KR20030038960A - Monitoring system using mobile robot based on internet - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 감시용 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이동이 가능한 로봇에 감시카메라 및 통신기능을 구비하여 원하는 지역을 자유로이 이동하며 감시할 수 있고 인터넷을 기반으로 해당 감시정보를 모니터링할 수 있는 감시시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a surveillance system, and more particularly, a mobile robot having a surveillance camera and a communication function can freely move and monitor a desired area and monitor the corresponding surveillance information based on the Internet. It is about a surveillance system.
웹 기술이 발전함에 따라 현재는 어느 곳에서나 세계 도처의 정보를 이용할 수 있게 되었으며, 더욱이 고속 통신망을 이용하여 실시간 이미지까지 끊임 없이 전송할 수 있게 되었다. 이러한 실시간 이미지 전송은 카메라로 촬영되는 영상을 전송하게 되는데, 현재 웹 상에서는 이미지를 전송하기 위해 웹 카메라가 많이 이용되고 있다.With the development of Web technology, information is available anywhere in the world nowadays. Furthermore, real-time images can be continuously transmitted using high-speed communication network. This real-time image transmission is to transmit the image taken by the camera, a web camera is widely used to transmit the image on the web.
도 1은 종래 웹 카메라를 이용하여 이미지를 실시간으로 전송하는 전송 시스템의 구조를 간략하게 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a transmission system for transmitting an image in real time using a conventional web camera.
웹 카메라(11)로 촬영된 이미지는 웹서버(12)로 실시간 전송되고, 웹서버(12)는 웹브라우져를 구동시켜 웹(WWW)을 통해 접속한 클라이언트들(13)에게 웹 카메라(11)로부터 촬영된 이미지들을 실시간으로 전송하여 준다.The image captured by the web camera 11 is transmitted to the web server 12 in real time, and the web server 12 drives the web browser to the clients 13 connected through the web (WWW). The images taken from the camera are transmitted in real time.
이러한 웹 카메라(11)를 이용한 영상전송기술은 화상회의 시스템, 원격 감시시스템, 원격 진료 시스템, 홈 오토메이션(HA) 시스템, 원격 제어시스템 등 광범위한 영역에 적용되어 사용되고 있다. 특히, 현재 CCTV를 이용하는 감시시스템의 경우 설치비용과 유지보수비용이 많이 발생하게 되므로 이를 웹 카메라를 이용하는 경우 보다 저렴한 감시 시스템을 구축할 수 있게되었다.The image transmission technology using the web camera 11 is applied to a wide range of areas such as a video conference system, a remote monitoring system, a remote medical examination system, a home automation (HA) system, a remote control system, and the like. In particular, the current surveillance system using CCTV is expensive installation and maintenance costs, it is possible to build a cheaper surveillance system using a web camera.
도 2는 종래 다수의 카메라를 이용하여 집안 여러곳을 감시하는 일 실시예를 보여주는 도면이다.2 is a view showing an embodiment of monitoring a number of places in the house using a plurality of conventional cameras.
도 2의 시스템의 경우 어느 한 카메라에 외부침입이 감지되면 다른 카메라들은 촬영모드로 대기하고 촬영되는 이미지를 미도시된 서버로 전송하게된다.In the case of the system of FIG. 2, when an external intrusion is detected by one of the cameras, the other cameras wait in the shooting mode and transmit the captured image to a server not shown.
그러나, 기존의 CCTV나 웹 카메라를 이용한 감시시스템은 고정식 장치으로 비록 카메라의 렌즈방향을 상하좌우 이동이 가능한 시스템도 있지만 감시영역의 제한 즉 감시 사각(死角)지대가 생기게 되어 이러한 사각지대를 이용한 외부침입을 감지할 수 없게된다. 더욱이, 이러한 사각지대를 이용하여 외부의 침입자가 감시 카메라를 파손하는 상황도 발생할 수 있게된다.However, the existing surveillance system using CCTV or web camera is a fixed device, although there is a system that can move the camera lens direction up and down, left and right, there is a limit of the surveillance area, that is, a surveillance blind spot is created, so the outside using such blind spot Intrusion can not be detected. Furthermore, using such blind spots, a situation may arise where an external intruder breaks the surveillance camera.
또한, 여러지역을 감시하기 위해서는 감시가 필요한 위치마다 카메라를 설치하여야 하며, 도 2에서 처럼 다수의 카메라가 설치되는 경우 그 제어대상이 많아져감시시스템의 구성도 복잡해지는 문제가 있다.In addition, in order to monitor various areas, a camera must be installed at each position requiring monitoring, and when a plurality of cameras are installed as shown in FIG. 2, the control targets increase, and the configuration of the monitoring system is also complicated.
따라서, 상술된 문제점들을 감안한 본원 발명의 목적은 이동이 가능한 무선로봇에 카메라 렌즈, 감지센서 및 양방향 통신기능을 구비하여 원하는 지역을 감시하고 감시상황을 인터넷을 통해 사용자에게 실시간으로 전송하여 주며 웹 상에서 사용자가 직접 로봇을 제어할 수 있는 감시 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention in view of the above-mentioned problems is to provide a mobile lens with a camera lens, a sensor and a bi-directional communication function to monitor the desired area and to transmit the monitoring situation to the user in real time via the Internet and on the web It is to provide a surveillance system that the user can directly control the robot.
도 1은 종래 웹 카메라를 이용하여 이미지를 실시간으로 전송하는 전송 시스템의 구조를 간략하게 나타낸 도면.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a transmission system for transmitting an image in real time using a conventional web camera.
도 2는 종래 다수의 카메라를 이용하여 집안 여러곳을 감시하는 일 실시예를 보여주는 도면.Figure 2 is a view showing an embodiment for monitoring a number of places in the house using a plurality of conventional cameras.
도 3는 본원 발명에 따른 감시시스템의 전체 구성을 나타내는 도면.3 is a view showing the overall configuration of a surveillance system according to the present invention.
도 4는 본원발명에 따른 이동로봇의 구성을 간략하게 나타낸 도면.Figure 4 is a simplified view showing the configuration of a mobile robot according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따라 이동로봇의 동작을 원격으로 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도.Figure 5 is a flow chart for explaining the process of remotely controlling the operation of the mobile robot in accordance with the present invention.
도 6은 이동로봇(40)을 제어하기 위한 사용자인터페이스의 일 실시예.Figure 6 is an embodiment of a user interface for controlling the mobile robot 40.
도 7a 내지 도 7e는 사용자가 인터페이스의 '로봇명령포트'를 이용하여 원격으로 이동로봇의 움직임을 제어하는 모습을 보여주는 도면.7a to 7e is a view showing a user to remotely control the movement of the mobile robot using the 'robot command port' of the interface.
도 8은 이동로봇이 외부침입을 탐지하고 외부침입시 이를 추적 및 감시하는 과정을 설명하는 순서도.8 is a flow chart illustrating a process of detecting a mobile intrusion and tracking and monitoring the external intrusion.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20 : 사용자단말기 21 : PC20: user terminal 21: PC
22 : 무선단말기 30 : 관리서버22: wireless terminal 30: management server
40 : 이동로봇 41 : 센서부40: mobile robot 41: sensor unit
42 : 감시부 43 : 구동부42: monitoring unit 43: driving unit
44 : 무선통신 및 변환부 441 : 변환부44: wireless communication and conversion unit 441: conversion unit
442 : RS통신모듈 45 : 제어부442: RS communication module 45: control unit
50 : 데이터베이스50: database
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 무선 이동로봇을 이용한 인터넷 기반의 감시시스템은 인터넷을 통한 데이터 통신이 가능한 사용자단말기, 기 설정된 경로나 사용자단말기의 조작에 따라 이동하며 일정한 영역을 감시하여 감시영역의 이상발생여부를 감지하고, 이상발생이 감지되면 해당 감시대상을 추적 및 촬영하여 감시결과를 무선으로 출력하는 이동로봇 및 인터넷을 통한 사용자단말기로부터의 명령을 변환하여 무선으로 이동로봇으로 전송하고, 이동로봇으로부터 무선으로 수신한 데이터를 변환하여 상기 사용자단말기로 전송하여 주는 관리서버를 포함한다.Internet-based monitoring system using a wireless mobile robot of the present invention for achieving the above object is to move according to the user terminal capable of data communication through the Internet, a predetermined path or operation of the user terminal to monitor a certain area Detect whether there is any abnormality, and if an abnormality is detected, it tracks and captures the monitoring target and converts commands from the mobile robot and wirelessly outputs the monitoring result to the mobile robot wirelessly, It includes a management server for converting the data received wirelessly from the mobile robot to transmit to the user terminal.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본원 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3는 본원 발명에 따른 감시시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이며, 도 4는 본원발명에 따른 이동로봇의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.3 is a view showing the overall configuration of the monitoring system according to the present invention, Figure 4 is a view showing a brief configuration of a mobile robot according to the present invention.
사용자단말기(20)는 PC(21) 또는 무선인터넷 단말기(22) 등 인터넷 접속이 가능한 단말기로, 본 발명에 따른 클라이언트 프로그램(이하, '클라이언트 프로그램'이라 함)이 설치 운영된다. 사용자는 클라이언트 프로그램을 구동시켜 후술되는 관리서버에 접속한 후 후술되는 로봇의 동작을 제어하고 로봇이 촬영하여 전송해주는 이미지정보 및 로봇의 작동상황 등 로봇으로부터 전송되어오는 데이터를 모니터링하게 된다. 단순히 로봇이 촬영한 이미지를 보기위해서는 종래 웹카메라로 촬영한 이미지를 웹브라우져에서 시청하는 것과 같이 웹브라우져만을 이용하여 후술되는 관리서버(30)에 접속하여 모니터링이 가능하다. 사용자단말기(20)가 무선인터넷 단말기(22)인 경우에는 중간에 무선인터넷 게이트웨이(미도시)를 거쳐서 인터넷에 접속하며 이러한 무선인터넷 기술은 이미 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 이하, 사용자단말기(20)는 PC(21)를 사용하는 경우를 설명하며, 무선인터넷 단말기(21)를 이용하는 경우도 이로부터 용이하게 알 수 있다.The user terminal 20 is a terminal capable of accessing the Internet, such as a PC 21 or a wireless Internet terminal 22, and a client program (hereinafter referred to as a "client program") is installed and operated according to the present invention. The user drives a client program to access a management server to be described later, and then controls the operation of the robot to be described later, and monitors data transmitted from the robot such as image information and the operation status of the robot. In order to simply view the image taken by the robot can be monitored by connecting to the management server 30 to be described later using only the web browser, such as watching the image taken by a conventional web camera in a web browser. In the case where the user terminal 20 is the wireless Internet terminal 22, the Internet is connected through a wireless Internet gateway (not shown) in the middle. Since such wireless Internet technology is already known, a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, the user terminal 20 will be described in the case of using the PC 21, it can be easily seen from the case of using the wireless Internet terminal 21.
관리서버(30)는 사용자단말기(21)와 후술되는 이동로봇간을 연결시켜주는 매개역할을 하는 장치로 인터넷에 유선으로 연결되어 사용자단말기(21)와 TCP/IP를 이용하여 통신을 하며 후술되는 이동로봇과는 RF 무선통신을 수행한다. 즉, 관리서버(30)는 이동로봇과의 무선통신을 위한 중계 기지국역할을 수행하는 것으로, 사용자는 이동로봇의 동작을 제어하고 모니터링 하기 위해 미들(middle)서버인 관리서버(30)를 거쳐야 한다. 관리서버(30)는 접속한 사용자단말기(21)가 인터넷을 통해 TCP/IP를 사용하여 데이터(이하, 'TCP/IP 데이터'라 함)를 전송하면 이를 RS-232의 시리얼 데이터(이하, 'RS-232 데이터'라 함)로 변환하여 후술되는 이동로봇으로 무선으로 전송하여 주며, 반대로 이동로봇으로부터 RS-232 시리얼 데이터를 수신하면 이를 TCP/IP 데이터로 변환하여 사용자단말기(21)로 전송한다. 또한, 관리서버(30)는 사용자가 접속 중에 다른 곳에서 접속을 시도하게 되면 기존의 연결을 해지하고 최후의 연결시도에 연결하게 되는데, 이러한 문제를 해결하기 위해 진정한 사용자를 구분하기 위한 암호화된 패스워드를 사용하도록 하거나 다중 사용자일 경우에는 우선순위를 부여하게된다.The management server 30 is a device that serves as a medium for connecting the user terminal 21 and the mobile robot to be described later is connected to the Internet by wire to communicate with the user terminal 21 using TCP / IP and will be described later The mobile robot performs RF wireless communication. That is, the management server 30 serves as a relay base station for wireless communication with the mobile robot, and the user must pass through the management server 30 which is a middle server to control and monitor the operation of the mobile robot. . The management server 30 transmits data (hereinafter referred to as' TCP / IP data ') using TCP / IP through the Internet to the connected user terminal 21, and then transmits the serial data (hereinafter,' RS-232 data), and transmits it wirelessly to a mobile robot, which will be described later. On the contrary, when RS-232 serial data is received from the mobile robot, it is converted into TCP / IP data and transmitted to the user terminal 21. . In addition, the management server 30 terminates the existing connection and connects to the last connection attempt when the user attempts to connect from another place during the connection. To solve this problem, an encrypted password for distinguishing a true user If you use or if you are a multi-user, give priority.
이동로봇(40)은 평상시에는 정해진 경로를 이동하거나 사용자의 명령에 따라 사용자가 원하는 곳으로 이동하여 해당 지역을 촬영하고 주변의 움직임을 감지한다. 감시활동 중 외부의 침입이 탐지되면 이를 추적 및 이미지를 촬영한다. 또한, 관리서버(30)를 통한 사용자단말기(21)로부터의 명령에 따라 데이터를 분석 실행하며 자신이 처한 상황이나 실행에 따른 내부 데이터를 관리서버(30)를 통해 사용자에게 보내준다. 본원 발명에 따른 이동로봇(40)은 자체적으로 인터넷서버를 내장하여 카메라로 촬영된 영상을 무선으로 관리서버(30)를 통해 실시간으로 웹으로 전송한다. 즉, 이동로봇(40)은 외부의 지시에 따라 동작하는 제어대상인 동시에 서버로서 외부에서 접속한 단말기로 영상데이터를 전송하여 준다.The mobile robot 40 normally moves a predetermined path or moves to a desired place according to a user's command to capture a corresponding area and detect a movement of the surroundings. If outside intrusions are detected during surveillance, they are tracked and imaged. In addition, the data is analyzed and executed according to a command from the user terminal 21 through the management server 30, and the internal data according to the situation or execution of its own is sent to the user through the management server 30. The mobile robot 40 according to the present invention has its own internet server and wirelessly transmits the image captured by the camera to the web in real time through the management server 30. That is, the mobile robot 40 transmits the image data to a terminal connected to the outside as a control target and a server operating according to an external instruction.
센서부(41)는 운동감지센서, 열센서, 초음파 센서, 적외선 센서 등의 각종 센서들을 구비하여 외부침입여부 및 주변의 움직임을 감지하고, 이동로봇(40)의 현재 동작상황 등을 감지하여 감지결과를 출력한다.The sensor unit 41 includes various sensors such as a motion sensor, a thermal sensor, an ultrasonic sensor, and an infrared sensor to detect external penetration and movement of the surroundings, and detect and detect a current operation state of the mobile robot 40. Output the result.
감시부(42)는 감시카메라를 이용하여 주변의 상황을 촬영하고, 외부침입여부 및 주변의 움직임이 감지되면 감지된 감시대상의 이미지를 촬영하여 이를 출력한다. 이때, 감지부(42)의 카메라는 내부에 자체적으로 웹서버를 포함하는 카메라로 도 1에서와 같이 촬영된 이미지를 인터넷으로 전송하기 위해 인터넷에 연결되는 컴퓨터(12)를 필요로 하지 않고 단지 카메라가 인터넷에 바로 연결되어 실시간으로 영상을 전송할 수 있게된다. 물론 외부의 침입이나 움직임이 감지되지 않더라도 주변상황을 계속해서 촬영하여 출력할 수 있다.The monitoring unit 42 photographs the surrounding situation using the surveillance camera, and outputs the detected image of the monitored object when the external invasion and the movement of the surrounding are detected. At this time, the camera of the detection unit 42 is a camera that includes a web server in itself, and does not require a computer 12 connected to the Internet to transfer the captured image to the Internet as shown in FIG. Connected directly to the Internet, you can send video in real time. Of course, even if no external intrusion or movement is detected, the surrounding situation can be continuously photographed and output.
구동부(43)는 2개의 스텝모터(431 및 432) 및 스텝모터를 구동하는 드라이버가 설치되어 사용자의 명령에 따라 전후·좌우 원하는 방향으로 이동로봇(40)을 이동시킨다.The driver 43 is provided with two step motors 431 and 432 and a driver for driving the step motor to move the moving robot 40 in a desired direction in front, rear, left and right directions according to a user's command.
무선통신 및 변환부(44)는 관리서버(30)와 무선으로 RS-232 데이터를 주고받으며, 관리서버(30)로부터 수신한 RS-232 데이터를 이서넷(Ethernet)데이터로 변환하고 이동로봇(40)에서 사용되는 이서넷데이터를 RS-232 데이터로 변환한다. 이를 위해 이서넷데이터와 RS-232 데이터 상호간의 변환을 위한 변환부(441) 및 관리서버와의 무선통신을 위한 RF모듈(442)을 포함한다.The wireless communication and conversion unit 44 exchanges RS-232 data with the management server 30 wirelessly, converts the RS-232 data received from the management server 30 into Ethernet data, and moves the mobile robot ( Convert Ethernet data used in 40) to RS-232 data. To this end, a conversion unit 441 for converting between Ethernet data and RS-232 data and an RF module 442 for wireless communication with a management server are included.
제어부(45)는 감시부(42)에 의해 외부침입이나 움직임이 감지되면 구동부(43)를 제어하여 감시대상을 계속 추적해서 촬영할 수 있도록 하며, 사용자의 명령에 따라 이동로봇(40)의 동작을 제어한다. 그리고, 제어부(45)는 센서부(41)를 통해 수신된 이동로봇의 상태정보 및 사용자의 명령에 따른 실행결과데이터를 근거로 사용자의 명령에 따라 데이터를 분석하고 분석된 데이터를 관리서버(30)를 통해 사용자단말기(21)로 전송하여 준다.The controller 45 controls the driving unit 43 to continuously track and photograph the monitoring target when the external invasion or movement is detected by the monitoring unit 42, and controls the operation of the mobile robot 40 according to a user's command. To control. The controller 45 analyzes the data according to the user's command based on the status information of the mobile robot received through the sensor unit 41 and the execution result data according to the user's command, and manages the analyzed data in the management server 30. ) Is transmitted to the user terminal 21 through.
본원발명에서 상술된 감시부(42), 구동부(43), 무선통신 및 변환부(44), 및 제어부(45)는 각기 독립적인 보드로 구성되어 상호 이서넷을 이용하여 통신하고, 각 보드는 제어부(45)가 아닌 다른 다른 프로세서와 연동이 가능하도록 구현된다.특히, 감시부(42), 무선통신 및 변환부(44), 및 제어부(45)는 별도로 이서넷통신을 위한 커넥터 및 RS-232통신을 위한 커넥터를 각각 구비하여 외부의 시스템과 직접 이서넷 또는 RS-232 통신을 할 수 있다. 예컨대, 제어부(45)는 무선통신 및 변환부(44)를 통하지 않고 직접 외부시스템과 RS-232 또는 이서넷으로 유선연결되어 제어프로그램을 설치하고 테스트할 수 있으며, 무선통신 및 변환부(44)도 무선통신을 통하지 않고 유선의 이서넷으로 인터넷과 연결되어 인터넷을 통해 원격으로 사용자의 명령을 수신할 수 있으며, RS-232로 사용자단말기(21)에 직접 연결되어 사용자의 명령을 수신할 수 있다. 감시부(42)도 자체 웹서버를 구비하고 있으므로 사용자가 유선 인터넷으로 직접 감시부(42)에 접속하여 감시부(42)에서 촬영되는 영상을 모니터링할 수 있다.The monitoring unit 42, the driving unit 43, the wireless communication and conversion unit 44, and the control unit 45 described above in the present invention are each composed of independent boards to communicate with each other using Ethernet. In particular, the monitoring unit 42, the wireless communication and conversion unit 44, and the control unit 45 may be separately connected to the connector and RS- for Ethernet communication. It is equipped with a connector for 232 communication, respectively, can directly communicate with an external system Ethernet or RS-232. For example, the control unit 45 may be directly connected to an external system via RS-232 or Ethernet without a wireless communication and conversion unit 44 to install and test a control program, and to perform a wireless communication and conversion unit 44. Also, it is possible to receive a user's command remotely through the Internet by being connected to the Internet through a wired Ethernet without wireless communication. . Since the monitoring unit 42 also has its own web server, the user can directly access the monitoring unit 42 through the wired Internet to monitor the image captured by the monitoring unit 42.
데이터베이스(50)는 이동로봇(40)으로부터의 영상정보 및 외부침입정보 등 이동로봇(40)으로부터의 각종 데이터를 보관하기 위한 것으로 사용자가 이동로봇(40)이 보내오는 영상정보 및 데이터를 항상 모니터링할 수 없으므로 이를 저장하여두었다가 아무때고 사용자가 이전의 영상정보를 검색하고자 하는 경우 접속하여 검색할 수 있도록 해주며, 필요한 정보는 따로 CD 등의 저장매체에 보관할 수 있도록 해준다. 특히, 외부침입에 따라 이동로봇(40)이 외부 침입자를 추적·감시하며 촬영한 영상정보, 침입시간 등 필요한 정보를 저장한다.The database 50 stores various data from the mobile robot 40, such as image information and external intrusion information from the mobile robot 40, and the user always monitors the video information and data sent by the mobile robot 40. If you want to search the previous image information at any time, you can access it and search it, and you can keep the necessary information in a storage medium such as a CD. In particular, the mobile robot 40 tracks and monitors external intruders according to external invasion, and stores necessary information such as captured image information and intrusion time.
도 5는 본 발명에 따라 이동로봇의 동작을 원격으로 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a process of remotely controlling the operation of a mobile robot according to the present invention.
사용자는 사용자단말기(21)에서 본 발명에 따른 제어프로그램을 실행시키고관리서버의 IP주소 및 자신의 ID와 비밀번호를 함께 입력하여 관리서버(30)에 접속한다(단계 501). 그러면, 관리서버(30)는 사용자의 ID를 식별하여 해당 사용자가 관리하는 이동로봇의 리스트를 포함하는 사용자인터페이스를 현시하여 준다. 이러한 사용자인터페이스에는 데이터베이스(50)에 저장된 이전의 데이터를 검색할 수 있는 메뉴도 포함된다. 사용자는 이전에 저장된 정보를 검색할 것인지 동작중인 이동로봇에 접속할 것인지를 결정한다(단계 502). 이전 정보를 검색하고자 하는 경우에는 해당 메뉴를 선택하여 이동로봇(40)이 촬영한 영상정보를 검색한다(단계 503). 단계 502에서 이동로봇(40)에 접속하고자 하는 경우 또는 이전 정보에 대한 검색을 마치거나 검색도중에 이동로봇(40)에 접속하고자 하는 경우(단계 504) 사용자인터페이스를 이용하여 어느 한 이동로봇을 선택한다(단계 505). 물론 이전 정보검색 후 바로 프로그램을 종료할 수 도 있다. 사용자가 어느 한 이동로봇(41)을 선택하면 관리서버(30)는 선택된 이동로봇(41)을 제어 및 모니터링할 수 있는 인터페이스를 사용자단말기(21)에 현시하여 주고 해당 이동로봇(41)에 무선으로 접속한다(단계 506). 도 6은 이동로봇(40)을 제어하기 위한 사용자인터페이스의 일 실시예를 보여준다.The user executes the control program according to the present invention in the user terminal 21 and accesses the management server 30 by inputting the management server's IP address and its ID and password together (step 501). Then, the management server 30 identifies the user's ID and manifests a user interface including a list of mobile robots managed by the user. This user interface also includes a menu for retrieving previous data stored in the database 50. The user determines whether to retrieve previously stored information or connect to an active mobile robot (step 502). If the previous information is to be searched, the corresponding menu is selected to search for image information captured by the mobile robot 40 (step 503). When the mobile robot 40 is to be accessed in step 502 or when the search for the previous information is completed or the mobile robot 40 is to be accessed during the search (step 504), one of the mobile robots is selected using the user interface. (Step 505). Of course, the program can be terminated immediately after searching for previous information. When the user selects a mobile robot 41, the management server 30 displays an interface for controlling and monitoring the selected mobile robot 41 to the user terminal 21 and wirelessly transmits to the mobile robot 41. (Step 506). 6 shows an embodiment of a user interface for controlling the mobile robot 40.
이동로봇(41)과 연결되면 이동로봇(41)의 제어부(45)는 현재 이동로봇(41)의 상태정보를 무선 RS-232 통신으로 관리서버(30)로 전송하여 주고, 관리서버(30)는 이를 TCP/IP 데이터로 변환하여 사용자 단말기(21)로 전송하여 준다(단계 507). 그리고, 감시부(42)에서 촬영되는 이미지도 관리서버(30)를 통해 사용자 단말기(21)로 전송하여 준다. 이때, 이동로봇(40)이 갖는 IP주소는 관리서버(30)에 의해 영향을 받는 고유의 더미IP주소이며, 관리서버(30)가 갖는 IP주소만이 실제 인터넷상에서 사용되는 IP주소이다.When connected to the mobile robot 41, the control unit 45 of the mobile robot 41 transmits the current state information of the mobile robot 41 to the management server 30 by wireless RS-232 communication, the management server 30 Converts it to TCP / IP data and transmits it to the user terminal 21 (step 507). The image captured by the monitoring unit 42 is also transmitted to the user terminal 21 through the management server 30. At this time, the IP address of the mobile robot 40 is a unique dummy IP address affected by the management server 30, only the IP address of the management server 30 is the IP address used on the actual Internet.
사용자가 이동로봇(41)을 원하는 방향으로 이동시키고자 하는 경우, 인터페이스의 '로봇명령포트'를 이용하여 이동로봇(41)을 원격제어한다(단계 508). 사용자가 인터페이스의 '로봇명령포트'에 원하는 이동거리 또는 회전각을 입력하고 명령버튼을 누르면 해당 명령어가 관리서버(30)로 전달되고, 관리서버(30)는 해당 명령을 RS-232데이터로 변환한 후 무선으로 이동로봇(41)에 전송한다. 이동로봇(41)의 무선통신 및 변환부(44)의 변환부(441)는 RF통신모듈(442)을 통해 수신한 RS-232 데이터를 이서넷데이터로 변환하여 제어부로 전송하고 제어부(45)는 사용자의 명령에 구동부(43)의 스텝모터(431 및 432)를 구동시킴으로써 이동로봇(41)을 사용자가 원하는 방향으로 원하는 거리만큼 이동시킨다. 도 7a 내지 도 7e는 사용자가 인터페이스의 '로봇명령포트'를 이용하여 사용자단말기(21)로 인터넷을 통해 원격으로 이동로봇의 움직임을 제어하는 모습을 보여주는 도면이다.When the user wants to move the mobile robot 41 in the desired direction, the mobile robot 41 is remotely controlled using the 'robot command port' of the interface (step 508). When the user inputs the desired moving distance or rotation angle in the 'robot command port' of the interface and presses a command button, the corresponding command is transmitted to the management server 30, and the management server 30 converts the command into RS-232 data. After it is transmitted to the mobile robot 41 wirelessly. The conversion unit 441 of the wireless communication and conversion unit 44 of the mobile robot 41 converts the RS-232 data received through the RF communication module 442 into Ethernet data and transmits the data to the control unit 45. By moving the step motors 431 and 432 of the drive unit 43 in response to the user's command to move the mobile robot 41 in the direction desired by the user. 7A to 7E are views showing a user controlling the movement of a mobile robot remotely through the Internet to the user terminal 21 using the 'robot command port' of the interface.
도 8은 이동로봇이 외부침입을 탐지하고 외부침입시 이를 추적 및 감시하는 과정을 설명하는 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a process in which the mobile robot detects an external intrusion and tracks and monitors the external intrusion.
이동로봇(40)은 기 설정된 경로를 따라 이동하며 해당 영역을 카메라로 촬영하고 센서부(41)를 통해 외부 침입여부 또는 이상상태 발생여부를 감시한다(단계 801). 외부인의 침입여부 또는 이상상태 발생여부는 센서부(41)의 초음파센서, 열감지센서, 음성감지센서, 운동감지센서, 적외선센서 등을 이용하여 감지한다. 물론 사용자의 선택에 따라 일반 웹카메라와 같이 일정장소에 고정시켜 해당영역을감시하도록 할 수 있다.The mobile robot 40 moves along a preset path, photographs the corresponding area with a camera, and monitors whether an external intrusion or abnormal state occurs through the sensor unit 41 (step 801). Whether the intrusion or abnormal state of the outsider is detected using the ultrasonic sensor, heat sensor, voice sensor, motion sensor, infrared sensor of the sensor unit 41. Of course, according to the user's choice, it can be fixed to a certain place like a general web camera to monitor the area.
센서부(41)로부터 외부침입 또는 이상발생이 감지되면(단계 802), 제어부(45)는 구동부(43)의 스텝모터(431 및 432)를 구동시켜 해당 지역으로 이동로봇(41)을 이동시키고 감시대상의 움직임을 계속 센싱(sensing)하여 추적하며 촬영한다(단계 803). 이렇게 촬영되는 영상정보 및 관련 정보(예컨대, 해당시간 등)는 변환부(441)에서 RS-232데이터로 변환되어 RF통신모듈(442)를 통해 무선으로 관리서버(30)로 전송되고, 관리서버(30)는 해당 데이터를 TCP/IP 데이터로 변환하여 데이터베이스(50)에 저장한다(단계 804).When external intrusion or abnormality is detected from the sensor unit 41 (step 802), the controller 45 drives the step motors 431 and 432 of the driving unit 43 to move the mobile robot 41 to the corresponding area. The movement of the monitoring target is continuously sensed and tracked and photographed (step 803). The image information and related information (e.g., corresponding time) photographed as described above are converted into RS-232 data by the conversion unit 441, and are wirelessly transmitted to the management server 30 through the RF communication module 442, and the management server. 30 converts the data into TCP / IP data and stores it in the database 50 (step 804).
사용자는 무선인터넷 접속이 가능한 무선단말기(22)를 이용하여서도 상술된 기능을 활용할 수 있음은 자명하다. 단지 무선인터넷에서 사용되는 프로토콜과 웹에서 사용되는 프로토콜이 달라 이를 연계시켜주는 게이트웨이(미도시)를 추가적으로 필요로 하나 이러한 서비스는 이미 이용되고 있으므로 무선인터넷을 이용한 원격제어 및 감시활동도 가능하다.It is apparent that the user can utilize the above-described functions even by using the wireless terminal 22 capable of accessing the wireless Internet. Only the protocol used in the wireless internet and the protocol used in the web are different, so additional gateways (not shown) are required. However, since these services are already in use, remote control and monitoring activities using the wireless internet are also possible.
관리서버(30)를 미도시 되었으나 종래 사용되고 있는 경보시스템과 연계시키는 경우 이동로봇(40)으로부터 외부침입 또는 이상발생이 감지되어 해당 데이터가 수신되면 기 설정된 사용자의 통신단말기(21 포함)로 이를 알려주어 사용자가 그러한 사실을 바로 알 수 있도록 해준다. 이때, 사용자는 제어프로그램의 실행에 따른 인터페이스를 사용하지 않더라도 감시부의 카메라가 웹서버를 자체적으로 구비하고 있으므로 인터넷에 연결된 어떠한 컴퓨터에서도 이동로봇(41)이 촬영하는 영상을 모니터링할 수 있다. 즉, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 웹브라우져를 구동시킨 후 관리서버(30)의 IP를 입력하여 관리서버(30)에 접속하고 사용자 ID 및 비밀번호를 입력하면 관리서버(30)는 해당 이동로봇(41)으로 연결시켜주도록 할 수 있다.Although not shown, but the management server 30 is connected to the alarm system that is conventionally used when the external intrusion or abnormality is detected from the mobile robot 40 is notified to the communication terminal (21) of the preset user when the corresponding data is received. To let the user know that immediately. At this time, the user can monitor the image taken by the mobile robot 41 from any computer connected to the Internet since the camera of the monitoring unit has its own web server even without using the interface according to the execution of the control program. That is, after running the web browser on a computer connected to the Internet, enter the IP of the management server 30 to access the management server 30 and enter the user ID and password, the management server 30 is the mobile robot 41 You can connect it with
상술한 바와 같이, 본원발명의 감시시스템은 인터넷을 기반으로 이동로봇을 제어하고 모니터링할 수 있도록 함으로써 인터넷이 가능한 어떠한 곳에서도 이동로봇을 제어 및 모니터링할 수 있어 사용이 편리하고 유지비용이 저렴하다.As described above, the surveillance system of the present invention can control and monitor the mobile robot based on the Internet, thereby controlling and monitoring the mobile robot anywhere in the Internet, which is convenient to use and low in maintenance cost.
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