KR20150047893A

KR20150047893A - Cleaning robot

Info

Publication number: KR20150047893A
Application number: KR1020130127940A
Authority: KR
Inventors: 정재영; 김신; 윤상식; 김병찬; 이병인
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2015-05-06
Also published as: KR102153351B1

Abstract

A cleaning robot comprises: a body; a driving unit transferring the body; a cleaning unit cleaning a cleaning space; a communication unit performing wireless communication with a user terminal which is inputted with a control command; and a control unit controlling the cleaning unit and the communication unit. The control unit controls the communication unit to transmit a position detection signal to the user terminal; and based on a time difference between the position detection signal and a response signal of the user terminal, the cleaning robot detects a position of the user terminal. The cleaning robot can detect a position of a user by detecting the position of the user terminal.

Description

Cleaning Robot {CLEANING ROBOT}

개시된 발명은 청소 로봇에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 통신 방식을 이용하여 사용자의 위치를 검출할 수 있는 청소 로봇에 관한 발명입니다.The disclosed invention relates to a cleaning robot, and more particularly, to a cleaning robot capable of detecting a user's position using an ultra wide band (UWB) communication method.

청소 로봇은 사용자의 조작 없이 청소 공간을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소 공간을 자동으로 청소하는 장치이다. 즉, 청소 로봇은 청소 공간을 주행하며 청소 공간을 청소한다.The cleaning robot is a device for automatically cleaning the cleaning space by suctioning foreign substances such as dust accumulated on the floor while driving the cleaning space without user's operation. That is, the cleaning robot runs the cleaning space and cleans the cleaning space.

종래 청소 로봇은 사용자가 청소 공간 가운데 특정 위치를 먼저 청소하기를 원하는 경우 사용자가 직접 청소 로봇의 위치를 확인하고 리모트 컨트롤러를 이용하여 청소 로봇을 특정 위치로 이동시켜야 했다.In the conventional cleaning robot, when the user wants to clean a specific position in the cleaning space first, the user has to directly confirm the position of the cleaning robot and move the cleaning robot to a specific position using the remote controller.

그러나, 사용자가 청소 로봇의 위치를 알지 못하는 경우에는 사용자가 청소 로봇을 찾아야만 했고, 청소 로봇이 소파 또는 침대 등의 밑을 청소하고 있으면 사용자가 청소 로봇을 찾는 것에 어려움이 있었다.However, if the user does not know the position of the cleaning robot, the user has to find the cleaning robot, and if the cleaning robot is cleaning the bottom of a sofa or a bed, the user has difficulty in finding the cleaning robot.

또한, 청소 로봇을 특정 위치를 이동시키기 위하여 리모트 컨트롤러를 이용하여 사용자가 청소 로봇의 주행을 조작하여야 하는 불편함이 있었다.In addition, there has been an inconvenience that the user has to operate the cleaning robot using the remote controller to move the cleaning robot to a specific position.

상술한 문제를 해결하기 위하여 개시된 발명의 일 측면은 초광대역 통신방식을 이용하여 청소 로봇이 사용자의 위치를 검출할 수 있는 청소 로봇을 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cleaning robot capable of detecting a position of a user using a UWB communication system.

일 측면에 의한 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 상기 청소 공간을 청소하는 청소부, 조작 명령을 입력받는 사용자 단말기와 무선 통신을 수행하는 통신부, 상기 조작 명령에 따라 상기 주행부, 상기 청소부 및 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 통신부를 제어하여 상기 사용자 단말기에 위치 검색 신호를 전송하고, 상기 위치 검색 신호와 상기 사용자 단말기의 응답 신호 사이의 시간 차이를 기초로 상기 사용자 단말기의 위치를 검출할 수 있다.The cleaning robot according to one aspect includes a main body, a traveling unit for moving the main body, a cleaning unit for cleaning the cleaning space, a communication unit for performing wireless communication with a user terminal receiving an operation command, And a control unit for controlling the communication unit, wherein the control unit controls the communication unit to transmit a position search signal to the user terminal, and based on the time difference between the position search signal and the response signal of the user terminal, The position of the user terminal can be detected.

또한, 상기 통신부는 임펄스(impulse) 신호를 전송하는 적어도 2개의 초광대역 통신 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the communication unit may include at least two UWB communication modules for transmitting an impulse signal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기에 상기 위치 검색 신호를 전송하기 위하여 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 사용자 단말기에 상기 임펄스 신호를 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the communication unit to transmit the impulse signal to each of the at least two UWB communication modules to transmit the position search signal to the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 위치를 검출하기 위하여 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 임펄스 신호를 전송한 시각과 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 응답 신호를 수신한 시각 사이의 차이를 기초로 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각과 상기 사용자 단말기 사이의 거리를 검출할 수 있다.In order to detect the position of the user terminal, the control unit may further include a time interval between the time at which each of the at least two UWB communication modules transmits the impulse signal and the time at which each of the at least two UWB communication modules receives the response signal The distance between each of the at least two UWB communication modules and the user terminal can be detected.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 위치를 검출하기 위하여 검출된 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각과 상기 사용자 단말기 사이의 거리와 삼각측량법을 이용하여 상기 사용자 단말기의 좌표를 검출할 수 있다.Also, the controller may detect the coordinates of the user terminal by using the distance between each of the at least two UWB communication modules detected to detect the position of the user terminal and the user terminal and the triangulation method.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기를 통하여 추종 명령이 입력되면 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈과 상기 사용자 단말기 사이의 거리가 미리 정해진 기준 거리 이하가 되도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.The control unit may control the traveling unit such that the distance between the at least two UWB communication modules and the user terminal is less than or equal to a predetermined reference distance when the tracking command is input through the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기를 통하여 추종 명령이 입력되면 상기 사용자의 좌표가 미리 정해진 좌표 범위 이내가 되도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.The control unit may control the driving unit such that coordinates of the user are within a predetermined coordinate range when a tracking command is input through the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기를 통하여 수동 청소 명령이 입력되면 상기 본체가 상기 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 이동하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.Also, the controller may control the driving unit to move the main body along the movement trajectory of the user terminal when the manual cleaning command is input through the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 이동 궤적을 검출하기 위하여 상기 사용자 단말기의 좌표의 변화를 기초로 상기 사용자 단말기의 이동 방향과 이동 변위를 산출할 수 있다.In addition, the controller may calculate the moving direction and the displacement of the user terminal based on the change of the coordinates of the user terminal to detect the movement trace of the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 이동 방향으로 상기 이동 변위 만큼 이동하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the traveling unit such that the main body moves by the movement displacement in the traveling direction.

또한, 상기 임펄스 신호는 중심 주파수의 25% 이상의 대역폭을 갖을 수 있다.Also, the impulse signal may have a bandwidth of 25% or more of the center frequency.

또한, 상기 적어도 2개의 초광대역 통신 모듈은 서로 이격되어 상기 본체에 마련될 수 있다.The at least two UWB communication modules may be spaced apart from each other and provided to the main body.

개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 청소 공간을 청소하는 청소부, 감지 전파를 출력하고, 사용자로부터 반사되는 반사 전파를 수신하는 통신부, 상기 통신부를 제어하여 상기 감지 전파와 상기 반사 전파 사이의 시간 차이를 기초로 상기 사용자의 위치를 검출하는 제어부를 포함하고, 상기 사용자 추종 명령이 입력되면 상기 제어부는 상기 사용자와 상기 본체 사이의 거리가 미리 정해진 기준 거리 이하가 되도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cleaning robot including a main body, a traveling part for moving the main body, a cleaning part for cleaning the cleaning space, a communication part for outputting sensed radio waves and receiving reflected radio waves reflected from the user, And a control unit for detecting a position of the user based on a time difference between the sensed radio wave and the reflected radio wave. When the user follow command is input, the controller determines that the distance between the user and the main body is equal to or less than a predetermined reference distance The control unit can control the traveling unit so that the traveling direction of the vehicle is controlled.

또한, 상기 제어부는 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 감지 신호를 출력하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the communication unit such that each of the at least two UWB communication modules outputs the sensing signal.

개시된 발명의 또 다른 일 측면에 따른 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 청소 공간을 청소하는 청소부, 기준 위치에 위치하는 비컨과 무선 통신을 수행하는 통신부, 상기 통신부를 제어하여 상기 비컨에 위치 검색 신호를 전송하고, 상기 위치 검색 신호와 상기 비컨의 응답 신호 사이의 시간 차이를 기초로 기준 위치에 대한 상기 본체의 위치를 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the disclosed invention, there is provided a cleaning robot including a main body, a traveling part for moving the main body, a cleaning part for cleaning the cleaning space, a communication part for performing wireless communication with a beacon positioned at a reference position, And a control unit for detecting a position of the main body with respect to the reference position based on a time difference between the position search signal and the response signal of the beacon.

또한, 상기 제어부는 상기 시간 차이를 기초로 상기 본체를 기준으로 한 상기 비컨의 위치를 검출하고, 상기 비컨의 위치를 기초로 상기 본체의 위치를 산출할 수 있다.The controller may detect the position of the beacon based on the time difference, and calculate the position of the beacon based on the position of the beacon.

개시된 발명의 또 다른 일 측면에 따른 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 청소 공간을 청소하는 청소부, 조작 명령을 입력받는 사용자 단말기와 무선 통신을 수행하는 통신부, 지정 위치 청소 명령이 입력되면 상기 사용자 단말기의 위치 정보와 상기 사용자 단말기의 자세 정보를 이용하여 상기 사용자 단말기가 지시하는 위치를 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cleaning robot including a main body, a traveling unit for moving the main body, a cleaning unit for cleaning the cleaning space, a communication unit for performing wireless communication with a user terminal receiving an operation command, And a controller for detecting a position indicated by the user terminal using the position information of the user terminal and the attitude information of the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 통신부를 제어하여 상기 사용자 단말기에 위치 검색 신호를 전송하고, 상기 위치 검색 신호와 상기 사용자 단말기의 응답 신호 사이의 시간 차이를 기초로 상기 사용자 단말기의 위치를 검출할 수 있다.The controller may control the communication unit to transmit a location search signal to the user terminal, and may detect the location of the user terminal based on a time difference between the location search signal and the response signal of the user terminal.

일 측면에 의한 청소 로봇에 의하면, 청소 로봇이 초광대역 통신방식과 삼각측량법을 이용하여 사용자 단말기의 위치를 검출함으로써 청소 로봇은 사용자의 위치를 검출할 수 있다.According to one aspect of the cleaning robot, the cleaning robot can detect the position of the user by detecting the position of the user terminal by using the UWB communication method and the triangulation method.

도 1은 일 실시예에 의한 자동 청소 시스템을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시예에 의한 청소 로봇 및 사용자 단말기가 출력하는 임펄스 신호와 임펄스 신호의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 2b는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 출력하는 임펄스 신호와 장애물에 반사되는 반사 신호를 도시한 그래프이다.
도 3a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 3b는 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함된 로봇 통신부를 도시한 블록도이다.
도 4a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 외관을 도시한 사시도이다.
도 4b는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 저면을 도시한 저면도이다.
도 5a는 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 5b는 일 실시예에 의한 사용자 단말기에 포함된 단말기 통신부를 도시한 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 검출하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 초광대역 통신모듈과 사용자 단말기 사이의 거리를 검출하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기를 추종하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기가 지시하는 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 16은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 18은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a simplified illustration of an automatic cleaning system according to one embodiment.
FIG. 2A is a graph illustrating a frequency spectrum of an impulse signal and an impulse signal output from the cleaning robot and the user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a graph showing impulse signals output from the cleaning robot according to one embodiment and reflection signals reflected by the obstacle.
FIG. 3A is a block diagram showing a control flow of the cleaning robot according to one embodiment.
FIG. 3B is a block diagram illustrating a robot communication unit included in the cleaning robot according to an exemplary embodiment of the present invention.
4A is a perspective view illustrating the appearance of a cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
4B is a bottom view showing a bottom surface of the cleaning robot according to an embodiment.
5A is a block diagram illustrating a control flow of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
5B is a block diagram illustrating a terminal communication unit included in a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating an external appearance of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of detecting the position of a user terminal by a cleaning robot according to an embodiment.
8 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment detects a distance between a UWB communication module and a user terminal.
9 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment calculates a position of a user terminal.
10 is a flowchart illustrating a method of a cleaning robot following a user terminal according to an embodiment.
11 is a diagram illustrating an example of a cleaning robot moving to a position of a user terminal according to an embodiment.
12 is a flowchart illustrating a method of cleaning a cleaning robot according to an embodiment along a movement trajectory of a user terminal.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which the cleaning robot according to an embodiment cleans along the movement trajectory of the user terminal.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment moves to a position indicated by a user terminal.
FIG. 15 is a flowchart showing a method of detecting a position of a body part of a user U and following the cleaning robot according to an embodiment.
16 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment detects a position of a body part of a user U and follows the detected position.
FIG. 17 is a flowchart illustrating a method of calculating a coordinate of a cleaning robot based on a beacon according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment calculates its own coordinates based on a beacon.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that the embodiments described herein and the arrangements shown in the drawings are merely preferred embodiments of the disclosed invention and that at the time of filing of the present application there are various modifications that can replace the embodiments and drawings of the present specification .

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 의한 자동 청소 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an automatic cleaning system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 의한 자동 청소 시스템을 간략하게 도시한 도면이다.FIG. 1 is a simplified illustration of an automatic cleaning system according to one embodiment.

도 1을 참조하면, 자동 청소 시스템(1)은 청소 공간을 주행하며 청소 공간을 청소하는 청소 로봇(100)과 사용자로부터 조작 명령을 입력받고 입력받는 조작 명령을 무선 통신을 통하여 청소 로봇(100)에 전송하는 사용자 단말기(200)를 포함한다. 여기서, 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)을 조작하기 위하여 제작된 전용의 리모트 컨트롤러 또는 무선 통신을 통하여 음성 통신 및 다양한 가전기기와의 데이터 통신을 수행할 수 있는 휴대용 단말기를 채용할 수 있다.Referring to FIG. 1, the automatic cleaning system 1 includes a cleaning robot 100 for running a cleaning space and cleaning a cleaning space, and an operation command receiving and inputting operation commands from a user, To the user terminal 200. [ Here, the user terminal 200 may employ a dedicated remote controller manufactured to operate the cleaning robot 100 or a portable terminal capable of performing voice communication and data communication with various home appliances through wireless communication .

특히, 청소 로봇(100)은 2개 이상의 로봇 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 통신모듈(181a, 181b, 181c)을 포함하고, 사용자 단말기(200)는 1개의 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 포함하며 청소 로봇(100)에 마련된 2개 이상의 로봇 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 사용자 단말기(200)에 마련된 단말기 초광대역 통신모듈(281)은 서로 통신한다. In particular, the cleaning robot 100 includes two or more robot UWB communication modules 181a, 181b and 181c, and the user terminal 200 includes one terminal UWB communication module 281, And two or more robotic ultra-wideband communication modules 181a, 181b and 181c provided in the cleaning robot 100 and a terminal ultra-wideband communication module 281 provided in the user terminal 200 communicate with each other.

여기서, 청소 로봇(100)은 2개 이상의 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)이 송신한 신호와 이에 대응하여 단말기 초광대역 통신모듈(281)가 송신한 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 통하여 사용자의 위치를 검출할 수도 있다.The cleaning robot 100 uses the time difference between the signal transmitted by the two or more robot UWB communication modules 181a, 181b and 181c and the signal transmitted by the UWB communication module 281 The position of the user terminal 200 can be detected. In addition, the cleaning robot 100 may detect the position of the user through the position of the user terminal 200.

일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 구체적인 구성을 설명하기 앞서 청소 로봇(100)에 포함된 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c) 및 사용자 단말기(200)에 포함된 단말기 초광대역 통신모듈(281)이 이용하는 초광대역 통신 방식에 대하여 설명한다.Before describing the specific configuration of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to the embodiment of the present invention, the robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b and 181c included in the cleaning robot 100 and the user terminals 200 The UWB communication method used by the terminal UWB communication module 281 will be described.

도 2a는 일 실시예에 의한 청소 로봇 및 사용자 단말기가 출력하는 임펄스 신호와 임펄스 신호의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 2b는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 출력하는 임펄스 신호와 장애물에 반사되는 반사 신호를 도시한 그래프이다.FIG. 2A is a graph showing a frequency spectrum of an impulse signal and an impulse signal output from a cleaning robot and a user terminal according to an embodiment. FIG. 2B is a graph showing a frequency spectrum of an impulse signal and an obstacle, Fig.

초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 통신 방식이란 도 2a의 (a)에 도시된 바와 같이 대역폭이 중심 주파수의 25% 이상인 통신 방식을 의미한다. 예를 들어, 중심 주파수가 10GHz인 경우, 대역폭이 2.5GHz 이상이면 초광대역 통신 방식에 해당한다. 또한, 초광대역 통신 방식에 의한 신호는 도 2a의 (b)에 도시된 바와 같이 1ns(nano-second) 이하의 시간폭을 갖는 짧은 임펄스 신호를 이용하며, 반송파를 이용하지 않는 특징이 있다.The Ultra Wide Band (UWB) communication method refers to a communication method in which the bandwidth is 25% or more of the center frequency as shown in FIG. 2A. For example, if the center frequency is 10 GHz and the bandwidth is 2.5 GHz or higher, it corresponds to an ultra-wideband communication method. Also, as shown in FIG. 2A, the signal of the UWB communication method uses a short impulse signal having a time width of 1 ns (nano-second) or less and does not use a carrier wave.

이와 같은 초광대역 통신 방식은 신호의 에너지를 초광대역으로 분산하여 송신함으로써 다른 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 통신을 수행할 수 있으며, 저전력으로 통신을 수행할 수 있는 장점이 있다.Such an ultra wideband communication method has an advantage that communication can be performed without interference to other communication systems by transmitting the energy of a signal in an ultra-wide band and transmitted, and communication can be performed with low power.

이와 같은 초광대역 통신 방식은 통신 분야 뿐만 아니라 레이더(Radar) 분야에서도 이용될 수 있다. 특히, 레이더 분야의 경우, 초광대역 통신 방식은 GPS(Global Positioning System) 없이 실내와 같은 좁은 공간에서 정밀한 위치를 추적할 수 있는 정밀 위치 시스템(Precision Geolocation System) 등에 이용될 수 있다.Such an ultra wideband communication method can be used not only in the communication field but also in the radar field. Particularly, in the field of radar, the UWB communication method can be used for a Precision Geolocation System which can precisely track a position in a narrow space such as a room without a GPS (Global Positioning System).

구체적으로 도 2b의 (a)에 도시된 바와 같이 초광대역 통신모듈로부터 출력된 임펄스(impulse) 출력 신호가 장애물을 만나면 출력 신호의 일부는 장애물로부터 반사되고, 나머지 일부는 장애물을 투과한다. 초광대역 통신 방식에 이용되는 임펄스 신호가 장애물을 투과하는 성질은 통신 분야에서 이용될 수 있으며, 임펄스 신호가 장애물에 반사되는 성질은 레이더 분야에서 이용될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2B, when an impulse output signal output from the UWB communication module encounters an obstacle, a part of the output signal is reflected from the obstacle and a part of the output signal is transmitted through the obstacle. The nature of the impulse signal used in the UWB communication system to transmit the obstacle can be used in the communication field, and the property that the impulse signal is reflected to the obstacle can be used in the radar field.

특히, 레이더 분야에서는 도 2b의 (b)에 도시된 바와 같이 초광대역 통신 모듈이 출력한 임펄스 출력 신호와 장애물로부터 반사된 반사 신호 사이의 시간 차이(ΔT)를 이용하여 장애물까지의 거리를 측정할 수 있다. 구체적으로 출력 신호 출력 시간과 반사 신호 입력 시간 사이의 차이에 전파의 속도를 곱하고 2로 나누면 장애물까지의 거리를 산출할 수 있다.Particularly, in the radar field, as shown in FIG. 2B, the distance to the obstacle is measured using the time difference (? T) between the impulse output signal output from the UWB communication module and the reflected signal reflected from the obstacle . Specifically, the distance to the obstacle can be calculated by multiplying the difference between the output signal output time and the reflection signal input time by the propagation speed and dividing by 2.

이하에서는 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 구성에 대하여 자세하게 설명한다.Hereinafter, the configurations of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 will be described in detail.

도 3a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 제어 흐름을 도시한 블록도이고, 도 3b는 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함된 로봇 통신부를 도시한 블록도이다. 또한, 도 4a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 외관을 도시한 사시도이고, 도 4b는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 저면을 도시한 저면도이다.FIG. 3A is a block diagram illustrating a control flow of the cleaning robot according to one embodiment, and FIG. 3B is a block diagram illustrating a robot communication unit included in the cleaning robot according to an embodiment. 4A is a perspective view illustrating the appearance of a cleaning robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a bottom view illustrating a bottom surface of the cleaning robot according to an embodiment.

도 3a 내지 도 4b를 참조하면, 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)의 외관을 형성하는 본체(101)를 포함하며, 본체(101)에는 사용자로부터 청소 로봇(100)에 대한 조작 명령을 입력받는 로봇 로봇 조작부(110), 사용자에게 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시하는 로봇 표시부(115), 청소 로봇(100) 상방(上方)의 영상을 획득하는 상방 영상 획득부(120), 사용자의 음성 명령을 수신하는 음성 입력부(130), 청소 공간의 장애물을 감지하는 장애물 감지부(140), 청소 로봇(100)을 이동시키는 주행부(150), 청소 공간을 청소하는 청소부(160), 청소 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 로봇 저장부(170), 사용자 단말기(200) 등과 통신하는 로봇 통신부(180), 청소 로봇(100)의 동작을 제어하는 로봇 제어부(190)가 마련된다.3A and 3B, the cleaning robot 100 includes a main body 101 that forms an outer appearance of the cleaning robot 100. The main body 101 is provided with an operation command for the cleaning robot 100 from the user A robot display unit 115 for displaying operation information of the cleaning robot 100 to the user, an upper image acquiring unit 120 for acquiring an image of the upper side of the cleaning robot 100, An obstacle sensing unit 140 for sensing obstacles in the cleaning space, a driving unit 150 for moving the cleaning robot 100, a cleaning unit 160 for cleaning the cleaning space, A robot storage unit 170 for storing programs and data for controlling the operation of the cleaning robot 100, a robot communication unit 180 for communicating with the user terminal 200 and the like, a robot for controlling the operation of the cleaning robot 100 A control unit 190 is provided.

로봇 조작부(110)는 본체(101)의 상면에 마련되어, 사용자로부터 청소 로봇(100)에 대한 조작 명령을 입력받는 복수의 조작 버튼(111)을 포함한다. 복수의 조작 버튼(111)은 청소 로봇(100)의 온/오프를 조작하기 위한 전원 버튼, 청소 로봇(100)의 자동 청소, 수동 청소 등의 청소 모드를 선택하기 위한 청소 모드 선택 버튼, 청소 로봇(100)의 동작 및 정지를 명령하기 위한 동작/정지 명령 버튼, 충전 스테이션(미도시)으로의 복귀를 명령하기 위한 충전 복귀 명령 버튼 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 조작 버튼(111)은 사용자에 의한 가압을 검출하는 마이크로 스위치 또는 멤브레인(membrane) 스위치, 사용자에 의한 터치를 검출하는 터치 패드(touch pad) 등을 채용할 수 있다.The robot operation unit 110 includes a plurality of operation buttons 111 provided on the upper surface of the main body 101 and receiving operation commands for the cleaning robot 100 from the user. The plurality of operation buttons 111 include a power button for operating the on / off operation of the cleaning robot 100, a cleaning mode selection button for selecting a cleaning mode such as automatic cleaning or manual cleaning of the cleaning robot 100, An operation / stop instruction button for instructing operation and stop of the operation unit 100, a charge return instruction button for instructing return to the charging station (not shown), and the like. Such an operation button 111 may be a micro switch or a membrane switch for detecting pressure by a user, a touch pad for detecting a touch by a user, or the like.

로봇 표시부(115)는 본체(101)의 상면에 마련되어 사용자에게 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시하는 표시 패널(116)를 포함한다. 표시 패널(116)은 현재 시간, 배터리의 상태, 청소 모드 등을 포함하는 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시할 수 있다. 표시 패널(116)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널을 채용할 수 있다.The robot display unit 115 includes a display panel 116 provided on the upper surface of the main body 101 and displaying operation information of the cleaning robot 100 to the user. The display panel 116 may display operation information of the cleaning robot 100 including a current time, a state of a battery, a cleaning mode, and the like. The display panel 116 may employ a liquid crystal display (LCD) panel or a light emitting diode (LED) panel.

상방 영상 획득부(120)는 본체(101)의 상면에 마련되어 청소 로봇(100)의 상방(上方) 영상 즉 청소 공간의 천장의 영상을 획득하는 상방 카메라(121)를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 상방 영상 획득부(120)는 필요에 따라 상방 카메라(121)가 획득한 영상을 영상 처리하는 그래픽 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 같은 그래픽 프로세서(미도시)는 상방 카메라(121)가 획득한 영상의 크기 또는 해상도를 변경하는 등의 간단한 영상 처리를 수행할 수 있다.The upper image acquiring unit 120 may include an upper camera 121 provided on the upper surface of the main body 101 to acquire an image of the ceiling of the cleaning space, that is, an image of the upper side of the cleaning robot 100. In addition, the upper image acquiring unit 120 may include a graphic processor (not shown) for image-processing an image acquired by the upper camera 121, if necessary. Such a graphic processor (not shown) can perform simple image processing such as changing the size or resolution of the image acquired by the upper camera 121.

음성 입력부(130)는 본체(101)의 상면에 마련되어 사용자의 음성 신호를 획득하는 마이크(131)를 포함한다. 이와 같은 마이크(130)는 사용자의 음성 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 또한, 음성 입력부(130)는 마이크(131)가 획득한 사용자의 음성 신호의 크기를 후술할 제어부(190)가 인식할 수 있는 수준으로 변경하는 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.The voice input unit 130 includes a microphone 131 provided on the upper surface of the main body 101 to acquire a voice signal of a user. The microphone 130 converts a user's voice signal into an electrical signal and outputs the electrical signal. The voice input unit 130 may include a processor (not shown) that changes the size of the voice signal of the user acquired by the microphone 131 to a level that can be recognized by the controller 190 to be described later.

장애물 감지부(140)는 적외선을 발신하고 장애물에 반사되는 적외선의 크기를 측정하여 장애물의 여부 및 장애물과의 거리를 판단하는 복수의 적외선 센서 모듈(141)을 포함한다. 이와 같은 복수의 적외선 센서 모듈(141)이 청소 로봇(100)의 전방 및 좌우측에 일정한 거리를 두고 설치됨으로써 청소 로봇(100)은 장애물의 위치를 판단할 수 있다. 즉, 본체(101)의 전방에 마련된 적외선 센서 모듈(141)이 장애물을 감지하면 청소 로봇(100)의 전방에 장애물이 위치하는 것으로 판단할 수 있고, 본체(101)의 우측에 마련된 적외선 센서 모듈(141)이 장애물을 감지하면 청소 로봇(100)의 우측에 장애물이 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 일 실시예에 의한 청소 로봇(100)의 장애물 감지부(140)는 적외선 센서 모둘(141)을 채용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 장애물 감지부(140)는 카메라 모듈, 음파 센서 모듈 또는 전파 센서 모듈 등을 채용할 수도 있다.The obstacle sensing unit 140 includes a plurality of infrared sensor modules 141 that transmit infrared rays and measure the magnitude of infrared rays reflected by the obstacle to determine the presence or absence of an obstacle and the distance to the obstacle. The plurality of infrared sensor modules 141 are installed at a predetermined distance in front of and on the left and right sides of the cleaning robot 100, so that the cleaning robot 100 can determine the position of the obstacle. That is, when the infrared sensor module 141 provided in front of the main body 101 detects an obstacle, it can be determined that an obstacle is positioned in front of the cleaning robot 100, and the infrared sensor module 141, It is possible to determine that an obstacle is located on the right side of the cleaning robot 100 when the robot 141 detects the obstacle. The obstacle sensing unit 140 of the cleaning robot 100 according to an embodiment employs the infrared sensor module 141 but the present invention is not limited thereto and the obstacle sensing unit 140 may include a camera module, Or the like may be employed.

주행부(150)는 청소 로봇(100)를 이동시키는 하는 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153), 청소 로봇(100)의 이동을 보조하는 룰러(155)를 포함한다. The traveling unit 150 includes a pair of traveling wheels 151 and 153 for moving the cleaning robot 100 and a ruler 155 for assisting the movement of the cleaning robot 100.

한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)는 본체(101)의 저면 좌우 가장자리에 마련되어, 청소 로봇(100)이 전진, 후진 또는 회전하도록 한다. 예를 들어, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153) 모두가 전방을 향하여 회전하면 청소 로봇(100)은 전진하고, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153) 모두가 후방을 향하여 회전하면 청소 로봇(100)은 후진한다. 또한, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)가 같은 방향으로 회전하되 서로 다른 속도로 회전하면 청소 로봇(100)은 우측 또는 좌측으로 방향 전환할 수 있다. 예를 들어, 좌측의 주행 바퀴(151)와 우측의 주행 바퀴(153)가 모두 전방을 향하여 회전하되 우측의 주행 바퀴(153)가 좌측의 주행 바퀴(151)보다 빠르게 회전하면 청소 로봇(100)은 좌측으로 방향 전환할 수 있으며, 좌측의 주행 바퀴(151)가 우측의 주행 바퀴(153)보다 빠르게 회전하면 청소 로봇(100)은 우측으로 방향 전환할 수 있다. 또한, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)가 서로 다른 방향으로 회전하면 청소 로봇(100)은 제자리에서 좌측 또는 우측으로 회전할 수 있다. A pair of traveling wheels 151 and 153 are provided on the left and right edges of the bottom surface of the main body 101 to allow the cleaning robot 100 to move forward, backward, or rotate. For example, when both of the pair of traveling wheels 151 and 153 rotate forward, the cleaning robot 100 advances. When all of the pair of traveling wheels 151 and 153 rotate backward, the cleaning robot 100) is reversed. Also, when the pair of traveling wheels 151 and 153 rotate in the same direction but rotate at different speeds, the cleaning robot 100 can change directions to the right or left. For example, when both the traveling wheel 151 on the left and the traveling wheel 153 on the right side rotate forward and the traveling wheel 153 on the right side rotates faster than the traveling wheel 151 on the left, When the traveling wheel 151 on the left side rotates faster than the traveling wheel 153 on the right side, the cleaning robot 100 can change the direction to the right. Further, when the pair of traveling wheels 151 and 153 rotate in different directions, the cleaning robot 100 can rotate from the place to the left or right.

롤러(155)는 본체(101)의 저면 전방에 설치되어 청소 로봇(100)의 이동 방향에 따라 회전한다. 이와 같은 롤러(155)는 청소 로봇(100)이 안정된 자세를 유지할 수 있도록 한다.The roller 155 is installed in front of the bottom surface of the main body 101 and rotates in accordance with the moving direction of the cleaning robot 100. The roller 155 allows the cleaning robot 100 to maintain a stable posture.

청소부(160)는 청소 공간의 먼지를 비산시키는 메인 브러시(161), 청소 공간의 먼지를 메인 브러시(161)를 향하여 안내하는 한 쌍의 사이드 브러시(163a, 163b), 메인 브러시(161)가 비산시키는 먼지를 흡입하여 저장하는 먼지통(165)를 포함한다.The cleaning unit 160 includes a main brush 161 for scattering dust in the cleaning space, a pair of side brushes 163a and 163b for guiding the dust in the cleaning space toward the main brush 161, And a dust box 165 for sucking and storing the dust.

메인 브러시(161)는 본체(101)의 저면에 형성된 먼지 흡입구(103)에 마련되어 본체(101)가 주행하는 방향과 수직한 방향의 회전축을 중심으로 회전하면서 청소 공간의 먼지를 먼지 흡입구(103)를 내부로 비산시킨다.The main brush 161 is provided on the dust suction port 103 formed on the bottom surface of the main body 101 and rotates about the rotation axis in the direction perpendicular to the direction in which the main body 101 travels, To the inside.

사이드 브러시(163a, 163b)는 본체(101) 저면의 전방 좌우 가장자리에 설치된다. 즉 사이드 브러시(163a, 163b)는 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)의 전방에 설치된다. 이와 같은 사이드 브러시(163a, 163b)는 본체(101)의 저면과 수직한 방향의 회전축을 중심으로 회전하면서 메인 브러시(161)가 청소하지 못하는 청소 영영의 먼지를 쓸어 먼지를 메인 브러시(161)를 향하여 안내한다. 또한, 사이드 브러시(163a, 163b)는 제자리에서 회전할 수 있을 뿐만 아니라, 청소 로봇(100) 외부로 돌출 가능하게 설치됨으로써 청소 로봇(100)이 청소하는 영역을 확장시킬 수도 있다.The side brushes 163a and 163b are installed at the front left and right edges of the bottom surface of the main body 101. [ In other words, the side brushes 163a and 163b are installed in front of the pair of traveling wheels 151 and 153, respectively. The side brushes 163a and 163b rotate around the rotation axis in a direction perpendicular to the bottom surface of the main body 101 to sweep the dust of the cleaning area that the main brush 161 can not clean, . The side brushes 163a and 163b can not only rotate in place but also can extend to the outside of the cleaning robot 100 to expand the cleaning area of the cleaning robot 100. [

로봇 저장부(170)은 청소 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 영구적으로 저장하는 자기 디스크(magnetic disc), 반도체 디스크(solid state disk) 등의 비휘발성 메모리(미도시) 뿐만 아니라 청소 로봇(100)의 동작을 제어하는 과정에서 생성되는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램, S-램 등의 휘발성 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.The robot storage unit 170 includes a control program for controlling the operation of the cleaning robot 100 and a nonvolatile memory such as a magnetic disk or a solid state disk for permanently storing control data And a volatile memory (not shown) such as a D-RAM or an S-RAM for temporarily storing temporary data generated in the process of controlling the operation of the cleaning robot 100.

로봇 통신부(180)은 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 무선 통신방식을 이용하여 사용자 단말기(200)와 통신하는 로봇 초광대역 통신모듈(181)과 이외의 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC), 적외선 통신 등의 무선 통신방식을 이용하여 사용자 단말기(200) 또는 충전 스테이션(미도시)과 데이터 통신을 수행하는 데이터 통신모듈(183)를 포함할 수 있다. The robot communication unit 180 includes a robot ultra wideband communication module 181 that communicates with the user terminal 200 using an ultra wide band (UWB) wireless communication system, a wireless fidelity (Wi-Fi) (Not shown) using a wireless communication method such as Bluetooth, Zigbee, NFC, infrared communication, or the like, and performs data communication with the user terminal 200 or the charging station Module 183 as shown in FIG.

로봇 초광대역 통신모듈(181)은 본체(101) 상면의 전방에 마련된 제1 로봇 초광대역 통신모듈(181a), 본체(101) 상면의 좌측에 마련된 제2 로봇 초광대역 통신모듈(181b), 본체(101) 상면의 우측에 마련된 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181c)을 포함한다. 청소 로봇(100)은 로봇 로봇 초광대역 통신모듈(181)을 통하여 사용자 단말기(200)과 통신을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자 단말기(200)의 위치를 검출할 수도 있다. The robot ultra-wideband communication module 181 includes a first robot ultra-wideband communication module 181a provided on the upper side of the main body 101, a second robot ultra-wideband communication module 181b provided on the left side of the upper surface of the main body 101, And a third robot ultra-wideband communication module 181c provided on the right side of the upper surface of the robot 100. [ The cleaning robot 100 can communicate with the user terminal 200 through the robotics UWB communication module 181 and detect the position of the user terminal 200. [

로봇 제어부(190)는 사용자 단말기(200), 로봇 조작부(110) 또는 음성 입력부(130)를 통하여 입력되는 사용자의 조작 명령에 따라 본체(101)가 청소 공간을 주행하는 동안 청소 공간을 청소하도록 주행부(150) 및 청소부(160)를 제어한다. 특히, 로봇 제어부(190)는 로봇 초광대역 통신모듈(181)이 사용자 단말기(200)와 통신하도록 통신부(180)를 제어하고, 로봇 초광대역 통신모듈(181)을 통한 송신 신호와 수신 신호의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출한다. The robot controller 190 operates to clean the cleaning space while the main body 101 travels in the cleaning space according to a user's operation command inputted through the user terminal 200, the robot operation unit 110 or the voice input unit 130 (150) and the cleaning unit (160). Particularly, the robot controller 190 controls the communication unit 180 so that the robot UWB communication module 181 communicates with the user terminal 200, and the time of the transmission signal and the reception signal through the robot UWB communication module 181 And calculates the position of the user terminal 200 using the difference.

다만, 로봇 제어부(190)가 송신 신호와 수신 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출하는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 후술할 사용자 단말기(200)가 송신 신호와 수신 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출할 수도 있다.However, the present invention is not limited to the case where the robot controller 190 calculates the position of the user terminal 200 using the time difference between the transmission signal and the reception signal. For example, the user terminal 200 may calculate the position of the user terminal 200 using a time difference between a transmission signal and a reception signal.

이하에서는 사용자 단말기(200)의 구성에 대하여 설명한다. Hereinafter, the configuration of the user terminal 200 will be described.

도 5a는 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 제어 흐름을 도시한 블록도이고, 도 5b는 일 실시예에 의한 사용자 단말기에 포함된 단말기 통신부를 도시한 블록도이다. 또한, 도 6은 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 외관을 도시한 사시도이다.5A is a block diagram illustrating a control flow of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a block diagram illustrating a terminal communication unit included in a user terminal according to an exemplary embodiment. 6 is a perspective view illustrating an appearance of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 6을 참조하면, 사용자 단말기(200)는 사용자 단말기(200)의 외관을 형성하는 본체(201)를 포함하며, 본체(201)에는 사용자로부터 조작 명령을 입력받는 단말기 조작부(210), 사용자 단말기(200)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 단말기 저장부(270), 청소 로봇(100) 등과 통신하는 단말기 통신부(280), 사용자 단말기(200)의 동작을 제어하는 단말기 제어부(290)가 마련된다.5A through 6, the user terminal 200 includes a main body 201 forming an external appearance of the user terminal 200. The main body 201 includes a terminal operation unit 210 receiving an operation command from a user, A terminal storage unit 270 for storing a program and data for controlling the user terminal 200, a terminal communication unit 280 for communicating with the cleaning robot 100 and the like, a terminal control unit for controlling the operation of the user terminal 200 290 are provided.

단말기 조작부(210)는 본체(201)의 상면에 마련되어, 사용자로부터 청소 로봇(100)에 대한 조작 명령을 입력받는 복수의 조작 버튼(211)을 포함한다. 복수의 조작 버튼(211)은 청소 로봇(200)의 온/오프를 조작하기 위한 전원 버튼, 청소 로봇(200)의 자동 청소, 수동 청소 등의 청소 모드를 선택하기 위한 청소 모드 선택 버튼, 청소 로봇(200)의 동작 및 정지를 명령하기 위한 동작/정지 명령 버튼, 충전 스테이션(미도시)으로의 복귀를 명령하기 위한 충전 복귀 명령 버튼, 청소 로봇(100)의 주행을 수동으로 조작하기 위한 수동 주행 조작 버튼 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 복수의 조작 버튼(211)은 사용자에 의한 가압을 검출하는 마이크로 스위치 또는 멤브레인(membrane) 스위치, 사용자에 의한 터치를 검출하는 터치 패드(touch pad) 등을 채용할 수 있다.The terminal operation unit 210 includes a plurality of operation buttons 211 provided on the upper surface of the main body 201 and receiving operation commands for the cleaning robot 100 from the user. The plurality of operation buttons 211 include a power button for operating the on / off operation of the cleaning robot 200, a cleaning mode selection button for selecting a cleaning mode such as automatic cleaning or manual cleaning of the cleaning robot 200, An operation / stop instruction button for instructing operation and stop of the cleaning robot 200, a charge return instruction button for instructing return to the charging station (not shown), a manual operation for manually operating the cleaning robot 100 An operation button, and the like. The plurality of operation buttons 211 may be a micro switch or a membrane switch for detecting a pressure by a user, a touch pad for detecting a touch by a user, or the like.

단말기 저장부(270)은 사용자 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 영구적으로 저장하는 자기 디스크(magnetic disc), 반도체 디스크(solid state disk) 등의 비휘발성 메모리(미도시) 뿐만 아니라 사용자 단말기(200)의 동작을 제어하는 과정에서 생성되는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램, S-램 등의 휘발성 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.The terminal storage unit 270 may include a control program for controlling operations of the user terminal 200 and a nonvolatile memory such as a magnetic disk or a solid state disk for permanently storing control data And a volatile memory (not shown) such as a D-RAM or an S-RAM for temporarily storing temporary data generated in the process of controlling the operation of the user terminal 200. [

단말기 통신부(280)는 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 무선 통신방식을 이용하여 청소 로봇(100)과 통신하는 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 단말기 통신부(280)는 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC) 등의 무선 통신방식을 이용하여 무선 통신을 수행하는 데이터 통신모듈(미도시)를 포함할 수도 있다.The terminal communication unit 280 may include a terminal UWB communication module 281 for communicating with the cleaning robot 100 using an ultra wide band (UWB) wireless communication system. However, the present invention is not limited to this, and the terminal communication unit 280 may be configured to transmit and receive data using a wireless communication scheme such as Wireless Fidelity (Wi-Fi), Bluetooth, Zigbee and Near Field Communication (NFC) And a data communication module (not shown) for performing wireless communication.

단말기 제어부(290)는 단말기 조작부(210)를 통하여 입력되는 사용자의 조작 명령을 단말기 통신부(280)를 통하여 청소 로봇(100)에 전달한다. 특히, 사용자로부터 단말기 조작부(210)를 통하여 청소 로봇 호출 명령이 입력되면 단말기 제어부(290)는 단말기 통신부(280)를 제어하여 청소 로봇(100)에 호출 명령을 전송한다. 또한, 단말기 제어부(290)는 송신 신호와 수신 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출할 수도 있다.The terminal control unit 290 transmits a user's operation command inputted through the terminal operation unit 210 to the cleaning robot 100 through the terminal communication unit 280. [ In particular, when the user inputs a cleaning robot call command through the terminal operating unit 210, the terminal control unit 290 controls the terminal communication unit 280 to transmit a paging command to the cleaning robot 100. Also, the terminal control unit 290 may calculate the position of the user terminal 200 using the time difference between the transmission signal and the reception signal.

일 실시예에 의한 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)을 조작하기 위하여 제작된 전용의 리모트 컨트롤러를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자 단말기(200)는 무선 통신을 통하여 음성 통신 및 다양한 가전기기와의 데이터 통신을 수행할 수 있는 스마트 폰 등의 범용의 휴대용 단말기를 채용할 수 있다. 특히 범용의 휴대용 단말기를 채용하는 경우에는 청소 로봇(100)을 조작하고 청소 로봇(100)과 통신하기 위한 별도의 프로그램을 범용의 휴대용 단말기에 설치함으로써 휴대용 단말기가 사용자 단말기(200)의 기능을 수행하도록 할 수 있다.However, the present invention is not limited to this, and the user terminal 200 can be connected to the cleaning robot 100 through voice communication and various home appliances A general-purpose portable terminal such as a smart phone capable of performing data communication with the device can be employed. In particular, when a universal portable terminal is employed, a separate program for operating the cleaning robot 100 and communicating with the cleaning robot 100 is installed in a general-purpose portable terminal so that the portable terminal performs the function of the user terminal 200 .

이상에서는 일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 구성에 대하여 설명하였다.The configuration of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to the embodiment has been described above.

이하에서는 일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to one embodiment will be described.

사용자(U)가 청소 로봇(100)를 호출하면, 청소 로봇(100)는 사용자(U)가 소지한 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고 사용자(U)를 향하여 이동할 수 있고, 사용자(U)가 청소 로봇(100)에 사용자 추종을 명령하면 청소 로봇(100)는 사용자(U)가 소지한 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고 사용자(U)를 추종할 수 있다. 또한, 사용자(U)가 수동 청소를 명령하면 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 궤적을 따라 이동하며 청소 공간의 청소를 수행할 수 있고, 사용자(U)가 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 위치를 지정하면 청소 로봇(100)은 지정된 청소 위치로 이동할 수 있다.When the user U calls the cleaning robot 100, the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 owned by the user U and can move toward the user U, The cleaning robot 100 can detect the position of the user terminal 200 held by the user U and follow the user U. The cleaning robot 100 monitors the position of the user terminal 200, When the user U commands the manual cleaning, the cleaning robot 100 moves along the trajectory of the user terminal 200 to perform the cleaning of the cleaning space. When the user U removes the user terminal 200 The cleaning robot 100 can move to the designated cleaning position.

우선 청소 로봇(100)이 사용자(U)의 위치를 검출하는 것에 대하여 설명한다.First, a description will be given of the case where the cleaning robot 100 detects the position of the user U.

도 7은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 검출하는 방법을 도시한 순서도이다. 또한, 도 8은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 초광대역 통신모듈과 사용자 단말기 사이의 거리를 검출하는 일 예를 도시한 도면이고, 도 9는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.7 is a flowchart illustrating a method of detecting the position of a user terminal by a cleaning robot according to an embodiment. 8 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment detects a distance between a UWB communication module and a user terminal, and FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the cleaning robot detects a position of a user terminal Fig. 2 is a diagram showing an example of calculation.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 청소 로봇(100)은 사용자의 호출 명령이 입력되는지 여부를 판단한다(510). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 사용자의 호출 명령이 수신되는지 여부를 판단한다. 사용자는 청소 로봇(100)의 위치를 알지 못하는 경우 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 로봇(100)에 호출 명령을 입력할 수 있다. 이와 같은 호출 명령은 초광대역 통신모듈(181, 281)을 통하여 사용자 단말기(200)로부터 청소 로봇(100)으로 전송된다.Referring to FIGS. 7 to 9, the cleaning robot 100 determines whether a user's call command is input (510). Specifically, the cleaning robot 100 determines whether a user's paging command is received from the user terminal 200. [ If the user does not know the position of the cleaning robot 100, the user can input a paging command to the cleaning robot 100 through the user terminal 200. The call command is transmitted from the user terminal 200 to the cleaning robot 100 through the UWB communication modules 181 and 281. [

호출 명령이 수신되면, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 위치 검색 신호를 전송한다(515). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 , 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)을 통하여 사용자 단말기(200)에 위치 검색 신호를 전송한다. When the paging command is received, the cleaning robot 100 transmits a position search signal to the user terminal 200 (515). Specifically, the cleaning robot 100 transmits a position search signal to the user terminal 200 through the first, second and third UWB communication modules 181a, 181b and 181c as shown in FIG. 8 .

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다(520). 사용자 단말기(200)는 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 통하여 위치 검색 신호가 수신되면 즉시 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 통하여 응답 신호를 청소 로봇(100)에 전송한다. 청소 로봇(100)은 이와 같은 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다.Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether a response signal is received from the user terminal 200 (520). The user terminal 200 transmits a response signal to the cleaning robot 100 through the terminal ultra-wideband communication module 281 immediately after receiving the position search signal through the terminal ultra-wideband communication module 281. The cleaning robot 100 determines whether such a response signal is received.

응답 신호가 수신되면(520의 예), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로 위치 검색 신호를 전송한 시각과 사용자 단말기(200)로부터 응답 신호를 수신한 시각 사이의 차이를 이용하여 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 사용자 단말기(200)의 단말기 초광대역 통신모듈(281) 사이의 거리를 산출한다(525). 구체적으로, 위치 검색 신호와 응답 신호 사이의 시간 차이에서 사용자 단말기(200)가 위치 검색 신호를 수신하고 응답 신호를 발신하는 시간을 뺀 후 전파의 속도를 곱하고 2로 나누어 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 단말기 초광대역 통신모듈(281) 사이의 거리를 산출할 수 있다.When the response signal is received (YES in 520), the cleaning robot 100 uses the difference between the time of transmitting the position search signal to the user terminal 200 and the time of receiving the response signal from the user terminal 200, The distance between the UWB communication modules 181a, 181b and 181c and the UWB communication module 281 of the user terminal 200 is calculated (525). Specifically, the user terminal 200 receives the position search signal from the time difference between the position search signal and the response signal, subtracts the time for transmitting the response signal, multiplies the propagation speed by 2, 3 can be calculated between the robot 3 and the UOB 4 communication module 181a, 181b, and 181c and the UOB 4 communication module 281.

제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 단말기 초광대역 통신모듈(281) 사이의 거리를 산출하는 것은 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)가 동시에 위치 검출 신호를 전송하여 동시에 거리를 산출할 수도 있고, 제1 로봇 초광대역 통신모듈(181a), 제2 로봇 초광대역 통신모듈(181b), 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181c)의 순서로 위치 검출 신호를 전송하여 차례로 거리를 산출할 수도 있다.The calculation of the distance between the first, second and third robotic ultra-wideband communication modules 181a, 181b and 181c and the terminal ultra-wideband communication module 281 is performed by the first, second and third robotic ultra- 181a, 181b, and 181c may transmit the position detection signals simultaneously to calculate the distances. The first robot ultra-wideband communication module 181a, the second robot ultra-wideband communication module 181b, the third robot ultra- The module 181c may transmit the position detection signal in order to calculate the distance in turn.

이와 같은 방식으로 청소 로봇(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 로봇 초광대역 통신모듈(181a)과 단말기 초광대역 통신모듈(281)의 제1 거리(A), 제2 로봇 초광대역 통신모듈(181b)과 단말기 초광대역 통신모듈(281)의 제2 거리(B), 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181c)과 단말기 초광대역 통신모듈(281)의 제3 거리(C)를 산출할 수 있다.8, the cleaning robot 100 may move the first distance A between the first robot ultra-wideband communication module 181a and the terminal ultra-wideband communication module 281, the second robot ultra- The second distance B between the module 181b and the terminal UWB communication module 281 and the third distance C between the third UWB communication module 181c and the UWB communication module 281 .

제1 거리(A), 제2 거리(B) 및 제3 거리(C)가 산출되면, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출한다(530). 즉, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 청소 로봇(100)을 원점으로 하는 좌표계에서의 사용자 단말기(200)의 좌표를 산출한다. 구체적으로, 청소 로봇(100)은 제1 거리(A), 제2 거리(B) 및 제3 거리(C)를 수학식 1, 2 및 3에 대입하여 사용자 단말기(200)의 좌표를 산출한다.When the first distance A, the second distance B and the third distance C are calculated, the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 using the triangulation method (530). That is, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the user terminal 200 in the coordinate system using the cleaning robot 100 as the origin by using the triangulation method. Specifically, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the user terminal 200 by substituting the first distance A, the second distance B, and the third distance C into Equations 1, 2, and 3 .

[수학식 1][Equation 1]

(단, X1은 사용자 단말기의 X축 좌표, A는 제1 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제1 거리, B는 제2 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제2 거리, C는 제3 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제3 거리, a는 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈 사이의 거리)(Where X1 is the X axis coordinate of the user terminal, A is the first distance between the first robot UWC communication module and the terminal UWB communication module, B is the second distance between the second robot UWB communication module and the second UWB communication module C is the third distance between the third robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, and a is the distance between the first, second and third robot ultra-wideband communication modules)

[수학식 2]&Quot; (2) "

(단, Y1은 사용자 단말기의 Y축 좌표, A는 제1 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제1 거리, B는 제2 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제2 거리, C는 제3 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제3 거리, a는 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈 사이의 거리)(Where Y1 is the Y axis coordinate of the user terminal, A is the first distance between the first robot UWB communication module and the terminal UWB communication module, B is the second robot UWB communication module, C is the third distance between the third robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, and a is the distance between the first, second and third robot ultra-wideband communication modules)

[수학식 3]&Quot; (3) "

(단, Z1은 사용자 단말기의 Z축 좌표, A는 제1 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제1 거리, B는 제2 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제2 거리, C는 제3 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제3 거리, a는 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈 사이의 거리)(Where Z1 is the Z axis coordinate of the user terminal, A is the first distance between the first robot UWB communication module and the terminal UWB communication module, B is the second distance between the second robot UWB communication module and the second UWB communication module C is the third distance between the third robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, and a is the distance between the first, second and third robot ultra-wideband communication modules)

이와 같이 청소 로봇(100)은 위치 검색 신호와 응답 신호 사이의 시간 차이 및 삼각측량법을 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출할 수 있으며, 사용자 단말기(200)의 위치를 통하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 사용자의 위치가 검출되면 청소 로봇(100)은 사용자의 위치로 이동한다.In this way, the cleaning robot 100 can calculate the position of the user terminal 200 using the time difference between the position search signal and the response signal and the triangulation method, and determine the position of the user through the position of the user terminal 200 Can be detected. Further, when the position of the user is detected, the cleaning robot 100 moves to the position of the user.

일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하기 위하여 청소 로봇(100)이 위치 검색 신호를 전송하고 사용자 단말기(200)가 응답 신호를 전송하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자 단말기(200)가 위치 검색 신호를 전송하고 청소 로봇(100)이 응답 신호를 전송할 수도 있다.The cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to an embodiment of the present invention may be configured such that the cleaning robot 100 transmits a position detection signal and the user terminal 200 detects the position of the user terminal 200 However, the present invention is not limited to this, and the user terminal 200 may transmit a position search signal and the cleaning robot 100 may transmit a response signal.

다음으로 청소 로봇(100)이 사용자(U)를 추종하는 것에 대하여 설명한다.Next, the following describes how the cleaning robot 100 follows the user U.

도 10은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기를 추종하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 11은 도 11은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of a cleaning robot following a user terminal according to an embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a cleaning robot moving to a position of a user terminal according to an embodiment of the present invention. to be.

도 10 및 도 11을 참조하면, 청소 로봇(100)은 사용자의 추종 명령이 입력되는지 여부를 판단한다(610). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 사용자의 호출 명령이 수신되는지 여부를 판단한다. 사용자는 청소 공간의 특정 위치를 우선 청소하고자 하는 경우 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 로봇(100)에 추종 명령을 입력할 수 있다. 이와 같은 추종 명령은 초광대역 통신모듈(181, 281)또는 테이터 통신 모듈(183)을 통하여 사용자 단말기(200)로부터 청소 로봇(100)으로 전송된다.Referring to FIGS. 10 and 11, the cleaning robot 100 determines whether a user's follow command is input (610). Specifically, the cleaning robot 100 determines whether a user's paging command is received from the user terminal 200. [ The user can input a follow command to the cleaning robot 100 through the user terminal 200 in order to clean the specific position of the cleaning space first. Such a follow command is transmitted from the user terminal 200 to the cleaning robot 100 through the UWB communication modules 181 and 281 or the data communication module 183. [

추종 명령이 수신되면, 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 위치를 검출한다(615). 구체적으로, 사용자(U)는 사용자 단말기(200)를 소지하고 있으므로 청소 로봇(100)은 도 7 내지 도 9에 도시된 방법을 통하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출함으로써 사용자(U)의 위치를 검출할 수 있다.When the follow command is received, the cleaning robot 100 detects the position of the user U (615). Specifically, since the user U has the user terminal 200, the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 through the method shown in FIGS. 7 to 9, Can be detected.

사용자 단말기(200)의 위치가 검출되면, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 향하여 이동한다(620). 청소 로봇(100)은 도 11에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)의 위치로의 최단 경로를 산출하고, 산출된 최단 경로를 따라 이동한다. 산출된 최단 경로를 따라 이동하는 중에 장애물이 감지되면 청소 로봇(100)은 도 11에 도시된 바와 같이 장애물에 따라 이동한다. 또한, 장애물을 따라 이동하는 중에 사용자 단말기(200)를 향하는 방향에 장애물이 위치하지 않으면 청소 로봇(100)은 다시 사용자 단말기(200)의 위치로의 최단 경로를 산출하고, 산출된 경로를 따라 이동한다.When the position of the user terminal 200 is detected, the cleaning robot 100 moves toward the position of the user terminal 200 (620). The cleaning robot 100 calculates the shortest path to the position of the user terminal 200 as shown in FIG. 11, and moves along the calculated shortest path. When an obstacle is detected while moving along the calculated shortest path, the cleaning robot 100 moves according to the obstacle as shown in FIG. Also, if no obstacle is located in the direction toward the user terminal 200 while moving along the obstacle, the cleaning robot 100 calculates the shortest path to the position of the user terminal 200 again, and moves along the calculated path do.

이후, 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리 이하인지 여부를 판단한다(625). 사용자 단말기(200)와 청소 로봇(100) 사이의 거리는 청소 로봇(100)에 마련된 2개 이상의 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c) 가운데 어느 하나의 로봇 초광대역 통신모듈(181)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 될 수 있다. 뿐만 아니라 사용자 단말기(200)의 좌표로부터 사용자 단말기(200)의 거리를 산출할 수도 있다. 이와 같이 산출된 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리를 기준 거리와 비교한다.Then, the cleaning robot 100 determines whether the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is less than a reference distance (625). The distance between the user terminal 200 and the cleaning robot 100 is determined by a distance between any one of the two or more robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, and 181c provided in the cleaning robot 100, May be the distance between the terminals 200. In addition, the distance of the user terminal 200 may be calculated from the coordinates of the user terminal 200. The distance between the thus calculated cleaning robot 100 and the user terminal 200 is compared with a reference distance.

청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 크면(625의 아니오), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치를 향하여 이동한다.If the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is larger than the reference distance (NO in 625), the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 and determines the position of the user terminal 200 Lt; / RTI >

청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리 이하이면(625의 예), 청소 로봇(100)은 주행을 정지한다(630).If the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is less than the reference distance (YES in step 625), the cleaning robot 100 stops traveling (step 630).

주행을 정지한 이후 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 큰지 여부를 판단한다(635). 만일, 청소 로봇(100)이 사용자(U)에게 접근한 이후 사용자(U)가 다시 이동하였다면 청소 로봇(100)은 다시 사용자(U)에게 접근하여야 하므로 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 큰지 즉 사용자(U)가 이동하였는지 여부를 판단한다.After stopping the traveling, the cleaning robot 100 determines whether the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is greater than a reference distance (635). If the user U moves again after the cleaning robot 100 approached the user U, the cleaning robot 100 must approach the user U again. Therefore, the cleaning robot 100 may move the cleaning robot 100 to the cleaning robot 100, And determines whether the distance between the user terminal 200 and the user terminal 200 is larger than the reference distance or whether the user U has moved.

청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 크면(635의 예), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치를 향하여 이동한다.When the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is larger than the reference distance (in the example of 635), the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 and determines the position of the user terminal 200 Lt; / RTI >

청소 로봇(100)은 이와 같이 사용자(U)를 추종하는 것을 사용자(U)가 추종 종료 명령을 입력할 때까지 계속한다.The cleaning robot 100 continues to follow the user U until the user U inputs a follow-up end command.

일 실시예에 의한 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리에 따라 사용자(U)에게 접근하였는지 여부를 판단하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자 단말기(200)의 좌표가 특정 범위 이내에 위치하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(200)의 좌표가 (X2ㅁα, Y2ㅁα, Z2)에 위치하도록 청소 로봇(100)이 이동할 수 있다.The cleaning robot 100 according to an embodiment determines whether or not the user U has approached the user U according to the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200. However, The coordinates may be located within a specific range. For example, the cleaning robot 100 may move so that the coordinates of the user terminal 200 are positioned at (X2 ㅁ α, Y2 ㅁ α, Z2).

다음으로, 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)의 궤적을 따라 이동하며 청소 공간을 청소하는 수동 청소에 대하여 설명한다.Next, manual cleaning for cleaning the cleaning space by moving the cleaning robot 100 along the trajectory of the user terminal 200 will be described.

도 12는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 13은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of cleaning a cleaning robot according to one embodiment along a movement trajectory of a user terminal. FIG. 13 illustrates an example of cleaning the cleaning robot along a movement trajectory of a user terminal. Fig.

도 12 및 도 13을 참조하면, 청소 로봇(100)은 사용자의 수동 청소 명령이 입력되는지 여부를 판단한다(710). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 사용자의 수동 청소 명령이 수신되는지 여부를 판단한다. 사용자는 청소 공간의 특정 위치를 수동으로 청소하고자 하는 경우 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 로봇(100)에 수동 청소 명령을 입력할 수 있다. 이와 같은 수동 청소 명령은 초광대역 통신모듈(181, 281)또는 테이터 통신 모듈(183)을 통하여 사용자 단말기(200)로부터 청소 로봇(100)으로 전송된다.Referring to FIGS. 12 and 13, the cleaning robot 100 determines whether a user's manual cleaning command is input (710). Specifically, the cleaning robot 100 determines whether a user's manual cleaning command is received from the user terminal 200. [ The user can input a manual cleaning command to the cleaning robot 100 through the user terminal 200 in order to manually clean the specific position of the cleaning space. The manual cleaning command is transmitted from the user terminal 200 to the cleaning robot 100 through the UWB communication module 181, 281 or the data communication module 183. [

수동 청소 명령이 수신되면, 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 위치를 검출한다(715). 구체적으로, 사용자(U)는 사용자 단말기(200)를 소지하고 있으므로 청소 로봇(100)은 도 7 내지 도 9에 도시된 방법을 통하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출함으로써 사용자(U)의 위치를 검출할 수 있다.When the manual cleaning command is received, the cleaning robot 100 detects the position of the user U (715). Specifically, since the user U has the user terminal 200, the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 through the method shown in FIGS. 7 to 9, Can be detected.

사용자 단말기(200)의 위치가 검출되면, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 대하여 미리 정해진 위치로 이동한다(720). 예를 들어, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 바로 아래에 위치하도록 이동하거나, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)의 위치가 특정 좌표가 되도록 이동할 수 있다.When the position of the user terminal 200 is detected, the cleaning robot 100 moves to a predetermined position with respect to the user terminal 200 (720). For example, the cleaning robot 100 may move to be positioned immediately below the user terminal 200 or move the position of the user terminal 200 to a specific coordinate as shown in FIG. 13 (a) .

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)가 이동하는지 여부를 판단한다(725). 사용자는 진공 청소기를 이용하여 청소 공간을 청소하듯이 사용자 단말기(200)를 앞뒤로 이동시킬 수 있다. 청소 로봇(100)은 주기적으로 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치 변화를 기초로 사용자 단말기(200)의 이동을 감지할 수 있다.Then, the cleaning robot 100 determines whether the user terminal 200 moves (725). The user can move the user terminal 200 back and forth as if cleaning the cleaning space using a vacuum cleaner. The cleaning robot 100 periodically detects the position of the user terminal 200 and can detect the movement of the user terminal 200 based on a change in the position of the user terminal 200.

사용자 단말기(200)의 이동이 감지되면(725의 예), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 이동 방향 및 이동 속도를 검출한다(730). 구체적으로 청소 로봇(100)은 주기적으로 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 이전에 검출된 사용자 단말기(200)의 위치와 현재 검출된 사용자 단말기(200)의 위치를 비교함으로써 사용자 단말기(200)의 이동 방향 및 이동 속도를 검출할 수 있다.When the movement of the user terminal 200 is detected (YES in step 725), the cleaning robot 100 detects the moving direction and the moving speed of the user terminal 200 (step 730). More specifically, the cleaning robot 100 periodically detects the position of the user terminal 200 and compares the position of the user terminal 200 detected previously with the position of the user terminal 200 detected at present, Can be detected.

이후, 청소 로봇(100)은 검출된 사용자 단말기(200)의 이동 방향 및 이동 속도로 이동한다(735). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)의 이동 방향을 향하여 회전하고, 사용자 단말기(200)의 이동 속도로 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)가 이동한 이동 변위 만큼 이동한다. 이때 청소 로봇(100)은 청소부(160, 도 3a 참조)의 메인 브러시(161, 도 4b)와 사이드 브러시(163a, 163b, 도 4b)를 가동함으로써 청소 공간을 청소한다.Thereafter, the cleaning robot 100 moves to the movement direction and the movement speed of the detected user terminal 200 (735). Specifically, the cleaning robot 100 rotates toward the moving direction of the user terminal 200 as shown in FIG. 13 (b) The user terminal 200 moves as much as the moved displacement. At this time, the cleaning robot 100 cleans the cleaning space by operating the main brush 161 (FIG. 4B) and the side brushes 163a and 163b (FIG. 4B) of the cleaning unit 160 (see FIG.

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 이동 정지되는지 여부를 판단한다(740). Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether the movement of the user terminal 200 is stopped (operation 740).

사용자 단말기(200)의 이동이 중지되면(740의 예), 청소 로봇(100)은 이동을 중지한다(745). 즉, 수동 청소 중에 특정 위치에 대한 청소가 완료되어 사용자가 사용자 단말기(200)의 이동을 중지하면 청소 로봇(100) 역시 사용자 단말기(200)의 궤적을 따라 이동하는 것을 중지한다.When the movement of the user terminal 200 is stopped (YES in 740), the cleaning robot 100 stops moving (745). That is, when the cleaning of the specific position is completed and the user stops the movement of the user terminal 200 during the manual cleaning, the cleaning robot 100 also stops moving along the locus of the user terminal 200.

사용자 단말기(200)의 이동이 중지되지 않으면(740의 아니오), 청소 로봇(100)의 사용자 단말기(200)의 이동 방향과 이동 변위를 검출하고 사용자 단말기(200)의 이동 궤적을 따라 이동하는 것을 반복한다.If the movement of the user terminal 200 is not stopped (NO in 740), the movement direction and the movement displacement of the user terminal 200 of the cleaning robot 100 are detected and moved along the movement locus of the user terminal 200 Repeat.

이후, 청소 로봇(100)은 다시 사용자 단말기(200)가 이동하는지 여부를 판단한다(725).Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether the user terminal 200 moves again (725).

또한, 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)를 추종하는 중에 장애물을 발견하면 청소 로봇(100)은 장애물과 관련된 정보를 사용자 단말기(200)에 전송한다. 특히, 청소 로봇(100)이 장애물에 의하여 이동을 방해받는 경우 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자 단말기(200)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자에게 장애물에 의하여 청소 로봇(100)의 이동이 방해받고 있음을 경고할 수 있다.Also, if the cleaning robot 100 detects an obstacle while following the user terminal 200, the cleaning robot 100 transmits information related to the obstacle to the user terminal 200. In particular, when the cleaning robot 100 is disturbed by obstacles, the cleaning robot 100 transmits a follow-up signal to the user terminal 200, and the user terminal 200 receiving the follow- The user can be warned that the movement of the cleaning robot 100 is obstructed by the obstacle.

또한, 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)를 추종하는 중에 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)의 이동 속도와 관련된 정보를 사용자 단말기(200)에 전송한다. 특히, 사용자 단말기(200)의 이동 속도가 기준 속도 이상이면 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자 단말기(200)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자에게 사용자의 이동 속도가 기준 속도를 초과하였음을 경고할 수 있다.The cleaning robot 100 transmits information related to the moving speed of the cleaning robot 100 to the user terminal 200 while the cleaning robot 100 is following the user terminal 200. In particular, when the moving speed of the user terminal 200 is equal to or higher than the reference speed, the cleaning robot 100 transmits a follow-up signal to the user terminal 200, and the user terminal 200, The user can be warned that the moving speed of the user exceeds the reference speed.

이와 같이 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)을 추종하는 중에 청소 로봇(100)의 이동과 관련된 정보를 사용자 단말기(200)에 전송함으로써 사용자가 청소 로봇(100)의 이동과 관련된 정보를 인지할 수 있도록 한다.In this way, while the cleaning robot 100 follows the user terminal 200, information related to the movement of the cleaning robot 100 is transmitted to the user terminal 200 so that the user can recognize the information related to the movement of the cleaning robot 100 .

도 14는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기가 지시하는 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다. 구체적으로 도 14는 청소 로봇(100)이 사용자가 지정하는 지정 위치를 인지하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment moves to a position indicated by a user terminal. 14 is a diagram showing an example in which the cleaning robot 100 recognizes a designated position designated by the user.

구체적으로, 사용자는 사용자 단말기(200)가 청소 로봇(100)을 향하도록 한 상태에서 제1 지정 위치 청소 명령을 입력하고, 사용자 단말기(200)가 지정 위치를 향하도록 한 상태에서 제2 지정 위치 청소 명령을 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 단말기(200)가 청소 로봇(100)을 향하도록 한 상태에서 지정 위치 청소 명령 버튼을 누르고, 사용자 단말기(200)가 지정 위치(P3)를 향하도록 한 상태에서 지정 위치 청소 버튼을 누르는 것을 중지할 수 있다.Specifically, the user inputs a first designated position cleaning command with the user terminal 200 facing the cleaning robot 100, and moves the second designated position cleaning command while the user terminal 200 faces the designated position. You can enter a cleaning command. For example, when the user terminal 200 faces the cleaning robot 100, the user presses the designated position cleaning command button, and the user terminal 200 faces the designated position P3, It is possible to stop pressing the cleaning button.

사용자로부터 제1 지정 위치 청소 명령이 입력되면 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)에 제1 지정 위치 청소 명령을 전송하고, 제1 지정 위치 청소 명령을 수신한 청소 로봇(100)은 제1 지정 위치 청소 명령이 입력되는 당시의 사용자 단말기(200)의 위치를 나타내는 제1 위치(P1)의 좌표(X1, Y1, Z1)를 산출한다. 구체적으로, 청소 로봇(100)은 초광대역 통신 모듈(181)을 이용하여 사용자 단말기(200)의 제1 위치(P1)의 좌표(X1, Y1, Z1)를 산출할 수 있다.When the first designated position cleaning command is input from the user, the user terminal 200 transmits a first designated position cleaning command to the cleaning robot 100, and the cleaning robot 100, which receives the first designated position cleaning command, (X1, Y1, Z1) of the first position P1 indicating the position of the user terminal 200 at the time when the designated position cleaning command is inputted. Specifically, the cleaning robot 100 may calculate the coordinates (X1, Y1, Z1) of the first position P1 of the user terminal 200 using the UWB communication module 181. [

사용자 단말기(200)의 위치(P1)가 산출되면 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)를 향하도록 제자리에서 회전할 수 있다.When the position P1 of the user terminal 200 is calculated, the cleaning robot 100 may rotate in place so as to face the user terminal 200. [

사용자로부터 제2 지정 위치 청소 명령이 입력되면 사용자 단말기(200)는 제2 지정 위치 청소 명령과 함께 사용자 단말기(200)의 자세 정보를 청소 로봇(100)에 전달한다. 사용자 단말기(200)의 자세 정보는 도 14에 도시된 바와 같이 수직한 방향에 대항 사용자 단말기(200)가 지시하는 방향을 나타내는 지시 각도(Θ1), 제1 지정 위치 청소 명령과 제2 지정 위치 청소 명령이 입력되는 사이에 사용자 단말기(200)가 회전한 각도를 나타내는 회전 각도(Θ1)를 포함할 수 있다.When the second designated position cleaning command is inputted from the user, the user terminal 200 transmits the second designated position cleaning command and the posture information of the user terminal 200 to the cleaning robot 100. As shown in FIG. 14, the attitude information of the user terminal 200 includes an instruction angle? 1 indicating a direction indicated by the user terminal 200 in a vertical direction, a first designated position cleaning command and a second designated position cleaning 1 indicating a rotation angle of the user terminal 200 during the input of the command.

제2 지정 위치 청소 명령을 수신한 청소 로봇(100)은 제2 지정 위치 청소 명령이 입력되는 당시의 사용자 단말기(200)의 위치를 나타내는 제2 위치(P2)의 좌표(X2, Y2, Z2)를 산출한다. The cleaning robot 100 having received the second designated position cleaning command reads the coordinates (X2, Y2, Z2) of the second position P2 indicating the position of the user terminal 200 at the time of inputting the second designated position cleaning command, .

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 제2 위치(P2)의 좌표(X2, Y2, Z2)와 사용자 단말기(200)의 자세 정보(Θ1, Θ2)를 이용하여 지정 위치(P3)의 좌표(X3, Y3, Z3)를 산출할 수 있다.Thereafter, the cleaning robot 100 scans the designated position P3 (X2, Y2, Z2) using the coordinates (X2, Y2, Z2) of the second position P2 of the user terminal 200 and the posture information (X3, Y3, Z3) can be calculated.

구체적으로, 청소 로봇(100)은 수학식 4 내지 수학식 6를 이용하여 지정 위치(P3)의 좌표(X3, Y3, Z3)를 산출할 수 있다.Specifically, the cleaning robot 100 can calculate the coordinates (X3, Y3, Z3) of the designated position P3 using equations (4) to (6).

[수학식 4]&Quot; (4) "

(단, D는 제2 위치와 지정 위치 사이의 거리이고, E는 제2 위치가 지면으로 투영된 투영 위치와 지정 위치 사이의 거리이고, Z2는 제2 위치의 z축 좌표이고, Θ1은 수직한 방향에 대항 사용자 단말기가 지시하는 방향을 나타내는 지시 각도이다.)(Where D is the distance between the second position and the designated position, E is the distance between the projection position and the designated position where the second position is projected to the ground, Z2 is the z-axis coordinate of the second position, This is an instruction angle indicating the direction indicated by the user terminal in one direction.)

[수학식 5]&Quot; (5) "

(ΔX와 ΔY는 각각 제2 위치의 x축 좌표와 지정 위치의 x축 좌표 사이의 차이와 제2 위치의 y축 좌표와 지정 위치의 y축 좌표 사이의 차이이고, E는 제2 위치가 지면으로 투영된 투영 위치와 지정 위치 사이의 거리이고, Θ1은 수직한 방향에 대항 사용자 단말기가 지시하는 방향을 나타내는 지시 각도이고, Θ2는 사용자 단말기가 회전한 각도를 나타내는 회전 각도이다.)(DELTA X and DELTA Y are respectively the difference between the x-axis coordinate of the second position and the x-axis coordinate of the designated position, the y-axis coordinate of the second position and the y-axis coordinate of the designated position, Where? 1 is an indication angle indicating the direction indicated by the user terminal in the vertical direction, and? 2 is a rotation angle indicating the angle at which the user terminal is rotated.

[수학식 6]&Quot; (6) "

(X3와 Y3는 각각 지정 위치의 x축 좌표 및 y축 좌표이고, X2와 Y2는 각각 제2 위치의 x축 좌표 및 y축 좌표이고, ΔX와 ΔY는 각각 제2 위치의 x축 좌표와 지정 위치의 x축 좌표 사이의 차이와 제2 위치의 y축 좌표와 지정 위치의 y축 좌표 사이의 차이이다.)(X3 and Y3 are the x-axis coordinate and the y-axis coordinate of the designated position, X2 and Y2 are the x-axis coordinate and y-axis coordinate of the second position, respectively, The difference between the x-axis coordinates of the position and the y-axis coordinate of the second position and the y-axis coordinate of the specified position.)

이와 같은 방법으로 청소 로봇(100)은 지정 위치(P3)의 좌표(X3, Y3, Z3)를 산출하고, 지정 위치(P3)로 이동하여 집중 청소를 수행할 수 있다.In this way, the cleaning robot 100 can calculate the coordinates (X3, Y3, Z3) of the designated position P3 and move to the designated position P3 to perform concentrated cleaning.

이상에서는 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치에 기초하여 동작하는 것에 대하여 설명하였다.In the above description, the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 and operates based on the position of the user terminal 200. [

이하에서는 청소 로봇(100)이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고, 사용자(U)의 신체 일부의 위치에 기초하여 동작하는 것에 대하여 설명한다.The following describes how the cleaning robot 100 detects the position of the body part of the user U and operates based on the position of the body part of the user U.

도 15는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 16은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 15 is a flowchart illustrating a method of detecting a position of a body part of a user U and following the robot U according to an embodiment of the present invention. FIG. And detects and detects a part of the position.

도 15 및 도 16을 참조하면, 청소 로봇(100)은 본체(101, 도 3a) 상측에 위치하는 물체를 탐색한다(910). 즉, 청소 로봇(100)은 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)를 통하여 임펄스 신호를 출력하고, 반사되는 임펄스 신호를 검출한다. 도 2b에서 설명한 바와 같이 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)은 물체에 반사되는 임펄스 신호로부터 물체와의 거리를 측정할 수 있으며, 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)이 각각 측정한 물체와의 거리와 삼각측량법을 이용하여 물체의 위치 및 물체의 움직임을 검출할 수 있다.Referring to FIGS. 15 and 16, the cleaning robot 100 searches for an object located above the main body 101 (FIG. 3A) (910). That is, the cleaning robot 100 outputs the impulse signal through the first, second, and third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, and 181c, and detects the reflected impulse signal. As described with reference to FIG. 2B, the first, second, and third robot UWB communication modules 181a, 181b, and 181c can measure a distance from an impulse signal reflected from an object to an object. The third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b and 181c can detect the position of the object and the movement of the object using the distance to the object and the triangulation method, respectively.

이후, 청소 로봇(100)은 본체(101, 도 3a) 상측에 미리 정해진 속도로 움직이는 물체가 있는지 여부를 판단한다(915). 청소 로봇(100)를 청소 공간의 특정 위치로 이동시키고자 하는 사용자(U)는 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)의 상측에 사용자(U)의 팔을 위치시키고 좌우로 흔들어 청소 로봇(100)에게 추종 명령을 입력할 수 있다.Then, the cleaning robot 100 determines whether there is an object moving at a predetermined speed on the upper side of the main body 101 (Fig. 3A) (915). The user U who wishes to move the cleaning robot 100 to a specific position in the cleaning space places the arm of the user U on the upper side of the cleaning robot 100 as shown in FIG. The cleaning robot 100 can input a follow-up command.

미리 정해진 속도로 움직이는 물체가 발견되면 청소 로봇(100)은 발견된 물체를 추종한다(920). 상술한 바와 같이 사용자(U)가 자신의 팔을 청소 로봇(100)의 상측에 위치시키고 좌우로 흔들면 청소 로봇(100)은 추종 명령을 인식하고, 추종 대상을 사용자(U)의 손 또는 팔로 선정한다. 이후, 사용자(U)가 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 자신의 팔을 청소 로봇(100)의 상측에 위치시킨 상태에서 이동하면 청소 로봇(100)은 사용자(U) 팔의 위치를 검출하고, 사용자(U) 팔의 위치의 변화에 따라 사용자(U) 팔의 위치로 이동한다.If an object moving at a predetermined speed is found, the cleaning robot 100 follows the detected object (920). As described above, when the user U places his or her arm on the upper side of the cleaning robot 100 and shakes it from side to side, the cleaning robot 100 recognizes the follow command and selects the target to be watched by the user's hand or arm do. 16 (b), when the user U moves on the upper side of the cleaning robot 100, the cleaning robot 100 moves the position of the user U And moves to the position of the user (U) arm according to the change of the position of the user (U) arm.

또한, 청소 로봇(100)이 사용자(U)를 추종하는 중에 장애물을 발견하면 청소 로봇(100)은 장애물과 관련된 정보를 사용자(U)가 소지한 별도의 휴대용 통신기기(미도시)에 전송할 수 있다. 특히, 청소 로봇(100)이 장애물에 의하여 이동을 방해받는 경우 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자에게 장애물에 의하여 청소 로봇(100)의 이동이 방해받고 있음을 경고할 수 있다.Further, if the cleaning robot 100 finds an obstacle while following the user U, the cleaning robot 100 may transmit information related to the obstacle to a separate portable communication device (not shown) possessed by the user U have. In particular, when the cleaning robot 100 is obstructed by the obstacle, the cleaning robot 100 transmits a follow-up signal to the portable communication device (not shown) of the user U, U may notify the user that the movement of the cleaning robot 100 is disturbed by an obstacle by using vibration or sound.

또한, 청소 로봇(100)이 사용자(U)를 추종하는 중에 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)의 이동 속도와 관련된 정보를 사용자가 소지한 별도의 휴대용 통신기기(미도시)에 전송할 수 있다. 특히, 사용자(U)의 이동 속도가 기준 속도 이상이면 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자(U)에게 사용자(U)의 이동 속도가 기준 속도를 초과하였음을 경고할 수 있다.While the cleaning robot 100 follows the user U, the cleaning robot 100 can transmit information related to the moving speed of the cleaning robot 100 to a separate portable communication device (not shown) possessed by the user have. In particular, when the moving speed of the user U is equal to or higher than the reference speed, the cleaning robot 100 transmits a follow-up signal to the portable communication device (not shown) of the user U, The portable communication device (not shown) may warn the user U that the moving speed of the user U exceeds the reference speed by using vibration or sound.

이와 같은 방식으로 사용자(U)는 사용자 단말기(200, 도 1 참조) 없이도 청소 로봇(100)을 청소 공간의 특정 위치로 이동시킬 수 있다.In this way, the user U can move the cleaning robot 100 to a specific position in the cleaning space without using the user terminal 200 (see FIG. 1).

이상에서는 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200) 또는 사용자(U)의 팔의 위치를 검출하는 것에 대하여 설명하였다.The above description has been made on the case where the cleaning robot 100 detects the position of the arms of the user terminal 200 or the user U.

이하에서는 청소 로봇(100)이 자신의 위치를 산출하는 것에 대하여 설명한다.Hereinafter, the cleaning robot 100 calculates its own position will be described.

도 17은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 18은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 17 is a flowchart illustrating a method of calculating a coordinate of a cleaning robot based on a beacon according to an embodiment. FIG. 18 is a flowchart illustrating a method of calculating a coordinate of the cleaning robot based on a beacon As shown in Fig.

도 17 및 도 18을 참조하면, 청소 로봇(100)은 비콘(300)에 위치 검색 선호를 전송한다(810). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 도 18에 도시된 바와 같이 제1 , 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)을 통하여 비콘(300)에 위치 검색 신호를 전송한다. 17 and 18, the cleaning robot 100 transmits a position search preference to the beacon 300 (810). Specifically, the cleaning robot 100 transmits a position search signal to the beacon 300 through the first, second, and third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, and 181c as shown in FIG.

비콘(300)에 대하여 설명하면, 비콘(300)은 청소 로봇(100)이 청소 공간 내에서의 위치를 산출하기 위하여 설치되는 것으로 청소 로봇(100)의 충전 스테이션이나 특정 위치의 진압을 방지하기 위한 진입 방지 장치일 수 있다. 이와 같은 비콘(300)은 청소 로봇(100)과 통신을 하기 위하여 초광대역 통신모듈(미도시) 또는 기타 데이터 통신 모듈(미도시)을 포함한다.The beacon 300 is installed in order to calculate the position of the cleaning robot 100 in the cleaning space. The beacon 300 is used for preventing the cleaning robot 100 from suppressing the filling station or the specific position of the cleaning robot 100 It may be an entry preventing device. Such a beacon 300 includes an ultra-wideband communication module (not shown) or other data communication module (not shown) to communicate with the cleaning robot 100.

이후, 청소 로봇(100)은 비콘(300)으로부터 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다(815). 비콘(300)는 위치 검색 신호가 수신되면 즉시 응답 신호를 청소 로봇(100)에 전송한다. 청소 로봇(100)은 이와 같은 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다.Then, the cleaning robot 100 determines whether a response signal is received from the beacon 300 (815). The beacon 300 transmits a response signal to the cleaning robot 100 immediately when the position search signal is received. The cleaning robot 100 determines whether such a response signal is received.

응답 신호가 수신되면(815의 예), 청소 로봇(100)은 위치 검색 신호를 전송한 시각과 응답 신호를 수신한 시각 사이의 차이를 이용하여 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 비콘(300) 사이의 거리를 산출한다(820). When the response signal is received (YES in step 815), the cleaning robot 100 calculates the difference between the time when the position search signal was transmitted and the time when the response signal was received, and the first, second, and third robot ultra- (181a, 181b, 181c) and the beacon 300 (820).

이후, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 비콘(300)의 위치를 검출한다(825). 즉, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 청소 로봇(100)을 원점으로 하는 좌표계에서의 비콘(300)의 좌표를 산출한다. Thereafter, the cleaning robot 100 detects the position of the beacon 300 using the triangulation method (825). That is, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the beacon 300 in the coordinate system using the cleaning robot 100 as the origin, using the triangulation method.

이후, 청소 로봇(100)은 좌표계를 비콘(300)의 위치를 원점으로 한 좌표계로 전환한다(830).Thereafter, the cleaning robot 100 switches the coordinate system to a coordinate system having the origin of the beacon 300 (830).

이후, 청소 로봇(100)은 비콘(300)의 위치를 원점으로 한 좌표계에서의 청소 로봇(100)의 좌표를 산출한다(835).Then, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the cleaning robot 100 in the coordinate system having the beacon position as the origin (835).

이와 같은 방식은 청소 로봇(100)의 청소 공간에서의 자신의 위치를 검출할 수 있다.Such a method can detect the position of the cleaning robot 100 in its cleaning space.

청소 로봇(100)은 비콘(300)을 중심으로 한 청소 로봇(100)의 좌표와 진입 방지 영역의 좌표를 비교함으로써 진입 방지 영역으로 진입하는 것을 방지할 수 있으며, 청소 로봇(100)의 좌표와 충전 스테이션(미도시)의 좌표를 비교함으로써 충전 스테이션으로 손쉽게 복귀할 수 있다.The cleaning robot 100 can prevent the entrance of the entrance preventing area by comparing the coordinates of the cleaning robot 100 around the beacon 300 with the coordinates of the entrance preventing area and the coordinates of the cleaning robot 100 It is possible to easily return to the charging station by comparing the coordinates of the charging station (not shown).

이상에서는 개시된 발명의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해되어져서는 아니될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the scope of the appended claims. It is to be understood that various modifications may be made, and these modifications may not be individually understood from the disclosed invention.

100: 청소 로봇 111: 조작 버튼
116: 표시 패널 121: 상방 카메라
131: 마이크 141: 적외선 센서
151, 153: 주행 바퀴 155: 롤러
161: 메인 브러시 163a, 163b: 사이드 브러시
181a: 제1 로봇 초광대역 통신모듈 181b: 제2 로봇 초광대역 통신모듈
181c: 제3 로봇 초광대역 통신모듈 200: 사용자 단말기
211: 조작 버튼 281: 단말기 초광대역 통신모듈100: Cleaning robot 111: Operation button
116: display panel 121: upper camera
131: Microphone 141: Infrared sensor
151, 153: running wheels 155: rollers
161: main brush 163a, 163b: side brush
181a: first robot ultra-wideband communication module 181b: second robot ultra-wideband communication module
181c: Third robot ultra-wideband communication module 200: User terminal
211: Operation button 281: Terminal ultra wideband communication module

Claims

main body;
A traveling part for moving the main body;
A cleaning unit for cleaning the cleaning space;
A communication unit that performs wireless communication with a user terminal that receives an operation command;
And a control unit controlling the communication unit to transmit a position search signal to the user terminal and detecting a position of the user terminal based on a time difference between the position search signal and a response signal of the user terminal.

The method according to claim 1,
Wherein the communication unit includes at least two UWB communication modules for transmitting an impulse signal.

3. The method of claim 2,
Wherein the controller controls the communication unit such that each of the at least two UWB communication modules transmits the impulse signal to the user terminal in order to transmit the position search signal to the user terminal.

The method of claim 3,
Wherein the controller detects a difference between a time at which each of the at least two UWB communication modules transmits the impulse signal and a time at which each of the at least two UWB communication modules receives the response signal, And detects a distance between each of the at least two UWB communication modules and the user terminal.

5. The method of claim 4,
Wherein the controller detects coordinates of the user terminal using a distance between each of the at least two UWB communication modules and the user terminal and a triangulation method to detect the position of the user terminal.

6. The method of claim 5,
Wherein the control unit controls the traveling unit such that a distance between the at least two UWB communication modules and the user terminal is less than or equal to a predetermined reference distance when a follow command is input through the user terminal.

6. The method of claim 5,
Wherein the control unit controls the traveling unit such that coordinates of the user are within a predetermined coordinate range when a follow-up command is input through the user terminal.

6. The method of claim 5,
Wherein the control unit controls the traveling unit such that the main body moves along a movement trajectory of the user terminal when a manual cleaning command is inputted through the user terminal.

9. The method of claim 8,
Wherein the control unit calculates a moving direction and a displacement of the user terminal based on a change of coordinates of the user terminal to detect a moving locus of the user terminal.

10. The method of claim 9,
Wherein the control unit controls the traveling unit such that the main body moves by the movement displacement in the moving direction.

3. The method of claim 2,
Wherein the impulse signal has a bandwidth of 25% or more of the center frequency.

3. The method of claim 2,
Wherein the at least two UWB communication modules are spaced apart from each other by a predetermined distance.

main body;
A traveling part for moving the main body;
A cleaning unit for cleaning the cleaning space;
A communication unit for outputting a detection radio wave and receiving a reflected radio wave reflected from a user;
And a control unit controlling the communication unit to detect the position of the user based on a time difference between the sensed radio wave and the reflected radio wave,
Wherein the control unit controls the travel unit such that the distance between the user and the main body is equal to or less than a predetermined reference distance when the user follow command is input.

14. The method of claim 13,
Wherein the communication unit includes at least two UWB communication modules for transmitting an impulse signal.

16. The method of claim 15,
Wherein the control unit controls the communication unit such that each of the at least two UWB communication modules outputs the detection signal.

main body;
A traveling part for moving the main body;
A cleaning unit for cleaning the cleaning space;
A communication unit for performing wireless communication with a beacon located at a reference position;
And a controller for controlling the communication unit to transmit the position search signal to the beacon and to detect the position of the main body with respect to the reference position based on a time difference between the position search signal and the beacon response signal.

17. The method of claim 16,
Wherein the control unit detects the position of the beacon with respect to the main body based on the time difference, and calculates the position of the main body based on the position of the beacon.

main body;
A traveling part for moving the main body;
A cleaning unit for cleaning the cleaning space;
A communication unit that performs wireless communication with a user terminal that receives an operation command;
And a controller for detecting a position indicated by the user terminal using the position information of the user terminal and the attitude information of the user terminal when the designated position cleaning command is input.

19. The method of claim 18,
Wherein the control unit controls the communication unit to transmit the position search signal to the user terminal and detects the position of the user terminal based on a time difference between the position search signal and the response signal of the user terminal.

20. The method of claim 19,
Wherein the communication unit includes at least two UWB communication modules for transmitting an impulse signal.