JP2022501704A - 移動ロボット及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明の一実施形態による移動ロボットは、本体を移動させる走行部と、信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、信号を用いて他の移動ロボットの位置を認識し、認識された位置に基づいて他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を追従するように、走行部を制御する制御部とを含む。また、制御部は、本体が追従すべき軌跡の長さが所定の範囲から外れることに対応して、本体又は他の移動ロボットの走行速度を変更する制御命令を出力することを特徴とする。【選択図】図８

Description

本発明は、いずれか１つが他の１つを追従して自律走行する複数の移動ロボットに関する。

一般に、移動ロボットは、ユーザの操作によらず所定の区域を自律走行しながら自動で所定の動作を行う機器である。移動ロボットは、区域内に設置された障害物を検知して障害物に接近したり回避しながら動作を行う。

このような移動ロボットには、領域を走行しながら掃除を行うロボット掃除機が含まれる。

ロボット掃除機は、ユーザの操作によらず自律走行しながら掃除を行う掃除機である。

このようにユーザの操作によらず自律走行しながら掃除を行うロボット掃除機が開発されることにより、複数のロボット掃除機がユーザの操作によらずいずれか１つが他の１つを追従するか又は互いに協業しながら掃除を行うようにするための開発の必要性が高まっている。

特許文献１は、マスターロボット掃除装置（以下、マスターロボットという。）が少なくとも１つのスレーブロボット掃除装置（以下、スレーブロボットという。）を制御する方法について開示している。

上記特許文献１は、マスターロボットが障害物検出装置を用いて周囲の障害物を検出し、障害物検出装置からの位置データを用いてスレーブロボットに関連するマスターロボットの位置を決定する構成について開示している。

また、上記特許文献１は、無線近距離ネットワーク（ＷＬＡＮ）技術を用いるサーバを介してマスターロボットとスレーブロボットが通信を行う構成について開示している。

上記特許文献１によれば、マスターロボットがスレーブロボットの位置を判断することはできるが、スレーブロボットがマスターロボットの位置を判断することはできない。

また、上記特許文献１に開示された構成を用いてスレーブロボットがマスターロボットの位置を決定（判断）するようにするためには、マスターロボットがサーバを介してスレーブロボットにマスターロボットが判断したスレーブロボットの相対位置情報を送信しなければならない。

しかし、上記特許文献１は、マスターロボットがサーバを介してスレーブロボットに相対位置情報を送信する構成については開示していない。

また、マスターロボットが相対位置情報を送信するとしても、マスターロボットとスレーブロボットがサーバを介して通信を行うので、マスターロボット又はスレーブロボットがサーバとの通信が難しい場所に位置すると、サーバとの通信が切断されてしまう。

この場合、スレーブロボットは、サーバから相対位置情報を受信できないので、マスターロボットの位置を把握できない。よって、複数のロボット掃除機間の追従又は協業が円滑に行われないという問題が生じることがある。

さらに、複数のロボット掃除機のうちいずれか１つが他の１つを追従して協業掃除を行う場合、先頭掃除機と追従掃除機の相対位置がどのくらい離隔しているかに基づいて追従掃除機の追従走行を制御すると、先頭掃除機の走行方向と追従掃除機の走行方向が異なるか、又は先頭掃除機と追従掃除機が互いを回避しなければならない例外状況で、追従又は協業が円滑に行われなくなるという問題が生じることがある。さらに、これらの問題は、ユーザの操作によらず自律走行しながら特定の機能（例えば、空気調和機能など）を実行する複数の移動ロボット間でも同様に発生する。

国際公開第２０１７−０３６５３２号

本発明の目的は、複数の移動ロボットがサーバを介することなく、互いに干渉や衝突を起こさずに、いずれか１つが他の１つの走行経路を追従することのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、複数の移動ロボットにおいていずれか１つが他の１つを追従する場合、途切れることなく柔軟に追従するように制御することのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットの追従時、追従移動ロボットが実際に追従すべき先頭移動ロボットの軌跡の長さに基づいて追従走行することにより、先頭移動ロボットの走行方向と追従移動ロボットの走行方向が異なるか、又は先頭移動ロボットと追従移動ロボットが互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットの追従時、追従移動ロボットが実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて先頭移動ロボット及び追従移動ロボットの走行を制御するようにした移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットの追従時、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の長さと複数の移動ロボット間の実際の離隔距離をどちらも考慮して、円滑な追従制御を行うことのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の長さが短くなれば、追従移動ロボットの移動速度を減少させるか、又はその場で先頭移動ロボットの軌跡を追従するようにし、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の長さが長くなれば、先頭移動ロボットの移動速度を減少させるか、又は停止させることにより、追従移動ロボットが先頭移動ロボットを逃すことなく追従することのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットの追従時、追従移動ロボットの性能を考慮して、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の長さを先頭移動ロボットと追従移動ロボットのいずれかが決定するようにした移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットの追従時、追従すべき軌跡の長さに基づく追従移動ロボット及び先頭移動ロボットの走行開始、走行速度、走行停止の制御を先頭移動ロボットと追従移動ロボットのいずれかが行うようにした移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。

本発明においては、複数の移動ロボットが互いに信号を送受信して相対位置を把握し、追従移動ロボットが追従すべき先頭移動ロボットの移動軌跡の長さに基づいて複数の移動ロボットの走行速度を制御することにより、途切れのない柔軟な追従走行を実現した。

このとき、追従移動ロボットが追従すべき先頭移動ロボットの移動軌跡の距離が所定の範囲から外れると、追従移動ロボット又は先頭移動ロボットの走行速度を変化させ、追従移動ロボットが先頭移動ロボットを逃すことなく追従するようにし、より視覚的に安定した追従制御を行うことができる。

ここで、追従移動ロボットが追従すべき先頭移動ロボットの移動軌跡の長さにおける所定の範囲とは、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の長さを適正範囲に維持するための基準を意味する。具体的には、追従すべき移動軌跡の距離における最小離隔距離以上を満たすと共に最大離隔距離以下を満たす距離範囲を意味する。

追従移動ロボットは、所定の範囲から外れた先頭移動ロボットの移動軌跡は追従しない。すなわち、無視されるか、又は削除される。

追従移動ロボットは、追従すべき移動軌跡の距離が最小離隔距離以上を満たすと共に最大離隔距離以下を満たす間、先頭移動ロボットの移動軌跡を追従して走行する。

追従すべき移動軌跡の距離が最小離隔距離より短くなれば、追従移動ロボットの走行速度を減速させるか、又は追従移動ロボットの走行を停止させる。また、追従すべき移動軌跡の距離が最大離隔距離を超えて臨界停止距離に到達すれば、先頭移動ロボットの走行を停止させる。

このとき、追従移動ロボットは、所定の範囲から外れた移動軌跡は追従しないので、所定の範囲に含まれる移動軌跡のうち現在位置に最も近い軌跡を次の位置にして追従する。先頭移動ロボットは、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の距離が短くなって所定の範囲になると、具体的には最大離隔距離を満たす時点から又は最小離隔距離を満たすとすぐに、走行を開始するようにしてもよい。

具体的には、本発明の一実施形態による移動ロボットは、本体を移動させる走行部と、信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、前記信号を用いて前記他の移動ロボットの位置を認識し、前記認識された位置に基づいて前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を追従するように、前記走行部を制御する制御部とを含み、前記制御部は、前記本体が追従すべき軌跡の長さが所定の範囲から外れることに対応して、前記本体又は前記他の移動ロボットの走行速度を変更する制御命令を出力することを特徴とする。

また、一実施形態において、前記制御部は、前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点の位置と前記本体の現在位置に基づいて、前記追従すべき軌跡の長さを決定することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点の位置を検知し、前記複数の地点の位置に対応する情報を所定の距離単位で保存し、前記保存された情報に基づいて、前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲から外れることを検知することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を維持する間、前記本体が前記保存された情報に対応する前記複数の地点を順次追従するように制御し、前記保存された情報は、前記本体が対応地点を走行した後に削除されることを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、前記他の移動ロボットの移動速度を減少させる制御命令を出力することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記本体が追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を超えて臨界停止距離に到達することに対応して、前記他の移動ロボットの走行を停止させる制御命令を出力することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記本体が追従すべき軌跡の長さが短くなって前記所定の範囲未満になると、前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記認識された位置を用いて前記本体と前記他の移動ロボットとの離隔距離をモニタし、前記本体が追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を維持する間に前記本体と前記他の移動ロボットとの離隔距離が短くなって所定の範囲未満になることに対応して、前記他の移動ロボットの移動速度を減少させる制御命令を出力することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、前記所定の範囲内の軌跡を形成する複数の地点のうち前記本体の現在位置に近い地点を追従するように制御することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記本体が追従すべき軌跡の長さが短くなって前記所定の範囲未満になると、前記本体の現在位置で前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点を追従するためのモーションを行うように制御することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記モーションを行う間に前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲になると、前記モーションを終了して前記複数の地点のうち前記本体の現在位置に近い地点を追従するように、前記本体の走行を制御することを特徴とする。

そして、本発明の一実施形態による複数の移動ロボットは、第１移動ロボット及び第２移動ロボットを含む複数の移動ロボットであって、前記第１移動ロボットは、信号を放出する前記第２移動ロボットと通信して前記第２移動ロボットの位置を認識し、前記認識された位置に基づいて前記第２移動ロボットが前記第１移動ロボットの移動に対応する軌跡を追従するように制御し、前記第２移動ロボットは、信号を放出する前記第１移動ロボットと通信して前記第１移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点を検知し、前記検知された複数の地点を順次追従し、前記第１移動ロボットは、前記第２移動ロボットが追従すべき軌跡の長さが所定の範囲から外れることが検知されると、前記第１移動ロボット又は前記第２移動ロボットの移動速度を変更する制御命令を出力することを特徴とする。

また、一実施形態において、前記第１移動ロボットは、前記第１移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点の位置と前記第２移動ロボットの相対位置に基づいて、前記第２移動ロボットが追従すべき軌跡の長さを決定することを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記第２移動ロボットは、前記検知された複数の地点の位置に対応する情報を所定の距離単位で保存し、前記第１移動ロボットは、前記第２移動ロボットに保存された情報に基づいて、前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲から外れることを検知し、前記第２移動ロボットは、前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を満たす間、前記保存された情報に対応する複数の地点を順次走行し、前記走行した地点に対応する情報を削除することを特徴とする。

そして、本発明の一実施形態による移動ロボットの制御方法は、移動ロボットの本体が信号を放出する他の移動ロボットと通信し、前記他の移動ロボットの相対位置を認識するステップと、前記認識された相対位置に基づいて前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行を制御するステップと、前記本体が追従すべき前記他の移動ロボットの軌跡の長さが所定の範囲から外れることを検知するステップと、前記検知に対応して、前記本体又は前記他の移動ロボットの移動速度を変更する制御命令を出力するステップとを含むことを特徴とする。

また、一実施形態において、前記制御命令を出力するステップは、前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、前記他の移動ロボットの移動速度を減少させる制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御命令を出力するステップは、前記本体が追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を超えて臨界停止距離に到達したことが検知されると、前記他の移動ロボットの走行を停止させる制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする。

さらに、一実施形態において、前記制御命令を出力するステップは、前記本体が追従すべき軌跡の長さが短くなって前記所定の範囲未満になると、前記本体の走行を停止する制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする。

以上説明したように、本発明の実施形態による移動ロボット及びその制御方法によれば、サーバを介することなく、追従掃除機が先頭掃除機を途切れることなく柔軟に追従しながら掃除を行うことができる。

また、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて追従掃除機の追従走行を制御することにより、先頭掃除機の走行方向と追従掃除機の走行方向が異なるか、又は先頭掃除機と追従掃除機が互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことができる。

さらに、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さと複数のロボット掃除機間の離隔距離をどちらも考慮して、先頭掃除機及び追従掃除機の走行を制御することができる。

さらに、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが短くなれば、追従掃除機の移動速度を減少させるか、又はその場で先頭掃除機の軌跡を追従するようにし、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが長くなれば、先頭掃除機の移動速度を減少させるか、又は停止させることにより、追従掃除機が先頭掃除機を逃すことなく追従するようにし、視覚的に安定した追従制御を行うことができる。

以上説明したように、本発明の実施形態によるロボット掃除機及びその制御方法によれば、サーバを介することなく、追従掃除機が先頭掃除機を途切れることなく柔軟に追従しながら掃除を行うことができる。

また、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて追従掃除機の追従走行を制御することにより、先頭掃除機の走行方向と追従掃除機の走行方向が異なるか、又は先頭掃除機と追従掃除機が互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことができる。

さらに、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さと複数のロボット掃除機間の離隔距離をどちらも考慮して、先頭掃除機及び追従掃除機の走行を制御することができる。

さらに、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが短くなれば、追従掃除機の移動速度を減少させるか、又はその場で先頭掃除機の軌跡を追従するようにし、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが長くなれば、先頭掃除機の移動速度を減少させるか、又は停止させることにより、追従掃除機が先頭掃除機を逃すことなく追従するようにし、視覚的に安定した追従制御を行うことができる。

本発明の理解を助けるために添付され、本明細書の一部を構成する図面は、本発明の実施形態を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
本発明による移動ロボットの一例を示す斜視図である。 図１に示す移動ロボットの平面図である。 図１に示す移動ロボットの側面図である。 本発明の一実施形態による移動ロボットの構成要素の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による複数の移動ロボット間のネットワーク通信を示す概念図である。 図５Ａのネットワーク通信の一例を示す概念図である。 本発明の一実施形態による複数の移動ロボット間の追従制御を説明するための図である。 本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが互いの相対位置を決定する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による複数の移動ロボットにおける、第１掃除機の移動軌跡の距離に基づく第２掃除機の追従制御を説明するための図である。 本発明の一実施形態による複数の移動ロボットにおける、第１掃除機の移動軌跡の距離に基づく第２掃除機の追従制御を説明するための図である。 本発明の一実施形態による移動ロボットの制御方法を説明するための代表フローチャートである。 本発明の一実施形態による第２掃除機が第１掃除機の移動に対応する軌跡を追従して走行する時点の一例を説明するための図である。 本発明の一実施形態による第２掃除機が第１掃除機の移動に対応する軌跡を追従して走行する時点の他の例を説明するための図である。 本発明の一実施形態による移動ロボットの移動に対応する軌跡をその場で追従するモーションを行う他の掃除機の動作の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による複数の移動ロボットにおける、第２掃除機が追従すべき軌跡の長さの変化に対応する第１及び第２掃除機の動作を説明するための例示フローチャートである。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 図１０に関連する本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが追従すべき軌跡の長さに基づいて走行する動作を具体的に説明するための例示概念図である。 本発明の変形実施形態による移動ロボットと他の移動デバイス間の追従登録及び追従制御を説明するための概念図である。 本発明の変形実施形態による移動ロボットと他の移動デバイス間の追従登録及び追従制御を説明するための概念図である。 本発明の変形実施形態による移動ロボットと他の移動デバイス間の追従登録及び追従制御を説明するための概念図である。

以下、図面を参照して、本発明による移動ロボットについてより詳細に説明する。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明するが、本明細書において用いられる技術用語は、本発明の特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明の範囲を規定するものではない。

まず、本発明に開示される「移動ロボット」は、自律走行が可能な「（特定機能用）ロボット」、「ロボット掃除機」、「掃除用ロボット」、「自律走行掃除機」と同じ意味で用いられ、混用される。

また、本発明に開示される「複数の移動ロボット」は、「複数のロボット掃除機」又は「複数の掃除機」ともいう。さらに、「第１移動ロボット」は、「第１ロボット」、「第１ロボット掃除機」、「第１掃除機」又は「先頭掃除機」ともいう。さらに、「第２移動ロボット」は、「第２ロボット」、「第２ロボット掃除機」、「第２掃除機」又は「追従掃除機」ともいう。

図１〜図３は本発明による移動ロボットの一例としてロボット掃除機を示すものである。

具体的には、図１は本発明によるロボット掃除機１００の一例を示す斜視図であり、図２は図１に示すロボット掃除機１００の平面図であり、図３は図１に示すロボット掃除機１００の側面図である。

本発明において、移動ロボット、ロボット掃除機及び自律走行を行う掃除機は同じ意味で用いられる。また、本発明において、複数の移動ロボットの一例としての複数の掃除機は、以下の図１〜図３に示す構成の少なくとも一部を含むようにしてもよい。

図１〜図３に示すように、ロボット掃除機１００は、所定領域を自律走行しながら床面を掃除する機能を実行する。ここで、床面の掃除には、床面の塵（異物が含まれる）を吸入したり床面を拭くことが含まれる。

ロボット掃除機１００は、掃除機本体１１０、掃除ユニット１２０、検知ユニット１３０及びダストボックス１４０を含んでもよい。

掃除機本体１１０には、ロボット掃除機１００の制御のための制御部（図示せず）を含む各種部品が内蔵又は装着される。また、掃除機本体１１０には、ロボット掃除機１００の走行のためのホイールユニット１１１が備えられる。ホイールユニット１１１により、ロボット掃除機１００は前後左右に移動したり回転することができる。

図３に示すように、ホイールユニット１１１は、メインホイール１１１ａ及びサブホイール１１１ｂを含む。

メインホイール１１１ａは、掃除機本体１１０の両側にそれぞれ備えられ、制御部の制御信号に基づいて一方向又は他方向に回転可能に構成される。それぞれのメインホイール１１１ａは、互いに独立して駆動可能に構成されてもよい。例えば、それぞれのメインホイール１１１ａは、異なるモータにより駆動されてもよい。あるいは、それぞれのメインホイール１１１ａは、１つのモータに備えられる複数の異なる軸により駆動されてもよい。

サブホイール１１１ｂは、メインホイール１１１ａと共に掃除機本体１１０を支持し、メインホイール１１１ａによるロボット掃除機１００の走行を補助するように構成される。このようなサブホイール１１１ｂは、後述する掃除ユニット１２０にも備えられてもよい。

制御部がホイールユニット１１１の駆動を制御することにより、ロボット掃除機１００は床面を自律走行するように構成される。

一方、掃除機本体１１０には、ロボット掃除機１００に電源を供給するバッテリ（図示せず）が装着される。前記バッテリは、充電可能に構成され、掃除機本体１１０の底面部に着脱可能に構成されてもよい。

図１において、掃除ユニット１２０は、掃除機本体１１０の一側から突出した形態で配置され、塵を含む空気を吸入するか又は拭くようにしてもよい。前記一側は、掃除機本体１１０が正方向（Ｆ）に走行する側、すなわち掃除機本体１１０の前側であってもよい。

同図においては、掃除ユニット１２０が掃除機本体１１０の一側から前方及び左右両側方の全てに突出した形状であることを示す。具体的には、掃除ユニット１２０の前端部は掃除機本体１１０の一側から前方に離隔した位置に配置され、掃除ユニット１２０の左右両端部は掃除機本体１１０の一側から左右両側にそれぞれ離隔した位置に配置される。

掃除機本体１１０が円形に形成され、掃除ユニット１２０の後端部両側が掃除機本体１１０から左右両側にそれぞれ突出するように形成されることにより、掃除機本体１１０と掃除ユニット１２０間には空間、すなわち隙間が形成される。前記空間は、掃除機本体１１０の左右両端部と掃除ユニット１２０の左右両端部間の空間であり、ロボット掃除機１００の内側に凹んだ形状を有する。

前記空間に障害物が挟まった場合、ロボット掃除機１００が障害物に引っ掛かって動けなくなるという問題を招くことがある。これを防止するために、カバー部材１２９が前記空間の少なくとも一部を覆うように配置されてもよい。

カバー部材１２９は、掃除機本体１１０に備えられてもよく、掃除ユニット１２０に備えられてもよい。本実施形態においては、掃除ユニット１２０の後端部両側にそれぞれカバー部材１２９が突設され、掃除機本体１１０の外周面を覆うように配置されていることを示す。

カバー部材１２９は、前記空間、すなわち掃除機本体１１０と掃除ユニット１２０間の空間の少なくとも一部を埋めるように配置される。従って、前記空間に障害物が挟まることを防止でき、前記空間に障害物が挟まったとしても障害物から容易に離脱できる構造を実現することができる。

掃除ユニット１２０から突設されるカバー部材１２９は、掃除機本体１１０の外周面に支持されるようにしてもよい。

カバー部材１２９が掃除機本体１１０から突設されている場合、カバー部材１２９は、掃除ユニット１２０の背面部に支持されるようにしてもよい。上記構造によれば、掃除ユニット１２０が障害物に当接して衝撃を受けると、その衝撃の一部が掃除機本体１１０に伝達されて衝撃が分散する。

掃除ユニット１２０は、掃除機本体１１０に着脱可能に結合されるようにしてもよい。掃除ユニット１２０が掃除機本体１１０から分離されると、分離された掃除ユニット１２０を代替してモップモジュール（図示せず）を掃除機本体１１０に着脱可能に結合することができる。

よって、ユーザは床面の塵を除去する場合は掃除機本体１１０に掃除ユニット１２０を装着し、床面を拭く場合は掃除機本体１１０にモップモジュールを装着することができる。

掃除ユニット１２０が掃除機本体１１０に装着される際に、前述したカバー部材１２９により前記装着がガイドされる。すなわち、カバー部材１２９が掃除機本体１１０の外周面を覆うように配置されることにより、掃除機本体１１０に対する掃除ユニット１２０の相対的位置が決定される。

掃除ユニット１２０には、キャスタ１２３が備えられてもよい。キャスター１２３は、ロボット掃除機１００の走行を補助し、また、ロボット掃除機１００を支持するように構成される。

掃除機本体１１０には検知ユニット１３０が配置される。図示のように、検知ユニット１３０は、掃除ユニット１２０が配置される掃除機本体１１０の一側、すなわち掃除機本体１１０の前側に配置されてもよい。

検知ユニット１３０は、掃除機本体１１０の上下方向に掃除ユニット１２０と重なるように配置されてもよい。検知ユニット１３０は、掃除ユニット１２０の上部に配置され、ロボット掃除機１００の最も前方に位置する掃除ユニット１２０が障害物に当接しないように前方の障害物や地形地物などを検知するように構成される。

検知ユニット１３０は、このような検知機能に加え、他の検知機能をさらに実行するように構成されてもよい。

一例として、検知ユニット１３０は、周辺の画像を取得するためのカメラ１３１を含んでもよい。カメラ１３１は、レンズ及び画像センサ（イメージセンサ）を含んでもよい。また、カメラ１３１は、掃除機本体１１０周辺の画像を制御部が処理できる電気的信号に変換し、例えば上方画像に対応する電気的信号を制御部に伝達するようにしてもよい。前記上方画像に対応する電気的信号は、前記制御部が掃除機本体１１０の位置を検出する際に用いられるようにしてもよい。

また、検知ユニット１３０は、ロボット掃除機１００の走行面又は走行経路上の壁体、家具や断崖などの障害物を検知するようにしてもよい。さらに、検知ユニット１３０は、バッテリ充電を行うドッキング機器の存在を検知するようにしてもよい。さらに、検知ユニット１３０は、天井情報を検知し、ロボット掃除機１００の走行区域又は掃除区域をマッピングするようにしてもよい。

掃除機本体１１０には、吸入された空気中の塵を分離して集塵するダストボックス１４０が着脱可能に結合される。

また、ダストボックス１４０には、ダストボックス１４０を覆うダストボックス蓋体１５０が備えられる。一例として、ダストボックス蓋体１５０は、掃除機本体１１０にヒンジ結合されて回動するように構成されてもよい。ダストボックス蓋体１５０は、ダストボックス１４０又は掃除機本体１１０に固定され、ダストボックス１４０の上面を覆った状態を維持するようにしてもよい。ダストボックス蓋体１５０がダストボックス１４０の上面を覆うように配置された状態では、ダストボックス蓋体１５０により、ダストボックス１４０が掃除機本体１１０から分離されることが防止される。

ダストボックス１４０の一部はダストボックス収容部１１３に収容され、ダストボックス１４０の他の一部は掃除機本体１１０の後方（すなわち、正方向（Ｆ）の反対方向である逆方向（Ｒ））に向かって突出するようにしてもよい。

ダストボックス１４０は、塵を含む空気が流入する入口、及び塵が分離された空気が排出される出口を有し、ダストボックス１４０が掃除機本体１１０に装着されると前記入口及び前記出口が掃除機本体１１０の内側壁に形成される開口１５５を介して連通するように構成される。こうすることにより、掃除機本体１１０の内部に吸気流路及び排気流路が形成される。

このような連結関係により、掃除ユニット１２０を介して流入した塵を含む空気は、掃除機本体１１０の内部の吸気流路を介してダストボックス１４０に流入し、ダストボックス１４０のフィルタやサイクロンを経て空気と塵が分離される。塵はダストボックス１４０に集塵され、空気はダストボックス１４０から排出された後に掃除機本体１１０の内部の排気流路を介して最終的に排気口１１２から外部に排出される。

以下、図４を参照して、ロボット掃除機１００の構成要素に関する一実施形態を説明する。

本発明の一実施形態によるロボット掃除機１００又は移動ロボットは、通信部１１００、入力部１２００、走行部１３００、検知部１４００、出力部１５００、電源部１６００、メモリ１７００、制御部１８００及び掃除部１９００の１つ以上もしくはそれらの組み合わせを含んでもよい。

ここで、図４に示す全ての構成要素が必須構成要素であるわけではなく、本発明による移動ロボットは、図示の構成要素よりも多い構成要素で実現してもよく、それより少ない構成要素で実現してもよいことは言うまでもない。また、前述したように、本発明において説明される複数のロボット掃除機は、以下に説明される構成要素のうち一部のみ同じ構成要素を含むようにしてもよい。すなわち、複数のロボット掃除機がそれぞれ異なる構成要素からなるようにしてもよい。

以下、各構成要素について説明する。

まず、電源部１６００は、外部の商用電源により充電可能なバッテリを備え、前記移動ロボット内に電源を供給する。電源部１６００は、前記移動ロボットに含まれる各構成に駆動電源を供給することにより、前記移動ロボットの走行や特定機能の実行に要求される動作電源を供給する。

ここで、制御部１８００は、前記バッテリの電源残量を検知し、電源残量が不足していると前記移動ロボットが外部の商用電源に接続された充電台に移動するように制御することにより、前記充電台から充電電流が供給されて前記バッテリが充電されるようにする。前記バッテリは、バッテリ検知部に接続されており、前記バッテリの残量及び充電状態が制御部１８００に送られる。出力部１５００は、制御部１８００の制御下で前記バッテリの残量を表示する。

前記バッテリは、前記移動ロボットの中央の下部に配置されてもよく、左右のいずれか一方に配置されてもよい。後者の場合、前記移動ロボットは、前記バッテリの重量の偏りを解消するために、バランスウェイトをさらに備えてもよい。

制御部１８００は、人工知能技術に基づいて情報を処理する役割を果たすものであり、情報の学習、情報の推論、情報の知覚、自然言語の処理の少なくとも１つを行う１つ以上のモジュールを含むようにしてもよい。

制御部１８００は、マシンラーニング（machine learning）技術により、掃除機内に保存された情報、掃除機周辺の環境情報、通信可能な外部保存媒体に保存された情報など、膨大な量の情報（ビッグデータ）の学習、推論及び処理の少なくとも１つを行うようにしてもよい。また、制御部１８００は、前記マシンラーニング技術により学習した情報を用いて、実行可能な少なくとも１つの掃除機の動作を予測（又は推論）し、前記予測された少なくとも１つの動作のうち実現性の最も高い動作が行われるように掃除機を制御するようにしてもよい。

マシンラーニング技術は、少なくとも１つのアルゴリズムに基づいて、大規模な情報を収集及び学習し、学習した情報に基づいて情報を判断及び予測する技術である。情報の学習とは、情報の特徴、規則、判断基準などを把握し、情報と情報の関係を定量化し、定量化したパターンを用いて新たなデータを予測する動作をいう。

マシンラーニング技術に用いられるアルゴリズムは、統計学に基づくアルゴリズムであってもよく、例えば、ツリー構造を予測モデルとして用いる意思決定木（decision tree）、生物のニューラルネットワークの構造及び機能を模倣した人工ニューラルネットワーク（neural network）、生物の進化アルゴリズムに基づく遺伝的プログラミング（genetic programming）、観測された例をクラスタという部分集合に分けるクラスタリング（clustering）、ランダムに抽出された乱数を用いて関数値を確率として計算するモンテカルロ法（Monte Carlo method）などが挙げられる。

マシンラーニング技術の一分野として、ディープラーニング（Deep Learning, DL）技術は、ディープニューラルネットワーク（Deep Neural Network, DNN）アルゴリズムを用いて、情報の学習、判断及び処理の少なくとも１つを行う。ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）は、層と層を繋ぎ、層と層間でデータを送信する構造を有する。このようなディープラーニング技術によれば、並列演算に最適化されたＧＰＵ（Graphic Processing Unit）を用いて、ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）により膨大な量の情報を学習することができる。

制御部１８００は、外部のサーバ又はメモリに保存されたトレーニングデータを用いて、所定の物体を認識するための特徴を検出する学習エンジンを搭載してもよい。ここで、物体を認識するための特徴には、物体の大きさ、形態、陰影などが含まれる。

具体的には、制御部１８００は、前記掃除機に備えられたカメラにより取得された画像の一部を前記学習エンジンに入力すると、前記学習エンジンが前記入力された画像に含まれる少なくとも１つの事物又は生命体を認識するようにしてもよい。

このように前記学習エンジンを前記掃除機の走行に適用すると、制御部１８００は、前記掃除機の走行を妨げる椅子の脚、扇風機、特定の形状のバルコニーの隙間などの障害物が前記掃除機周辺に存在するか否かを認識することができるので、前記掃除機の走行の効率及び信頼性を向上させることができる。

一方、前記学習エンジンは、制御部１８００に搭載されてもよく、外部サーバに搭載されてもよい。前記学習エンジンが前記外部サーバに搭載された場合、制御部１８００は、通信部１１００を制御して、少なくとも１つの分析対象画像を前記外部サーバに送信するようにしてもよい。

前記外部サーバは、前記掃除機から送信された画像を前記学習エンジンに入力することにより、当該画像に含まれる少なくとも１つの事物又は生命体を認識するようにしてもよい。また、前記外部サーバは、前記認識の結果に関する情報を再び前記掃除機に送信するようにしてもよい。ここで、前記認識の結果に関する情報には、前記分析対象画像に含まれるオブジェクトの数、各オブジェクトの名前に関する情報が含まれてもよい。

一方、走行部１３００は、モータを備え、前記モータを駆動することにより、左右の主車輪を両方向に回転させて前記移動ロボットの本体を回転又は移動させる。ここで、前記左右の主車輪は、独立して動くようにしてもよい。走行部１３００は、前記本体を前後左右に前進又は後進させたり、曲線走行させたり、その場回転させることができる。

一方、入力部１２００には、ユーザから前記移動ロボットに関する各種制御命令が入力される。入力部１２００は、１つ以上のボタンを含んでもよい。例えば、入力部１２００は、確認ボタン、設定ボタンなどを含んでもよい。前記確認ボタンは、ユーザが検知情報、障害物情報、位置情報、マップ情報を確認する命令の入力を行うためのボタンであり、前記設定ボタンは、ユーザが前記情報を設定する命令の入力を行うためのボタンである。

また、入力部１２００は、以前のユーザ入力を取り消して再びユーザ入力を行うための入力再設定ボタン、予め設定されたユーザ入力を削除するための削除ボタン、作動モードを設定又は変更するボタン、前記充電台に復帰させる命令の入力を行うためのボタンなどを含んでもよい。

さらに、入力部１２００は、ハードキー、ソフトキー、タッチパッドなどからなり、前記移動ロボットの上部に設けられてもよい。さらに、入力部１２００は、出力部１５００と共にタッチスクリーンの形態を有するようにしてもよい。

一方、出力部１５００は、前記移動ロボットの上部に設けられてもよい。設置位置や設置形態を変えてもよいことは言うまでもない。例えば、出力部１５００は、バッテリ状態や走行方式などを画面に表示することができる。

また、出力部１５００は、検知部１４００により検出された前記移動ロボットの内部状態情報、例えば、前記移動ロボットに含まれる各構成の現在の状態を出力することができる。さらに、出力部１５００は、検知部１４００により検出された外部状態情報、障害物情報、位置情報、地図情報などを画面に表示することができる。出力部１５００は、発光ダイオード（Light Emitting Diode; LED）、液晶表示装置（Liquid Crystal Display; LCD）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel）、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode; OLED）のいずれかの素子からなるようにしてもよい。

出力部１５００は、制御部１８００により行われる前記移動ロボットの動作過程又は動作結果を聴覚的に出力する音響出力手段をさらに含んでもよい。例えば、出力部１５００は、制御部１８００により生成された警告信号に応じて警告音を外部に出力することができる。

ここで、前記音響出力手段（図示せず）は、ブザー（ビーパー）、スピーカなどの音響を出力する手段であってもよい。出力部１５００は、メモリ１７００に保存された所定のパターンを有するオーディオデータ又はメッセージデータなどを、前記音響出力手段により外部に出力することができる。

よって、本発明の一実施形態による移動ロボットは、出力部１５００により、走行領域に関する環境情報を画面に出力したり、音響として出力することができる。また、他の実施形態によれば、前記移動ロボットは、出力部１５００により出力する画面や音響を端末装置が出力するように、通信部１１００により地図情報又は環境情報を前記端末装置に送信することができる。

メモリ１７００は、前記ロボット掃除機を制御又は起動する制御プログラム及びそれに付随するデータを保存する。メモリ１７００は、オーディオ情報、画像情報、障害物情報、位置情報、地図情報などを保存することができる。また、メモリ１７００は、走行パターンに関する情報を保存することができる。

メモリ１７００としては、不揮発性メモリ（Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM）を主に使用する。ここで、前記不揮発性メモリは、電源が供給されなくても保存された情報を保持し続ける記憶装置であり、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、ディスケットドライブ、磁気テープ）、光ディスクドライブ、磁気ＲＡＭ、ＰＲＡＭなどであってもよい。

一方、検知部１４００は、外部信号検知センサ、前方検知センサ、崖検知センサ、２次元カメラセンサ及び３次元カメラセンサの１つ以上を含んでもよい。

前記外部信号検知センサは、前記移動ロボットの外部信号を検知する。前記外部信号検知センサは、例えば赤外線センサ（Infrared Ray Sensor）、超音波センサ（Ultra Sonic Sensor）、ＲＦセンサ（Radio Frequency Sensor）などであってもよい。

前記移動ロボットは、前記外部信号検知センサを用いて、前記充電台が発生する案内信号を受信し、前記充電台の位置及び方向を確認することができる。ここで、前記充電台は、前記移動ロボットが復帰できるように、方向及び距離を示す案内信号を発信することができる。すなわち、前記移動ロボットは、前記充電台から送信される信号を受信し、現在位置を判断して移動方向を設定し、前記充電台に復帰することができる。

一方、前記前方検知センサは、前記移動ロボットの前部、具体的には前記移動ロボットの外周側面に所定間隔で設けられてもよい。前記前方検知センサは、前記移動ロボットの少なくとも一側面に配置されて前方の障害物を検知するためのものであり、前記移動ロボットの移動方向に存在する物体、特に障害物を検知し、検出情報を制御部１８００に伝達する。すなわち、前記前方検知センサは、前記移動ロボットの移動経路上に存在する突出物、家の中の什器、家具、壁面、壁の角などを検知し、その情報を制御部１８００に伝達する。

前記前方検知センサは、例えば赤外線センサ、超音波センサ、ＲＦセンサ、地磁気センサなどであってもよい。前記移動ロボットは、前記前方検知センサとして１種のセンサを用いてもよく、必要に応じて２種以上のセンサを共に用いてもよい。

一例として、前記超音波センサは、一般的に遠距離の障害物を検知するのに主に用いられる。前記超音波センサは、発信部と受信部とを備え、制御部１８００は、前記発信部から放射された超音波が障害物などにより反射されて前記受信部で受信されるか否かによって障害物の有無を判断し、超音波放射時間と超音波受信時間を用いて障害物との距離を算出する。

また、制御部１８００は、前記発信部から放射された超音波と前記受信部で受信された超音波とを比較し、障害物の大きさに関する情報を検出する。例えば、制御部１８００は、より多くの超音波が前記受信部で受信されるほど障害物が大きいと判断する。

一実施形態においては、前記移動ロボットの前部側面に複数（例えば、５つ）の超音波センサが外周面に沿って設けられてもよい。ここで、前記超音波センサは、発信部と受信部とが前記移動ロボットの前面に交互に設けられることが好ましい。

すなわち、前記発信部は前記本体の前面中央から左右に離隔して配置され、前記受信部間に１つ又は２つ以上の前記発信部が配置され、障害物などから反射された超音波信号の受信領域を形成するようにしてもよい。このような配置により、センサの数を減らしながらも受信領域を拡張することができる。超音波の発信角度は、クロストーク現象を防止するように、他の信号に影響を及ぼさない範囲の角度を維持する。また、前記受信部は、異なる受信感度を有するように設定されてもよい。

また、前記超音波センサから発信される超音波が上向きに出力されるように、前記超音波センサは、所定角度上向きに設けられてもよく、この場合、超音波が下向きに放射されることを防止するために、所定の遮断部材をさらに含んでもよい。

一方、前記前方検知センサは、前述したように２種以上のセンサを共に用いてもよいので、前記前方検知センサとして、赤外線センサ、超音波センサ、ＲＦセンサなどのうちいずれか１種のセンサを用いてもよい。

例えば、前記前方検知センサは、前記超音波センサに加え、他の種類のセンサとして赤外線センサを含んでもよい。

前記赤外線センサは、前記超音波センサと共に、前記移動ロボットの外周面に設けられてもよい。前記赤外線センサも、前方や側方に存在する障害物を検知し、障害物情報を制御部１８００に伝達する。すなわち、前記赤外線センサは、前記移動ロボットの移動経路上に存在する突出物、家の中の什器、家具、壁面、壁の角などを検知し、その情報を制御部１８００に伝達する。よって、前記移動ロボットは、前記本体が障害物に衝突することなく特定の領域内を移動することができる。

一方、前記崖検知センサ（又は、クリフセンサ（Cliff Sensor））は、様々なタイプの光センサを主に用いて、前記移動ロボットの本体を支持する床面の障害物を検知する。

すなわち、前記崖検知センサは、床面上の前記移動ロボットの背面に設けられるが、前記移動ロボットの種類によって他の位置に設けてもよいことは言うまでもない。前記崖検知センサは、前記移動ロボットの背面に配置されて床面の障害物を検知するためのものであり、前記障害物検知センサと同様に、発光部と受光部とを備えた赤外線センサ、超音波センサ、ＲＦセンサ、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）センサなどであってもよい。

一例として、前記崖検知センサは、いずれか１つが前記移動ロボットの前部に設けられ、他の２つが相対的に後側に設けられるようにしてもよい。

例えば、前記崖検知センサは、ＰＳＤセンサにしてもよいが、複数の異なる種類のセンサで構成してもよい。

前記ＰＳＤセンサは、半導体の表面抵抗を用いて１つのｐ−ｎ接合により入射光の距離、位置を検出する。前記ＰＳＤセンサには、一軸方向の光のみを検出する１次元ＰＳＤセンサと、平面上の光の位置を検出する２次元ＰＳＤセンサがあり、どちらもｐｉｎフォトダイオード構造を有する。前記ＰＳＤセンサは、赤外線センサの一種であり、赤外線を用い、赤外線を送信した後に障害物から反射されて戻ってくる赤外線の角度を測定して距離を測定する。すなわち、前記ＰＳＤセンサは、三角測量方式を用いて、障害物との距離を算出する。

前記ＰＳＤセンサは、障害物に対して赤外線を発光する発光部と、障害物から反射されて戻ってくる赤外線を受光する受光部とを備え、一般的にモジュール形態で構成される。前記ＰＳＤセンサを用いて障害物を検知すると、障害物の反射率、色の違いに関係なく安定した測定値が得られる。

掃除部１９００は、制御部１８００からの制御命令に基づいて、指定された掃除領域を掃除する。掃除部１９００は、指定された掃除領域の塵を飛散させるブラシ（図示せず）を用いて周辺の塵を飛散させ、吸入ファン及び吸入モータを駆動して飛散した塵を吸入する。また、掃除部１９００は、構成の交換により、指定された掃除領域に対して拭き掃除を行うようにしてもよい。

さらに、制御部１８００は、前記崖検知センサが床面に向けて発光した赤外線の発光信号と障害物により反射されて受信される反射信号間の赤外線角度を測定し、崖を検知してその深さを分析することができる。

一方、制御部１８００は、前記崖検知センサを用いて検知した崖の状態によって前記移動ロボットが通過できるか否かを判断し、判断結果によって前記移動ロボットに崖を通過させるか否かを決定することができる。例えば、制御部１８００は、前記崖検知センサにより崖の有無及び崖の深さを判断し、その後前記崖検知センサにより反射信号が検知された場合にのみ前記移動ロボットに崖を通過させる。

他の例として、制御部１８００は、前記崖検知センサを用いて前記移動ロボットの浮き上がり現象を判断することもできる。

一方、前記２次元カメラセンサは、前記移動ロボットの一面に備えられ、移動中の前記移動ロボットの本体の周辺に関する画像情報を取得する。

オプティカルフローセンサ（Optical Flow Sensor）は、センサ内に備えられたイメージセンサから入力される下方画像を変換して所定形式の画像データを生成する。生成された画像データはメモリ１７００に保存される。

また、前記オプティカルフローセンサに隣接して１つ以上の光源が設けられてもよい。前記１つ以上の光源は、前記イメージセンサにより撮影される床面の所定の領域に光を照射する。すなわち、前記移動ロボットが床面に沿って特定の領域を移動する場合、床面が平坦であれば、前記イメージセンサと床面との間の距離が一定に維持される。それに対して、前記移動ロボットが不均一な表面の床面を移動する場合は、床面の凹凸及び障害物により所定距離以上遠ざかる。ここで、前記１つ以上の光源は、制御部１８００の制御により、照射する光の量が調節される。前記光源は、光量の調節が可能な発光素子、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などであってもよい。

制御部１８００は、前記オプティカルフローセンサを用いて、前記移動ロボットの滑りに関係なく前記移動ロボットの位置を検出することができる。制御部１８００は、前記オプティカルフローセンサにより撮影された画像データを時間毎に比較分析して移動距離及び移動方向を算出し、それに基づいて前記移動ロボットの位置を算出することができる。前記オプティカルフローセンサにより前記移動ロボットの下方に関する画像情報を用いると、制御部１８００は、他の手段で算出した前記移動ロボットの位置に関して滑りに強い補正を行うことができる。

前記３次元カメラセンサは、前記移動ロボットの本体の一面又は一部分に取り付けられ、前記本体の周囲に関する３次元座標情報を生成する。

すなわち、前記３次元カメラセンサは、前記移動ロボットと被写体の遠近距離を算出する３次元デプスカメラ（3D Depth Camera）であってもよい。

具体的には、前記３次元カメラセンサは、前記本体の周囲に関する２次元画像を撮影し、前記撮影された２次元画像に対応する複数の３次元座標情報を生成するようにしてもよい。

一実施形態において、前記３次元カメラセンサは、従来の２次元画像を取得するカメラを少なくとも２つ備え、前記少なくとも２つのカメラで取得される少なくとも２つの画像を組み合わせ、３次元座標情報を生成するステレオビジョン方式で構成されてもよい。

具体的には、上記実施形態による３次元カメラセンサは、前記本体の前方下向きに第１パターンの光を照射する第１パターン照射部と、前記本体の前方上向きに第２パターンの光を照射する第２パターン照射部と、前記本体の前方の画像を取得する画像取得部とを含んでもよい。よって、前記画像取得部は、前記第１パターンの光と前記第２パターンの光が入射した領域の画像を取得することができる。

他の実施形態において、前記３次元カメラセンサは、単一のカメラと共に赤外線パターンを照射する赤外線パターン放出部を備え、前記赤外線パターン放出部から照射された赤外線パターンが被写体に投影された形状をキャプチャすることにより、前記３次元カメラセンサと前記被写体間の距離を測定することができる。このような３次元カメラセンサは、ＩＲ（Infra Red）方式の３次元カメラセンサであってもよい。

さらに他の実施形態において、前記３次元カメラセンサは、単一のカメラと共に光を放出する発光部を備え、前記発光部から放出されたレーザのうち被写体から反射した一部のレーザを受信し、前記受信したレーザを分析することにより、前記３次元カメラセンサと前記被写体間の距離を測定することができる。このような３次元カメラセンサは、ＴＯＦ（Time of Flight）方式の３次元カメラセンサであってもよい。

具体的には、このような３次元カメラセンサのレーザは、少なくとも一方向に延びる形態のレーザを照射するように構成される。例えば、前記３次元カメラセンサは、第１レーザ及び第２レーザを備え、前記第１レーザは互いに交差する直線状のレーザを照射し、前記第２レーザは単一の直線状のレーザを照射するようにしてもよい。この場合、最下段のレーザは床部分の障害物を検知するのに用いられ、最上段のレーザは上方の障害物を検知するのに用いられ、最下段のレーザと最上段のレーザとの間の中間レーザは中間部分の障害物を検知するのに用いられる。

一方、通信部１１００は、端末装置及び／又は特定の領域内に位置する他の機器（本明細書においては、「家電機器」ともいう。）と有線、無線及び衛星通信方式のいずれかの通信方式で接続され、信号及びデータを送受信する。

通信部１１００は、特定の領域内に位置する他の機器とデータを送受信することができる。ここで、前記他の機器は、ネットワークに接続してデータを送受信できる装置であればいかなるものであってもよく、例えば、空気調和装置、暖房装置、空気浄化装置、電灯、テレビ、自動車などの装置であってもよい。また、前記他の機器は、ドア、窓、水栓、ガスバルブなどを制御する装置などであってもよい。さらに、前記他の機器は、温度、湿度、気圧、ガスなどを検知するセンサなどであってもよい。

また、通信部１１００は、特定の領域又は所定の範囲内に位置する他のロボット掃除機１００と通信を行うことができる。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、自律走行を行う第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとは、ネットワーク通信５０を介してデータを送受信することができる。また、自律走行を行う第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂは、ネットワーク通信５０又は他の通信を介して端末機３００から受信した制御命令に基づいて、掃除関連動作を行ったり、対応する動作を行うことができる。

すなわち、図示していないが、自律走行を行う複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、第１ネットワーク通信を介して端末機３００と通信を行い、第２ネットワーク通信を介して互いに通信を行うことができる。

ここで、ネットワーク通信５０とは、ＷＬＡＮ（Wireless LAN）、ＷＰＡＮ（Wireless Personal Area Network）、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ（Wireless Fidelity Direct）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、ＷｉＢｒｏ（Wireless Broadband）、ＷｉＭＡＸ（World Interoperability for Microwave Access）、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ（Wireless Universal Serial Bus）などの無線通信技術の少なくとも１つを用いた近距離通信を意味する。

図示のネットワーク通信５０は、通信するロボット掃除機の通信方式によって異なる。

図５Ａにおいて、自律走行を行う第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂは、それぞれの検知ユニットにより検知された情報をネットワーク通信５０を介して端末機３００に送信することができる。また、端末機３００は、受信した情報に基づいて生成した制御命令をネットワーク通信５０を介して第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂに送信することができる。

また、図５Ａにおいて、第１掃除機１００ａの通信部と第２掃除機１００ｂの通信部とは、直接無線通信を行うか、又は他のルータ（図示せず）などを媒介として間接無線通信を行い、走行状態に関する情報や互いの位置情報などを把握することができる。

例えば、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａから受信した制御命令に基づいて、走行動作及び掃除動作を行うことができる。この場合、第１掃除機１００ａがマスターとして動作し、第２掃除機１００ｂがスレーブとして動作するといえる。あるいは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを追従するともいえる。あるいは、場合によっては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとが協業するともいえる。

以下、図５Ｂを参照して、本発明の一実施形態による自律走行を行う複数の掃除機１００ａ、１００ｂを含むシステムについて説明する。

図５Ｂに示すように、本発明の一実施形態による掃除システムは、自律走行を行う複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、ネットワーク５０、サーバ５００及び複数の端末機３００ａ、３００ｂを含んでもよい。

これらのうち、複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、ネットワーク５０及び少なくとも１つの端末機３００ａは建物１０内に配置され、他の端末機３００ｂ及びサーバ５００は外部に位置する。

複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、自律走行しながら掃除を行う掃除機であり、自律走行及び自律掃除を行うことができる。複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、走行機能及び掃除機能に加えて通信機能を有し、内部にそれぞれ通信部１１００を備えるようにしてもよい。

また、複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、サーバ５００及び複数の端末機３００ａ、３００ｂは、ネットワーク５０を介して互いに接続され、互いにデータを交換することができる。このために、図示していないが、本発明の一実施形態による掃除システムは、ＡＰ（Access Point; AP）装置などの無線ルータをさらに含んでもよい。この場合、内部ネットワーク１０に位置する端末機３００ａは、前記ＡＰ装置を介して複数の掃除機１００ａ、１００ｂの少なくとも一方に接続することにより、掃除機に対するモニタ、遠隔制御などを行うことができる。また、外部ネットワークに位置する端末機３００ｂも、前記ＡＰ装置を介して複数の掃除機１００ａ、１００ｂの少なくとも一方に接続することにより、掃除機に対するモニタ、遠隔制御などを行うことができる。

サーバ５００は、移動端末機３００ｂを介して直接無線接続されるようにしてもよい。あるいは、サーバ５００は、移動端末機３００ｂを介することなく、複数の掃除機１００ａ、１００ｂの少なくとも一方に接続されるようにしてもよい。

サーバ５００は、プログラム処理可能なプロセッサを含んでもよく、また、各種アルゴリズムを備えてもよい。一例として、サーバ５００は、マシンラーニング（machine learning）及び／又はデータマイニング（data mining）の実行に関するアルゴリズムを備えてもよい。他の例として、サーバ５００は、音声認識アルゴリズムを備えてもよい。この場合、音声データを受信すると、受信した音声データをテキスト形式のデータに変換して出力することができる。

サーバ５００は、複数の掃除機１００ａ、１００ｂに関するファームウェア情報、運転情報（コース情報など）を保存し、複数の掃除機１００ａ、１００ｂに関する製品情報を登録することができる。一例として、サーバ５００は、掃除機メーカーが運営するサーバであってもよく、公開アプリケーション・ストアの運営者が運営するサーバであってもよい。

他の例として、サーバ５００は、内部ネットワーク１０内に備えられ、ホーム機器に関する状態情報を保存したり、ホーム機器で共有されるコンテンツを保存するホームサーバであってもよい。サーバ５００がホームサーバの場合、異物に関する情報、例えば異物の画像などを保存するようにしてもよい。

一方、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢなどにより直接無線接続されるようにしてもよい。この場合、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、互いの位置情報及び走行情報を交換することができる。

ここで、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、いずれか一方をマスター掃除機１００ａにし、他方をスレーブ掃除機１００ｂにしてもよい。例えば、第１掃除機１００ａは、掃除する床面の塵を吸入する乾式掃除機であり、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａが掃除した床面を拭き掃除する湿式掃除機であってもよい。また、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとは、異なる構造及び仕様を有するようにしてもよい。

この場合、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂの走行及び掃除を制御するようにしてもよい。また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａを追従して走行及び掃除を行うようにしてもよい。ここで、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを追従するとは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａとの距離を適切に維持しながら第１掃除機１００ａを追って走行及び掃除を行うことを意味する。

図５Ｃに示すように、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを追従するように、第２掃除機１００ｂを制御することができる。

このためには、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとが相互通信可能な特定の領域内に存在し、第２掃除機１００ｂが少なくとも第１掃除機１００ａの相対位置を把握していなければならない。

例えば、第１掃除機１００ａの通信部と第２掃除機１００ｂの通信部とがＩＲ信号、超音波信号、搬送波周波数、インパルス信号などを交換し、三角測量などによりそれを分析して第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの移動変位を算出することにより、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置を把握することができる。ただし、当該方式に限定されるものではなく、前述した様々な無線通信技術の１つを用いて、三角測量などにより第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置を把握することができる。

第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂの相対位置が認識されると、第１掃除機１００ａに保存されたマップ情報又はサーバや端末機などに保存されたマップ情報に基づいて、第２掃除機１００ｂを制御することができる。また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａで検知された障害物情報を共有することができる。さらに、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａから受信した制御命令（例えば、走行方向、走行速度、停止などの走行に関する制御命令）により動作を行うことができる。

具体的には、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの走行経路に従って走行しながら掃除を行う。ただし、第１掃除機１００ａの進行方向と第２掃除機１００ｂの進行方向とが常に一致するわけではない。例えば、第１掃除機１００ａが上下左右に移動するか又は回転すると、第２掃除機１００ｂは所定時間後に上下左右に移動するか又は回転するので、現在の進行方向が異なることがある。

また、第１掃除機１００ａの走行速度（Ｖａ）と第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）とが異なるようにしてもよい。

第１掃除機１００ａは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの通信可能距離を考慮して、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）が変化するように制御することができる。例えば、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの距離が所定距離以上になると、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）がより速くなるように制御することができる。また、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの距離が所定距離未満になると、第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）がより遅くなるように制御するか、又は所定時間停止するように制御することができる。こうすることにより、第２掃除機１００ｂが継続して第１掃除機１００ａを追従して掃除を行うことができる。

また、本発明においては、第１掃除機１００ａの後方及び前方にそれぞれ受信用センサを備え、第１掃除機１００ａの制御部が第２掃除機１００ｂから受信した光信号の受信方向を前方と後方に分けて認識することができる。このために、第１掃除機１００ａの後方には、ＵＷＢモジュールが備えられ、第１掃除機１００ａの前方には、ＵＷＢモジュール又は複数の光センサが離隔して配置されてもよい。あるいは、第１掃除機１００ａに単一のＵＷＢモジュールが備えられ、前後／左右のそれぞれに複数のアンテナが離隔して配置されてもよい。第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂから受信した光信号の受信方向を認識し、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方からついてきているか、逆転して前方に位置しているかを判断することができる。

図６は第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を認識する方法の一例を示す図である。第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれ光信号を発信及び受信し、互いの相対位置を認識することができる。ここで、前記光信号は、例えば、超広帯域信号（ＵＷＢ信号）、赤外線信号、レーザ信号、超音波信号に加え、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信技術を用いる無線信号のいずれかであってもよい。

図６に示すように、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置を把握するために、発信用光センサ（例えば、ＵＷＢセンサ、赤外線センサ）と、受信用光センサ（例えば、ＵＷＢセンサ、赤外線センサ）とを含んでもよい。例えば、前記発信用光センサは１つであり、前記受信用光センサは３つであってもよいが、これらの数に限定されるものではない。

例えば、図６に示すように、第２掃除機１００ｂに備えられたセンサ６００ｂは、複数であってもよい。例えば、センサ６００ｂは、第１赤外線センサ６１０ｂ−１、第２赤外線センサ６１０ｂ−２及び第３赤外線センサ６１０ｂ−３を含み、第１〜第３赤外線センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３は、第２掃除機１００ｂの本体の外周面に装着され、異なる位置に配置されてもよい。

この場合、第１〜第３赤外線センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３は、第２掃除機１００ｂの本体の外周面に互いに離隔して配置されてもよい。一方、第２掃除機１００ｂは、センサ６００ｂを介して、第１掃除機１００ａに備えられたセンサ６００ａから出力される信号を受信することができる。また、第２掃除機１００ｂは、センサ６００ｂからの信号を第１掃除機１００ａに送信することができ、第１掃除機１００ａのセンサ６００ａは、その信号を受信することができる。

例えば、第２掃除機１００ｂの制御部１８００は、センサ６００ｂに含まれる第１〜第３受信用センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３でそれぞれ受信した信号の強度を測定することができる。

第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３で測定された信号の強度に基づいて、三角測量方式を適用することができる。

信号の強度を用いた三角測量方式について簡単に説明すると次の通りである。第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−１で受信したレーザ光の強度に基づいて、センサ６１０ｂ−１を基準とする第１距離Ｄ１を算出することができる。

ここで、第１距離Ｄ１はレーザ光の強度とスケールの積により決定され、スケールは実験により決定される。例えば、前記半径は、レーザ光の強度が大きくなるほど短くなる。すなわち、前記半径とレーザ光の強度は反比例する。

同様に、第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−２で受信した信号の強度に基づいて、センサ６１０ｂ−２を基準とする第２距離Ｄ２を算出することができる。

また、第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−３で受信した信号の強度に基づいて、センサ６１０ｂ−３を基準とする第３距離Ｄ３を算出することができる。

他の例として、ＵＷＢモジュール（又はＵＷＢセンサ）を用いて第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握する方法について説明すると次の通りである。

ＵＷＢモジュール（又はＵＷＢセンサ）は、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの通信部１１００に含まれてもよい。また、前記ＵＷＢモジュールが第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置の検知に用いられるという観点から、前記ＵＷＢモジュールは、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの検知部１４００に含まれてもよい。

例えば、第１掃除機１００ａは、超広帯域信号を伝達するための発信用ＵＷＢモジュールを備えてもよい。前記発信用ＵＷＢモジュールは、第２種類の発信用センサ又はＵＷＢタグ（tag）−２９ともいう。

また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａに備えられた発信用ＵＷＢモジュールから出力された超広帯域信号を受信する受信用ＵＷＢモジュールを備えてもよい。前記受信用ＵＷＢモジュールは、第２種類の受信用センサ又はＵＷＢアンカー（anchor）ともいう。

前記ＵＷＢモジュール間で送受信される超広帯域信号（又は、ＵＷＢ信号）は、特定の空間内で円滑に送受信される。

よって、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの間に障害物が存在するとしても、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが特定の空間内に存在すれば、超広帯域信号を送受信することができる。

第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、ＵＷＢタグとＵＷＢアンカー間で送受信される信号の時間を測定し、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離を把握することができる。

具体的には、例えば、複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれに１つのＵＷＢセンサを備えるか、又は第１掃除機１００ａには、単一のＵＷＢセンサを備え、それを追従する第２掃除機１００ｂには、単一のＵＷＢセンサ及び少なくとも１つのアンテナを備えるか、もしくは少なくとも２つのＵＷＢセンサを備えることにより、第１掃除機１００ａは、異なる２つの時点ｔ１、ｔ２で第１掃除機１００ａから第２掃除機１００ｂまでの離隔距離を測定することができる。第１掃除機１００ａのＵＷＢセンサと第２掃除機１００ｂのＵＷＢセンサは、互いに放射した超広帯域信号が互いに反射して戻ってくる時間であるＴｏＡ（Time of Arrival）を用いて距離及び相対速度を測定する。ただし、これに限定されるものではなく、ＴＤｏＡ（Time Difference of Arrival）又はＡｏＡ（Angle of Arrival）測位技術を用いて複数の掃除機１００ａ、１００ｂの相対位置を把握することもできる。

ＡｏＡ（Angle of Arrival）測位技術を用いて第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握する方法を具体的に説明すると次の通りである。ＡｏＡ（Angle of Arrival）測位技術を用いるためには、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂのそれぞれに１つ又は複数の受信機アンテナを別途備えなければならない。

第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれに備えられた受信機アンテナに受信される信号の受信角度差を用いて互いの相対位置を把握することができる。このために、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂのそれぞれは、受信機アンテナアレイから入る信号の方向を正確に検知しなければならない。

第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれから発生した信号、例えばＵＷＢ信号などが特定の指向性アンテナにのみ受信されるので、受信した信号の角度を把握することができる。第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂのそれぞれに設けられた受信機アンテナの位置が知られていることを前提に、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、受信機アンテナの位置と信号の受信方向に基づいて、互いの相対位置を計算することができる。

ここで、受信機アンテナが１つ設けられた場合は、所定範囲の空間で２Ｄ位置を計算することができ、受信機アンテナが少なくとも２つ設けられた場合は、３Ｄ位置を計算することができる。後者の場合、信号受信方向を正確に把握するために、受信機アンテナ間の離隔距離（ｄ）が位置計算に用いられる。

なお、本発明においては、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの追従／協業時、追従掃除機である第２掃除機１００ｂの走行が先頭掃除機である第１掃除機１００ａが移動した実際の軌跡の長さに基づいて制御されるように実現した。

第１掃除機１００ａは、走行モードに応じて定められたパターンで回転する方式又はジグザグ方式で走行しながら掃除を行うことができる。また、第１掃除機１００ａは、掃除空間の形状、障害物の存在、床の地形特性などによって走行方向を変更しながら走行する。

よって、第２掃除機１００ｂが同じ移動速度で第１掃除機１００ａを追従しても、第１掃除機１００ａの走行によって第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が増加又は減少することがある。あるいは、第２掃除機１００ｂの追従走行時、掃除空間の形状、障害物の存在、床の地形特性などにより第１掃除機１００ａとの離隔距離が増加することがある。

場合によっては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離は次第に減少するのに対して、第２掃除機１００ｂが実際に追従すべき距離はさらに増加することがある。

この場合、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離に基づいて第２掃除機１００ｂの追従制御を行うと、第２掃除機１００ｂが実際に追従すべき距離がさらに長くなることがある。

これは、追従／協業制御におけるユーザの視覚的安定感を低下させ、場合によっては、追従の途切れを防止するために第１掃除機１００ａが走行を中断して第２掃除機１００ｂを待たなければならなくなり、掃除時間の遅延が発生し得る。

よって、本発明においては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握できる範囲内で、第１掃除機１００ａが実際に移動した軌跡の長さに基づいて第２掃除機１００ｂの追従を制御する方法を実現した。

本発明において、第１掃除機１００ａの移動軌跡は、第１掃除機１００ａにより第２掃除機１００ｂに送信される方式で把握されるようにしてもよい。あるいは、第１掃除機１００ａの移動軌跡は、第２掃除機１００ｂに備えられたセンサにより順次検知する方式で把握されるようにしてもよい。

ここで、前記軌跡とは、先頭掃除機である第１掃除機１００ａが掃除しながら走行する間に連続して通過した複数の位置に対応する複数の地点を結んだ経路を意味する。また、前記軌跡の位置とは、軌跡を形成する複数の地点、複数の地点の位置、複数の地点の位置に対応する座標を意味する。

以下、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第１掃除機の移動軌跡の距離に基づいて第２掃除機を追従制御する概念を具体的に説明する。

まず、図７Ａに示すように、先頭掃除機である第１掃除機１００ａは、予め設定されたアルゴリズム（例えば、掃除アルゴリズム、走行アルゴリズム）に基づいて走行可能な空間を移動しながら掃除を行うことができる。

また、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが、第１掃除機１００ａの通過した複数の地点の位置、すなわち軌跡の位置を順次追従するように制御することができる。あるいは、第２掃除機１００ｂが自ら第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置を順次追従するようにしてもよい。

このために、第１掃除機１００ａは、第１掃除機１００ａ自身の通過した軌跡の位置に対応する座標情報を第２掃除機１００ｂに順次送信するようにしてもよい。あるいは、第２掃除機１００ｂは、前方に備えられたセンサ、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を順次把握するようにしてもよい。

追従掃除機である第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの通過した複数の地点の位置、すなわち軌跡の位置を順次走行する。

このために、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａから軌跡の位置に対応する座標情報を受信し、受信した座標情報に対応する位置に移動するようにしてもよい。あるいは、第２掃除機１００ｂは、前方に備えられたセンサ、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を順次保存し、第２掃除機１００ｂの現在位置に近い位置から順次追従するようにしてもよい。

このとき、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れないように、第１掃除機１００ａ又は第２掃除機１００ｂの走行を制御する。

ここで、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さとは、第２掃除機１００ｂが現在位置から第１掃除機１００ａの現在位置（目標地点）まで第１掃除機１００ａの軌跡に従って走行するための残りの走行経路の長さを意味する。

よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離とは異なる概念であるといえる。

ただし、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れない間も、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が遠すぎたり近すぎたりしないように、走行速度を制御しなければならない。

第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第２掃除機１００ｂの現在位置、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置、第１掃除機１００ａの現在位置を結んだ線の長さである。第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、光信号を送受信して互いの相対位置を認識することができるので、第２掃除機１００ｂの現在位置と第１掃除機１００ａの現在位置は容易に把握することができる。

第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置は、所定の時間間隔で又は第１掃除機１００ａの所定の走行間隔で第１掃除機１００ａから第２掃除機１００ｂに送信されることにより、把握することができる。

あるいは、前述したように、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂの前部に備えられたセンサ、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、前方に位置する第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を所定の距離単位で把握するようにしてもよい。この場合、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの軌跡を把握するために、第１掃除機１００ａの走行方向に対応して回転するようにしてもよい。

第１掃除機１００ａの通過した軌跡を形成する地点の位置は複数であり、第２掃除機１００ｂは、複数の地点の位置に対応する情報をメモリなどに保存することができる。第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの制御により、保存された情報に対応する複数の地点の位置を１つずつ追従して移動する。

第１掃除機１００ａが障害物などを避けるために曲線走行する場合、又は走行モードに応じて所定角度回転して走行する場合、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの実際の離隔距離より長くなる。

ただし、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡が直進走行のみからなる場合、例えば、図７Ａに示すように、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離（ＤＲ）と第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡（図示の黒点を結んだ線）の長さとは同じである。

よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離と同じであるか、又はそれより長いといえる。

また、前記所定の追従距離範囲（以下、「前記所定の範囲」ともいう。）とは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを適正範囲に維持するための基準を意味する。

第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを適正範囲に維持するのは、第１掃除機１００ａが突然走行を停止するか又は走行方向を変更した場合などの制御面と、第２掃除機１００ｂの追従の視覚的な面の両方で安定感を得るためである。

図７Ａにおいて、所定の追従距離範囲（Ｄ４）は、最小離隔距離（Ｄ１）以上を満たすと共に最大離隔距離（Ｄ２）以下を満たす距離範囲である。

第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）を維持している間、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの通過した軌跡（図示の各黒点）の位置を順次追従するように制御される。ここで、所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れた軌跡（図示の各白点）は無視又は削除されてもよい。これは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの現在位置を目標軌跡として走行するためである。

第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが最小離隔距離（Ｄ１）以上になった時点から、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を１つずつ追従する。

第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を追従して移動する間、第１掃除機１００ａも掃除を行いながら移動を続けるので、追加軌跡が生じる。よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは変化し続ける。

第２掃除機１００ｂの軌跡の追従は、追従すべき軌跡の長さが最小離隔距離（Ｄ１）以上を満たすと共に最大離隔距離（Ｄ２）以下を満たすまで続けて行われる。

第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れるケースは、軌跡が短くなって所定の追従距離範囲（Ｄ４）未満になるケースと、軌跡が長くなって所定の追従距離範囲（Ｄ４）を超えるケースに分けられる。

第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れるか否かをモニタし続けることができる。また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れると、所定の追従距離範囲（Ｄ４）を満たすように、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行を制御することができる。

一実施形態において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）未満である場合、例えば、図７Ａの第１離隔距離範囲（Ｄ１）である場合、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂを減速走行させる制御命令を送信するか、又は停止命令を送信することができる。

こうすることにより、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが再び所定の追従距離範囲（Ｄ４）内に維持されるように制御することができる。

また、一実施形態において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが長くなって所定の追従距離範囲（Ｄ４）を超えた場合、例えば、図７Ａの第２離隔距離範囲（Ｄ２）である場合、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａを減速走行させ、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが再び所定の追従距離範囲（Ｄ４）内に維持されるように制御することができる。

一方、第１掃除機１００ａが減速走行したにもかかわらず、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さがさらに長くなって臨界停止距離（Ｄ３）に到達すると、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａの走行を停止させることができる。

また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの現在位置を目標とし、第１掃除機１００ａの軌跡の位置を１つずつ追従して走行することができる。あるいは、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂ自身の位置から第１掃除機１００ａの現在位置に直ちに移動するようにしてもよい。

図７Ｂは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離と第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さとが同じ場合である。例えば、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握できる範囲内で、同じ方向に走行する場合を説明するためのものである。

この場合、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が所定の追従距離範囲内に維持されるように、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行を制御することができる。

あるいは、第２掃除機１００ｂの制御部が第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を検知し、その後第１掃除機１００ａの信号に基づいて検知された第１掃除機１００ａの移動軌跡の位置を順次追従するように走行を制御することができる。

このとき、第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が所定の追従距離範囲内に維持されるように、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行を制御することができる。例えば、第１掃除機１００ａの走行速度を減少させる制御命令を出力してもよく、第１掃除機１００ａ又は第２掃除機１００ｂの走行を停止させる制御命令を出力してもよい。

第２掃除機１００ｂは、異なる地点Ｐ１〜Ｐ５のいずれかに位置し、中心に位置する第１掃除機１００ａを目標軌跡として追従制御される。

図示の複数の円７０１〜７０４の各半径は、図７Ａを参照して説明した「所定の追従距離範囲」に関連するものである。例えば、第１円７０１の半径は、所定の追従距離範囲以下又は未満であってもよい。第２円７０２の半径は、所定の追従距離範囲を満たす範囲であってもよい。第３円７０３の半径は、所定の追従距離範囲以上又は超過であってもよく、第４円７０４の半径は、臨界停止距離に対応するものであってもよい。

第２掃除機１００ｂが第１円７０１内の地点Ｐ１に位置する場合は、第１掃除機１００ａの制御部が第２掃除機１００ｂに走行停止命令を送信するようにしてもよい。あるいは、第２掃除機１００ｂの制御部が自ら走行を停止し、それに対応する信号を第１掃除機１００ａに送信するようにしてもよい。

第２掃除機１００ｂが停止状態にある間、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡は、第１掃除機１００ａ又は第２掃除機１００ｂに保存され、その後所定の追従距離範囲が満たされると、第２掃除機１００ｂにより１つずつ追従される。

第２掃除機１００ｂが第１円７０１と第２円７０２間の地点Ｐ２に位置するか、又は第２円７０２と第３円７０３間の地点Ｐ３に位置する場合は、所定の追従距離範囲を満たすので、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を１つずつ追従するように制御される。このとき、第２掃除機１００ｂは、前記所定の追従距離範囲内に存在する軌跡のうち、第２掃除機１００ｂの現在位置に最も近い軌跡の位置から先に追従する。

第２掃除機１００ｂが第３円７０３と第４円７０４間の地点Ｐ４に位置する場合は、第１掃除機１００ａの制御部により、第１掃除機１００ａが減速走行するように制御される。また、第２掃除機１００ｂが第４円７０４の半径に位置するか、又は第４円７０４の半径を超えた場合は、第１掃除機１００ａの制御部により、第１掃除機１００ａが走行を停止し、途切れのない追従が行われるように制御される。

このように、本発明においては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握できる範囲内では、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の追従距離範囲内に維持されるようにしながら、第１掃除機１００ａの軌跡を追従する。

また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の追従距離範囲から外れると、第１掃除機１００ａ又は第２掃除機１００ｂが、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの移動速度を変化させる（停止命令を含む）ことにより、追従の制御面と視覚的な面のどちらも安定感が得られる。

以下、図８を参照して、離隔距離ではなく、追従すべき軌跡の距離に基づいて追従制御を行う移動ロボットの制御方法の動作過程について具体的に説明する。

ここで、第１掃除機１００ａは、「他の移動ロボット」、「先頭掃除機」、「先頭移動ロボット」の意味で用いられる。また、第２掃除機１００ｂは、「本体」、「追従掃除機」、「追従移動ロボット」の意味で用いられる。さらに、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、複数の移動ロボット又は複数のロボットと同じ意味で用いられる。

図８を参照すると、まず、第１掃除機１００ａが、信号（例えば、ＵＷＢ信号）を放出する他の掃除機、すなわち第２掃除機１００ｂと例えばＵＷＢ通信を行い、第２掃除機１００ｂの相対位置を認識し、第２掃除機１００ｂが、信号（ＵＷＢ信号）を放出する第１掃除機１００ａと通信を行い、第１掃除機１００ａの相対位置を認識する（Ｓ１０）。

このために、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれの掃除機の側面外周に配置されるか、又は本体に内蔵されたＩＲセンサ、超音波センサ、ＵＷＢセンサなどにより互いに信号を送受信して分析し、互いの方向及び距離を把握するようにしてもよい。

例えば、第１掃除機１００ａは、前記センサにより、第１信号を放出し、第２掃除機１００ｂから第２信号を受信し、第２掃除機１００ｂの相対位置を認識するようにしてもよい。

また、第２掃除機１００ｂは、前記センサにより、第１掃除機１００ａから第１信号を受信し、第１掃除機１００ａの相対位置を認識するようにしてもよい。

第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂに対して、第１信号としてＵＷＢ信号を送出する「ＵＷＢアンカー」として動作し、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａのＵＷＢ信号を受信する「ＵＷＢタグ」として動作するといえる。

複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれに１つのＵＷＢセンサを備えるか、第１掃除機１００ａに単一のＵＷＢセンサを備えてそれを追従する第２掃除機１００ｂに少なくとも２つのＵＷＢセンサを備えるか、又はそれぞれ単一のＵＷＢセンサ及び複数のアンテナを備えることにより、少なくとも第１掃除機１００ａは、異なる２つの時点ｔ１、ｔ２で受信される光信号により、第１掃除機１００ａから第２掃除機１００ｂまでの離隔距離を算出することができる。

あるいは、複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれに備えられたアンテナの位置と信号受信方向の角度に基づいて、互いの相対位置を把握することができる。このために、複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれには、１つ以上の受信用アンテナを備えてもよい。

例えば、第１掃除機１００ａは、１つのＵＷＢセンサ（又は、ＵＷＢタグ）に電気的に接続される１つ以上のアンテナを備えてもよい。ここで、前記アンテナの位置は、第１掃除機１００ａの後方から追従して信号を放出する第２掃除機１００ｂを考慮して、第１掃除機１００ａの本体の後方又は後側にするようにしてもよい。ただし、これに限定されるものではない。

また、第２掃除機１００ｂは、１つのＵＷＢセンサ（又は、ＵＷＢタグ）に電気的に接続される複数のアンテナを備えてもよい。ここで、前記複数のアンテナの位置は、前方／後方で互いに離隔して配置されてもよく、それぞれ前方と後方に離隔して配置されてもよい。

ここで、前記前方及び前記後方は、第２掃除機１００ｂの本体の走行方向を基準とするものであり、前記前方とは、第２掃除機１００ｂの本体の走行方向における前方を意味し、前記後方とは、第２掃除機１００ｂの本体の走行方向における後方を意味する。

また、このように第２掃除機１００ｂに備えられた複数のアンテナが離隔して配置されることにより、第１掃除機１００ａから受信した信号の信号方向及び信号強度に基づいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方に位置するか、逆転して前方に位置するかを把握することができる。

さらに、第１掃除機１００ａに備えられたアンテナにより、第２掃除機１００ｂから受信した信号の信号方向及び信号強度に基づいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方に位置するか、逆転して前方に位置するかを把握することができる。

さらに、前記アンテナ又は前記複数のアンテナは、様々な信号を送受信するように形成されてもよく、例えば、ＵＷＢセンサと共に備えられ、超広帯域信号（ＵＷＢ信号）を送受信するように形成されてもよい。

このように、本発明においては、複数の掃除機１００ａ、１００ｂが互いの相対位置を把握することができるので、サーバの通信状態に関係なく互いの相対位置を把握することができ、追従制御を途切れることなく円滑に行うことができる。また、受信した信号の方向及び強度に基づいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方からついてきているか、前方に位置するかを容易に把握することができる。

次に、第２掃除機１００ｂが、第１掃除機１００ａの相対位置に基づいて、所定の追従距離範囲内で、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追従するように、第２掃除機１００ｂの走行を制御する（Ｓ２０）。これは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの移動軌跡の変化を検知することを前提とする。この場合、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂに第１掃除機１００ａ自身の移動軌跡に対応する情報を送信する必要がない。

あるいは、第１掃除機１００ａが、第２掃除機１００ｂの相対位置に基づいて、所定の追従距離範囲内で、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追従するように、第２掃除機１００ｂの走行を制御するようにしてもよい。

これは、第１掃除機１００ａが第２掃除機１００ｂに第１掃除機１００ａ自身の移動軌跡に対応する情報を送信することを前提とする。これによれば、先頭掃除機である第１掃除機１００ａは、第１掃除機１００ａ自身の走行と第２掃除機１００ｂの走行開始、走行速度、走行停止を制御することができる。

第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置と第２掃除機１００ｂの相対位置に基づいて、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを決定することができる。ここで、決定された軌跡の長さは、少なくとも第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離と同じであるか、又はそれより長い。

また、他の例として、第２掃除機１００ｂが、本体の前部に備えられたセンサ、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、自ら第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を検知し、その後軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たすことに対応して、検知された軌跡の位置を順次走行するようにしてもよい。

ここで、前記所定の追従距離範囲内とは、所定の最小離隔距離以上を満たすと共に所定の最大離隔距離以下を満たす、最小離隔距離と最大離隔距離間の値を意味する。よって、前記所定の追従距離範囲内には、前記所定の追従距離範囲未満と前記所定の追従距離範囲超過が含まれない。

ここで、前記最小離隔距離は、第１掃除機１００ａが走行を停止するか、走行方向を変更する場合を考慮して決定され、例えば掃除機一台分の離隔距離（例えば、３０〜３５ｃｍ）であってもよい。

また、前記最大離隔距離は、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置の把握の正確度と第１掃除機１００ａが逆走する場合を考慮して決定され、例えば掃除機二台分の離隔距離（例えば、６０〜７０ｃｍ）に決定されてもよい。

なお、前記移動に対応する軌跡とは、先頭掃除機である第１掃除機１００ａが掃除しながら実際に走行した走行経路上に存在する任意の地点（又は、ポイント）を意味する。

また、第１掃除機１００ａの走行経路に複数の軌跡が含まれるので、前記移動に対応する軌跡の追従とは、第１掃除機１００ａが掃除しながら実際に走行した走行経路上の地点（又は、ポイント）の位置を追従することであるといえる。

このために、第１掃除機１００ａの制御部又は第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａの位置、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置、及び第２掃除機１００ｂの相対位置に対応する座標を全て認識できるようにしなければならない。このために、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれに備えられたセンサ（例えば、ＵＷＢセンサ、ＩＲセンサなど）で互いに信号を送受信することにより、互いの相対位置に対応する座標を認識することができる。

具体的には、第１掃除機１００ａを基準に説明すると、例えば、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂが特定の地点／領域から追従制御を開始することにより、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの初期座標が同一になるように決定することができる。

また、第１掃除機１００ａの制御部は、初期座標から第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の変化に対応する第１座標を認識することができる。さらに、第１掃除機１００ａの制御部は、前記第１座標情報から離隔した第２掃除機１００ｂの相対位置に対応する第２座標を連続して取得することができる。

第２掃除機１００ｂを基準として軌跡の座標を決定する場合、第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追跡し、前記初期座標の座標系と第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の変化に対応する第１座標の座標系を一致させることにより、第２掃除機１００ｂを基準として第１掃除機１００ａの軌跡の位置に対応する座標を認識することができる。

次に、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａの移動による追加軌跡に対応する第３座標を認識することができる。第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追従するので、現在位置に対応する第２座標から第１座標と第３座標を順次走行する。よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第２座標、第１座標、第３座標を結ぶ線の長さであるといえる。

第２掃除機１００ｂを基準として、第２掃除機１００ｂの位置、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置、及び第１掃除機１００ａの相対位置に対応する座標を全て認識するために、第１掃除機１００ａの座標と第２掃除機１００ｂの座標を一致させる方法は、前述したものと同様である。

一方、本体、すなわち第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが前記所定の追従距離範囲から外れることを検知することができる（Ｓ３０）。

このために、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂの前部に備えられたセンサ、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナにより形成された検知領域内で検知された第１掃除機１００ａの軌跡の位置情報を所定の距離単位で順次保存し、保存された軌跡の位置情報が所定の数を超えると、所定の追従距離範囲から外れたものと決定するようにしてもよい。また、第２掃除機１００ｂは、通信部により、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れたことを通知する信号を送信するようにしてもよい。

ここで、第２掃除機１００ｂの前部に備えられたセンサは、ＵＷＢセンサとＵＷＢ信号を送受信するアンテナの他に、他の無線通信技術、例えばＺｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのいずれかを用いるセンサとアンテナで代替してもよい。

また、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂの位置に対応する第２座標、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置に対応する第１座標、及び第１掃除機１００ａの現在位置に対応する第３座標に基づいて、第２掃除機１００ｂが現在位置から追従すべき軌跡の距離を把握することができる。

ここで、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離は、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの位置変化に応じて変化し続ける。

また、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置に対応する座標は、複数存在し、その複数の座標は、第１掃除機１００ａから第２掃除機１００ｂに送られ、第２掃除機１００ｂのメモリに順次保存されるようにしてもよい。この場合、第２掃除機１００ｂに保存された座標は、保存された時間順に追従される。

第２掃除機１００ｂが保存された座標を追従して座標に対応する位置に移動することを、座標を「クリア（clear）」するという。このとき、第２掃除機１００ｂの中心が正確に座標に到達せず、第２掃除機１００ｂの外周面内又は外周面近傍である場合も、座標をクリアしたとみなす。

このようにクリアした座標は、第２掃除機１００ｂのメモリから削除される。これと同時に、第１掃除機１００ａの新たな軌跡の位置に対応する座標が第２掃除機１００ｂに送信され、第２掃除機１００ｂに保存される。

第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置に対応する座標が所定の距離単位（例えば、１０ｃｍ）で保存される場合、第１掃除機１００ａに保存された座標の数が多くなると、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離がそれに比例して長くなる。また、第１掃除機１００ａに保存された座標の数が少なくなると、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離がそれに比例して短くなる。

他の例として、他の移動ロボット、すなわち第１掃除機１００ａにより、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが前記所定の追従距離範囲から外れることを検知するようにしてもよい。

このために、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂの相対位置に基づいて第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離を算出し、算出された軌跡の距離が所定の追従距離範囲から外れるかをモニタする。モニタの結果、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れることが検知されると、第１掃除機１００ａの制御部は、それに対応する信号を第２掃除機１００ｂに送信し、それを第２掃除機１００ｂに認識させるようにしてもよい。

このように第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが前記所定の追従距離範囲から外れることが検知されると、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂ又は第１掃除機１００ａの移動速度を変更する制御命令を出力する（Ｓ４０）。

ここで、前記移動速度を変更する制御命令には、移動速度加速命令、移動速度減速命令、及び移動停止命令、すなわち移動速度を「０」にするものが全て含まれる。

具体的には、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａの移動速度を減少させるか又は第１掃除機１００ａを停止させる制御命令を出力することができる。すなわち、先頭掃除機の走行速度を減少させるか、又は先頭掃除機の走行を停止させることができる。

また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を超えて臨界停止距離に到達したことが検知されると、第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａの走行を停止させる制御命令を出力することができる。

ここで、前記臨界停止距離は、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの追従時に第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが最大値になる場合であり、例えば、前記最大値は約９０ｃｍである。

一例において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが前記臨界停止距離を超えると（例えば、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが１ｍ以上であると）、第１掃除機１００ａの制御部は、追従不可状態であることを検知し、追従を解除するようにしてもよい。この場合、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡がリセット（reset）され、第１掃除機１００ａが第２掃除機１００ｂの現在位置に移動した後に追従が再開（resume）される。

一方、一例においては、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、第１掃除機１００ａが第１掃除機１００ａ自身の移動速度を減少させ、臨界停止距離に到達すると、第１掃除機１００ａが第１掃除機１００ａ自身の走行を停止するように制御するようにしてもよい。

また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが短くなって前記所定の範囲未満になると、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂ自身の走行を停止する制御命令を出力するようにしてもよい。

この場合、第２掃除機１００ｂは、所定時間が経過した後、第２掃除機１００ｂの現在位置に最も近い軌跡の位置を追従する。このために、所定時間の間、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの移動による軌跡を追跡し、それに対応する軌跡の位置に対応する座標を時間順にメモリに保存するようにしてもよい。

以下、図９Ａ及び図９Ｂを参照して、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追従する時点の例を具体的に説明する。

図９Ａは、第１掃除機１００ａが検知信号に基づいて特定の領域１０ａを回避して走行するに伴い、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離より長くなった場合である。

ここで、前記検知信号は、マップ情報に基づく第１掃除機１００ａの走行モードに対応する信号、外部信号検知センサにより受信される信号、前方検知センサ／３Ｄセンサ／カメラセンサ／衝突センサなどによる障害物検知信号、クリフセンサ／地磁気センサなどにより検知された床の地形特性に対応する信号、仮想領域（例えば、仮想壁など）に設定された領域の検知信号、ディープラーニング（ＤＬ）／ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）により学習されたトラップの検知信号のいずれかであってもよい。

また、特定の領域１０ａには、前記検知信号の発生を誘導する障害物（固定障害物と移動障害物をどちらも含む）、カーペット、断崖、仮想領域、トラップのいずれかが存在する。

この場合、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの実際の離隔距離（ｄ１）が前記所定の範囲未満であっても、第２掃除機１００ｂが追従すべき曲線の長さ（ｄ２）が前記所定の範囲を満たすと、その時点から第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡（図示の黒点）を１つずつ追従するように制御される。

具体的には、第２掃除機１００ｂは、追従すべき曲線の長さ（ｄ２）が前記所定の範囲を満たすまで、第１掃除機１００ａから受信した軌跡の情報又は第２掃除機１００ｂにより検知された軌跡の位置に対応する情報を保存する。

ここで、受信した軌跡の情報又は検知された軌跡の位置に対応する情報は、所定の距離単位、例えば１０ｃｍ単位で第２掃除機１００ｂのメモリに保存されるようにしてもよい。

ここで、軌跡の情報は、第２掃除機１００ｂのメモリに、（ｘ，ｙ）座標を要素とする１次元配列状に保存されるようにしてもよい。保存された軌跡の情報、すなわち特定の座標は、第２掃除機１００ｂが当該座標の位置に移動した後に削除される。

軌跡の情報が所定の距離単位（例えば、１０ｃｍ）で保存される場合、第２掃除機１００ｂのメモリに残っている（ｘ，ｙ）座標の数に基づいて、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が決定されるようにしてもよい。

例えば、第２掃除機１００ｂは、メモリに保存された（ｘ，ｙ）座標の数が最大臨界数に到達した時点、例えば６つになった時点からは、先に保存されたものから順に座標の位置を追従するように制御するようにしてもよい。また、第２掃除機１００ｂは、メモリに保存された（ｘ，ｙ）座標の数が最小臨界数に到達した時点、例えば３つになった時点で第２掃除機１００ｂの走行を停止するようにしてもよい。

図９Ａにおいて、第２掃除機１００ｂが追従すべき曲線の長さ（ｄ２）が前記所定の範囲を満たすと、第２掃除機１００ｂは、保存された軌跡の情報に対応する位置を１つずつ追従するために順次移動する。

このとき、第２掃除機１００ｂの移動によりクリアされた座標に対応する軌跡の情報は、第２掃除機１００ｂのメモリから削除される。また、第１掃除機１００ａの移動に対応する追加軌跡の情報が第２掃除機１００ｂのメモリに保存され続ける。

図９Ｂは、第１掃除機１００ａの走行方向が第２掃除機１００ｂの位置を向くことにより、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは長くなり、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離は短くなる場合である。

例えば、第１掃除機１００ａが前方に存在する壁などの障害物１０ｂを検知し、後方の第２掃除機１００ｂが位置する方向又は後方の第２掃除機１００ｂに近接する方向に逆走する場合、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離（ｄ３）は次第に減少する。この場合も、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さ（ｄ２）が前述した所定の範囲を満たすと、その時点から第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡（図示の黒点）を１つずつ追従する。

一方、図９Ｂにおいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を追従する間、第１掃除機１００ａの移動による追加軌跡を逃さないように、第２掃除機１００ｂが障害物１０ｂを回避して走行方向を変更するまで、例外的に第１掃除機１００ａが走行を停止するようにしてもよい。

あるいは、図９Ｂにおいて、第１掃除機１００ａが臨界停止距離に近接するまで、例外的に第２掃除機１００ｂがその場で第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追跡し、第１掃除機１００ａが走行を停止したら第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を１つずつ追従するように動作してもよい。

図９Ｃは、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の距離が所定の範囲未満の間、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡をその場で追従するサーチモーションを行う例を示すものである。

図７Ａ及び図７Ｂを参照して前述したように、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の範囲（Ｄ４，図７Ａ）未満の間は、第２掃除機１００ｂが停止及び待機状態を維持することができる。ここで、前記待機状態とは、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の距離が所定の範囲を満たすまで、第２掃除機１００ｂが軌跡の位置に移動しない状態を意味する。

本発明による一実施形態において、第２掃除機１００ｂは、待機状態の間、第１掃除機１００ａの移動軌跡の方向をその場で追跡するサーチモーションを行うようにしてもよい。

ここで、前記サーチモーションとは、第２掃除機１００ｂが位置を移動せず、その場で第１掃除機１００ａに向かって所定方向及び所定速度で回転する動作を意味する。

ここで、前記所定方向は、第２掃除機１００ｂの前部を基準とする第１掃除機１００ａの走行方向に対応するといえる。また、前記所定速度は、第２掃除機１００ｂの前部を基準とする第１掃除機１００ａの走行速度に対応するといえる。

さらに、第２掃除機１００ｂの前方には、第１掃除機１００ａを検知するために備えられたセンサ及びアンテナの動作により、所定の「検知領域」が生じる。第２掃除機１００ｂは、検知領域内に第１掃除機１００ａが位置するように前記サーチモーションを行うといえる。

図９Ｃに示すように、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の範囲未満であるので待機状態にある間、第２掃除機１００ｂは、現在位置で、第１掃除機１００ａの移動経路（ｄ）に対応する走行方向及び走行速度に対応するように、前部の位置を変更する回転を行う。それにより、前記所定の検知領域の位置は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に変更される。第２掃除機１００ｂは、その場で、第１掃除機１００ａの移動経路（ｄ）に対応する軌跡の位置を順次追跡する。

このとき、第１掃除機１００ａの移動経路（ｄ）に対応する軌跡の情報は、前述したように第２掃除機１００ｂのメモリに順次保存される。

その後、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離（ＤＲ）が増加し、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の範囲内に増加したことが検知されると、第２掃除機１００ｂが、現在位置に近い軌跡の位置、例えば第２掃除機１００ｂの現在位置での検知領域（Ｓ１）内の近い軌跡の位置を追従するように直進走行する。また、第１掃除機１００ａの移動経路（ｄ２）上の次の軌跡を順次追従するように制御される。

以下、図１０及び図１１Ａ〜図１１Ｉを参照して、先頭掃除機である第１掃除機の移動により追従掃除機である第２掃除機が追従すべき軌跡の長さの変化に対応する様々な動作について具体的に説明する。

図１０のフローチャートを参照すると、複数のロボット掃除機の追従が開始されると、第１掃除機１００ａは、信号を放出する第２掃除機１００ｂと通信を行い、第２掃除機１００ｂの相対位置を認識する。また、第２掃除機１００ｂは、信号を放出する第１掃除機１００ａと通信を行い、第１掃除機１００ａの相対位置を認識する。すなわち、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、互いの相対位置を認識する（Ｓ１０１０）。

第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの追従掃除が所定の地点又は同一の地点で開始された場合、所定の地点又は同一の地点の（ｘ，ｙ）座標情報を取得することができる。その後、第１掃除機１００ａの移動による第１掃除機１００ａの位置座標を算出することができ、第１掃除機１００ａの位置座標に基づいて第２掃除機１００ｂの相対位置を認識することができるので、第２掃除機１００ｂの位置座標も算出することができる。

追従掃除が開始されると、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離をモニタする（Ｓ１０２０）。これは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの位置を把握し続けることにより行うことができる。

第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離は、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さとは異なる概念である。第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離とは、第１掃除機１００ａの位置から第２掃除機１００ｂの位置までの最短直線の長さを意味する。第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さとは、第２掃除機１００ｂの位置から第１掃除機１００ａの位置まで第１掃除機１００ａが移動した経路の長さを意味する。

第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を、メモリなどに例えば１次元配列状に保存する（Ｓ１０３０）。

このために、第１掃除機１００ａは、所定の時間間隔で又は所定の移動距離毎に、第１掃除機１００ａの軌跡の位置を含む情報を第２掃除機１００ｂに送信するようにしてもよい。

あるいは、他の例においては、第２掃除機１００ｂが所定の時間間隔で又は所定の離隔距離毎に、第１掃除機１００ａの相対位置を検知し、第２掃除機１００ｂ自身のメモリなどに１つずつ保存するようにしてもよい。

第２掃除機１００ｂに保存された軌跡の位置が１つずつ増加すると、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さも増加する。例えば、第１掃除機１００ａが１０ｃｍ移動する毎にその軌跡の位置が保存されるとすると、第２掃除機１００ｂのメモリに５つの軌跡の位置が保存された場合、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、５＊１０ｃｍ＝５０ｃｍとなる。

次に、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂが追従すべき第１掃除機１００ａの軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たすか否かを判断し（Ｓ１０４０）、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲を維持する間、前記保存された軌跡の位置を追従して走行するように制御される。

例えば、図１１Ａに示すように、第１掃除機１００ａが直進走行し、それに伴い、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さ（ｄ）が所定の追従距離範囲を満たす間、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を追従して直進走行する。

その後、図１１Ｂに示すように第１掃除機１００ａが壁などの障害物１０に遭遇して走行停止及びその場回転を行う間も、第２掃除機１００ｂは、追従すべき軌跡の長さが短くなって所定の追従距離範囲未満になるまでは直進走行を続ける。よって、第２掃除機１００ｂの前部に備えられたセンサ、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナにより形成された検知領域（Ｓ）内で第１掃除機１００ａを検知することができる。

また、図１１Ｃに示すように、第１掃除機１００ａが障害物１０に沿って所定の距離（Ｈ）をおいて走行して前方に対して左に９０°回転し、その後、図１１Ｄに示すように、連続して左に９０°回転して逆走（Ｒ）する場合も、所定の追従距離範囲を維持する間（例えば、図７Ａに示す距離（Ｄ１）以上を満たす間）、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの通過した軌跡、すなわち障害物１０に向かう直進走行を続けるように制御されるようにしてもよい。

さらに図１０を参照すると、図１０のステップＳ１０５０において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが長くなって所定の追従距離範囲以上になるか、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が短くなって基準範囲未満になるかを判断する（Ｓ１０６０）。

また、一例においては、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たしても、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が短くなって基準範囲未満になると、ステップＳ１０４０からステップＳ１０６０に直ちに移行する。

ここで、前記基準範囲は、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が走行を妨げるほどに近づいたか否かを判断する基準であり、例えば１０〜１５ｃｍであってもよい。よって、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が短くなって基準範囲未満になった場合、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとが衝突しないようにするための制御が要求される。

例えば、第１掃除機１００ａが走行方向を変更して変更された走行方向に走行し続ける場合、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは長くなるが、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離は次第に狭くなる。

次に、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が短くなって基準範囲未満になり、追従掃除機である第２掃除機１００ｂが回避走行する場合であるか否かを判断する（Ｓ１０７０）。

第２掃除機１００ｂが回避走行する場合であれば、第１掃除機１００ａの移動速度は減速され、第２掃除機１００ｂは回避走行した後にサーチモーションを行うように制御される（Ｓ１０８０）。この場合は、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の追従距離範囲を満たしても、回避走行に対応する動作を優先して行う。

図１１Ｅに示すように、第１掃除機１００ａが逆走（Ｒ）するに伴い、第２掃除機１００ｂとの離隔距離（ＤＲ）が基準範囲未満になったことが検知されると、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂと衝突しないように減速走行する。

第１掃除機１００ａが減速走行する間、第２掃除機１００ｂは、図１１Ｆに示すように、回避走行した後にサーチモーションを行う。例えば、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａから遠ざかる方向、すなわち右方向に移動し、その後移動した位置で第１掃除機１００ａの走行経路に従って第２掃除機１００ｂの本体を回転させるモーション（サーチモーション）を行う。

一例において、サーチモーションが行われる時点は、第１掃除機１００ａが回避走行のために減速し始めた時点であってもよい。また、他の例においては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が短くなって基準範囲になった時点でサーチモーションが行われるようにしてもよい。

サーチモーションは、第１掃除機１００ａの現在の走行方向を基準として、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方に位置するまで行われるようにしてもよい。このようにサーチモーションが行われる間、第１掃除機１００ａの走行に対応する追加軌跡の位置が第２掃除機１００ｂのメモリに保存される。よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の全長は増加する。

さらに、図１１Ｇに示すように、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の追従距離範囲を超えて臨界停止距離に到達すると、第１掃除機１００ａが走行を停止する。よって、第２掃除機１００ｂは、サーチモーションを中断し、メモリに保存された軌跡の位置を順次追従するように制御される。さらに、図１１Ｈに示すように、第２掃除機１００ｂは、図１１Ｂ〜図１１Ｄにおいて第１掃除機１００ａが走行した軌跡を追従して走行する。

さらに、図１１Ｉに示すように、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲以下になると、第１掃除機１００ａが走行を開始する。

ここで、第１掃除機１００ａの走行の再開は、図１１Ｉに示すように、第２掃除機１００ｂの前部に備えられたセンサにより形成された仮想領域（Ｓ）内で第１掃除機１００ａが検知された時点で行われるようにしてもよい。すると、第２掃除機１００ｂは、現在位置で、仮想領域（Ｓ）内に存在する第１掃除機１００ａの近い軌跡の位置から１つずつ追従して走行することができる。

さらに図１０を参照すると、ステップＳ１０７０において、第２掃除機１００ｂが回避走行及びサーチモーションを行う場合でなければ、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さがさらに長くならないように、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの移動速度を減少させるか又は第１掃除機１００ａを停止させる制御命令を出力する。

一例においては、第１掃除機１００ａが自ら移動速度を減少させるか又は停止する制御命令を出力するようにしてもよい。

具体的には、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲を超え、かつ臨界停止距離（例えば、９０ｃｍ〜１００ｃｍ）よりは短い間は、第１掃除機１００ａの移動速度を減少させる制御命令を出力するようにしてもよい。なお、第２掃除機１００ｂが前記所定の追従距離範囲内の複数の軌跡のうち第２掃除機１００ｂの現在位置に最も近い軌跡の位置を先に追従するように走行を制御してもよい。このとき、所定の追従距離範囲から外れた軌跡の位置は追従せずに無視又は除去してもよい。

また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さがさらに長くなって前記臨界停止距離に到達すると、第１掃除機１００ａは、走行を停止するようにしてもよい。

さらに、図１０のステップＳ１１１０において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が短くなって所定の追従距離範囲未満になると、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂの走行を停止し、第２掃除機１００ｂが所定時間後に第１掃除機１００ａの軌跡を追従するように制御する（Ｓ１１２０）。このような第２掃除機１００ｂの動作は、前述したように、第１掃除機１００ａの制御部により制御されるようにしてもよい。

ここで、前記所定時間は、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが長くなって所定の追従距離範囲を満たすまでの通常の所要時間であってもよい。

第２掃除機１００ｂは、走行を停止してから前記所定時間の間、その場で第１掃除機１００ａの軌跡を追跡するサーチモーションを行い、対応する軌跡の位置をメモリに保存する。

そして、前記所定時間が経過した後、又は第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たすことが検知された時点で、保存された軌跡の位置を順次追従して走行する。

一方、以上の実施形態において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れるか否かは、第２掃除機１００ｂにより検知されて保存された第１掃除機１００ａの軌跡の位置に基づいて決定されるようにしてもよい。

また、以上の実施形態において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れるか否かに対応する第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行は、第１掃除機１００ａの制御部により制御されるようにしてもよい。

図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃは、前述した本発明の実施形態による第１掃除機と第２掃除機間の追従制御の変形例を示し、以下、第１掃除機と移動デバイス間の追従制御について具体的に説明する。

ここで、追従制御とは、移動デバイスが第１掃除機の移動経路を追従して走行することのみを意味する。

図１２Ａに示すように、第１掃除機１００ａは、第２掃除機の代わりに移動デバイス２００と通信を行い、移動デバイス２００の追従を制御することができる。

ここで、移動デバイス２００は、掃除機能を備えないものであってもよく、走行機能を備えたものであればいかなる電子デバイスであってもよい。例えば、移動デバイス２００は、走行機能を備えた除湿機、加湿器、空気清浄機、空気調和機、スマートテレビ、人工知能スピーカ、デジタル撮影装置など、制限のない様々なホームデバイスやその他の電子デバイスを全て含む。

また、移動デバイス２００は、走行機能を備えるだけで十分であり、自ら障害物を検知する障害物検知機能や、定められた目的地まで走行するナビ機能は備えなくてもよい。

第１掃除機１００ａは、ナビ機能と障害物検知機能の両方を備えたロボット掃除機であり、移動デバイス２００の追従を制御することができる。第１掃除機１００ａは、乾式掃除機でもよく、湿式掃除機でもよい。

第１掃除機１００ａと移動デバイス２００とは、ネットワーク（図示せず）を介して通信を行うこともでき、直接通信を行うこともできる。

ここで、ネットワークを用いる通信は、例えば、ＷＬＡＮ、ＷＰＡＮ、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ、ＤＬＮＡ、ＷｉＢｒｏ、ＷｉＭＡＸなどを用いる通信であってもよい。また、直接通信は、例えば、ＵＷＢ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ、ＩｒＤＡなどを用いて行うものであってもよい。

第１掃除機１００ａと移動デバイス２００が近接距離にある場合は、第１掃除機１００ａの操作により、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａを追従するように設定することができる。

第１掃除機１００ａと移動デバイス２００が離れている場合は、例えば外部端末機３００の操作により、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａを追従するように設定することができる（図５Ａ参照）。

具体的には、外部端末機３００とのネットワーク通信を介して、第１掃除機１００ａと移動デバイス２００の追従関係を設定してもよい。ここで、外部端末機３００は、有線通信及び無線通信が可能な電子機器であり、例えばタブレットＰＣ、スマートフォン、ノートパソコンなどが挙げられる。外部端末機３００には、第１掃除機１００ａによる追従制御に関するアプリケーション（以下、「追従関連アプリケーション」という。）が１つ以上インストールされてもよい。

ユーザは、外部端末機３００にインストールされた追従関連アプリケーションを実行し、第１掃除機１００ａにより追従制御される移動デバイス２００を選択及び登録することができる。追従制御される移動デバイス２００が登録されると、外部端末機３００は、移動デバイス２００の製品情報を認識することができ、その製品情報をネットワークを介して第１掃除機１００ａに提供することができる。

外部端末機３００は、第１掃除機１００ａ及び登録された移動デバイス２００と通信を行い、第１掃除機１００ａの位置と登録された移動デバイス２００の位置を把握することができる。その後、外部端末機３００から送信された制御信号に基づいて、第１掃除機１００ａが登録された移動デバイス２００の位置に走行するか、又は登録された移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの位置に移動する。

第１掃除機１００ａと登録された移動デバイス２００の相対位置が前述した所定の追従距離範囲内であることが検知されると、その時点から第１掃除機１００ａによる移動デバイス２００の追従制御が開始される。その後は、外部端末機３００を介することなく、第１掃除機１００ａと移動デバイス２００との直接通信により、追従制御が行われる。

このような追従制御の設定は、外部端末機３００の操作により解除されるようにしてもよく、第１掃除機１００ａと移動デバイス２００が所定の追従距離範囲から外れることにより自動で終了するようにしてもよい。

ユーザは、第１掃除機１００ａ又は外部端末機３００を操作して、第１掃除機１００ａにより制御される移動デバイス２００を変更、追加、除去することができる。例えば、図１２Ｂに示すように、第１掃除機１００ａは、他の掃除機２００ａ又は１００ｂ、空気清浄機２００ｂ、加湿器２００ｃ及び除湿機２００ｄの少なくとも１つの移動デバイス２００に対して追従制御を行うことができる。

一般的に、移動デバイス２００の本然の機能、製品サイズ、走行能力は、第１掃除機１００ａの機能、製品サイズ、走行能力とは異なるので、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの移動経路をそのまま追従するには無理がある。例えば、走行モード、空間の地形的特性、障害物の大きさなどによっては、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの移動経路を追従することが困難な例外状況が存在する。

このような例外状況を考慮して、移動デバイス２００は、第１掃除機１００ａの移動経路を認知していても、移動経路の一部を省略して走行するか、又は待機するようにしてもよい。このために、第１掃除機１００ａが前述した例外状況に該当するか否かを検知し、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの移動経路に対応するデータをメモリなどに保存し、その後状況に応じて保存されたデータの一部を削除して走行するか、又は走行停止状態で待機するように制御してもよい。

図１２Ｃは第１掃除機１００ａと移動デバイス２００、例えば走行機能を備えた空気清浄機２００ｂの追従制御の例を示すものである。第１掃除機１００ａ及び空気清浄機２００ｂは、互いの相対位置を把握するための通信モジュールＡ、Ｂをそれぞれ備える。通信モジュールＡ、Ｂは、ＩＲ信号、超音波信号、搬送波周波数又はインパルス信号を放出及び受信するモジュールの１つであってもよい。通信モジュールＡ、Ｂを用いた相対位置の把握については詳細に説明したので、以下では説明を省略する。

空気清浄機２００ｂは、第１掃除機１００ａから走行命令（例えば、走行命令、走行方向及び走行速度を含む走行変更、走行停止など）に対応する走行情報を受信し、受信した走行情報に基づいて走行し、空気浄化を行う。よって、第１掃除機１００ａが動作する掃除空間に対してリアルタイムで空気浄化を行うことができる。また、第１掃除機１００ａは、移動デバイス２００の製品情報を把握しているので、前述した例外状況で空気清浄機２００ｂが第１掃除機１００ａの走行情報を記録し、一部を削除して走行するか、又は走行停止状態で待機するように制御してもよい。

以上説明したように、本発明の実施形態によるロボット掃除機及びその制御方法によれば、サーバを介することなく、追従掃除機が先頭掃除機を途切れることなく柔軟に追従しながら掃除を行うことができる。また、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて追従掃除機の追従走行を制御することにより、先頭掃除機の走行方向と追従掃除機の走行方向が異なるか、又は先頭掃除機と追従掃除機が互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことができる。さらに、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さと複数のロボット掃除機間の離隔距離をどちらも考慮して、先頭掃除機及び追従掃除機の走行を制御することができる。さらに、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが短くなれば、追従掃除機の移動速度を減少させるか、又はその場で先頭掃除機の軌跡を追従するようにし、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが長くなれば、先頭掃除機の移動速度を減少させるか、又は停止させることにより、追従掃除機が先頭掃除機を逃すことなく追従するようにし、視覚的に安定した追従制御を行うことができる。

前述した本発明は、プログラム記録媒体にコンピュータ可読コードで実現することができる。コンピュータ可読媒体には、コンピュータシステムにより読み取り可能なデータが記録されるあらゆる種類の記録装置が含まれる。コンピュータ可読媒体には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Disk）、ＳＤＤ（Silicon Disk Drive）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ記憶装置などが含まれ、かつ搬送波（例えば、インターネットによる送信）状に実現されるものも含まれる。さらに、コンピュータには、制御部（１８００）が含まれる。よって、本発明の詳細な説明は単なる例示にすぎず、あらゆる面で制限的に解釈されてはならない。本発明の範囲は請求の範囲の合理的解釈により定められるべきであり、本発明の等価的範囲内でのあらゆる変更が本発明の範囲に含まれる。

Claims (18)

1. 本体を移動させる走行部と、
   信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、
   前記信号を用いて前記他の移動ロボットの位置を認識し、前記認識された位置に基づいて前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を追従するように、前記走行部を制御する制御部とを含み、
   前記制御部は、
   前記本体が追従すべき軌跡の長さが所定の範囲から外れることに対応して、前記本体又は前記他の移動ロボットの走行速度を変更する制御命令を出力することを特徴とする移動ロボット。
2. 前記制御部は、
   前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点の位置と前記本体の現在位置に基づいて、前記追従すべき軌跡の長さを決定することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
3. 前記制御部は、
   前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点の位置を検知し、前記複数の地点の位置に対応する情報を所定の距離単位で保存し、
   前記保存された情報に基づいて、前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲から外れることを検知することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
4. 前記制御部は、
   前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を維持する間、前記本体が前記保存された情報に対応する前記複数の地点を順次追従するように制御し、
   前記保存された情報は、前記本体が対応地点を走行した後に削除されることを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
5. 前記制御部は、
   前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、前記他の移動ロボットの移動速度を減少させる制御命令を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
6. 前記制御部は、
   前記本体が追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を超えて臨界停止距離に到達することに対応して、前記他の移動ロボットの走行を停止させる制御命令を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
7. 前記制御部は、
   前記本体が追従すべき軌跡の長さが短くなって前記所定の範囲未満になると、前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
8. 前記制御部は、
   前記認識された位置を用いて前記本体と前記他の移動ロボットとの離隔距離をモニタし、
   前記本体が追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を維持する間に前記本体と前記他の移動ロボットとの離隔距離が短くなって所定の範囲未満になることに対応して、前記他の移動ロボットの移動速度を減少させる制御命令を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
9. 前記制御部は、
   前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、前記所定の範囲内の軌跡を形成する複数の地点のうち前記本体の現在位置に近い地点を追従するように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
10. 前記制御部は、
    前記本体が追従すべき軌跡の長さが短くなって前記所定の範囲未満になると、前記本体の現在位置で前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点を追従するためのモーションを行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
11. 前記制御部は、
    前記モーションを行う間に前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲になると、前記モーションを終了して前記複数の地点のうち前記本体の現在位置に近い地点を追従するように、前記本体の走行を制御することを特徴とする請求項１０に記載の移動ロボット。
12. 第１移動ロボット及び第２移動ロボットを含む複数の移動ロボットであって、
    前記第１移動ロボットは、信号を放出する前記第２移動ロボットと通信して前記第２移動ロボットの位置を認識し、前記認識された位置に基づいて前記第２移動ロボットが前記第１移動ロボットの移動に対応する軌跡を追従するように制御し、
    前記第２移動ロボットは、信号を放出する前記第１移動ロボットと通信して前記第１移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点を検知し、前記検知された複数の地点を順次追従し、
    前記第１移動ロボットは、
    前記第２移動ロボットが追従すべき軌跡の長さが所定の範囲から外れることが検知されると、前記第１移動ロボット又は前記第２移動ロボットの移動速度を変更する制御命令を出力することを特徴とする複数の移動ロボット。
13. 前記第１移動ロボットは、前記第１移動ロボットの移動に対応する軌跡を形成する複数の地点の位置と前記第２移動ロボットの相対位置に基づいて、前記第２移動ロボットが追従すべき軌跡の長さを決定することを特徴とする請求項１２に記載の複数の移動ロボット。
14. 前記第２移動ロボットは、前記検知された複数の地点の位置に対応する情報を所定の距離単位で保存し、
    前記第１移動ロボットは、前記第２移動ロボットに保存された情報に基づいて、前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲から外れることを検知し、
    前記第２移動ロボットは、
    前記追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を満たす間、前記保存された情報に対応する複数の地点を順次走行し、前記走行した地点に対応する情報を削除することを特徴とする請求項１２に記載の複数の移動ロボット。
15. 移動ロボットの本体が信号を放出する他の移動ロボットと通信し、前記他の移動ロボットの相対位置を認識するステップと、
    前記認識された相対位置に基づいて前記他の移動ロボットの移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行を制御するステップと、
    前記本体が追従すべき前記他の移動ロボットの軌跡の長さが所定の範囲から外れることを検知するステップと、
    前記検知に対応して、前記本体又は前記他の移動ロボットの移動速度を変更する制御命令を出力するステップとを含むことを特徴とする移動ロボットの制御方法。
16. 前記制御命令を出力するステップは、
    前記本体が追従すべき軌跡の長さが長くなって前記所定の範囲以上になると、前記他の移動ロボットの移動速度を減少させる制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の移動ロボットの制御方法。
17. 前記制御命令を出力するステップは、
    前記本体が追従すべき軌跡の長さが前記所定の範囲を超えて臨界停止距離に到達したことが検知されると、前記他の移動ロボットの走行を停止させる制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の移動ロボットの制御方法。
18. 前記制御命令を出力するステップは、
    前記本体が追従すべき軌跡の長さが短くなって前記所定の範囲未満になると、前記本体の走行を停止する制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の移動ロボットの制御方法。

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