KR102138006B1 - 보안 로봇 제어 방법 및 그 방법을 지원하는 장치 - Google Patents

Abstract

보안 로봇 제어 방법 및 그 방법을 지원하는 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치에 의해 수행되는 보안 로봇의 제어 방법은 원격 제어 장치를 통해 입력된 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 획득하는 단계, 자율 보안 모듈에 의해 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제2 위험도를 획득하는 단계, 상기 보안 로봇의 상황 복잡도에 기초하여 가중치를 결정하는 단계 및 상기 결정된 가중치, 상기 제1 위험도 및 상기 제2 위험도에 기초하여 우선 순위를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

보안 로봇 제어 방법 및 그 방법을 지원하는 장치{METHOD FOR CONTROLLING A SECURITY ROBOT, APPARATUS FOR SUPPORTING THE SAME}

본 발명은 보안 로봇의 제어 방법 및 그 방법을 지원하는 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 원격 제어 시스템을 통한 보안 로봇의 제어 방법 및 그 방법을 지원하는 장치를 이용하여 하나 이상의 로봇을 이용한 다양한 보안 시스템에 관한 것이다.

근래에 자율 주행 차량과 같은 자율 보안 로봇에 대한 관심이 커지고 있다. 그러나, 자율 보안 로봇에 대한 연구는 아직 초기 단계에 불과하며, 대부분의 자율 주행 로봇은 인공지능(AI)만 가지고 주행을 하여 판단 착오를 일으키는 문제점이 있다.

이에 원격 제어 기술이 도입되었으나, 복수의 장소에 존재하는 복수의 원격 로봇을 제어하는 방법에 있어서는 연구가 필요하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 장소에 존재하는 복수의 보안 로봇이 동시에 데이터를 송신하는 경우, 데이터 간의 모니터링의 어려움이 발생한다. 뿐만 아니라, 모니터링의 어려움은 결국 도 2에 도시된 바와 같이 제어 딜레이(delay control)를 발생시켜 조종자의 제어 신호가 뒤늦게 보안 로봇에 도달할 수 있어 위험도를 증가시키는 주된 요인이 된다.

따라서, 제어하는 각각의 로봇이 안정되게 구동되고, 사용자는 빠르게 의사 결정을 하여 제어 신호를 제공할 수 있는 제어 방법 및 그 방법을 지원하는 장치가 필요하다.

한국등록특허 제10-2006-1293247호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 자율주행을 기반하되 원격 제어가 동시에 가능한 보안 로봇 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 한 사람이 동시에 복수의 로봇을 원격 제어가 가능하여 보다 효율적으로 보안 로봇을 제어하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 로봇의 제어 방법은, 제어 장치에 의해 수행되는 보안 로봇의 제어 방법에 있어서, 원격 제어 장치를 통해 입력된 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 획득하는 단계, 자율 보안 모듈에 의해 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제2 위험도를 획득하는 단계, 상기 보안 로봇의 상황 복잡도에 기초하여 가중치를 결정하는 단계 및 상기 결정된 가중치, 상기 제1 위험도 및 상기 제2 위험도에 기초하여 우선 순위를 생성하는 단계를 포함한다.

상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안 로봇의 제어 장치는 프로세서, 메모리 및 상기 메모리에 저장되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 포함하되, 상기 하나 이상의 프로그램들은, 원격 제어 장치를 통해 입력된 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 획득하는 동작, 자율 보안 모듈에 의해 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제2 위험도를 획득하는 동작, 상기 보안 로봇의 상황 복잡도에 기초하여 각 위험도에 대한 가중치를 결정하는 동작 및 상기 결정된 가중치, 상기 제1 위험도 및 상기 제2 위험도에 기초하여 상기 보안 로봇의 우선 순위를 생성하는 동작을 수행하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 포함하되, 상기 상황 복잡도는 상기 보안 로봇의 센싱 데이터에 기초하여, 상기 보안 로봇의 주변 환경에 대한 복잡도이다.

상기 기술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보안 로봇의 제어 방법은 보안 로봇을 원격으로 제어하는 원격 제어 장치가 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 송신하는 단계 상기 보안 로봇으로부터 우선 순위에 따른 데이터를 수신하는 단계 및 상기 우선 순위에 따라 상기 데이터를 순차적으로 디스플레이 하는 단계를 포함한다.

도 1 및 도 2는 종래의 원격 제어 방식의 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 로봇 제어 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 로봇 제어 방법의 순서도이다.
도 6은 도 5를 참조하여 설명되는 방법에 따라 제2 위험도를 획득하는 방법의 예시도이다.
도 7은 도 5를 참조하여 설명되는 방법에 따라 제2 위험도 예측을 학습하는 방법의 예시도이다.
도 8은 도 5를 참조하여 설명되는 방법에 따라 상황 복잡도에 기초하여 가중치를 결정하는 방법의 순서도이다.
도 9는 도 8을 참조하여 설명되는 방법에 따라 센싱 데이터를 분석하는 방법의 순서도이다.
도 10은 도 5를 참조하여 설명되는 방법에 따라 우선 순위를 결정하는 방법의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보안 로봇 제어 방법을 지원하는 시스템의 구성도이다.
도 12는 몇몇 실시예에 따른 보안 로봇 제어 방법을 지원하는 방법의 순서도이다.
도 13은 도 12를 참조하여 설명되는 방법에 따라 우선 순위에 따라 데이터를 수신하는 방법의 예시도이다.
도 14 내지 도 16은 도 12를 참조하여 설명되는 방법에 따라 우선 순위에 따라 상기 데이터를 순차적으로 디스플레이 하는 방법에 대한 예시도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공공기관과 협력하는 방법의 예시도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치 및/또는 시스템을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치를 나타내는 하드웨어 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명이 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

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.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에 대한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 하기로 한다.

본 명세서에서, 보안 로봇이란, 이동(즉, 주행) 기능이 구비된 모든 종류의 로봇을 총칭한다. 상기 보안 로봇은 지상 이동 기능이 구비된 지상 로봇과 공중 이동 기능이 구비된 드론(drone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 보안 로봇은 원격 제어 장치(또는 시스템)에 의해 제어되는 원격 제어 로봇, 자율적인 판단에 따라 이동하는 자율 로봇, 원격 제어 및 자율 이동 기능이 모두 구비된 반자율 로봇을 모두 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서, 보안 로봇의 순찰과 관련된 기능을 예를 들어 설명하고 있지만, 이에 한정되지 않으며, 출동 요청 기능, CPR 등의 응급 처치 기능, 방범 효과를 위한 시청각 효과를 발생시키는 기능 등 다양한 기능을 함께 수행할 수 있다.

본 명세서에서 인스트럭션(instruction)이란, 기능을 기준으로 묶인 일련의 명령어들로서 컴퓨터 프로그램의 구성 요소이자 프로세서에 의해 실행되는 것을 가리킨다.

이하, 본 발명의 몇몇 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보안 로봇 제어 시스템을 나타내는 예시적인 구성도이다.

도 3을 참조하면, 상기 로봇 제어 시스템은 원격 제어 시스템(20), 보안 로봇(100, 200), 제어 장치(미도시) 및 서버(10)를 포함하도록 구성될 수 있다. 단, 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 3에 도시된 로봇 제어 시스템의 각각의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로서, 적어도 하나의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되는 형태로 구현될 수도 있음에 유의한다. 예를 들어, 제어 장치는 원격 제어 시스템(20) 또는 보안 로봇의 특정 로직(logic)으로 구현될 수도 있다.

또한, 실제 물리적 환경에서 상기 각각의 구성 요소들은 복수의 세부 기능 요소로 분리되는 형태로 구현될 수도 있다. 예컨대, 서버(10)의 제1 기능은 제1 컴퓨팅 장치에서 구현되고, 제2 기능은 제2 컴퓨팅 장치에서 구현될 수도 있다. 이하, 상기 로봇 제어 시스템의 각 구성 요소에 대하여 설명하도록 한다.

상기 로봇 제어 시스템에서, 원격 제어 시스템(20)은 보안 로봇을 원격 제어하기 위해 조종자에 의해 이용되는 장치이다. 원격 제어 시스템(20)은 조종자에 의해 입력된 제어 값(e.g. 조향각, 속도)을 실시간으로 보안 로봇으로 전송함으로써, 원격지에 위치한 보안 로봇을 제어할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, 원격 제어 시스템(20)를 통해 조종자에 의해 입력된 제어 값을 “원격 제어 값”으로 명명하도록 한다.

편의성 향상을 위해, 원격 제어 시스템(20)은 핸들, 페달과 같은 햅틱 인터페이스 장치를 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 조종자는 핸들을 통해 보안 로봇의 조향각을 제어하고, 페달을 통해 보안 로봇의 속도를 제어할 수 있다. 단, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 원격 제어 시스템(20)의 사용자 인터페이스 장치는 어떠한 방식으로 구현되더라도 무방하다.

또한, 원격 제어 시스템(20)은 보안 로봇에 의해 촬영된 주변 영상 데이터를 표시하는 디스플레이 장치를 포함하도록 구성될 수 있다. 따라서, 조종자는 상기 디스플레이 장치를 통해 보안 로봇의 주변 환경을 인지하고, 적절하게 원격 제어를 수행할 수 있다.

상기 로봇 제어 시스템에서, 보안 로봇은 원격 제어 시스템(20)에 의해 제어되는 로봇이다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이 보안 로봇은 지상 로봇(200), 드론(100) 등과 같이 모든 형태의 로봇을 포함할 수 있다.

상기 로봇 제어 시스템에서, 제어 장치는 다양한 제어 값을 기초로 보안 로봇을 제어하기 위한 목표 제어 값을 생성하는 컴퓨팅 장치이다. 여기서, 상기 컴퓨팅 장치는, 노트북, 데스크톱(desktop), 랩탑(laptop) 등이 될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며 연산 수단이 구비된 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨팅 장치의 일 예는 도 18을 참조하도록 한다.

상기 목표 제어 값은 보안 로봇의 목표 제어 상태(e.g. 조향각, 속도)를 가리키는 값이기 때문에, 보안 로봇에 입력되는 최종 제어 값은 상기 목표 제어 값과 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 최종 제어 값은 보안 로봇의 현재 제어 상태(e.g. 현재 속도, 현재 조향각)와 상기 목표 제어 값 기반으로 다양한 제어 알고리즘에 의해 생성될 수 있다. 다만, 본 발명의 논지를 흐리지 않기 위해 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 또 다른 보안 로봇 제어 시스템을 나타내는 예시적인 구성도이다.

도 4를 참조하면, 로봇 제어 시스템에는 운영 관제 서버와 LTE 라우터 그리고 사용자 단말이 더 포함될 수 있다. LTE 라우터는 드론 및 주행 로봇의 영상을 수신하고 이들의 상태나 경로 정보에 대해 실시간으로 수신하여 운영 관제 서버나 운영 관리 서버로 송신할 수 있다.

도 3 내지 도 4에 도시된 시스템을 통해 원격 제어 장치를 통해 입력된 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 획득하는 단계, 자율 보안 모듈에 의해 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제2 위험도를 획득하는 단계, 상기 보안 로봇의 상황 복잡도에 기초하여 가중치를 결정하는 단계 및 상기 결정된 가중치, 상기 제1 위험도 및 상기 제2 위험도에 기초하여 우선 순위를 생성하는 단계가 수행될 수 있다.

도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보안 로봇 제어 방법의 순서도이다.

단계 S100에서 제1 위험도를 획득한다. 제1 위험도란, 사용자가 원격제어 장치를 통해 입력하는 위험도를 말한다.

제1 위험도는 보안 로봇의 순찰 지역 환경 기본 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어 순찰 지역이 화학 공장인지, 우범 지역인지 또는 주거 지역인지 등에 따라 위험도가 결정될 수 있다. 화학 공장인 경우 주거 지역보다는 높고 우범 지역보다는 낮은 위험도가 결정될 수 있다.

상기 제1 위험도는 누적된 데이터에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 운영 관리 서버에서 해당 위험도가 지속적으로 저장되며 그에 따라 별도의 입력 없이도 해당 지역의 위험도가 업데이트 될 수 있다.

단계 S200에서 제2 위험도가 획득된다. 제2 위험도는 보안 로봇이 해당 순찰 지역을 순찰하면서 획득하는 위험도를 말한다. 이하, 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 6은 도 5를 참조하여 설명되는 방법에 따라 제2 위험도를 획득하는 방법의 예시도이다. 도 6에는 지상 로봇(200, 201, 202)과 드론(100,101) 두 종류의 보안 로봇이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다. 지상 로봇(200,201,202)은 순찰 지역을 주행하는 방식을 통해, 드론(100, 101)은 상공을 비행하는 방식을 통해 제2 위험도를 획득한다. 또는, 드론(100, 101)이 주행 로봇(200,201, 202)에 부착된 상태로 순찰하다 제2 위험도가 임계값 이상이 되는 경우, 상공으로 띄워지도록 설정될 수도 있다.

다만, 제1 위험도와 제2 위험도 외에도 우선 순위를 생성하는 단계에 제3 위험도를 더 기반할 수 있다. 제3 위험도란, 원격 제어 장치를 제어하는 사용자의 패턴을 학습한 기계 학습 모델에 기초하여 생성된 위험도를 말한다.

도 7을 참조하여 제3 위험도에 대해 좀 더 자세히 설명한다.

도 7은 기 학습된 CNN(convolutional neural network)을 이용하여 영상 데이터(701)로부터 다양한 주변 환경 특징(706)을 추출하는 것을 예로써 도시하고 있으나, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 당해 기술 분야에서 널리 알려진 컴퓨터 비전 알고리즘(computer vision algorithm)을 이용하여 주변 환경 특징(706)이 추출될 수도 있다.

상기 학습 과정은 주변 환경 특징(706)에 대한 기계 학습을 수행하는 과정이다. 이때, 주변 환경 특징(706) 등은 기계 학습 모델의 입력 데이터로 이용되고, 원격 제어 값(미도시)는 출력 레이어의 예측 제어 값(73)과 비교를 통해 기계 학습 모델의 가중치를 갱신하는 용도로 이용될 수 있다. 도 7은 ANN(artificial neural network) 기반의 딥 러닝 모델을 이용하여 기계 학습이 수행되는 것을 예로써 도시하고 있으나, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 얼마든지 다른 종류의 기계 학습 알고리즘을 이용하여 패턴에 대한 학습이 수행될 수도 있다.

복수의 사용자에 대한 패턴 학습은 학습 데이터가 복수의 사용자에 대한 학습 데이터로 확장되는 것일 뿐이므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다. 물론, 실시예에 따라, 개별 사용자의 패턴을 학습한 복수의 기계 학습 모델이 구축될 수도 있고, 복수의 사용자의 주행 패턴을 학습한 단일 기계 학습 모델이 구축될 수도 있다. 복수의 기계 학습 모델이 구축된 경우, 복수의 사용자에 대한 패턴 제어 값은 개별 사용자의 패턴 제어 값의 평균, 가중 평균 등에 기초하여 결정될 수 있다. 이때, 상기 가중 평균에 이용되는 가중치는 예컨대 각 기계 학습 모델의 정확도, 학습 성숙도 등이 이용될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 단계 S300에서 상황 복잡도에 기초하여 가중치가 결정된다. 상황 복잡도란, 보안 로봇의 주변 환경 및 현재 미션의 중요도 등에 따른 종합적인 사항을 말한다. 이에 대해 도 8 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

도 8은 일 실시예에 따라 주변 객체에 대한 센싱 데이터에 기초하여 상황 복잡도를 결정하는 방법의 순서도이다.

먼저, 단계 S301에서 센싱 데이터가 수신된다. 센싱 데이터란 보안 로봇에 부착된 센서를 통해 수신되는 모든 종류의 데이터를 의미한다. 예를 들어 상기 데이터에는 음성 데이터, 영상 데이터, 360도 파노라마 영상 데이터 또는 적외선 탐지 데이터 등이 포함될 수 있다. 단계 S302에서 상기 수신된 센싱 데이터가 분석된다. 센싱 데이터 분석에는 머신 러닝이 이용될 수 있다. 단계 S303에서 상황 복잡도가 결정된다. 단계 S304에서 상황 복잡도에 따른 가중치가 결정된다.

이에 대하여 도 9를 참조하여 자세히 설명한다. 도 9에는 센싱 데이터의 예로 영상 데이터(900)인 경우가 도시되어 있다. 먼저, 영상 데이터(900)가 수신된다. 이 때, 영상 데이터(900)는 복수의 센서로부터 수신된 데이터 일 수 있다. 상기 수신된 영상 데이터(900)는 학습 데이터(901)로 송신된다. 학습 데이터(901)는 수신된 영상 데이터(900)를 기반으로 객체 인식 결과, 장애물 유무, 충돌 위험도 등을 학습하여 주변 환경의 특징을 분석한다. 상기 분석에 대하여는 전술한 방법과 동일한 방법이 이용될 수 있다.

다시, 도 5를 참조하면, 단계 S400에서 우선 순위가 생성된다. 우선 순위는 긴급한 사안인지의 정도에 따라 숫자로 설정될 수도 있고, '긴급, 순차, 안전'의 단계로 설정될 수도 있다. 또는 '긴급, 순차, 안전'의 대분류를 나누고, 우선순위 점수에 따라 각 분류 내에서 숫자로 설정될 수도 있다. 이 외에도 다양한 방식으로 사용자가 설정할 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따라 우선 순위가 결정되는 방법에 대한 순서도이다.

단계 S401에서 우선 순위가 결정된다. 단계 S402에서 상기 결정된 우선 순위와 제1 위험도의 차이가 임계값 이상인지 판단된다.

예를 들어 결정된 우선 순위가 대분류는 순차에 속하고, 순차 안에서 가장 높은 점수를 가진다고 가정한다. 이 때 제1 위험도가 우발 지역이거나 위험 지역인 경우는 제1 위험도 자체에 부여된 우선 점수가 높을 것이기 때문에 상기 결정된 우선 순위와 제1 위험도의 차이가 임계값 이하일 것이다. 이와 반대로 제1 위험도가 안전 지역인 경우에도 상기 우선 순위가 결정되는 경우는 제1 위험도 자체에 부여된 우선 점수가 낮았을 것이기 때문에 결정된 우선 순위와 제1 위험도의 차이가 임계값 이상이다. 이 경우 안전 지대임에도 긴급한 상황이 발생했을 가능성이 매우 크다.

따라서 결정된 우선 순위와 제1 위험도의 차이가 임계값 이상인 경우, 단계 S403에서 이벤트를 송신한다. 이벤트란 별도의 신호를 송신하는 모든 동작을 의미한다. 예를 들어, 이벤트는 관제 센터의 원격 조종사에게 현장의 상황을 좀 더 주의 깊게 판단해야 한다는 알림을 의미한다. 또는 상기 보안 로봇 주위에 있는 사람들에게 알리기 위한 상기 보안 로봇에 부착된 LED알림이나 사운드 알림을 의미할 수도 있다.

다시 도 5를 참조하면, 단계 S500에서 우선 순위에 따른 데이터가 송신된다. 우선 순위에 따른 데이터란, 사용자의 설정에 따라 다양한 방식으로 지정될 수 있다.

예를 들어 우선 순위가 높을수록 빠른 전송 속도로 데이터를 송신할 수 있다. 또는 전송 주기(1hz~60hz 등)를 다르게 적용하는 알고리즘을 통해 차별화할 수도 있다.

다른 예로 우선 순위가 높을수록 음성, 이미지, 영상의 순으로 데이터의 종류를 차등화하여 송신할 수 있다. 즉, 위험도가 낮은 경우에는 로봇의 현재 위치 정보만 송신하고, 위험도가 증가할수록 추가적으로 로봇의 배터리, 구동 상태 등을 송신하도록 할 수 있다.

또 다른 예로 우선 순위가 높을수록 송신할 데이터의 압축을 하지 않아 높은 해상도의 데이터를 송신할 수도 있다. 즉, 위험도가 상승할수록 저해상도(e.g 24fps)에서 고해상도(e.g 120fps)의 데이터를 송신할 수 있다.

도 5에는 미도시 되었지만, 상기 송신한 데이터에 대해 오퍼레이션이 수신된다. 상기 오퍼레이션이란, 보안 로봇이 수행할 수 있는 다양한 동작을 의미한다. 예를 들어, 화제 진압, 관제 시스템에 연락, CPR 등의 응급처치, 방범 효과를 위한 시청각 효과 디스플레이 등이 있다.

상기 수신된 오퍼레이션에 따라 보안 로봇은 각 오퍼레이션을 수행한다. 이 때 상기 오퍼레이션을 수행함에 있어서도 상기 송신한 데이터의 우선순위에 따를 수 있다.

예를 들어 긴급에 해당하는 데이터에 대한 오퍼레이션과 보통에 해당하는 데이터에 대한 오퍼레이션이 동시에 수신되는 경우, 상기 긴급에 해당하는 데이터에 대한 오퍼레이션을 먼저 수행하는 것이다. 즉, 동시에 여러 오퍼레이션이 수신된 경우에도 긴급한 사건부터 먼저 처리할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 오퍼레이션을 수행하는 동작은 보안 로봇의 머신 러닝 등의 학습에 의하여 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 전술한 바, 생략한다.

도 11은 또 다른 실시예에 따른 보안 로봇의 제어 방법의 시스템 구성도이다.

도 11은 서비스 서버(10)와 원격 제어 시스템(20) 외에도 관제 시스템이 더 도시되어 있으며, 이들은 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 단, 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.

각 구성 요소에 대하여 간략하게 살펴보면, 서비스 서버(10)는 보안 요청을 위한 웹 페이지를 관리하거나, 보안 요청 이력을 관리하는 등 보안 서비스와 연관된 전반적인 기능을 수행하는 컴퓨팅 장치이다. 서비스 서버(10)는 사용자 단말(미도시)로부터 보안 요청을 수신하고, 상시 보안 요청에 따른 임무 생성을 관제 시스템으로 요청할 수 있다.

다음으로 관제 시스템은, 보안 로봇의 임무 생성, 임무 할당, 보안 로봇의 모니터링과 같이 보안 로봇에 대한 전반적인 관제 기능을 수행하는 시스템이다. 관제 시스템은 보안 로봇과의 실시간 통신을 수행하며 각종 모니터링 및 제어 기능을 수행할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 관제 시스템은 다수의 로봇을 모니터링 하기 위해 가수의 디스플레이를 포함하도록 구현할 수 있다.

또한 몇몇 실시예에 따르면, 관제 시스템은 실시간으로 보안 로봇에서 수집한 많은 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 보안 로봇의 데이터는 주기적으로 압축된다. 또는 작은 이벤트 발생 시 그 발생 시점까지의 데이터가 압축될 수도 있다. 상기 압축된 데이터는 관제실로 송부된다. 상기 송부된 데이터는 보안 로봇의 우선 순위 등이 증가 시 관제실에서 추가 압축 해제되어 바로 reply된다. 즉, 보안 로봇의 우선 순위 증가시 추가 입력 없이도 관제실에서 바로 상황을 reply 할 수 있다.

다음으로, 원격 제어 시스템은 보안 로봇에 대한 원격 제어 기능이 구비된 시스템이다. 몇몇 실시예에서 조종자가 원격 제어 시스템을 통해 직접 보안 로봇을 제어하며 보안 서비스를 제공할 수도 있다. 원격 제어 시스템에 대한 설명은 전술한 설명 부분을 참조하도록 한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보안 로봇 제어 방법에 대한 순서도이다. 단계 S1000에서 제1 위험도를 송신한다. 단계 S2000에서 우선 순위에 따른 데이터를 수신한다. 이에 대해 도 13을 참조하여 자세히 설명한다.

단계 S2001에서 우선 순위가 긴급에 해당하는지 판단된다. 우선 순위가 긴급에 해당하는 경우, 단계 S2002에서 처리 가능한지 판단된다. 처리 불가능하다고 판단되는 경우, 단계 S2003에서 다른 원격 장치로 데이터가 송신된다. 상기 송신되는 다른 원격 장치란, 동급의 관제 센터에 속하는 것일 수도 있고 상위 관제 센터에 속하는 것일 수도 있다.

도 13은 이에 대한 예시도이다. 데이터를 송신 받은 관제 센터(1201)에 긴급한 사건이 동시에 발생하여 처리가 불가능한 경우, 상기 처리 불가능한 사건에 관한 데이터를 송부하고 이에 대한 제어권을 다른 관제 센터(1202)로 이양하는 것이다. 이러한 동작을 통해 동시 다발적으로 일어나는 긴급 상황에 대해서도 모두 딜레이 없이 처리 가능한 효과가 있다.

상기 제어권 이양을 위해 각 제어 장치별, 각 로봇의 수행 미션 별, 각 로봇의 로케이션 별로 비상상황 시 제어를 담당할 오퍼레이터 우선 순위가 미리 계산되어 저장되어 있을 수 있다. 즉, 제어권 이양시 상기 저장된 오퍼레이터 우선 순위에 따라 딜레이 없이 제어권이 이양될 수 있다.

다시 도 14로 돌아오면, 단계 S3000에서 상기 우선 순위에 따라 상기 데이터가 순차적으로 디스플레이 된다. 전술한 바와 같이, 우선 순위에 따라 수신되는 데이터는 다양하므로 각 데이터에 따라 디스플레이 되는 방식 또한 다양할 수 있다.

도 14 내지 도 15는 송신된 데이터가 360도 파노라마 영상인 경우, 원격 제어 장치에 VR 화면이 디스플레이 되는 예시도이다.

도 14는 1인칭 시점의 예시도이다. 상기 1인칭 조종사는 보안 로봇의 위치에서 좀 더 효율적이고 생생하게 주변 환경을 순찰할 수 있을 것이다. 이에 반해 도 15는 3인칭 시점의 예시도이다. 이러한 3인칭 시점은 드론의 위치에서 주변 환경을 순찰하는 경우의 시점일 수도 있다. 원격 로봇 관점에서, 사용자가 인지하지 못하는 원격지, 즉 보안 로봇의 주변 환경 변수로 인한 위험을 줄이는 효과가 있다.

또한, 주변 환경 변수로 인한 위험을 줄임으로써 정확한 제어 요청이 가능하고, 정확한 제어 요청은 사고 위험도를 줄이는 효과로 이어질 것이다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 보안 로봇의 제어 방법을 통해 공공기관과의 협력이 가능하다. 이하, 도 17을 참조하여 설명한다.

도 17에는 지상 로봇(200)과 드론(100)이 보안을 위한 순찰을 수행하고 있다. 이 때 돌발상황이 발생한다. 보안 로봇(100, 200)은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제어 방법에 따라 상기 돌발상황의 우선 순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 관제 센터에 이에 대한 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 결정된 우선 순위에 따라 보안 로봇이 관제기관에도 데이터를 전송하여 돌발 상황에 대해 제보할 수 있다. 관제 기관의 예로는 관할 경찰서, 관할 소방서 등이 해당할 수 있다. 또는 관제 센터에서 관제 기관으로 제보할 수도 있을 것이다. 관제 기관과의 협력을 통해 돌발 상황에 대해 빠르고 정확하게 대처할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 도 18을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치 및/또는 시스템을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(2000)에 대하여 설명하도록 한다.

도 18은 상기 예시적인 컴퓨팅 장치(2000)를 나타내는 예시적인 하드웨어 구성도이다.

도 18에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치(2000)는 하나 이상의 프로세서(2001), 버스(2005), 통신 인터페이스(2007), 프로세서(2001)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램(2009a)을 로드(load)하는 메모리(2003)와, 컴퓨터 프로그램(2009a)을 저장하는 스토리지(2009)를 포함할 수 있다. 다만, 도 19에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성요소들 만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 19에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.

프로세서(2001)는 컴퓨팅 장치(2000)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(2001)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(2001)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(2000)는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.

메모리(2003)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(2003)는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작을 수행하기 위해 스토리지(2009)로부터 컴퓨터 프로그램(2009a)을 로드할 수 있다. 메모리(2003)는 RAM과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있으나, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

버스(2005)는 컴퓨팅 장치(2000)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(2005)는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.

통신 인터페이스(2007)는 컴퓨팅 장치(2000)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 또한, 통신 인터페이스(2007)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(2007)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

스토리지(2009)는 하나 이상의 프로그램(2009a)을 비임시적으로 저장할 수 있다. 스토리지(2009)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.

컴퓨터 프로그램(2009a)은 메모리(2003)에 로드될 때, 프로세서(2001)로 하여금 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 동작/방법을 수행하도록 하는 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 프로세서(2001)는 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 동작/방법을 수행할 수 있다.

예를 들어, 컴퓨터 프로그램(2009a)은 원격 제어 시스템(20)를 통해 입력된 보안 로봇(30)에 대한 원격 제어 장치를 통해 입력된 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 획득하는 동작, 자율 보안 모듈에 의해 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제2 위험도를 획득하는 동작, 상기 보안 로봇의 상황 복잡도에 기초하여 각 위험도에 대한 가중치를 결정하는 동작 및 상기 결정된 가중치, 상기 제1 위험도 및 상기 제2 위험도에 기초하여 상기 보안 로봇의 우선 순위를 생성하는 동작을 수행하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 컴퓨팅 장치(2000)를 통해 제어 장치가 구현될 수 있다.

지금까지 도 18를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치 및/또는 시스템들을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(2000)에 대하여 설명하였다.

지금까지 도 1 내지 도 18를 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들 및 상기 실시예들에 따른 효과들을 언급하였다. 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

지금까지 도 1 내지 도 18를 참조하여 설명된 본 발명의 개념은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티 태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시예들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지 될 수 있음을 이해하여야 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

1. 제어 장치에 의해 수행되는 보안 로봇의 제어 방법에 있어서,
   원격 제어 장치를 통해 입력된 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 획득하는 단계;
   자율 보안 모듈에 의해 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제2 위험도를 획득하는 단계;
   상기 보안 로봇의 상황 복잡도에 기초하여 가중치를 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 가중치, 상기 제1 위험도 및 상기 제2 위험도에 기초하여 우선 순위를 생성하는 단계를 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 우선 순위를 생성하는 단계는,
   상기 우선 순위와 상기 제1 위험도의 차이가 임계 값 이상이라는 판정에 응답하여, 이벤트를 송신하는 단계를 더 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 가중치를 결정하는 단계는,
   상기 보안 로봇의 주변 객체에 대한 센싱 데이터에 기초하여 상기 상황 복잡도를 결정하는 단계를 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 보안 로봇의 센싱 데이터는 영상 데이터를 포함하고,
   상기 주변 객체에 대한 상황 복잡도를 결정하는 단계는,
   상기 영상 데이터로부터 상기 보안 로봇의 주변 객체의 인식 결과를 획득하는 단계; 및
   상기 인식 결과에 기초하여 상기 복잡도를 결정하는 단계를 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 원격 제어 장치를 제어하는 사용자의 패턴을 학습한 기계 학습 모델에 기초하여 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제3 위험도를 획득하는 단계를 더 포함하되,
   상기 보안 로봇의 우선 순위를 생성하는 단계는,
   상기 제3 위험도에 더 기초하여, 상기 우선 순위를 생성하는 단계를 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 원격 제어 장치를 제어하는 복수의 사용자의 패턴을 학습한 기계 학습 모델에 기초하여 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제3 위험도를 획득하는 단계를 더 포함하되,
   상기 보안 로봇의 우선 순위를 생성하는 단계는,
   상기 제3 위험도에 더 기초하여, 상기 우선 순위를 생성하는 단계를 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 우선 순위에 따라 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 우선 순위에 따라 데이터를 송신하는 단계는,
   상기 우선 순위가 높을 수록, 빠른 전송 속도로 데이터를 송신하는 단계를 포함하는,
   보안 로봇의 제어 방법.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 우선 순위에 따라 데이터를 송신하는 단계는,
    상기 우선 순위에 따라 송신할 데이터의 종류를 결정하는 단계를 포함하는,
    보안 로봇의 제어 방법.
11. 제8 항에 있어서,
    상기 우선 순위에 따라 데이터를 송신하는 단계는,
    상기 우선 순위에 따라 송신할 데이터의 압축률을 결정하는 단계를 포함하는,
    보안 로봇의 제어 방법.
12. 제8 항에 있어서,
    상기 송신한 데이터에 대한 오퍼레이션을 수신하는 단계; 및
    상기 송신한 데이터의 우선순위에 따라 상기 오퍼레이션을 수행하는 단계를 더 포함하는,
    보안 로봇의 제어 방법.
13. 보안 로봇의 제어 장치에 있어서,
    프로세서;
    메모리; 및
    상기 메모리에 저장되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 포함하되,
    상기 하나 이상의 프로그램들은,
    원격 제어 장치를 통해 입력된 상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 획득하는 동작,
    자율 보안 모듈에 의해 생성된 상기 보안 로봇에 대한 제2 위험도를 획득하는 동작,
    상기 보안 로봇의 상황 복잡도에 기초하여 각 위험도에 대한 가중치를 결정하는 동작 및
    상기 결정된 가중치, 상기 제1 위험도 및 상기 제2 위험도에 기초하여 상기 보안 로봇의 우선 순위를 생성하는 동작을 수행하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 포함하되,
    상기 상황 복잡도는 상기 보안 로봇의 센싱 데이터에 기초하여, 상기 보안 로봇의 주변 환경에 대한 복잡도인,
    보안 로봇의 제어 장치.
14. 보안 로봇을 원격으로 제어하는 원격 제어 장치가,
    상기 보안 로봇에 대한 제1 위험도를 송신하는 단계;
    상기 보안 로봇으로부터 우선 순위에 따른 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 우선 순위에 따라 상기 데이터를 순차적으로 디스플레이 하는 단계를 포함하고,
    상기 우선 순위에 따른 데이터를 수신하는 단계는,
    상기 원격 제어 장치가 상기 데이터를 상기 우선 순위에 따라 처리 불가능한 경우 상기 데이터를 다른 원격 제어 장치로 송신하는 단계를 포함하는,
    보안 로봇의 제어 방법.
15. 삭제
16. 제14 항에 있어서,
    상기 우선 순위에 따라 상기 데이터를 순차적으로 디스플레이 하는 단계는,
    상기 데이터가 360도 파노라마 영상이고, VR 시스템을 통해 제어 가능하도록 디스플레이 하는 단계를 포함하는,
    보안 로봇의 제어 방법.

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