)에서의 진북 방향과 정렬함으로, 전자 장치(100)의 방향이 라이다 맵 내의 전자 장치(100)의 방향을 식별할 수 있다.
전자 장치(100)의 방향이 식별되면, 프로세서(140)는 식별된 방향 및 라이다 센서를 통해 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다. 본 개시에 따른 일 실시 예로, 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 우선적으로 라이다 센서를 이용해 탐색을 수행하여 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다. 본 개시에 따른 기 설정 범위 반경은 식별된 방향으로부터 +_20도 의 반경일 수 있으며, 전자 장치(100)는 라이다 맵 내의 식별된 방향 기준 25도 내지 65도 사이 반경 범위를 라이다 센서를 통해 우선적으로 탐색할 수 있다
기 설정 범위 반경의 방향에 대해 라이다 센서를 이용한 결과 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치가 획득되면, 프로세서(140)는 탐색을 중지할 수 있다.
다만, 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 라이다 센서를 이용한 결과 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 프로세서(140)는 360도의 방향에 대해 라이다 센서를 이용하여 탐색을 수행하여 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 다만, 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 라이다 센서를 이용한 결과 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 프로세서(140)는 기 설정 범위 반경을 점차 늘려가며 탐색을 수행할 수 있다.
전자 장치(100)의 최근 위치가 기저장되어 있는 경우, 전자 장치(100)의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 프로세서(140)는 IMU 센서 및 Wheel 인코더 중 적어도 하나를 이용하여, 라이다 맵에서의 전자 장치의 제1 추정 위치를 식별할 수 있다. 그리고, 프로세서(140)는 제1 추정 위치, 식별된 전자 장치(100)의 방향을 더 이용하여 라이다 센서를 통한 탐색을 수행하여, 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. IMU 센서는 관성 측정 센서로 가속도 센서, 각속도 센서, 지자기 센서 및 고도계 센서로 구현될 수 있다. Wheel 인코더는
전자 장치(100)의 최근 위치가 메모리(110)에 기저장되어 있고, 전자 장치(100)의 현재 위치를 획득하기 위해, 전자 장치(100)는 IMU 센서 또는 Wheel 인코더를 이용하여, 전자 장치(100)의 최근 위치를 기준으로 전자 장치(100)의 위치를 우선적으로 추정할 수 있었다. 구체적으로, IMU 센서가 사용되는 경우, IMU 센서로부터 전자 장치의 가속도 및 각속도를 획득하고, 획득된 가속도 및 각속도를 적분하는 방법을 통해 전자 장치(100)의 제1 추정 위치가 식별될 수 있다. 휠 인코더(Wheel Encoder)가 사용되는 경우, 휠 인코더를 통해 획득한 전자 장치(100)의 궤적에 대한 정보를 바탕으로, 전자 장치(100)의 제1 추정 위치가 식별될 수 있다.
그리고, 전자 장치(100)는, 식별된 제1 추정 위치 근방에 대해 우선적으로 라이다 센서를 통한 탐색을 수행하여, 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 식별된 제1 추정위치와 지자기 센서를 통해 식별된 전자 장치의 방향을 함께 이용하여, 라이다 센서를 통한 탐색을 수행할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(140)는 IMU 센서 및 Wheel 인코더 중 적어도 하나를 통해 획득된 제1 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경의 위치(예로, 1m) 및 식별된 전자 장치의 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향(예로, +_20도)에 대해 우선적으로 라이다 센서를 통한 탐색을 수행하여 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 지자기 맵을 더 이용하여 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 지자기 센서를 이용하여 전자 장치 주변에 대한 지자기 맵을 획득할 수 있다. 지자기 맵이란 일정 구역에 대한 지자기 크기 정보 및 지자기 방향 정보를 나타내는 지도이다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 지자기 맵을 생성하려는 구역을 이동하며, 전자 장치(100)의 지자기 센서(130)를 이용하여 지자기 맵을 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 지자기 맵을 기저장하고 있는 외부 장치로부터 지자기 맵을 수신할 수 있다.
프로세서(140)는 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보 및 방향 정보를 지자기 센서(130)를 통해 획득한 전자 장치(100) 주변의 지자기 정보와 매칭하여, 전자 장치의 방향 및 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별할 수 있다.
도 3a는 일 실시 예에 따른, 지자기 크기 정보를 나타내는 지자기 맵을 나타낸 도면으로, 도 3a의 지자기 맵을 통해, 맵에 포함된 구역에 대한 지자기 크기 정보를 식별할 수 있다. 구체적으로, 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보를 지자기 센서(130)를 통해 획득한 지자기 정보에 포함된 지자기 크기 정보와 매칭하여, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 제3 추정 위치를 식별할 수 있다. 예로, 지자기 센서(130)를 통해 획득한 전자 장치(100) 주변의 지자기의 크기가 A T(tesla)인 경우, 프로세서(140)는 지자기 맵에서 지자기의 크기가 A T(tesla) 영역을 제3 추정 위치로 식별할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 지자기의 크기가 A T(tesla)인 위치로부터 기설정 범위(예로, 1m)의 위치를 제3 추정 위치로 식별할 수 있다.
그리고, 프로세서(140)는 지자기 맵에 포함된 지자기 방향 정보를 지자기 센서(130)를 통해 획득한 지자기 정보에 포함된 지자기 방향 정보와 매칭하여, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별하고, 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다. 도 3b는 일 실시 예에 따른, 지자기 방향 정보를 나타내는 지자기 맵을 나타낸 도면으로, 도 3b의 지자기 맵을 통해, 맵에 포함된 구역에 대한 지자기 방향 정보를 식별할 수 있다. 예로, 지자기 센서(130)를 통해 획득한 전자 장치(100) 주변의 지자기의 방향이 B rad(radian)인 경우, 프로세서(140)는 제3 추정 위치로 식별된 영역 내에 지자기 방향이 B rad(radian)인 영역을 제2 추정위치로 식별할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 식별된 제3 추정 위치 중 적어도 하나의 위치를 제2 추정 위치로 식별할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 지자기 맵 전체 영역에서 지자기의 방향이 B rad(radian)인 영역을 제2 추정위치로 식별할 수 있다. 또한, 일 실시 예로, 지자기의 방향이 B rad(radian)인 위치로부터 기설정 범위(예로, 1m)의 위치를 제2 추정 위치로 식별할 수 있다.
제2 추정 위치 및 전자 장치(100)의 방향이 식별된 경우, 프로세서(140)는 식별된 제2 추정 위치 및 전자 장치(100)의 방향 및 라이다 센서(120)를 이용하여 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 일 실시 예로, 프로세서(140)는 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경(예로, 1m)의 위치 및 식별된 전자 장치(100)의 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향(예로, 20도)에 대해 라이다 센서를 이용하여 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다. 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경(예로, 1m)의 위치 및 식별된 전자 장치(100)의 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향(예로, 20도)에 대해 라이다 센서를 이용한 결과, 라이다 맵에서 전자 장치(100)의 위치가 식별되지 않는 경우, 프로세서(140)는 라이다 맵의 전체 영역 및 360도의 방향에 대해 라이다 센서를 이용하여 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다.
한편, 프로세서(140)는 디지털 신호를 처리하는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다. 프로세서(140)는 메모리(130)에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어(computer executable instructions)를 실행함으로써 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치(100)의 구성을 상세히 도시한 블록도이다. 일 실시예로, 도 2b는 전자 장치(100)가 이동 로봇 장치인 경우에 대한 블록도일 수 있다. 전자 장치(100)는 메모리(110), 라이다 센서(120), 지자기 센서(130), 프로세서(140), 통신부(150), 입력부(160), 주행부(170), 배터리(180), 디스플레이(190) 및 휠 인코더(195)를 포함할 수 있다.
통신부(150)는 다양한 통신 방식을 통해 외부 장치 및 외부 서버와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(150)가 외부 장치 및 외부 서버와 통신 연결되는 것은 제3 기기(예로, 중계기, 허브, 엑세스 포인트, 게이트웨이 등)를 거쳐서 통신하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 통신부(150)는 외부 장치와 통신을 수행하기 위해 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 예로, 통신부(150)는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 무선 통신 모듈은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 통신부(150)를 통해, 외부 장치 또는 외부 서버로부터 라이다 맵 또는 지자기 맵을 수신하여 메모리(110)에 저장할 수 있다.
입력부(160) 다양한 사용자 입력을 수신하여 프로세서(140)로 전달할 수 있다. 특히, 입력부(160)는 터치 센서, (디지털) 펜 센서, 압력 센서, 키를 포함할 수 있다. 터치 센서는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 특히, 본 개시에 따른, 기설정된 범위의 반경 및 위치에 대한 정보를 변경하는 사용자 명령이 입력되면, 입력부(160)는 사용자 명령이 포함된 신호를 수신하여 프로세서(140)에 전달할 수 있다.
주행부(170)는 프로세서(140) 제어에 의해 전자 장치(100)를 이동시킬 수 있는 구성이며, 모터 및 복수 개의 바퀴를 포함할 수 있다. 구체적으로, 주행부(170)는 프로세서(140) 제어에 의해 전자 장치(100)의 이동 방향 및 이동 속도를 변경할 수 있다. 또한, 일 실시 예로, 주행부(170)에 휠 인코더(195)가 포함될 수 있다.
배터리(180)는 전자 장치(100)의 전력을 공급하기 위한 구성으로, 충전 스테이션에 의해 배터리(180)가 충전될 수 있다. 일 실시예로, 배터리(180)는 무선 충전을 위한 수신 공진기를 포함할 수 있다. 일 실시 예로, 배터리(180)의 충전 방식은 CC(Constant Current) 충전 방식을 통해 기 설정된 용량을 급속 충전하고, CV(Constant Voltage) 방식을 통해 나머지 용량을 충전하는 CCCV(Constant Current Constant Voltage) 충전 방식일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 방식으로 충전될 수 있다.
디스플레이(190)는 프로세서(140) 제어에 따라 다양한 정보를 표시할 수 있다. 특히, 디스플레이(190)는 프로세서(140) 제어에 따라 라이다 센서(120)를 통해 획득된 라이라 맵 및 지자기 맵(130)을 통해 획득된 지자기 맵을 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이(190)는 프로세서(140) 제어에 의해 기설정된 범위의 반경 및 위치에 대한 정보를 변경할 수 있는 UI를 표시할 수 있다.
그리고, 디스플레이(190)는 터치 패널과 함께 터치 스크린으로도 구현될 수 있다. 그러나 상술한 구현으로 한정되는 것은 아니며, 디스플레이(190)는 전자 장치(100)의 유형에 따라 다르게 구현될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 지자기 맵을 이용하여 라이다 맵 상에의 전자 장치의 위치를 도시한 도면이다.
도 4는 전자 장치 주변의 라이다 맵을 도시한 도면으로, 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 지자기 맵을 이용하여, 라이다 맵(10)에서 전자 장치의 제3 추정 위치(20) 및 제2 추정 위치(30)를 획득할 수 있다.
구체적으로, 전자 장치는 전자 장치 주변의 지자기 맵을 획득한 경우, 도 3a와 같은 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보를 지자기 센서를 통해 획득한 현재 전자 장치 위치에서의 지자기 크기 정보와 매칭할 수 있다. 그리고 매칭 결과, 지자기 센서를 통해 획득한 현재 전자 장치 위치에서의 지자기 크기 정보와 동일한 크기를 가지는 구역을 지자기 맵에서 식별할 수 있고, 지자기 맵에서 식별된 구역을 라이다 맵(10)에 매칭하여, 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 제3 추정 위치(20)를 식별할 수 있다. 즉, 도 4의 제3 추정 위치(20)은 전자 장치의 현재 위치에서 측정된 지자기 크기 정보와 지자기 맵에서의 크기 정보가 매칭되는 구역을 나타낼 수 있다. 또한, 지자기 센서를 통해 획득한 지자기 크기 정보와 지자기 맵에 나타난 지자기 크기 정보가 동일한 구역만을 제3 추정 위치(20)로 식별할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 지자기 센서를 통해 획득한 지자기 크기 정보와 지자기 맵에 나타난 지자기 크기 정보가 동일한 구역에서 기 설정 범위 반경(예로, 1m)의 구역을 제3 추정 위치(20)로 식별할 수 있다.
그리고, 전자 장치는 도 3b와 같은 지자기 맵에 포함된 지자기 방향 정보를 지자기 센서를 통해 획득한 현재 전자 장치 위치에서의 지자기 방향 정보와 매칭할 수 있다. 그리고, 매칭 결과, 제3 추정 위치(20) 내에서 지자기 센서를 통해 획득한 현재 전자 장치 위치에서의 지자기 방향 정보와 동일한 방향을 가지는 구역을 지자기 맵에서 식별할 수 있고, 지자기 맵에서 식별된 구역을 라이다 맵(10)에 매칭하여, 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 제2 추정 위치(30)를 식별할 수 있다. 즉, 도 4의 제2 추정 위치(30)는 제3 추정 위치(20)내의 전자 장치의 현재 위치에서 측정된 지자기 방향 정보와 지자기 맵에서의 방향 정보가 매칭되는 구역을 나타낼 수 있다. 또한, 지자기 센서를 통해 획득한 지자기 방향 정보와 지가기 맵에 나타난 지자기 방향 정보가 동일한 구역만을 제2 추정 위치(30)로 식별할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 지자기 센서를 통해 획득한 지자기 방향 정보와 지자기 맵에 나타난 지자기 방향 정보가 동일한 구역에서 기 설정 범위 반경(예로, 0.5m)의 구역을 제2 추정 위치(20)로 식별할 수 있다.
그리고, 전자 장치는 식별된 제2 추정 위치(20) 및 지자기 센서를 통해 식별된 전자 장치의 방향을 바탕으로, 라이다 센서를 통해 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다. 즉, 제2 추정위치(20) 및 식별된 전자 장치의 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향(예로 20도)에 대해 라이다 센서를 우선적으로 이용하여 제2 추정위치(20) 내에서 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 최근 위치가 기저장되어 있는 경우, 전자 장치의 현재 위치를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치는 라이다 센서를 통해 SLAM을 수행하는 도중, 현재 전자 장치의 위치를 잃어버렸을 경우, IMU센서 및 휠 인코더 중 적어도 하나와 지자기 센서를 이용하여 전자 장치의 현재 위치를 획득할 수 있다. IMU 센서는 관성 측정 센서로 가속도 센서, 각속도 센서, 지자기 센서 및 고도계 센서로 구현될 수 있다. Wheel 인코더는
전자 장치(100)의 최근 위치(40)가 메모리에 기저장되어 있는 경우, 전자 장치(100)의 현재 위치를 획득하기 위해, 전자 장치(100)는 IMU 센서 또는 Wheel 인코더를 이용하여, 전자 장치(100)의 최근 위치(40)를 기준으로 전자 장치(100)의 위치를 우선적으로 추정할 수 있다. 즉, 전자 장치(100)는 메모리에 기저장된 최근 위치(40)를 바탕으로, IMU 센서 또는 Wheel 인코더를 이용해 전자 장치(100)의 제1 추정위치(50)를 식별 할 수 있다. 일 실시 예로, IMU 센서가 사용되는 경우, IMU 센서로부터 전자 장치의 가속도 및 각속도를 획득하고, 획득된 가속도 및 각속도를 적분하는 방법을 통해 전자 장치(100)의 제1 추정 위치가 식별될 수 있다. 휠 인코더(Wheel Encoder)가 사용되는 경우, 휠 인코더를 통해 획득한 전자 장치(100)의 궤적에 대한 정보를 바탕으로, 전자 장치(100)의 제1 추정 위치가 식별될 수 있다.
그리고, 전자 장치(100)는 제1 추정 위치(50) 및 지자기 센서를 통해 식별된 전자 장치의 방향에 대해 우선적으로, 라이다 센서를 이용하여, 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치(100)는 IMU 센서 및 Wheel 인코더 중 적어도 하나를 통해 획득된 제1 추정 위치(50)로부터 기 설정 범위 반경의 위치(예로, 1m) 및 식별된 전자 장치의 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향(예로, 20도)에 대해 우선적으로 라이다 센서를 통한 탐색을 수행하여 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른, 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.
도 6를 참조하면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵을 획득할 수 있다(S610). 전자 장치(100)는 라이다 센서를 이용하여 전자 장치(100)의 주변을 스캐닝(Scanning)한 결과를 바탕으로, 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치(100)는 라이다 센서를 통해 전자 장치(100)가 이동하려는 구역에 대한 라이다 맵을 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 전자 장치(100)는 외부 서버로부터, 전자 장치(100)가 이동하려는 구역에 대한 라이다 맵을 수신하여 라이다 맵을 획득할 수도 있다.
그리고, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)의 위치를 획득하기 위한 이벤트를 획득할 수 있다(S620). 본 개시에 따른 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트는, 전자 장치의 전원을 껐다가 다시 키는 제1 이벤트, 사용자가 전자 장치를 들어서 임의로 자리를 옮기는 제2 이벤트, 전자 장치 주변에 환경 변화가 많아서 초기에 취득한 맵과 현재 스캔된 맵간의 차이가 큰 경우에 대한 제3 이벤트, 전자 장치 주행 도중 위치를 잃어버리게 되는 제4 이벤트 및 전자 장치가 사람들에 의해 둘러 쌓여 있어 스캐닝(Scanning)이 불가능하게 되는 제5 이벤트를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 전자 장치가 위치를 추정하기 위한 다양한 이벤트를 더 포함 할 수 있다.
라이다 맵이 획득되고, 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)에 포함된 지자기 센서를 이용하여 전자 장치(100) 주변의 지자기 정보를 획득할 수 있다(S630). 지자기 센서는 센서 주변의 지자기 값을 측정하기 위한 센서로, 전자 장치(100)에 포함되어 있을 수 있다.
그리고, 지자기 정보가 획득되면, 전자 장치(100)는 지자기 정보를 바탕으로, 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다(S640). 일 실시 예로, 전자 장치(100)는 지자기 정보에 포함된 지자기 방향에 대한 정보를 통해 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다. 구체적으로, 지자기 방향에 대한 정보를 이용하여 진북(TRUE NORTH) 방향을 식별할 수 있다. 그리고, 식별된 진북 방향을 획득된 라이다 맵(10)에서의 진북 방향과 매칭하여 라이다 맵(10)에서의 전자 장치(100)의 방향을 식별할 수 있다.
전자 장치(100)의 방향이 식별되면, 전자 장치(100)는 식별된 방향 및 라이다 센서를 통해 라이다 맵(10)에서의 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다(S650). 본 개시에 따른 일 실시 예로, 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 우선적으로 라이다 센서를 이용해 탐색을 수행하여 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 지자기 맵을 더 이용하여 전자 장치의 위치를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.
도 7를 참조하면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵을 획득할 수 있다(S710). 구체적으로, 전자 장치(100)는 라이다 센서를 통해 전자 장치(100)가 이동하려는 구역에 대한 라이다 맵을 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 전자 장치(100)는 외부 서버로부터, 전자 장치(100)가 이동하려는 구역에 대한 라이다 맵을 수신하여 라이다 맵을 획득할 수도 있다.
그리고, 전자 장치(100)는 지자기 센서를 이용하여 전자 장치 주변에 대한 지자기 맵을 획득할 수 있다(S720). 지자기 맵이란 일정 구역에 대한 지자기 크기 정보 및 지자기 방향 정보를 나타내는 지도이다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 지자기 맵을 생성하려는 구역을 이동하며, 전자 장치(100)의 지자기 센서(130)를 이용하여 지자기 맵을 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 지자기 맵을 기저장하고 있는 외부 장치로부터 지자기 맵을 수신할 수 있다.
그리고, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)의 위치를 획득하기 위한 이벤트를 획득할 수 있다(S730). 전자 장치(100)의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)에 포함된 지자기 센서를 이용하여 전자 장치(100) 주변의 지자기 정보를 획득할 수 있다(S740). 지자기 센서는 센서 주변의 지자기 값을 측정하기 위한 센서로, 전자 장치(100)에 포함되어 있을 수 있다.
그리고, 전자 장치(100)는 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보 및 방향 정보를, 지자기 정보와 매칭하여 전자 장치(100)의 방향 및 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별할 수 있다(S750). 구체적으로, 구체적으로, 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보를 지자기 센서를 통해 획득한 지자기 정보에 포함된 지자기 크기 정보와 매칭하여, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 제3 추정 위치를 식별할 수 있다. 그리고, 전자 장치(100)는 지자기 맵에 포함된 지자기 방향 정보를 지자기 센서를 통해 획득한 지자기 정보에 포함된 지자기 방향 정보와 매칭하여, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별하고, 전자 장치의 방향을 식별할 수 있다. 일 실시 예로, 전자 장치(100)는 식별된 제3 추정 위치 중 적어도 하나의 위치를 제2 추정 위치로 식별할 수 있다.
제2 추정 위치 및 전자 장치(100)의 방향이 식별된 경우, 전자 장치(100)는 식별된 제2 추정 위치 및 전자 장치(100)의 방향 및 라이다 센서를 이용하여 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다(S760). 일 실시 예로, 전자 장치(100)는 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경(예로, 1m)의 위치 및 식별된 전자 장치(100)의 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향(예로, 20도)에 대해 라이다 센서를 이용하여 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치를 획득할 수 있다. 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경(예로, 1m)의 위치 및 식별된 전자 장치(100)의 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향(예로, 20도)에 대해 라이다 센서를 이용한 결과, 라이다 맵에서 전자 장치(100)의 위치가 식별되지 않는 경우, 프로세서(140)는 라이다 맵의 전체 영역 및 360도의 방향에 대해 라이다 센서를 이용하여 라이다 맵에서의 전자 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예를 도면을 통해 설명하였다. 그러나, 이는 본 개시의 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시 예들의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 개시에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 개시에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 개시에서 사용된 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 그리고, 그리고, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(100))를 포함할 수 있다. 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예를 들어, 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐, 이용어가 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 전자 장치
110: 메모리
120: 라이다 센서
130: 지자기 센서

Claims (20)

  1. 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵을 획득하는 단계;
    상기 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 지자기 센서를 이용하여 상기 전자 장치 주변의 지자기 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득한 지자기 정보를 바탕으로, 상기 전자 장치의 방향을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 방향 및 상기 라이다(LiDAR) 센서를 통해 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 단계를 포함하는 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지자기 정보는 상기 전자 장치 주변의 지자기 방향에 대한 정보를 포함하고,
    상기 식별하는 단계는,
    상기 지자기 방향에 대한 정보를 이용하여 진북(TRUE NORTH) 방향을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 진북(TRUE NORTH) 방향을 상기 라이다 맵에서의 진북 방향과 매칭하여 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향을 식별하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 추정하는 단계는,
    상기 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 단계인 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용한 결과 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 360도의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치를 획득하는 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치의 최근 위치가 기저장되어 있는 경우, 상기 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면,
    IMU센서 및 Wheel 인코더 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 제1 추정위치를 식별하는 단계;
    상기 제1 추정 위치, 상기 식별된 방향 및 상기 라이다 센서를 바탕으로, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 단계;를 더 포함하는 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서
    상기 식별하는 단계는,
    상기 지자기 센서를 이용하여, 상기 전자 장치 주변에 대한 지자기 맵을 획득하는 단계;
    상기 획득한 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보 및 방향 정보를, 상기 지자기 정보와 매칭하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향 및 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별하는 단계; 및
    상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향 및 상기 적어도 하나의 제2 추정 위치를 바탕으로, 상기 라이다 센서를 통해 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 단계;를 더 포함하는 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 식별하는 단계는,
    상기 획득한 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보를 상기 지자기 정보에 포함된 지자기 크기 정보와 매칭하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 적어도 하나의 제3 추정 위치를 식별하는 단계; 및
    상기 획득한 지자기 맵에 포함된 지자기 방향 정보를 상기 지자기 정보에 포함된 지자기 방향 정보와 매칭하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향 및 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제2 추정 위치를 식별하는 단계는,
    상기 식별된 제3 추정 위치 중 적어도 하나의 위치를 제2 추정 위치로 식별하는 단계인 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 추정 위치를 획득하는 단계는
    상기 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경의 위치 및 상기 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 단계인 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경의 위치 및 상기 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용한 결과 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 상기 라이다 맵의 전체 위치 및 360도의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치를 획득하는 제어 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 지자기 맵은 상기 전자 장치가 지자기 맵을 생성하려는 구역을 이동하며, 상기 지자기 센서를 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 인스트럭션을 저장한 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하여 상기 전자 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전자 장치의 위치를 추정하기 위한 라이다 맵을 획득하고,
    상기 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면, 지자기 센서를 이용하여 상기 전자 장치 주변의 지자기 정보를 획득하고,
    상기 획득한 지자기 정보를 바탕으로, 상기 전자 장치의 방향을 식별하고,
    상기 식별된 방향 및 상기 라이다(LiDAR) 센서를 통해 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지자기 정보는 상기 전자 장치 주변의 지자기 방향에 대한 정보를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 지자기 방향에 대한 정보를 이용하여 진북(TRUE NORTH) 방향을 식별하고,
    상기 식별된 진북(TRUE NORTH) 방향을 상기 라이다 맵에서의 진북 방향과 매칭하여 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향을 식별하는 전자 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용한 결과 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 360도의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전자 장치의 최근 위치가 기저장되어 있는 경우, 상기 전자 장치의 위치를 획득하기 위한 이벤트가 발생되면,
    IMU센서 및 Wheel 인코더 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 제1 추정위치를 식별하고,
    상기 제1 추정 위치, 상기 식별된 방향 및 상기 라이다 센서를 바탕으로, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치.
  16. 제11항에 있어서
    상기 프로세서는,
    상기 지자기 센서를 이용하여, 상기 전자 장치 주변에 대한 지자기 맵을 획득하고,
    상기 획득한 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보 및 방향 정보를, 상기 지자기 정보와 매칭하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향 및 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별하고,
    상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향 및 상기 적어도 하나의 제2 추정 위치를 바탕으로, 상기 라이다 센서를 통해 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 획득한 지자기 맵에 포함된 지자기 크기 정보를 상기 지자기 정보에 포함된 지자기 크기 정보와 매칭하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 적어도 하나의 제3 추정 위치를 식별하고,
    상기 획득한 지자기 맵에 포함된 지자기 방향 정보를 상기 지자기 정보에 포함된 지자기 방향 정보와 매칭하여, 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 방향 및 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 적어도 하나의 제2 추정 위치를 식별하고,
    상기 프로세서는, 상기 제2 추정 위치를 식별함에 있어,
    상기 식별된 제3 추정 위치 중 적어도 하나의 위치를 제2 추정 위치로 식별하는 것을 특징으로 하는 전자 장치
  18. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경의 위치 및 상기 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 상기 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 추정 위치로부터 기 설정 범위 반경의 위치 및 상기 식별된 방향으로부터 기 설정 범위 반경의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용한 결과 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치가 획득되지 않는 경우, 상기 라이다 맵의 전체 위치 및 360도의 방향에 대해 상기 라이다 센서를 이용하여 상기 라이다 맵에서의 전자 장치의 위치를 획득하는 전자 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 지자기 맵은 상기 전자 장치가 지자기 맵을 생성하려는 구역을 이동하며, 상기 지자기 센서를 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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