移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法
【課題】遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法に係り、ユーザに移動ロボットの移動に関する情報を容易に伝達する。
【解決手段】移動ロボットに装着されたカメラで撮影した映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、FOEを計算する。また、移動ロボットの移動速度及び移動方向についての情報を獲得する。計算されたFOEと、移動速度及び移動方向と、を利用して、移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、感知された障害物に衝突するまでに要するTOCを計算し、そのTOCを利用して障害物に移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する。その計算結果に基づいて、画面に表示される衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成する。具体的には、計算されるTOCの値によってカラーの色調を調整し、TOCの値が小さければカラーの点を濃くし、TOCの値が大きければカラーの点を薄くする。
【解決手段】移動ロボットに装着されたカメラで撮影した映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、FOEを計算する。また、移動ロボットの移動速度及び移動方向についての情報を獲得する。計算されたFOEと、移動速度及び移動方向と、を利用して、移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、感知された障害物に衝突するまでに要するTOCを計算し、そのTOCを利用して障害物に移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する。その計算結果に基づいて、画面に表示される衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成する。具体的には、計算されるTOCの値によってカラーの色調を調整し、TOCの値が小さければカラーの点を濃くし、TOCの値が大きければカラーの点を薄くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法に係り、さらに詳細には、遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面で衝突が予想される障害物にカラーをマッピングし、移動ロボットが障害物に衝突する前に警告音を鳴らすことによって遠隔地で移動ロボットを制御するユーザが障害物を容易に認知できるロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に移動ロボットは、カメラを利用して自身の現在位置及び障害物の位置を検出し、その位置情報を利用して走行及び作業を行う。
【0003】
最近、移動ロボットの活用分野は、国防、産業現場から家庭に至るまで多様に拡大されるにつれて、移動ロボットの障害物位置把握及び移動ロボットを制御するユーザの障害物認識が重要な関心事となり、これに、いろいろな装置及び方法(例えば、特許文献1及び2)が提示された。
【0004】
前述したような従来の技術で、移動ロボットは、光を移動ロボットの前面に照射してCCD(電荷結合素子)に結ばれる光の位置及び輝度を利用して障害物との距離を測定するか、遠隔地にあるユーザがモニタを通じてロボットのヘッドアップディスプレイ及びオーバーヘッドマップを見てロボットを遠隔操縦する。
【0005】
しかし、CCDの視界(Field Of View、以下、FOV)によってカメラを通じて見られる周辺事物の歪曲程度及びカメラを通じて一度に見られる情報の量が変わるために、CCDのFOVが小さい場合、障害物の形態を識別し難く、遠隔地にあるユーザに障害物の情報を知らせ難い。
【0006】
また、遠隔地のユーザが識別できる形態のオーバーヘッドマップを作成するためには、高コストの距離測定センサーが必要であり、ユーザが持っている移動ロボットを制御する機器の画面が小さな場合、オーバーヘッドマップをディスプレイし難いだけでなくディスプレイされたオーバーヘッドマップ通じてユーザが障害物を認識し難いという短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許第4905151号公報
【特許文献2】米国特許第6845297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法を通じて遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面に移動ロボットと衝突可能性のある障害物にカラーをオーバーラップさせるところにその目的がある。
【0009】
本発明の他の目的は、遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面に移動ロボットと衝突可能性のある障害物にカラーをオーバーラップさせることによって、画面サイズの小さい制御機器でも移動ロボットを制御するユーザが効果的に障害物を認識可能にすることである。
【0010】
本発明のさらに他の目的は、FOE(Focus Of Expansion:拡張焦点)と移動ロボットの速度を移動ロボット制御機器の画面にアイコンで表示して、ユーザに移動ロボットの移動に関する情報を容易に伝達することである。
【0011】
本発明のさらに他の目的は、移動ロボットが障害物に衝突する所定の時間前にユーザに警告音を通じて知らせることによって、移動ロボットが障害物に衝突することを効果的に予防することである。
【0012】
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されうる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置は、移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理部と、前記移動ロボットの移動速度及び移動方向についての情報を獲得するエンコーダ部と、前記映像処理部で計算された前記FOEと、前記エンコーダ部で獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知部と、前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング部と、を備え、前記カラーマッピング部は、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0014】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置は、移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするカラーマッピング処理部と、前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示部と、前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生部と、を備え、前記カラーマッピング処理部は、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0015】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法は、移動ロボットに装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理ステップと、前記移動ロボットのホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向についての情報を獲得する移動速度及び移動距離獲得ステップと、前記映像処理ステップで計算された前記FOEと、前記移動速度及び移動距離獲得ステップで獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知ステップと、前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング情報提供ステップと、を含み、前記カラーマッピング情報提供ステップは、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0016】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法は、移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするマッピング処理ステップと、前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示ステップと、前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生ステップと、を含み、前記マッピング処理ステップは、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0017】
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【0018】
本発明の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法によれば、次のような効果が一つあるいはそれ以上ある。
【0019】
遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面に移動ロボットと衝突可能性のある障害物にカラーをオーバーラップさせることによって、画面サイズの小さい制御機器でも移動ロボットを制御するユーザが効果的に障害物を認識できる。
【0020】
移動ロボットの速度大きさに対する進行方向を制御機器の画面にアイコン及びベクトルと表示して、ユーザに移動ロボットの移動に関する情報を容易に伝達しうる。
【0021】
移動ロボットが障害物に衝突する所定時間前にユーザに警告音を通じて知らせて移動ロボットの衝突防止にさらに効果的である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システムの構成を示す図である。
【図1B】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システムの構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(移動ロボット)の構造を示すブロック図である。
【図3】オプティカルフローの実施形態であって、典型的なオプティカルフローのパターンを示す図である。
【図4】本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(制御機器)の構造を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図6A】本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図6B】本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図6C】本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図7】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図である。
【図8】本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の利点及び特徴、そしてこれを達成する方法は添付された図面に基づいて詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、この実施例から外れて多様な形に具現でき、本明細書で説明する実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で当業者に発明の範ちゅうを完全に報せるために提供されるものであり、本発明は請求項及び発明の詳細な説明により定義されるだけである。一方、明細書全体に亙って同一な参照符号は同一な構成要素を示す。
【0024】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【0025】
図1Aないし図1Bは、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システムの構成を示す図面である。
【0026】
本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システム100は、移動ロボット101及び遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器102を備え、移動ロボット101と制御機器102とは、有無線データ通信網103で連結されている。
【0027】
移動ロボットは101は、装着されたカメラで撮影した進行方向の映像データ及び移動情報を、有無線通信網102を通じて遠隔地の制御機器102に送信し、制御機器102は、移動ロボット101から受信した映像データ及び移動情報を分析し、分析した結果を制御機器102の画面にディスプレイする。
【0028】
遠隔地にあるユーザは、制御機器102の画面にディスプレイされた映像及び移動情報を見て移動ロボット101を制御できる。
【0029】
ここで、制御機器102は、移動ロボット101から送信した映像をディスプレイできる画面と移動ロボット101を制御できるキーボードまたはボタンのような方向キーを備えるものであって、移動端末機やコンピュータが制御機器102の例となりうる。
【0030】
図2は、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(移動ロボット)の構造を示すブロック図である。
【0031】
本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置200は、装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較する映像処理部201、移動ロボット101の走行方向に存在する障害物を感知して衝突予想情報を提供する障害物感知部202、衝突予想情報に基づいて障害物の衝突予想領域にマッピングするカラー情報を提供するカラーマッピング部203、移動ロボット101のホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向そして移動距離についての情報を提供するエンコーダ部204、装着されたカメラで撮影した進行方向の映像データ及び移動情報を制御機器102に送信し、移動ロボット101を制御する制御データを制御機器102から受信する送受信部205、各部を制御する制御部206を備える。
【0032】
本発明の一実施例で使われる“部”という用語は、ソフトウェアまたはFPGA(Field Programmable Gate Array)または注文型半導体(Application Specific Integrated Circuit;ASIC)のようなハードウェア構成要素を意味し、“部”は所定の役割を行う。
【0033】
しかし、“部”はソフトウェアまたはハードウェアに限定されるものではない。
【0034】
“部”は、アドレッシング可能な保存媒体に存在すべく構成されても良く、1つまたはそれ以上のプロセッサーを実行させるように構成されても良い。
【0035】
したがって、一例として“部”は、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。
【0036】
構成要素と“部”から提供される機能は、より少数の構成要素及び“部”で結合されるか、追加的な構成要素と“部”にさらに分離されうる。
【0037】
図2において、映像処理部201は、移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較する。
【0038】
所定(一定)の時差をおいて連続的に入力される映像を分析して対象物体の動きを推定する移動物体追跡技法は、コンピュータビジョン分野及びこれを利用した移動ロボット分野で多くの関心を受けている。
【0039】
これは、現在フレーム映像処理結果を反復的に次のフレーム処理時に利用することによって、連続的に入力される映像の動き同定や動的物体の分析作業を行なうことである。
【0040】
このように複数個の映像処理で得られた特徴の差から動き情報を検出する作業では、対象物体の移動方向及び速度が重要な特徴値になり、これを同時にベクトルで表現することをオプティカルフローという。
【0041】
したがって、対象物体の各点のオプティカルフローを計算することによって対象物体の動きを推定できる。
【0042】
映像処理部201は、移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存所(図示せず)に保存して比較し、エンコーダ部204から移動ロボット101の移動速度及び移動方向についての情報を提供されてオプティカルフローを計算する。
【0043】
移動ロボット101の3次元空間上の動きは、2次元的な移動変位を引き起こすが、もし、移動ロボット101が移動するならば、移動ロボット101の運動は無限大の距離に位置した一点からのオプティカルフローと考えられうる。
【0044】
2次元映像内の特定点p=(x,y)でオプティカルフローf=(u,v)は、
【0045】
【数1】
を通じて計算できる。
【0046】
(式1)でI1、I2は、時間差をおいて得たカメラ映像であり、wx、wyは、特徴点(x,y)でx、y方向への偏差であり、Wは、偏差の最大大きさである。
【0047】
また映像処理部201は、FOEを計算する。
【0048】
FOEは、オプティカルフローを説明しつつ言及した無限大の距離に位置した一点を意味し、2次元映像で任意の一点は、FOEからその点に至る直線に沿って動く。
【0049】
したがって、独立的に動く移動ロボット101は、自身の運動方向と関連したFOEに連結される。
【0050】
図3は、オプティカルフローの実施形態であって、典型的なオプティカルフローのパターンを示す図面である。
【0051】
移動ロボット101が左右の回転なしに前方に直線移動すると仮定すれば、移動ロボット101は、図3に図示された画面に向って接近する。
【0052】
したがって、オプティカルフローを表現する矢印302がFOE 301と呼ばれる一点から外側に向かっている。
【0053】
一方、移動ロボット101が図3に図示された画面から遠ざかる場合にはオプティカルフローを表現する矢印302がFOE 301に向かう。
【0054】
FOEは、2次元映像での運動を3次元実際映像と対応して関連させる主要な役割を担当し、2次元映像でFOEである点P=(X0,Y0)を通じて計算できる。
【0055】
【数2】
(式2)でm、nは、(x,y)からx、y方向への偏差であり、Wは、偏差の最大大きさである。
【0056】
Φは、(u,v)ベクトルの大きさがtより大きい点の数であり、Sは、これらベクトル方向角の総和である。したがって、これらベクトルがいずれも対称である領域での中心値がFOEとなる。
【0057】
移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置200で、障害物感知部202は、移動ロボット101の走行方向に存在する障害物を感知し、衝突予想情報を提供する。
【0058】
ここで、衝突予想情報とは、移動ロボット101の移動速度及び移動方向そして進行方向に存在する障害物に移動ロボット101が衝突可能な衝突予想領域情報と、移動ロボット101の障害物への接近時に所定の衝突予想時間前に移動ロボット101を制御する制御機器102から警告音を鳴らせる警告信号情報を含む。
【0059】
この時、警告音を鳴らせる警告信号情報を、移動ロボット101を制御する制御機器102に伝達する時点はユーザが設定できる。
【0060】
例えば、ユーザが前述した時点を5秒と設定するならば、移動ロボット101の障害物感知部202は、現在移動ロボット101の速度と進行方向に存在する障害物との距離を計算して、移動ロボット101が障害物に衝突する5秒前に移動ロボットを制御する制御機器102から警告音を鳴らせる。
【0061】
障害物感知部202は、移動ロボット101の進行方向に存在する障害物に移動ロボット101が衝突可能な衝突予想領域を計算するために、
【0062】
【数3】
を通じてTOC(Time Of Contact)τを求める。
【0063】
(式3)でfは、カメラ焦点距離、(X,Y,Z)は、空間上3次元座標値、
【0064】
【数4】
は、3次元速度成分であり、(x,y)は、カメラ映像上の2次元座標値、
【0065】
【数5】
は、2次元速度成分であり、τは、TOCである。
【0066】
また、障害物感知部202は、エンコーダ部204で提供する移動ロボット101の移動速度及び移動方向情報、そして、映像処理部201で計算されたFOEを利用して制御機器102の画面に移動ロボット101の速度大きさ及び進行方向を表示する情報を生成して、制御部206を通じて送受信部205に伝達する。
【0067】
カラーマッピング部203は、障害物感知部202から提供された衝突予想情報に基づいて障害物の衝突予想領域にマッピングするカラー情報を生成する。
【0068】
障害物の衝突予想領域にマッピングするカラー情報は、障害物感知部202で計算されたTOCの値によって、所定のカラーの点で表示される。
【0069】
(式3)を通じて計算されたTOCの値が小さければカラーの点を濃くし、TOCの値が大きければカラーの点を薄くして、TOCの値によって衝突予想領域にマッピングされるカラーの色調を調節し、この情報を制御部206を通じて送受信部205に伝達する。
【0070】
図4は、本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(制御機器)の構造を示すブロック図である。
【0071】
本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400は、移動ロボットから受信した情報に基づいて画面に見られる障害物に移動ロボットが衝突可能な衝突予想領域をカラーでマッピングするカラーマッピング処理部401、受信した情報に基づいて画面に移動ロボットの進行情報を表示する進行情報表示部402、衝突可能な障害物に移動ロボットが接近する時に受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生部403、画面にディスプレイする移動ロボット101の情報を移動ロボット101から受信し、移動ロボット101を制御する情報を移動ロボット101に送信する送受信部404、送受信部404から受信した情報を分析して各部を制御する制御部405、画面で該当情報をディスプレイするディスプレイ部406及び移動ロボット101の方向を制御できるようにキーボードやボタンのような方向キーを持つ入力部407を備える。
【0072】
図1Bに図示されたように、移動ロボット101を制御する制御機器102が本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400になりうる。移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400は、送受信部404を通じて移動ロボット101から画面にディスプレイする情報を受信し、制御部405では受信した情報を分析して各部を制御する。ここで、移動ロボット101から受信した情報は、移動ロボットの走行方向の映像データ、FOE、移動ロボット101の移動速度、移動方向、移動ロボットの走行方向に存在する障害物についての衝突警告音情報及び前記衝突予想領域にマッピングするカラー情報を含む。
【0073】
移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400の進行情報表示部402は移動ロボットのFOEを表示し、移動ロボットの速度大きさと進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する。
【0074】
カラーマッピング処理部401では、TOCによるカラーマッピング情報を画面に見られる障害物にマッピングして、小さな画面の制御機器でもユーザが障害物を容易に認知可能にする。
【0075】
また、警告音発生部403では、移動ロボット101が障害物に衝突する所定時間(秒)前に警告音を鳴らしてユーザが移動ロボット101の障害物衝突をあらかじめ予防できる。
【0076】
制御機器102の画面に表示された衝突可能な障害物にカラーをマッピングし、事前に警告音を鳴らすことによってユーザは、移動ロボット101の進行方向に存在する障害物をさらに容易に認知して、制御機器102上に位置する入力部407であるキーボードやボタンのような方向キーで移動ロボット101を制御する制御データを、送受信部404を通じて遠隔地の移動ロボット101に送信する。
【0077】
図5は、本発明の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図面である。
【0078】
FOE 501がX字アイコンで表示されており、移動ロボットの速度大きさ及び進行方向が三角形のアイコン502で表示されている。
【0079】
三角形のアイコン502は、移動ロボット101の進行方向によって角度が変更され、移動ロボット101の速度によって三角形のアイコンサイズが変更される。
【0080】
すなわち、移動ロボットの速度が速ければ三角形のアイコンが長くなり、速度が遅ければ三角形のアイコンが短くなって、遠隔地で移動ロボット101を制御するユーザは三角形アイコン502のサイズを見て、移動ロボット101の移動速度及び進行方向を容易に認知できる。
【0081】
FOE501の表示アイコンはX字のみに限定されず、X字ではない十字状や星状などその他の多様なアイコンで表示されうる。
【0082】
三角形アイコン502も三角形のみに限定されず、アイコンの形態はユーザが長さによって移動ロボット101の方向及び速度を容易に認知できることが望ましい。
【0083】
また、移動ロボットの進行方向に存在する障害物503に衝突予想領域503aがカラーでマッピングされて、制御機器102の画面が小さな場合にも移動ロボット101が衝突する可能性がある障害物503をユーザが容易に認知できる。
【0084】
図6Aないし図6Cは、本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図面である。
【0085】
図6Aは、移動ロボットが左右に回転せずに直進する状態が制御機器の画面に表示されている。
【0086】
FOE601aが画面中央に表示されており、移動ロボットの進行方向及び速度を表す三角形のアイコン602aが画面の下段に表示されている。
【0087】
左右回転のない直進状態であるために、オプティカルフロー603aの形態はFOE 601aを中心に外側に向っており、オプティカルフローを表現する矢印は小さな形態で表示されている。
【0088】
また、障害物604aに衝突予想領域605aがカラーでマッピングされており、衝突予想可能性によって濃いカラー606aと相対的に薄いカラー607aとで表示されている。
【0089】
図6Bは、図6Aの状態で移動ロボットが右側に回転して前進する状態が制御機器の画面に表示されている。
【0090】
FOE602bが図6AのFOE 601aに比べて右側に移動し、右側に回転する角度によって、移動ロボットの進行方向及び速度を表す三角形のアイコン602bが画面下段に表示されている。
【0091】
オプティカルフロー603bの形態は、FOE 602baを中心に外側に向っており、カラーでマッピングされた障害物604bに衝突予想領域605bが図6Aの衝突予想領域605aに比べて相対的にさらに広く表示されている。
【0092】
それほど障害物604bに移動ロボット101が近く接近したという意味である。
【0093】
図6Cは、図6Bに図示された状態で移動ロボットがさらに右側に回転してさらに速く前進する状態が制御機器の画面に表示されている。
【0094】
FOE603cが障害物604cにさらに近く表示されており、右側に回転する角度によって移動ロボットの進行方向及び速度を表す三角形のアイコン602cが画面下段に表示されている。
【0095】
図6Bに図示された状態よりさらに速い速度で前進するので、図6Bに図示された三角形のアイコン602bよりさらに長くなった三角形のアイコン603cを見ることができ、オプティカルフロー603cは、FOE 602cを中心に外側に向い、オプティカルフロー603cを表現する矢印は、図6Bのそれより相対的にさらに長くなった。
【0096】
また障害物604cの衝突予想領域605cは、図6Bの衝突予想領域605bに比べて相対的にさらに広く表示されており、衝突可能性もさらに大きいために、濃いカラーでマッピングされた領域606cがさらに広くなった。
【0097】
図7は、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図面であって、図2に図示された装置200を参照して説明する。
【0098】
停止状態にあった移動ロボット101が動き始めれば、移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を、制御部206を通じて映像処理部201に伝送し、エンコーダ部204では移動ロボット101のホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向についての情報を、制御部206を通じて映像処理部201に伝送する(S701)。
【0099】
S701後、所定の時間差で移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の2番目の映像は、制御部206を通じて映像処理部201に伝送され、エンコーダ部204では移動ロボット101のホイールの動作を感知して2番目の映像が伝送された時点の移動速度及び移動方向についての情報を、制御部206を通じて映像処理部201に伝送する(S702)
映像処理部201は、S701〜S702過程を通じて入力された走行方向の映像を保存所(図示せず)に保存して比較し、移動速度及び移動方向についての情報に基づいてオプティカルフローを計算する(S703)。
【0100】
S703後、映像処理部201はFOEを計算する(S704)。
【0101】
S704後、障害物感知部202は、移動ロボット101の走行方向に存在する障害物を感知して衝突警告音情報生成及びTOCを計算する(S705)。
【0102】
S705後、カラーマッピング部203は、S705で計算されたTOCに基づいて衝突可能な障害物にマッピングされるカラーの色調をTOC値によって調節する(S706)。
【0103】
S701〜S706を通じて獲得した情報は、制御部206を通じて送受信部205に伝えられ、送受信部205は、該当情報を遠隔地にある制御機器102に送信する(S707)。
【0104】
図8は、本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図面であり、図4に図示された装置400を参照して説明する。
【0105】
送受信部404では、遠隔地にある移動ロボット101から情報を受信して制御部405に伝達する(S801)。
【0106】
制御部405は、伝達された情報を分析し、走行方向の映像はディスプレイ部406を通じて画面にディスプレイし(S802)、FOE及び移動ロボット101の速度大きさと進行方向を、進行情報表示部402を通じてアイコン及びオプティカルフローで表示する(S803)。
【0107】
S803の後、カラーマッピング処理部401は、制御部405から衝突可能な障害物にマッピングするカラー情報を伝達されて、TOC値によって定められたカラーの色調を調節してマッピングする(S804)。
【0108】
S804の後、警告音発生部403では制御部405から伝達された警告音情報を通じて、移動ロボット101が障害物に衝突する所定時間前に警告音を鳴らす(S805)。
【0109】
S805の後、ユーザは制御機器102の方向キーを使用して障害物に衝突しないように移動ロボットの方向を制御する制御データを、送受信部404を通じて遠隔地にある移動ロボット101に送信する(S806)。
【0110】
以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明は、移動ロボットの遠隔操縦の関連技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0112】
201 映像処理部
202 障害物感知部
203 カラーマッピング部
204 エンコーダ部
205 送受信部
206 制御部
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法に係り、さらに詳細には、遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面で衝突が予想される障害物にカラーをマッピングし、移動ロボットが障害物に衝突する前に警告音を鳴らすことによって遠隔地で移動ロボットを制御するユーザが障害物を容易に認知できるロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に移動ロボットは、カメラを利用して自身の現在位置及び障害物の位置を検出し、その位置情報を利用して走行及び作業を行う。
【0003】
最近、移動ロボットの活用分野は、国防、産業現場から家庭に至るまで多様に拡大されるにつれて、移動ロボットの障害物位置把握及び移動ロボットを制御するユーザの障害物認識が重要な関心事となり、これに、いろいろな装置及び方法(例えば、特許文献1及び2)が提示された。
【0004】
前述したような従来の技術で、移動ロボットは、光を移動ロボットの前面に照射してCCD(電荷結合素子)に結ばれる光の位置及び輝度を利用して障害物との距離を測定するか、遠隔地にあるユーザがモニタを通じてロボットのヘッドアップディスプレイ及びオーバーヘッドマップを見てロボットを遠隔操縦する。
【0005】
しかし、CCDの視界(Field Of View、以下、FOV)によってカメラを通じて見られる周辺事物の歪曲程度及びカメラを通じて一度に見られる情報の量が変わるために、CCDのFOVが小さい場合、障害物の形態を識別し難く、遠隔地にあるユーザに障害物の情報を知らせ難い。
【0006】
また、遠隔地のユーザが識別できる形態のオーバーヘッドマップを作成するためには、高コストの距離測定センサーが必要であり、ユーザが持っている移動ロボットを制御する機器の画面が小さな場合、オーバーヘッドマップをディスプレイし難いだけでなくディスプレイされたオーバーヘッドマップ通じてユーザが障害物を認識し難いという短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許第4905151号公報
【特許文献2】米国特許第6845297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法を通じて遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面に移動ロボットと衝突可能性のある障害物にカラーをオーバーラップさせるところにその目的がある。
【0009】
本発明の他の目的は、遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面に移動ロボットと衝突可能性のある障害物にカラーをオーバーラップさせることによって、画面サイズの小さい制御機器でも移動ロボットを制御するユーザが効果的に障害物を認識可能にすることである。
【0010】
本発明のさらに他の目的は、FOE(Focus Of Expansion:拡張焦点)と移動ロボットの速度を移動ロボット制御機器の画面にアイコンで表示して、ユーザに移動ロボットの移動に関する情報を容易に伝達することである。
【0011】
本発明のさらに他の目的は、移動ロボットが障害物に衝突する所定の時間前にユーザに警告音を通じて知らせることによって、移動ロボットが障害物に衝突することを効果的に予防することである。
【0012】
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されうる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置は、移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理部と、前記移動ロボットの移動速度及び移動方向についての情報を獲得するエンコーダ部と、前記映像処理部で計算された前記FOEと、前記エンコーダ部で獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知部と、前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング部と、を備え、前記カラーマッピング部は、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0014】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置は、移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするカラーマッピング処理部と、前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示部と、前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生部と、を備え、前記カラーマッピング処理部は、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0015】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法は、移動ロボットに装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理ステップと、前記移動ロボットのホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向についての情報を獲得する移動速度及び移動距離獲得ステップと、前記映像処理ステップで計算された前記FOEと、前記移動速度及び移動距離獲得ステップで獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知ステップと、前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング情報提供ステップと、を含み、前記カラーマッピング情報提供ステップは、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0016】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法は、移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするマッピング処理ステップと、前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示ステップと、前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生ステップと、を含み、前記マッピング処理ステップは、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする。
【0017】
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【0018】
本発明の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置及び方法によれば、次のような効果が一つあるいはそれ以上ある。
【0019】
遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器の画面に移動ロボットと衝突可能性のある障害物にカラーをオーバーラップさせることによって、画面サイズの小さい制御機器でも移動ロボットを制御するユーザが効果的に障害物を認識できる。
【0020】
移動ロボットの速度大きさに対する進行方向を制御機器の画面にアイコン及びベクトルと表示して、ユーザに移動ロボットの移動に関する情報を容易に伝達しうる。
【0021】
移動ロボットが障害物に衝突する所定時間前にユーザに警告音を通じて知らせて移動ロボットの衝突防止にさらに効果的である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システムの構成を示す図である。
【図1B】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システムの構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(移動ロボット)の構造を示すブロック図である。
【図3】オプティカルフローの実施形態であって、典型的なオプティカルフローのパターンを示す図である。
【図4】本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(制御機器)の構造を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図6A】本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図6B】本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図6C】本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図である。
【図7】本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図である。
【図8】本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の利点及び特徴、そしてこれを達成する方法は添付された図面に基づいて詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、この実施例から外れて多様な形に具現でき、本明細書で説明する実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で当業者に発明の範ちゅうを完全に報せるために提供されるものであり、本発明は請求項及び発明の詳細な説明により定義されるだけである。一方、明細書全体に亙って同一な参照符号は同一な構成要素を示す。
【0024】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【0025】
図1Aないし図1Bは、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システムの構成を示す図面である。
【0026】
本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止システム100は、移動ロボット101及び遠隔地で移動ロボットを制御する制御機器102を備え、移動ロボット101と制御機器102とは、有無線データ通信網103で連結されている。
【0027】
移動ロボットは101は、装着されたカメラで撮影した進行方向の映像データ及び移動情報を、有無線通信網102を通じて遠隔地の制御機器102に送信し、制御機器102は、移動ロボット101から受信した映像データ及び移動情報を分析し、分析した結果を制御機器102の画面にディスプレイする。
【0028】
遠隔地にあるユーザは、制御機器102の画面にディスプレイされた映像及び移動情報を見て移動ロボット101を制御できる。
【0029】
ここで、制御機器102は、移動ロボット101から送信した映像をディスプレイできる画面と移動ロボット101を制御できるキーボードまたはボタンのような方向キーを備えるものであって、移動端末機やコンピュータが制御機器102の例となりうる。
【0030】
図2は、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(移動ロボット)の構造を示すブロック図である。
【0031】
本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置200は、装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較する映像処理部201、移動ロボット101の走行方向に存在する障害物を感知して衝突予想情報を提供する障害物感知部202、衝突予想情報に基づいて障害物の衝突予想領域にマッピングするカラー情報を提供するカラーマッピング部203、移動ロボット101のホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向そして移動距離についての情報を提供するエンコーダ部204、装着されたカメラで撮影した進行方向の映像データ及び移動情報を制御機器102に送信し、移動ロボット101を制御する制御データを制御機器102から受信する送受信部205、各部を制御する制御部206を備える。
【0032】
本発明の一実施例で使われる“部”という用語は、ソフトウェアまたはFPGA(Field Programmable Gate Array)または注文型半導体(Application Specific Integrated Circuit;ASIC)のようなハードウェア構成要素を意味し、“部”は所定の役割を行う。
【0033】
しかし、“部”はソフトウェアまたはハードウェアに限定されるものではない。
【0034】
“部”は、アドレッシング可能な保存媒体に存在すべく構成されても良く、1つまたはそれ以上のプロセッサーを実行させるように構成されても良い。
【0035】
したがって、一例として“部”は、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。
【0036】
構成要素と“部”から提供される機能は、より少数の構成要素及び“部”で結合されるか、追加的な構成要素と“部”にさらに分離されうる。
【0037】
図2において、映像処理部201は、移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較する。
【0038】
所定(一定)の時差をおいて連続的に入力される映像を分析して対象物体の動きを推定する移動物体追跡技法は、コンピュータビジョン分野及びこれを利用した移動ロボット分野で多くの関心を受けている。
【0039】
これは、現在フレーム映像処理結果を反復的に次のフレーム処理時に利用することによって、連続的に入力される映像の動き同定や動的物体の分析作業を行なうことである。
【0040】
このように複数個の映像処理で得られた特徴の差から動き情報を検出する作業では、対象物体の移動方向及び速度が重要な特徴値になり、これを同時にベクトルで表現することをオプティカルフローという。
【0041】
したがって、対象物体の各点のオプティカルフローを計算することによって対象物体の動きを推定できる。
【0042】
映像処理部201は、移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存所(図示せず)に保存して比較し、エンコーダ部204から移動ロボット101の移動速度及び移動方向についての情報を提供されてオプティカルフローを計算する。
【0043】
移動ロボット101の3次元空間上の動きは、2次元的な移動変位を引き起こすが、もし、移動ロボット101が移動するならば、移動ロボット101の運動は無限大の距離に位置した一点からのオプティカルフローと考えられうる。
【0044】
2次元映像内の特定点p=(x,y)でオプティカルフローf=(u,v)は、
【0045】
【数1】
を通じて計算できる。
【0046】
(式1)でI1、I2は、時間差をおいて得たカメラ映像であり、wx、wyは、特徴点(x,y)でx、y方向への偏差であり、Wは、偏差の最大大きさである。
【0047】
また映像処理部201は、FOEを計算する。
【0048】
FOEは、オプティカルフローを説明しつつ言及した無限大の距離に位置した一点を意味し、2次元映像で任意の一点は、FOEからその点に至る直線に沿って動く。
【0049】
したがって、独立的に動く移動ロボット101は、自身の運動方向と関連したFOEに連結される。
【0050】
図3は、オプティカルフローの実施形態であって、典型的なオプティカルフローのパターンを示す図面である。
【0051】
移動ロボット101が左右の回転なしに前方に直線移動すると仮定すれば、移動ロボット101は、図3に図示された画面に向って接近する。
【0052】
したがって、オプティカルフローを表現する矢印302がFOE 301と呼ばれる一点から外側に向かっている。
【0053】
一方、移動ロボット101が図3に図示された画面から遠ざかる場合にはオプティカルフローを表現する矢印302がFOE 301に向かう。
【0054】
FOEは、2次元映像での運動を3次元実際映像と対応して関連させる主要な役割を担当し、2次元映像でFOEである点P=(X0,Y0)を通じて計算できる。
【0055】
【数2】
(式2)でm、nは、(x,y)からx、y方向への偏差であり、Wは、偏差の最大大きさである。
【0056】
Φは、(u,v)ベクトルの大きさがtより大きい点の数であり、Sは、これらベクトル方向角の総和である。したがって、これらベクトルがいずれも対称である領域での中心値がFOEとなる。
【0057】
移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置200で、障害物感知部202は、移動ロボット101の走行方向に存在する障害物を感知し、衝突予想情報を提供する。
【0058】
ここで、衝突予想情報とは、移動ロボット101の移動速度及び移動方向そして進行方向に存在する障害物に移動ロボット101が衝突可能な衝突予想領域情報と、移動ロボット101の障害物への接近時に所定の衝突予想時間前に移動ロボット101を制御する制御機器102から警告音を鳴らせる警告信号情報を含む。
【0059】
この時、警告音を鳴らせる警告信号情報を、移動ロボット101を制御する制御機器102に伝達する時点はユーザが設定できる。
【0060】
例えば、ユーザが前述した時点を5秒と設定するならば、移動ロボット101の障害物感知部202は、現在移動ロボット101の速度と進行方向に存在する障害物との距離を計算して、移動ロボット101が障害物に衝突する5秒前に移動ロボットを制御する制御機器102から警告音を鳴らせる。
【0061】
障害物感知部202は、移動ロボット101の進行方向に存在する障害物に移動ロボット101が衝突可能な衝突予想領域を計算するために、
【0062】
【数3】
を通じてTOC(Time Of Contact)τを求める。
【0063】
(式3)でfは、カメラ焦点距離、(X,Y,Z)は、空間上3次元座標値、
【0064】
【数4】
は、3次元速度成分であり、(x,y)は、カメラ映像上の2次元座標値、
【0065】
【数5】
は、2次元速度成分であり、τは、TOCである。
【0066】
また、障害物感知部202は、エンコーダ部204で提供する移動ロボット101の移動速度及び移動方向情報、そして、映像処理部201で計算されたFOEを利用して制御機器102の画面に移動ロボット101の速度大きさ及び進行方向を表示する情報を生成して、制御部206を通じて送受信部205に伝達する。
【0067】
カラーマッピング部203は、障害物感知部202から提供された衝突予想情報に基づいて障害物の衝突予想領域にマッピングするカラー情報を生成する。
【0068】
障害物の衝突予想領域にマッピングするカラー情報は、障害物感知部202で計算されたTOCの値によって、所定のカラーの点で表示される。
【0069】
(式3)を通じて計算されたTOCの値が小さければカラーの点を濃くし、TOCの値が大きければカラーの点を薄くして、TOCの値によって衝突予想領域にマッピングされるカラーの色調を調節し、この情報を制御部206を通じて送受信部205に伝達する。
【0070】
図4は、本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置(制御機器)の構造を示すブロック図である。
【0071】
本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400は、移動ロボットから受信した情報に基づいて画面に見られる障害物に移動ロボットが衝突可能な衝突予想領域をカラーでマッピングするカラーマッピング処理部401、受信した情報に基づいて画面に移動ロボットの進行情報を表示する進行情報表示部402、衝突可能な障害物に移動ロボットが接近する時に受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生部403、画面にディスプレイする移動ロボット101の情報を移動ロボット101から受信し、移動ロボット101を制御する情報を移動ロボット101に送信する送受信部404、送受信部404から受信した情報を分析して各部を制御する制御部405、画面で該当情報をディスプレイするディスプレイ部406及び移動ロボット101の方向を制御できるようにキーボードやボタンのような方向キーを持つ入力部407を備える。
【0072】
図1Bに図示されたように、移動ロボット101を制御する制御機器102が本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400になりうる。移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400は、送受信部404を通じて移動ロボット101から画面にディスプレイする情報を受信し、制御部405では受信した情報を分析して各部を制御する。ここで、移動ロボット101から受信した情報は、移動ロボットの走行方向の映像データ、FOE、移動ロボット101の移動速度、移動方向、移動ロボットの走行方向に存在する障害物についての衝突警告音情報及び前記衝突予想領域にマッピングするカラー情報を含む。
【0073】
移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置400の進行情報表示部402は移動ロボットのFOEを表示し、移動ロボットの速度大きさと進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する。
【0074】
カラーマッピング処理部401では、TOCによるカラーマッピング情報を画面に見られる障害物にマッピングして、小さな画面の制御機器でもユーザが障害物を容易に認知可能にする。
【0075】
また、警告音発生部403では、移動ロボット101が障害物に衝突する所定時間(秒)前に警告音を鳴らしてユーザが移動ロボット101の障害物衝突をあらかじめ予防できる。
【0076】
制御機器102の画面に表示された衝突可能な障害物にカラーをマッピングし、事前に警告音を鳴らすことによってユーザは、移動ロボット101の進行方向に存在する障害物をさらに容易に認知して、制御機器102上に位置する入力部407であるキーボードやボタンのような方向キーで移動ロボット101を制御する制御データを、送受信部404を通じて遠隔地の移動ロボット101に送信する。
【0077】
図5は、本発明の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図面である。
【0078】
FOE 501がX字アイコンで表示されており、移動ロボットの速度大きさ及び進行方向が三角形のアイコン502で表示されている。
【0079】
三角形のアイコン502は、移動ロボット101の進行方向によって角度が変更され、移動ロボット101の速度によって三角形のアイコンサイズが変更される。
【0080】
すなわち、移動ロボットの速度が速ければ三角形のアイコンが長くなり、速度が遅ければ三角形のアイコンが短くなって、遠隔地で移動ロボット101を制御するユーザは三角形アイコン502のサイズを見て、移動ロボット101の移動速度及び進行方向を容易に認知できる。
【0081】
FOE501の表示アイコンはX字のみに限定されず、X字ではない十字状や星状などその他の多様なアイコンで表示されうる。
【0082】
三角形アイコン502も三角形のみに限定されず、アイコンの形態はユーザが長さによって移動ロボット101の方向及び速度を容易に認知できることが望ましい。
【0083】
また、移動ロボットの進行方向に存在する障害物503に衝突予想領域503aがカラーでマッピングされて、制御機器102の画面が小さな場合にも移動ロボット101が衝突する可能性がある障害物503をユーザが容易に認知できる。
【0084】
図6Aないし図6Cは、本発明の他の実施形態による移動ロボットの進行方向の映像及び移動ロボットの進行情報が制御機器の画面に表示されたことを示す図面である。
【0085】
図6Aは、移動ロボットが左右に回転せずに直進する状態が制御機器の画面に表示されている。
【0086】
FOE601aが画面中央に表示されており、移動ロボットの進行方向及び速度を表す三角形のアイコン602aが画面の下段に表示されている。
【0087】
左右回転のない直進状態であるために、オプティカルフロー603aの形態はFOE 601aを中心に外側に向っており、オプティカルフローを表現する矢印は小さな形態で表示されている。
【0088】
また、障害物604aに衝突予想領域605aがカラーでマッピングされており、衝突予想可能性によって濃いカラー606aと相対的に薄いカラー607aとで表示されている。
【0089】
図6Bは、図6Aの状態で移動ロボットが右側に回転して前進する状態が制御機器の画面に表示されている。
【0090】
FOE602bが図6AのFOE 601aに比べて右側に移動し、右側に回転する角度によって、移動ロボットの進行方向及び速度を表す三角形のアイコン602bが画面下段に表示されている。
【0091】
オプティカルフロー603bの形態は、FOE 602baを中心に外側に向っており、カラーでマッピングされた障害物604bに衝突予想領域605bが図6Aの衝突予想領域605aに比べて相対的にさらに広く表示されている。
【0092】
それほど障害物604bに移動ロボット101が近く接近したという意味である。
【0093】
図6Cは、図6Bに図示された状態で移動ロボットがさらに右側に回転してさらに速く前進する状態が制御機器の画面に表示されている。
【0094】
FOE603cが障害物604cにさらに近く表示されており、右側に回転する角度によって移動ロボットの進行方向及び速度を表す三角形のアイコン602cが画面下段に表示されている。
【0095】
図6Bに図示された状態よりさらに速い速度で前進するので、図6Bに図示された三角形のアイコン602bよりさらに長くなった三角形のアイコン603cを見ることができ、オプティカルフロー603cは、FOE 602cを中心に外側に向い、オプティカルフロー603cを表現する矢印は、図6Bのそれより相対的にさらに長くなった。
【0096】
また障害物604cの衝突予想領域605cは、図6Bの衝突予想領域605bに比べて相対的にさらに広く表示されており、衝突可能性もさらに大きいために、濃いカラーでマッピングされた領域606cがさらに広くなった。
【0097】
図7は、本発明の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図面であって、図2に図示された装置200を参照して説明する。
【0098】
停止状態にあった移動ロボット101が動き始めれば、移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を、制御部206を通じて映像処理部201に伝送し、エンコーダ部204では移動ロボット101のホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向についての情報を、制御部206を通じて映像処理部201に伝送する(S701)。
【0099】
S701後、所定の時間差で移動ロボット101に装着されたカメラで撮影した走行方向の2番目の映像は、制御部206を通じて映像処理部201に伝送され、エンコーダ部204では移動ロボット101のホイールの動作を感知して2番目の映像が伝送された時点の移動速度及び移動方向についての情報を、制御部206を通じて映像処理部201に伝送する(S702)
映像処理部201は、S701〜S702過程を通じて入力された走行方向の映像を保存所(図示せず)に保存して比較し、移動速度及び移動方向についての情報に基づいてオプティカルフローを計算する(S703)。
【0100】
S703後、映像処理部201はFOEを計算する(S704)。
【0101】
S704後、障害物感知部202は、移動ロボット101の走行方向に存在する障害物を感知して衝突警告音情報生成及びTOCを計算する(S705)。
【0102】
S705後、カラーマッピング部203は、S705で計算されたTOCに基づいて衝突可能な障害物にマッピングされるカラーの色調をTOC値によって調節する(S706)。
【0103】
S701〜S706を通じて獲得した情報は、制御部206を通じて送受信部205に伝えられ、送受信部205は、該当情報を遠隔地にある制御機器102に送信する(S707)。
【0104】
図8は、本発明の他の実施形態による移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法のフローを示す図面であり、図4に図示された装置400を参照して説明する。
【0105】
送受信部404では、遠隔地にある移動ロボット101から情報を受信して制御部405に伝達する(S801)。
【0106】
制御部405は、伝達された情報を分析し、走行方向の映像はディスプレイ部406を通じて画面にディスプレイし(S802)、FOE及び移動ロボット101の速度大きさと進行方向を、進行情報表示部402を通じてアイコン及びオプティカルフローで表示する(S803)。
【0107】
S803の後、カラーマッピング処理部401は、制御部405から衝突可能な障害物にマッピングするカラー情報を伝達されて、TOC値によって定められたカラーの色調を調節してマッピングする(S804)。
【0108】
S804の後、警告音発生部403では制御部405から伝達された警告音情報を通じて、移動ロボット101が障害物に衝突する所定時間前に警告音を鳴らす(S805)。
【0109】
S805の後、ユーザは制御機器102の方向キーを使用して障害物に衝突しないように移動ロボットの方向を制御する制御データを、送受信部404を通じて遠隔地にある移動ロボット101に送信する(S806)。
【0110】
以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明は、移動ロボットの遠隔操縦の関連技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0112】
201 映像処理部
202 障害物感知部
203 カラーマッピング部
204 エンコーダ部
205 送受信部
206 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理部と、
前記移動ロボットの移動速度及び移動方向についての情報を獲得するエンコーダ部と、
前記映像処理部で計算された前記FOEと、前記エンコーダ部で獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知部と、
前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング部と、を備え、
前記カラーマッピング部は、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項2】
前記走行方向の映像情報、前記衝突予想領域の情報及び前記カラーの色調情報のうち少なくとも一つを制御機器に送信し、前記移動ロボットを制御する制御データを前記制御機器から受信する送受信部をさらに備える請求項1に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項3】
前記障害物感知部は、前記移動ロボットの前記障害物への接近時に所定の衝突予想時間前に前記移動ロボットを制御する制御機器に警告信号を伝達する請求項1に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項4】
前記警告信号を前記制御機器に伝達する時点は、ユーザが設定可能である請求項3に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項5】
移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするカラーマッピング処理部と、
前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示部と、
前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生部と、を備え、
前記カラーマッピング処理部は、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項6】
前記移動ロボットから受信する情報は、前記走行方向の映像情報、前記衝突予想領域の情報及び前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調情報を含む請求項5に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項7】
前記移動ロボットから受信する情報は、前記移動ロボットが前記障害物に衝突する前にユーザに警告する警告音情報を含む請求項5に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項8】
移動ロボットに装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理ステップと、
前記移動ロボットのホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向についての情報を獲得する移動速度及び移動距離獲得ステップと、
前記映像処理ステップで計算された前記FOEと、前記移動速度及び移動距離獲得ステップで獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知ステップと、
前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング情報提供ステップと、を含み、
前記カラーマッピング情報提供ステップは、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法。
【請求項9】
前記障害物感知ステップは、前記移動ロボットの前記障害物への接近時、所定の衝突予想時間前に前記移動ロボットを制御する制御機器に警告信号を伝達するステップをさらに含む請求項8に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法。
【請求項10】
移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするマッピング処理ステップと、
前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示ステップと、
前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生ステップと、を含み、
前記マッピング処理ステップは、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法。
【請求項1】
移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理部と、
前記移動ロボットの移動速度及び移動方向についての情報を獲得するエンコーダ部と、
前記映像処理部で計算された前記FOEと、前記エンコーダ部で獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知部と、
前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング部と、を備え、
前記カラーマッピング部は、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項2】
前記走行方向の映像情報、前記衝突予想領域の情報及び前記カラーの色調情報のうち少なくとも一つを制御機器に送信し、前記移動ロボットを制御する制御データを前記制御機器から受信する送受信部をさらに備える請求項1に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項3】
前記障害物感知部は、前記移動ロボットの前記障害物への接近時に所定の衝突予想時間前に前記移動ロボットを制御する制御機器に警告信号を伝達する請求項1に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項4】
前記警告信号を前記制御機器に伝達する時点は、ユーザが設定可能である請求項3に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項5】
移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするカラーマッピング処理部と、
前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示部と、
前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生部と、を備え、
前記カラーマッピング処理部は、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知部で計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項6】
前記移動ロボットから受信する情報は、前記走行方向の映像情報、前記衝突予想領域の情報及び前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調情報を含む請求項5に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項7】
前記移動ロボットから受信する情報は、前記移動ロボットが前記障害物に衝突する前にユーザに警告する警告音情報を含む請求項5に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止装置。
【請求項8】
移動ロボットに装着されたカメラで撮影した走行方向の映像を所定の時間差で保存して比較してオプティカルフローを計算し、前記計算されたオプティカルフローを利用してFOE(Focus Of Expansion)を計算する映像処理ステップと、
前記移動ロボットのホイールの動作を感知して移動速度及び移動方向についての情報を獲得する移動速度及び移動距離獲得ステップと、
前記映像処理ステップで計算された前記FOEと、前記移動速度及び移動距離獲得ステップで獲得された前記移動ロボットの移動速度及び移動方向と、を利用して、前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物を感知し、前記感知された障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)を計算し、前記計算された前記TOCを利用して前記障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域を計算する障害物感知ステップと、
前記障害物感知部による計算結果に基づいて、画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの情報を生成するカラーマッピング情報提供ステップと、を含み、
前記カラーマッピング情報提供ステップは、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値によって前記カラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法。
【請求項9】
前記障害物感知ステップは、前記移動ロボットの前記障害物への接近時、所定の衝突予想時間前に前記移動ロボットを制御する制御機器に警告信号を伝達するステップをさらに含む請求項8に記載の移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法。
【請求項10】
移動ロボットから受信した前記移動ロボットに装着されたカメラで撮影した前記移動ロボットの走行方向の映像情報を少なくとも含む情報に基づいて、画面に見られる前記移動ロボットの走行方向に存在する障害物に前記移動ロボットが衝突する可能性がある衝突予想領域をカラーでマッピングするマッピング処理ステップと、
前記移動ロボットから受信した前記情報に基づいて、前記画面に、前記移動ロボットのFOE(Focus Of Expansion)を表示し、前記移動ロボットの速度大きさ及び進行方向をアイコン及びオプティカルフローで表示する進行情報表示ステップと、
前記障害物に前記移動ロボットが接近する時、前記移動ロボットから受信した情報に基づいて所定の衝突予想時間前に警告音でユーザに警告する警告音発生ステップと、を含み、
前記マッピング処理ステップは、前記障害物に前記移動ロボットが衝突するまでに要するTOC(Time Of Contact)の値によって、前記画面に表示される前記衝突予想領域にマッピングするカラーの色調を調整し、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が小さければ前記カラーの点を濃くし、前記障害物感知ステップで計算される前記TOCの値が大きければ前記カラーの点を薄くする移動ロボットの遠隔操縦のための衝突防止方法。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2012−45706(P2012−45706A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−209946(P2011−209946)
【出願日】平成23年9月26日(2011.9.26)
【分割の表示】特願2007−27569(P2007−27569)の分割
【原出願日】平成19年2月7日(2007.2.7)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年9月26日(2011.9.26)
【分割の表示】特願2007−27569(P2007−27569)の分割
【原出願日】平成19年2月7日(2007.2.7)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
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