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이동 바퀴 및 상기 이동 바퀴를 구동하는 구동 모터를 구비하며 일측에 사용자가 파지하는 손잡이부를 구비하는 보행 가이드 유닛; 보행 방향으로 적외선을 조사하여 상기 보행 방향 전방에 위치하는 보행자를 감지하는 보행자 센서부와, 상기 보행 방향으로 감지 각도 범위 내에서 상기 감지 신호의 조사 각도를 증가시켜 상기 보행 방향에 위치하는 전방 장애물을 감지하는 전방 장애물 센서부와, 상기 보행 방향의 아래로 감지 신호를 조사하여 보행 방향에 위치하는 하면 장애물을 감지하는 하면 장애물 센서부와, 상기 보행 방향의 위로 감지 신호를 조사하여 보행 방향에 위치하는 공중 장애물을 감지하는 공중 장애물 센서부를 구비하는 센서 유닛;상기 센서 유닛의 감지 결과에 기초하여 보행 방향에 위치하는 장애물의 종류를 판단하는 장애물 판단부; 및상기 판단한 장애물 종류에 따라 상기 보행 가이드 유닛의 이동 방향을 제어하는 보행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇
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제 1 항에 있어서, 상기 장애물 판단부는상기 보행 방향으로 조사된 적외선에 기초하여 상기 보행 방향에 위치하는 전방 장애물이 주변 보행자인지 판단하는 보행자 판단부;상기 감지 각도 범위내에서 상기 감지 신호의 조사 각도가 증가함에 따라 변화하는 상기 감지 신호의 반사파 도달 시간에 기초하여 상기 전방 장애물까지의 거리를 계산하고, 상기 전방 장애물까지의 거리 증가 패턴에 기초하여 보행 방향에 위치하는 전방 장애물의 종류를 판단하는 전방 장애물 판단부;상기 하면 장애물 센서부에서 상기 보행 방향 아래로 조사된 감지 신호의 반사파 도달 시간에 기초하여 하면 장애물의 종류를 판단하는 하면 장애물 판단부; 및상기 공중 장애물 센서부를 통해 상기 보행 방향 위로 조사된 감지 신호의 반사파 도달 시간에 기초하여 공중 장애물을 감지하는 공중 장애물 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇
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제 3 항에 있어서, 상기 전방 장애물 판단부는상기 보행자 판단부를 통해 상기 보행 방향에 위치하는 전방 장애물이 주변 보행자로 판단되는 경우, 상기 판단한 주변 보행자를 제외한 전방 장애물에 대해서만 장애물의 종류를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇
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제 3 항에 있어서, 상기 전방 장애물 판단부는상기 감지 각도 범위 내에서 상기 전방 장애물까지의 거리가 계속하여 선형 증가하는 경우 상기 전방 장애물을 일반 장애물로 판단하며,상기 감지 각도 범위 내에서 상기 전방 장애물까지의 거리가 선형 증가하다 무한대로 증가하는 경우 상기 전방 장애물을 오르막으로 판단하며,상기 감지 각도 범위 내에서 상기 전방 장애물까지의 거리가 단계적으로 증가하다 무한대로 증가하는 경우 상기 전방 장애물을 상승 계단으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇
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제 5 항에 있어서,상기 전방 장애물 판단부는 보행 방향에 전방 장애물을 감지하고 상기 전방 장애물까지의 거리가 임계값 거리 이내인 경우에,상기 감지 각도 범위 내에서 상기 감지 신호의 조사 각도를 증가시켜 상기 전방 장애물까지의 거리 증가 패턴을 판단하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇
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제 5 항에 있어서, 상기 보행 가이드 로봇은 GPS를 이용하여 사용자의 위치 정보를 획득하는 위치정보 획득부과, 사용자의 위치 정보에 기초하여 사용자 보행로를 제공하는 맵 저장부와, 사용자가 설정한 출발지와 목적지, 사용자의 위치 정보 및 사용자 보행로에 기초하여 보행 가이드 로봇의 이동 방향을 판단하는 이동 방향 판단부를 구비하는 GPS 유닛을 더 포함하며,상기 보행 제어부는 GPS 유닛에서 판단한 이동 방향과 장애물 판단부에서 판단한 장애물 종류에 따라 보행 가이드 유닛의 이동 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇
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제 5 항에 있어서, 상기 전방 감지 센서, 하강 계단 감지 센서 또는 공중 감지 센서는 적외선 감지 센서 또는 초음파 감지 센서인 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇
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사용자의 보행을 가이드하는 보행 가이드 로봇의 이동 방향을 제어하는 방법에 있어서,사용자 보행 방향의 전방, 위, 아래로 감지 신호를 조사하는 단계; 상기 보행 방향의 전방, 위, 아래로 조사된 감지 신호의 반사파 도달 시간에 기초하여 상기 사용자 보행 방향에 위치하는 장애물의 종류를 판단하는 단계; 및상기 판단한 장애물 종류에 따라 상기 보행 가이드 로봇의 이동 방향을 제어하는 단계를 포함하며,상기 장애물의 종류를 판단하는 단계는 상기 보행 방향으로 적외선을 조사하여 전방 장애물이 보행자인지 판단하며 상기 전방 장애물이 보행자가 아닌 경우 상기 보행 방향으로 감지 각도 범위 내에서 상기 감지 신호의 조사 각도를 증가시켜 상기 보행 방향에 위치하는 전방 장애물을 감지하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇의 이동 방향 제어 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 장애물 종류를 판단하는 단계는상기 보행 방향의 전방으로 조사된 감지 신호의 반사파 도달 시간에 기초하여 보행 방향에 위치하는 전방 장애물이 존재하는지 판단하는 단계;상기 보행 방향에 전방 장애물이 존재하는 경우 상기 전방 장애물로 적외선을 조사하여 상기 사용자 보행 방향에 존재하는 전방 장애물이 주변 보행자인지 판단하는 단계;상기 보행 방향에 위치하는 전방 장애물이 주변 보행자가 아닌 경우, 상기 감지 신호의 조사 각도를 감지 각도 범위내에서 증가시키며 상기 감지 신호의 반사파 도달 시간에 기초하여 상기 전방 장애물까지의 거리를 계산하는 단계;상기 감지 신호의 조사 각도를 상기 감지 각도 범위 내에서 증가시킴에 따라 상기 전방 장애물까지의 거리 증가 패턴을 판단하는 단계; 및상기 전방 장애물까지의 거리 증가 패턴에 기초하여 상기 전방 장애물을 상승 계단, 오르막, 일반 장애물 중 어느 하나로 판단하는 단계를 포함하는 보행 가이드 로봇의 이동 방향 제어 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 감지 각도 범위 내에서 상기 전방 장애물까지의 거리가 연속하여 선형 증가하는 경우 상기 전방 장애물을 일반 장애물로 판단하며,상기 감지 각도 범위 내에서 상기 전방 장애물까지의 거리가 선형 증가하다 무한대로 증가하는 경우 상기 전방 장애물을 오르막으로 판단하며,상기 감지 각도 범위 내에서 상기 전방 장애물까지의 거리가 단계적으로 증가하다 무한대로 증가하는 경우 상기 전방 장애물을 상승 계단으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇의 이동 방향 제어 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 장애물 종류를 판단하는 단계는상기 사용자 보행 방향 아래로 조사된 감지 신호의 반사파 도달 시간이 제1 임계값과 제2 임계값 사이인지 판단하는 단계; 및상기 반사파 도달 시간이 제1 임계값과 제2 임계값 사이인지 판단 결과에 기초하여 하면 장애물 종류를 판단하는 단계를 더 포함하며,상기 반사파 도달 시간이 제1 임계값 이하인 경우 노면으로 판단하고, 제1 임계값과 제2 임계값 사이인 경우 하강 계단으로 판단하며, 제2 임계값 초과인 경우 낭떨어지로 판단하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇의 이동 방향 제어 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 장애물 종류를 판단하는 단계는상기 사용자 보행 방향 위로 조사된 감지 신호의 반사파 도달 시간이 제3 임계값 이하인지 판단하는 단계; 및상기 반사파 도달 시간이 제3 임계값 이하인 경우 공중 장애물로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 가이드 로봇의 이동 방향 제어 방법
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