KR100728225B1 - 이동로봇의 구동 방법 및 그를 이용한 이동로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동로봇에 관한 것으로 보다 상세하게는 이동로봇 주행시 이동로봇의 주위에 위치한 장애물과 바닥면의 상태를 감지하여 최적의 구동 모드로 자동 전환하는 이동로봇의 구동 기술에 관한 것이다.

본 발명에 따른 이동로봇은 정해진 임무수행 공간을 이동하기 위한 주행수단과; 주행 선상에서 바닥의 이물질을 청소하는 청소수단과; 임무수행 공간 내의 장애물 유무와 바닥 상태를 포함하는 환경정보를 감지하여 출력하는 환경 감지부와; 상기 환경 감지부로부터 출력되는 환경정보에 따라 다수의 구동 모드 중 적절한 구동 모드를 선택하여 설정하는 제어부를 포함하여 구성된다.

이동로봇, 청소로봇

Description

이동로봇의 구동 방법 및 그를 이용한 이동로봇{Driving method for moving robot and moving robot using the method}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 한 예인 청소로봇을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 구동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

본 발명은 이동로봇에 관한 것으로 보다 상세하게는 이동로봇 주행시 이동로봇의 주위에 위치한 장애물과 바닥면의 상태를 감지하여 최적의 구동 모드로 자동 전환하는 이동로봇의 구동 기술에 관한 것이다.

로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일환으로 사용되거나, 인간이 견딜 수 없는 극한의 환경에서 인간을 대신하여 정보를 수집하거나 채집하는데 사용되어 왔다. 이러한 로봇공학 분야는 근래에 들어 최첨단 우주개발산업에 사용되면서 발전을 거듭하여 왔고, 최근에 들어서는 인간 친화적인 가정용 로봇이 개발되기에 까지 이르렀다. 이러한 인간 친화적인 가정용 로봇의 대표적인 예가 바로 청소 로봇이다.

이동로봇의 하나인 청소로봇은 주택 또는 사무실과 같은 일정한 청소구역을 스스로 구동하면서, 먼지 또는 이물질을 흡입하는 기기이다. 이 같은 청소로봇은 먼지 또는 이물질을 흡입하는 일반적인 진공 청소기로 구성되는 청소수단 이외에 해당 청소로봇을 주행시키는 우륜 및 좌륜모터를 포함하는 주행수단과, 청소구역 내에 있는 다양한 장애물과 충돌하지 않고 회피하여 주행할 수 있도록 다수의 감지센서와, 장치 전반을 제어하는 제어부 등으로 구성되어 있다.

이러한 청소로봇은 청소구역을 주행하면서 청소로봇에 설치된 장애물 감지센서에 장애물이 감지될 경우 진행방향을 전환하여 장애물을 회피함으로써 청소구역의 청소를 계속하도록 한다.

일반적으로 이동로봇은 그 사용범위와 환경에 따라 그에 적절한 동작을 수행 할 수 있도록 다양한 구동 모드가 프로그램되어 있다. 따라서 사용자는 이동로봇이 임무를 수행할 공간의 환경을 판단하고, 그에 적절한 구동 모드를 수동으로 세팅함으로써, 이동로봇을 사용할 수 있다.

그러나 이동로봇이 자동 주행하며 임무를 수행하는 공간의 예를 들면, 장애물의 배치, 복잡도, 주행하는 바닥의 상태와 같은 환경은 일정하지 않다. 또한, 임무수행 공간 내에서도 국부적으로 그 환경이 상이하다.

따라서, 이동로봇을 임무 수행 공간에서 환경에 적절하게 사용하기 위해서는 하는 사용자가 매번 임무수행 공간의 환경을 판단하고, 그에 적절하게 구동할 수 있는 구동 모드로 세팅해야하며, 임무수행 공간 내에서 국부적으로 다른 환경에 따 라 구동 모드를 재설정해야 하는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 그 목적은 이동로봇이 임무를 수행하는 공간의 환경정보를 감지하여 그에 적절한 구동 모드로 자동설정하여 구동하는 이동로봇의 구동 방법 및 그를 이용한 이동로봇을 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동로봇은 다수의 장애물 감지 수단과, 주행시 바닥 상태를 산출하여 다수의 구동 모드 중에서 최적의 구동 모드를 선택하여 자동으로 설정한다.

이에 따라 본 발명에 따른 이동로봇은 정해진 임무수행 공간을 이동하기 위한 주행수단과, 임무수행 공간 내의 장애물 유무와 바닥 상태를 포함하는 환경정보를 감지하여 출력하는 환경 감지부와, 환경 감지부로부터 출력되는 환경정보에 따라 다수의 구동 모드 중 적절한 구동 모드를 선택하여 설정하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 환경 감지부는 이동로봇 임무수행 공간 내의 장애물들을 감지하여 출력하는 하나 이상의 장애물 감지 센서를 포함하는 장애물 감지부와, 이동로봇 주행 상의 바닥 정보를 감지하여 출력하는 하나 이상의 바닥 감지 센서를 포함하는 바닥정보 감지부를 포함한다.

장애물 감지부와 바닥정보 감지부를 통해 감지된 정보는 제어부로 출력되며, 제어부는 장애물 감지부로부터 출력되는 장애물 감지신호와 바닥정보 감지부로부터 출력되는 바닥 정보를 통해 해당 공간의 환경을 판단하여 다수의 구동 모드 중에서 해당 환경에 최적의 구동 모드를 선택하여 설정한다.

따라서, 이동로봇은 임무를 수행하는 공간의 환경정보를 수집하여 자동으로 구동 모드를 변경함으로써, 사용자가 이동로봇이 임무를 수행하는 공간의 환경에 따라 직접 구동 모드를 설정해야하는 불편함을 방지하는 장점을 갖는다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 또한, 본 발명의 이동로봇을 그 대표적인 예인 청소로봇으로 가정하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 한 예인 청소로봇을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 청소로봇은 청소로봇의 구동 전원을 공급하는 배터리(110)와, 청소로봇 구동을 위한 운영프로그램이 저장된 메모리(120)와, 임무수행 공간을 이동하기 위한 주행수단(130)과, 주행 선상에서 바닥의 이물질을 청소하는 청소수단(140)과, 임무수행 공간 내의 장애물 유무와 바닥 상태를 포함하는 환경정보를 감지하여 출력하는 환경 감지부(150)와, 장치 전반을 제어하며, 환경 감지부(150)로부터 출력되는 환경정보에 따라 다수의 구동 모드중 적절한 구동 모드를 선택하여 설정하는 제어부(160)를 포함하여 구성된다.

메모리(120)는 읽고 쓰기가 가능한 예를 들면, EEPROM, 플래시 메모리와 같 은 비휘발성 메모리가 사용되며, 청소로봇의 구동을 위한 운영 프로그램 및 그에 따른 데이터가 저장된다. 메모리(120)에 저장된 제어부(160)에 의해 엑세스 제어된다.

주행수단(130)은 제어부(160)로부터 출력되는 제어신호에 따라 청소로봇을 임무수행 구역에서 주행시키며, 배터리(110)로부터 전원을 공급받아 청소로봇을 주행시키는 우륜 및 좌륜모터(131, 132)를 포함한다. 우륜 및 좌륜모터(131, 132)는 전원에 의해 발생하는 회전력을 청소로봇 배면에 구비되며, 회전축으로 연결된 바퀴를 회전시킴으로써, 청소로봇을 주행시킨다.

청소수단(140)은 제어부(160)의 제어신호에 따라 바닥에서 감지된 먼지 또는 이물질을 흡입하여 제거한다. 청소수단(140)은 먼지 또는 이물질을 흡입하는 흡입장치(141)와, 흡입장치(141) 의해 집진 된 먼지 및 이물질을 수납하는 먼지 수납부(142)로 구성된다. 제어부(160)로부터 제어신호가 수신되면, 청소수단(140)은 흡입장치(141)를 구동시키며, 흡입장치(141)는 바닥에 떨어진 먼지 또는 이물질을 흡입하여 먼지수납부에 수납함으로써 청소기능을 수행한다. 이러한 청소수단(140)은 일반적인 진공청소기와 유사한 구성을 갖는다.

부가적으로 청소수단(140)은 바닥에 물과 같은 액체가 있을 경우 이를 청소하는 걸레가 구비될 수 있다. 이러한 걸레는 청소로봇의 배면에 수납되며, 제어부(160)의 제어신호에 따라 수납된 걸레가 인출되어 주행하면서 바닥의 물기를 제거한다.

환경 감지부(150)는 예를 들면, 주택 내의 거실, 침실, 주방과 같은 청소로 봇이 임무를 수행하는 공간에 위치한 장애물 감지와 바닥 정보를 포함하는 환경정보를 수집하여 제어부(160)로 출력한다.

환경 감지부(150)는 이동로봇 임무수행 공간 내의 장애물들을 감지하여 출력하는 하나 이상의 장애물 감지 센서를 포함하는 장애물 감지부(151)와, 이동로봇 주행 상의 바닥 정보를 감지하여 출력하는 하나 이상의 바닥 감지 센서를 포함하는 바닥정보 감지부(152)를 포함하여 구성된다.

장애물 감지부(151)는 청소로봇의 정면에 구비되는 하나 이상의 예를 들면, 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 레인지 파인더와 같은 감지수단을 이용하여 청소로봇으로부터 소정 거리 이내의 장애물을 감지하고, 제어부(160)로 감지신호를 출력한다.

적외선 센서는 적외선을 조사하는 발광부와 발광부에 의해 조사된 적외선이 장애물에 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하는 수광부로 구성된다. 이와 같은 적외선 센서는 공지된 기술적 구성으로, 참고적으로 설명하면 각각의 물체는 적외선에 대한 고유한 반사율을 가지고 있다. 따라서, 적외선 센서의 발광부에 의해 조사된 적외선은 전방의 물체 즉, 장애물에 반사되어 수광부로 입력되게 된다.

이때 입력된 적외선은 장애물의 흡수 및 난반사에 의해 최초에 조사된 적외선보다 적은 광량을 나타내게 되기 때문에 이를 통해 장애물의 존재 여부를 감지하고, 발광부의 적외선 조사 후 장애물에 반사되어 수광부를 통해 입력되는 시간을 측정하여 장애물과의 거리를 산출한다.

초음파 센서는 초음파를 발산하는 초음파 발산부와 발산된 초음파가 장애물 에 반사되어 되돌아오는 반사파를 수신하는 초음파 수신부로 구성된다. 초음파 발산부에 의해 발산된 초음파는 장애물에 반사되어 초음파 수신부로 수신되며, 초음파 센서는 초음파 발산 시간과 수신 시간을 통해 장애물 감지 및 해당 장애물과 청소로봇 간의 거리를 산출할 수 있다.

레이저 레인지 파인더 역시 레이저를 조사하여 장애물에 반사되어 돌아오는데 소요되는 시간을 측정하여 장애물의 감지 및 해당 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.

바닥정보 감지부(152)는 청소로봇의 배면에 구비될 수 있으며, 청소로봇이 주행 상의 바닥면을 감지하여 제어부(160)로 감지신호를 출력한다. 바닥정보 감지부(152)는 예를 들면, 하나 이상의 적외선 센서로 구현될 수 있다.

적외선 센서는 상술한 바와 같이, 적외선을 조사하는 발광부와 발광부에 의해 조사된 적외선이 장애물에 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하는 수광부로 구성되며, 적외선에 대한 물체의 고유 반사율을 이용하여 바닥에 떨어진 먼지 또는 이물질을 감지하고, 감지된 바닥 정보를 제어부(160)로 출력한다.

또한, 바닥정보 감지부(152)는 CMOS 또는 CCD와 같은 촬상 소자를 이용한 소형의 카메라로 구현될 수 있다. 카메라는 청소로봇의 배면에 위치하여, 바닥을 촬영하여 촬영된 영상을 제어부(160)로 출력한다. 제어부(160)는 카메라로부터 출력되는 영상을 처리하여 바닥 상태를 산출한다.

환경 감지부(150)의 장애물 감지부(151) 또는 바닥정보 감지부(152)에 의해 감지되어 제어부(160)로 출력되는 장애물 감지신호 또는 바닥 정보는 전압 레벨일 수 있다. 따라서 마이크로프로세서와 같은 디지털 소자로 구현될 수 있는 제어부(160)에 적합한 디지털 신호로 변환하여 출력하는 과정이 필요하다.

아날로그/디지털 변환기(170)는 장애물 감지부(151) 또는 바닥정보 감지부(152)로부터 출력되는 전압과 같은 환경정보를 디지털 소자로 구현되는 제어부(160)에 적합한 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 이때 변환되는 디지털 신호는 장애물 감지부(151) 또는 바닥정보 감지부(152)로부터 출력되는 환경정보에 따라 서로 다른 값을 가지는 이진화 디지털 신호로 변환되어 출력된다.

제어부(160)는 메모리(120)에 저장되는 청소로봇 장치 전반을 제어하며, 환경 감지부(150)로부터 출력되는 환경정보에 따라 다수의 구동 모드 중에서 최적의 구동 모드를 선택하고 이를 설정한다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(160)는 청소로봇의 운영 프로그램으로부터 출력되는 제어명령에 따라 청소로봇을 주행시키는 주행수단(130)을 제어하는 주행 제어부(161)와, 장애물 감지부(151)로부터 출력되는 장애물 감지신호에 따라 해당 장애물과의 거리를 산출하여 출력하는 장애물 밀집도 산출부(162)와, 바닥정보 감지부(152)로부터 출력되는 바닥정보를 통해 바닥의 상태를 산출하여 출력하는 바닥 상태 측정부(163)와, 바닥 상태 측정부(163)에 의해 산출된 바닥 상태와 장애물 밀집도 산출부(162)를 통해 산출된 장애물과의 거리 정보에 따라 다수의 구동 모드 중 하나를 선택하여 청소수단(140)과 주행 수단으로 제어신호를 출력하는 구동 모드 설정부(164)를 포함한다.

장애물 밀집도 산출부(162)는 장애물 감지부(151)의 예를 들면, 적외선 센 서, 초음파 센서, 레이저 레인지 파인더와 같은 감지수단에 의해 발산되는 적외선, 초음파, 레이저가 청소로봇의 전방의 물체 즉, 장애물에 반사되어 다시 되돌아오는데 소요되는 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 측정한다.

또한, 장애물 밀집도 산출부(162)는 장애물 감지부(151)로부터 출력되는 장애물 감지신호와, 해당 장애물의 거리정보를 이용하여 청소로봇을 중심으로 소정 범위 내에 위치한 장애물의 수를 판단하고, 이를 통해 장애물의 밀집도를 산출하여 구동 모드 설정부(164)로 출력한다.
장애물의 밀집도는 청소로봇을 중심으로 소정 범위 내에 위치한 장애물의 수를 말하는 것으로 장애물 밀집도 산출부(162)는 장애물 감지부(151)로부터 출력되는 장애물 감지 신호와 해당 장애물의 거리 정보를 이용하여 청소로봇의 소정 범위 이내에 위치한 장애물의 수를 판단하여 산출한다.

주행 제어부(161)는 장애물 밀집도 산출부(162)에 의해 출력되는 장애물과의 거리가 소정 거리 이내로 접근하였을 경우 장애물과의 충돌을 회피하기 위해 정해진 회피 알고리즘에 따라 주행수단(130)을 제어한다.

바닥 상태 측정부(163)는 바닥정보 감지부(152)로부터 출력되는 바닥 정보를 통해 청소로봇이 주행중인 예를 들면, 바닥에 떨어진 먼지 또는 이물질의 종류, 해당 이물질이 소정 범위의 바닥 면적에서 차지하는 비율과 같은 바닥의 상태를 측정하여, 측정된 상태정보를 구동 모드 설정부(164)로 출력한다.

바닥정보 감지부(152)의 적외선 센서는 수광부로 입력되는 적외선에 대한 물체의 고유 반사율을 이용하여 소정 범위의 바닥에 존재하는 먼지 또는 이물질을 감지하고, 감지된 바닥 정보를 바닥 상태 측정부(163)로 출력한다.

바닥 상태 측정부(163)는 수신된 바닥 정보를 통해 소정 범위의 바닥에서 감지되는 먼지의 밀도 또는 이물질이 차지하는 범위의 비율을 산출하고, 산출된 비율에 따라 다수의 단계를 갖는 결과에 따른 바닥 상태정보를 구동 모드 설정부(164)로 출력한다.

부가적으로 바닥정보 감지부(152)는 CMOS 또는 CCD와 같은 촬상 소자를 이용한 소형의 카메라로 구현될 수 있다. 카메라는 청소로봇의 배면에 위치하여, 바닥을 촬영하여 촬영된 영상을 바닥 상태 측정부(163)로 출력한다.

바닥 상태 측정부(163)는 카메라로부터 출력되는 영상에서 배경과 다른 물체 즉, 먼지 또는 이물질을 감지하여, 감지된 먼지의 밀도 또는 이물질이 차지하는 범위의 비율을 산출하고, 산출된 비율에 따라 다수의 단계를 갖는 결과에 따른 바닥 상태정보를 구동 모드 설정부(164)로 출력한다.

구동 모드 설정부(164)는 장애물 밀집도 산출부(162)와 바닥 상태 측정부(163)에 의해 출력되는 거리정보와 바닥 상태정보를 포함하는 환경정보를 수신하여 다수의 구동 모드중에서 해당 환경에 가장 적합한 구동 모드를 선택하고, 이를 청소수단(140) 또는 주행 제어부(161)로 제어신호를 출력함으로써, 해당 구동 모드를 설정하도록 한다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 구동 모드는 바닥 상태 측정부(163)에 의해 출력되는 바닥 상태 정보에서 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상일 경우 이동로봇의 주행 속도를 감소하여 청소임무를 수행하는 집중 청소 모드와, 장애물 감지부(151)에 의해 감지되는 장애물이 소정개수 이상 감지될 경우 장애물에 근접하여 청소 기능을 수행하도록 장애물 회피 거리를 감소시키는 구석 청소 모드와, 바닥 상태 측정부(163)에 의해 감지되는 이물질이 액체일 경우 물청소 기능을 수행하는 물청소 모드를 포함할 수 있다.

집중 청소 모드는 바닥 상태 측정부(163)로부터 출력되는 바닥 상태 정보에 서 먼지의 밀도가 소정 값 이상이거나, 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상일 경우 설정되는 모드이다.

구동 모드 설정부(164)는 먼지의 밀도 또는 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상일 경우 청소로봇의 주행 속도를 줄임으로써, 청소수단(140)이 보다 효과적으로 먼지 또는 이물질을 청소하도록 주행 제어부(161)로 제어신호를 출력한다. 부가적으로 일정한 거리를 다수회 왕복하도록 주행 제어부(161)로 제어신호를 출력함으로써, 보다 효과적이고 집중적인 청소가 가능하다.

구석 청소 모드는 청소로봇이 임무를 수행하는 구역에서 감지되는 장애물의 밀집도가 소정 값 이상일 경우 설정되는 모드이다. 구동 모드 설정부(164)는 장애물 밀집도 산출부(162)에 의해 산출되어 출력되는 장애물의 밀집도를 수신하여, 장애물 밀집도가 소정 값 이상일 경우 장애물을 회피하기 위한 회피거리를 재조정함으로써, 장애물에 보다 근접하여 청소기능을 수행할 수 있도록 한다. 이와 같은 모드는 구석과 같은 구역에서 보다 효과적인 청소가 가능하다.

장애물 밀집도 산출부(162)는 장애물 감지부(151)로부터 출력되는 장애물 감지신호를 수신하여 장애물의 수를 파악하고, 장애물 밀집도 산출부(162)를 통해 산출된 장애물과의 거리정보를 이용하여 청소로봇을 중심으로 소정 범위 내에 위치한 장애물의 밀집도를 산출한다.

물청소 모드는 바닥 상태 측정부(163)에 의해 측정된 바닥에서 물과 같은 액체가 감지되었을 경우 물청소 기능을 수행하는 모드이다. 예를 들어 설명하면, 바닥 상태 측정부(163)에 의해 출력되는 바닥 상태 정보에서 물기가 발견될 경우, 구 동 모드 설정부(164)는 청소수단(140)으로 물청소 기능에 따른 제어신호를 출력한다. 이에 청소수단(140)은 청소로봇의 배면에 수납된 걸레를 인출하여 바닥에 접촉시켜, 바닥에 있는 물기를 제거한다.

따라서, 본 발명에 따른 이동로봇은 임무를 수행하는 공간의 환경정보를 수집하여 그에 적절한 구동 모드를 자동으로 변경함으로써, 사용자가 이동로봇이 임무를 수행하는 공간의 환경에 따라 직접 구동 모드를 설정해야하는 불편함을 방지하는 장점을 갖는다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 구동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동로봇의 구동 방법은 이동로봇 주위의 장애물을 감지하는 장애물 감지 수단으로부터 출력되는 장애물 감지신호를 수신하여 해당 장애물과의 거리를 산출하는 단계와, 주행중인 이동로봇의 바닥의 상태정보를 추출하는 단계와, 산출된 바닥 상태 또는 감지된 장애물의 수에 따라 다수의 구동 모드 중 적절한 구동 모드를 선택하여 적용하는 단계를 포함한다.

사용자가 청소로봇의 구동 명령을 입력하면, 청소로봇은 해당 구동 명령에 따라 메모리(120)에 저장된 운영 프로그램을 엑세스하여 구동하며, 제어부(160)는 주행수단(130)으로 제어신호를 출력하여 임무수행 공간을 자동으로 주행하도록 한다.

또한, 제어부(160)는 청소로봇은 주행 중에 전면에 구비되는 하나 이상의 장애물 감지 센서를 포함하는 장애물 감지부(151)를 구동하는 동시에, 청소로봇의 배 면에 구비되는 바닥정보 감지부(152)를 구동시킨다. 장애물 감지부(151)와 바닥정보 감지부(152)는 소정 주기마다 장애물과 바닥의 정보를 감지하여 제어부(160)로 출력한다.

제어부(160)의 장애물 밀집도 산출부(162)는 장애물 감지부(151)로부터 출력되는 장애물 감지신호를 수신하여(S101), 청소로봇을 중심으로 소정 거리 이내에 위치한 장애물의 수를 파악하고, 각각의 장애물과의 거리를 산출하여 해당 구역에서의 장애물의 밀집도를 산출하여 구동 모드 설정부(164)로 출력한다(S103).

또한, 제어부(160)의 바닥 상태 산출부는 바닥정보 감지부(152)로부터 출력되는 바닥 정보를 수신하여 청소로봇 주행상에 있는 바닥의 예를 들면, 바닥에서 감지된 먼지의 밀도 또는 이물질이 차지하는 범위의 비율을 산출하고, 산출된 비율에 따라 다수의 단계를 갖는 결과에 따른 바닥 상태정보를 구동 모드 설정부(164)로 출력한다(S105).

구동 모드 설정부(164)는 장애물 밀집도 산출부(162) 또는 바닥 상태 측정부(163)로부터 출력되는 장애물의 밀집도와 바닥 상태 정보를 포함하는 환경정보를 수신하여 다수의 구동 모드 즉, 청소 모드중에서 측정된 환경에 적절한 청소 모드를 선택하여 청소로봇의 구동을 설정한다(S107), (S109).

구동 모드 설정부(164)는 바닥 상태 측정부(163)로부터 출력되는 바닥 상태 정보에서 먼지의 밀도가 소정 값 이상이거나, 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상일 경우 집중 청소 모드를 설정할 수 있다.

집중 청소 모드는 먼지의 밀도 또는 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상 일 경우 청소로봇의 주행 속도를 줄임으로써, 청소수단(140)이 보다 효과적으로 먼지 또는 이물질을 청소하도록 하는 모드이다.

구동 모드 설정부(164)는 먼지의 밀도 또는 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상일 경우 주행 제어부(161)로 청소 로봇의 주행 속도 감소에 따른 제어 신호를 출력한다. 주행 제어부(161)는 구동 모드 설정부(164)의 제어신호를 수신하여 주행수단(130)을 제어하여 주행속도를 줄인다.

부가적으로 집중 청소 모드는 일정한 거리를 다수 회 왕복하여 해당 구역을 재차 청소할 수 있도록 한다. 이에 따라 구동 모드 설정부(164)는 일정한 거리를 다수 회 왕복하도록 주행 제어부(161)로 제어신호를 출력함으로써, 보다 효과적이고 집중적인 청소가 가능하다.

구동 모드 설정부(164)는 장애물 밀집도 산출부(162)로부터 출력되는 장애물 밀집도가 소정 값 이상일 경우 구석 청소 모드를 설정할 수 있다.

구석 청소 모드는 청소로봇이 임무를 수행하는 구역에서 감지되는 장애물의 밀집도가 소정 값 이상일 경우 설정되는 모드이다. 구동 모드 설정부(164)는 장애물 밀집도 산출부(162)에 의해 산출되어 출력되는 장애물의 밀집도를 수신하여, 장애물 밀집도가 소정 값 이상일 경우 장애물을 회피하기 위한 회피거리를 재조정함으로써, 장애물에 보다 근접하여 청소기능을 수행할 수 있도록 한다. 이와 같은 모드는 구석과 같은 구역에서 보다 효과적인 청소가 가능하다.

구동 모드 설정부(164)는 바닥 상태 산출부로부터 출력되는 바닥 상태 정보에서 물과 같은 액체가 바닥에 존재하는 경우 물청소 모드를 설정할 수 있다.

물청소 모드는 바닥 상태 측정부(163)에 의해 측정된 바닥에서 물과 같은 액체가 감지되었을 경우 물청소 기능을 수행하는 모드이다. 구동 모드 설정부(164)는 바닥 상태 측정부(163)에 의해 출력되는 바닥 상태 정보에서 액체 즉, 물기가 발견될 경우, 구동 모드 설정부(164)는 청소수단(140)으로 물청소 기능에 따른 제어신호를 출력한다. 이에 청소수단(140)은 청소로봇의 배면에 수납된 걸레를 인출하여 바닥에 접촉시켜, 바닥에 있는 물기를 제거한다.

또한, 구동 모드 설정부(164)는 사용자로부터 구동 종료명령이 입력되기까지 소정 주기 마다 장애물 감지부(151)와 바닥 상태 측정부(163)로부터 출력되는 환경정보를 수신하여 장애물의 밀집도와 바닥 상태가 변화량을 감지하여 구동 모드를 재설정한다(S111).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동로봇 구동 방법 및 그를 이용한 이동로봇은 임무를 수행하는 공간의 환경정보를 수집하여 자동으로 구동 모드를 변경함으로써, 사용자가 이동로봇이 임무를 수행하는 공간의 환경에 따라 직접 구동 모드를 설정해야하는 불편함을 방지하는 장점을 갖는다.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 정해진 임무수행 공간을 이동하기 위한 주행수단과;

   주행 선상에서 바닥의 이물질을 청소하는 청소수단과;

   임무수행 공간 내의 장애물 유무와 바닥 상태를 포함하는 환경정보를 감지하여 출력하되, 임무수행 공간 내의 장애물들을 감지하여 감지 신호를 출력하는 하나 이상의 장애물 감지 센서를 포함하는 장애물 감지부와, 주행 상의 바닥 정보를 감지하여 출력하는 하나 이상의 바닥 감지 센서를 포함하는 바닥정보 감지부를 포함하는 환경 감지부와;

   상기 환경 감지부로부터 출력되는 환경정보에 따라 다수의 구동 모드중 적절한 구동 모드를 선택하여 설정하되, 상기 주행수단을 제어하는 주행 제어부와, 상기 장애물 감지부로부터 출력되는 장애물 감지신호를 수신하여 각각의 장애물들과의 거리 정보와 장애물의 수를 산출하고, 산출된 거리정보를 이용하여 이동로봇을 중심으로 소정 범위 이내에 위치한 장애물의 수를 파악하여 장애물의 밀집도를 산출하는 장애물 밀집도 산출부와, 상기 바닥정보 감지부로부터 출력되는 바닥정보를 통해 바닥의 상태를 산출하여 출력하는 바닥 상태 측정부와, 상기 바닥 상태 측정부에 의해 산출된 바닥 상태와 상기 장애물 밀집도 산출부를 통해 산출된 장애물과의 거리 정보에 따라 다수의 구동 모드 중 하나를 선택하여 상기 청소수단과 주행 제어부로 제어신호를 출력하는 구동 모드 설정부를 포함하는 제어부;

   를 포함하는 이동로봇.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 구동 모드가:

   상기 바닥 상태 측정부에 의해 출력되는 바닥 상태 정보에서 먼지의 밀도 또는 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상일 경우 상기 이동로봇의 주행 속도를 감소하거나 일정 거리를 다수회 왕복하여 청소임무를 수행하는 집중 청소 모드를 포함하는 이동로봇.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 구동 모드가:

   상기 장애물 밀집도 산출부에 산출된 장애물의 밀집도가 소정 값 이상일 경우 장애물에 근접하여 청소 기능을 수행하도록 장애물 회피 거리를 조정하는 구석 청소 모드를 포함하는 이동로봇.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 구동 모드가:

   상기 바닥 상태 측정부에 의해 감지되는 이물질이 액체일 경우 물청소 기능 을 수행하는 물청소 모드를 포함하는 이동로봇.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 이동로봇이 청소로봇인 것을 특징으로 하는 이동로봇.
8. a) 이동로봇 주위의 장애물을 감지하는 장애물 감지 수단으로부터 출력되는 장애물 감지신호를 수신하여 각각의 장애물들과의 거리 정보와 장애물의 수를 산출하고, 산출된 거리정보를 이용하여 이동로봇을 중심으로 소정 범위 이내에 위치한 장애물의 수를 파악하여 장애물의 밀집도를 산출하여 출력하는 단계와;

   b) 주행중인 이동로봇의 바닥의 상태정보를 추출하는 단계와;

   c) 산출된 바닥 상태 또는 감지된 장애물의 수에 따라 다수의 구동 모드 중 적절한 구동 모드를 선택하여 적용하는 단계;

   를 포함하는 이동로봇의 구동 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 구동 모드가:

   상기 b) 단계를 통해 추출된 바닥 상태 정보에서 이물질이 차지하는 비율이 소정 값 이상일 경우 상기 이동로봇의 주행 속도를 감소하여 청소 기능을 수행하는 집중 청소 모드를 포함하는 이동로봇의 구동 방법.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 구동 모드가:

    상기 a) 단계에 산출된 장애물의 밀집도가 소정 값 이상일 경우 장애물에 근 접하여 청소 기능을 수행하도록 장애물 회피 거리를 조정하는 구석 청소 모드를 포함하는 이동로봇의 구동 방법.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 구동 모드가:

    상기 b) 단계를 통해 추출된 바닥 상태 정보에서 이물질이 액체일 경우 물청소 기능을 수행하는 물청소 모드를 포함하는 이동로봇의 구동 방법.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 이동로봇이 청소로봇인 것을 특징으로 하는 이동로봇의 구동 방법.

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