KR101887055B1 - 로봇 청소기 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법은, 로봇 청소기의 청소 모드 중 제1 청소 모드의 선택 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 상기 제1 청소 모드가 선택된 경우, 상기 로봇 청소기의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의하는 단계; 및 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

로봇 청소기 및 그 제어 방법{Robot cleaner and control method for thereof}

본 발명은 로봇 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 효율적인 청소가 가능한 로봇 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

로봇 청소기는 주택 또는 사무실과 같은 일정한 크기의 청소 구역을 스스로 주행하면서 청소하는 기기이다. 로봇 청소기는 먼지 또는 이물질을 흡입하는 진공청소기의 구성 이외에 로봇 청소기를 주행시키는 주행 장치, 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서, 전원을 공급하는 배터리, 및 장치 전반을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 로봇 청소기는 청소 구역 내에 설치된 각종 장애물과의 거리를 판단하고, 판단된 정보를 이용하여 장애물과 충돌되지 않도록 주행하면서 청소 동작을 수행한다. 이러한 로봇 청소기는 청소 영역을 누락시키지 않고 청소를 수행하기 위해서 스스로 청소 영역을 인식하고, 청소된 영역과 청소되지 않은 영역을 구별하여 빈틈없이 청소하도록 설계된다.

이러한 로봇 청소기의 청소 모드는 자동 모드와 반복 모드를 포함할 수 있다. 자동 모드는 로봇 청소기가 전체 청소 영역 내에서 사전 정의된 주행 경로를 따라 이동하며 청소를 수행하는 모드이다. 반복 모드는 자동 모드에서 수행된 청소 동작을 반복하는 모드이다.

그런데 이러한 반복 모드의 경우, 단순히 자동 모드에서 수행된 청소 동작을 반복하는 것이기 때문에, 사전 정의된 주행 경로를 따라 주행하던 중 로봇 청소기의 위치 정보가 틀어지는 경우, 이미 청소했던 영역을 다시 청소하게 되거나, 아직 청소하지 않은 영역을 계속 청소하지 않게 되는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 로봇 청소기의 움직임을 일정 시간 이상 추적하지 않는 경우, 로봇 청소기가 어느 영역을 청소했고, 어느 영역을 청소하지 않았는지 파악하기가 어렵다.

본 발명의 일 측면은 청소 효율을 향상시킬 수 있는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은 로봇 청소기의 청소 모드 중 제1 청소 모드의 선택 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 상기 제1 청소 모드가 선택된 경우, 상기 로봇 청소기의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의하는 단계; 및 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 청소 모드는 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계를 반복하는 반복 모드일 수 있다.

상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계는, 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역의 외곽을 따라 움직이는 외곽 주행을 실시하여 기준 벽면을 검출하는 단계; 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하는 단계; 및 상기 재정의된 청소 영역을 소정 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기준 벽면을 검출하는 단계는, 상기 외곽 주행 중 상기 로봇 청소기가 장애물로 인해 회전한 회전각도가 기준 각도 보다 작고, 상기 로봇 청소기가 상기 회전각도만큼 회전한 후 주행한 거리가 기준거리 보다 큰 경우, 상기 장애물을 상기 기준 벽면으로 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하는 단계는, 상기 외곽 주행 결과, 복수개의 기준 벽면이 검출된 경우, 길이가 가장 긴 기준 벽면을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 재정의된 청소 영역은 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 영역일 수 있다.

상기 재정의된 청소 영역은 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 후, 소정 기준만큼 확대시킨 영역일 수 있다.

상기 주행 경로는 지그재그 주행 경로일 수 있다.

상기 로봇 청소기는 상기 지그재그 주행 경로에 따라 주행 방향을 바꿀 때, 곡선 주행하여 주행 방향을 전환할 수 있다.

상기 정의된 최소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계는 상기 로봇 청소기가 지그재그 주행 경로를 따라 상기 다수의 청소 영역을 차례로 이동하는 단계를 포함한다.

상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계 이후에, 전체 청소 영역에 대한 청소 완료 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 상기 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료된 경우, 상기 정의된 청소 영역에서 청소를 시작할 방향을 바꾸어 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 것을 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 판단 결과, 제2 청소 모드가 선택된 경우, 상기 로봇 청소기는 전체 청소 영역을 지그재그 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는 청소 모드에 대한 명령을 입력받는 입력부; 및 상기 청소 모드 중 제1 청소 모드가 선택된 경우, 로봇 청소기의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의하고, 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제1 청소 모드는 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 것을 반복하는 반복 모드일 수 있다.

상기 제어부는 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역의 외곽을 따라 움직이는 외곽 주행을 실시하여 기준 벽면을 검출하고, 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의한 다음, 상기 재정의된 청소 영역을 소정 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 외곽 주행 중 상기 로봇 청소기가 장애물로 인해 회전된 회전각도가 기준 각도 보다 작고, 상기 로봇 청소기가 상기 회전각도만큼 회전한 후 주행한 거리가 기준거리 보다 큰 경우, 상기 장애물을 상기 기준 벽면으로 검출할 수 있다.

상기 제어부는 상기 외곽 주행 결과, 복수개의 기준 벽면이 검출된 경우, 길이가 가장 긴 기준 벽면을 선택하고, 상기 선택된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의할 수 있다.

상기 재정의된 청소 영역은 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 영역일 수 있다.

상기 재정의된 청소 영역은 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 후, 소정 기준만큼 확대시킨 영역일 수 있다.

상기 주행 경로를 지그재그 주행 경로일 수 있다.

상기 제어부는 상기 지그재그 주행 경로에 따라 주행 방향을 바꿀 때, 곡선 주행하여 주행 방향을 전환하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 로봇 청소기가 지그재그 주행 경로를 따라 상기 다수의 청소 영역을 차례로 이동하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행한 이후에, 전체 청소 영역에 대한 청소 완료 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료된 경우, 상기 정의된 청소 영역에서 청소를 시작할 방향을 바꾸어 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 것을 반복할 수 있다.

상기 제어부는 상기 판단 결과, 제2 청소 모드가 선택된 경우, 상기 로봇 청소기가 전체 청소 영역을 지그재그 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 의한 로봇 청소기 및 그 제어 방법에 따르면, 반복 모드가 시작되어 로봇 청소기의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의하고, 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행할 때, 기준 벽면의 검출 여부에 따라 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 재설정하고, 재설정된 청소 영역 내에서 주행 경로를 따라 이동하며 청소를 수행하므로, 청소가 한 번도 이루어지지 않은 영역이나 청소가 중복되는 영역을 감소시킬 수 있다.

또한, 청소가 한 번도 이루어 지지 않은 영역이나 청소가 중복되는 영역을 감소시킴으로써, 로봇 청소기의 청소 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기의 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 천정 영상에서 특징점을 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 로봇 청소기에서 작성된 특징맵을 예시한 도면이다.
도 6은 청소 영역에 대한 외곽 주행을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 청소 영역들 간의 이동 순서를 예시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 청소 영역에서 검출된 기준 벽면을 기준으로 청소 영역 및 청소 방향을 재설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 청소 영역 내에서의 로봇 청소기의 주행 경로를 예시한 도면이다.
도 11은 청소 영역 내에 장애물이 존재하는 경우, 로봇 청소기의 장애물 회피 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 13은 도 12의 S722 단계를 보다 상세히 도시한 흐름도이다.
도 14는 도 13의 S810 단계를 보다 상세히 도시한 흐름도이다.
도 15는 도 13의 S830 단계를 보다 상세히 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기의 저면도이다.

로봇 청소기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 하부에 설치되어 로봇 청소기(1)를 이동시키는 구동 장치(20)와, 로봇 청소기(1)가 주행하는 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시켜 청소하는 브러시 장치(30, 40)를 포함할 수 있다.

본체(10)는 구동 장치(20) 및 브러시 장치(30, 40)와 더불어 장애물을 감지할 수 있는 접촉 센서 또는 근접 센서가 설치될 수 있다. 예를 들면, 본체(10)의 전방에 설치되는 범퍼(11) 내부에는 광센서가 설치되어 전방의 장애물을 감지할 수 있고, 본체(10)의 바닥에 설치되는 적외선 센서(또는 초음파 센서)는 계단 등의 장애물을 감지할 수 있다. 그리고, 본체(10)의 상부에는 주변 환경을 촬영할 수 있는 비젼 센서(13)가 설치될 수 있다.

본체(10)는 사용자에게 로봇 청소기(1)의 상태 또는 동작에 관한 정보를 알려주는 디스플레이(12)가 마련될 수 있다.

구동 장치(20)는 본체(10)의 중앙부 양측에 설치되어 로봇 청소기(1)의 이동을 조절하는 한 쌍의 구동 바퀴(21, 22)와, 본체(10)의 전방에 회전 가능하게 설치되어 로봇 청소기(1)가 이동하는 바닥 상태에 따라 회전하는 각도가 변화하는 캐스터 바퀴(23)로 구성될 수 있다. 캐스터 바퀴(23)는 로봇 청소기(1)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되며, 롤러나 캐스터 형상의 바퀴로 구성될 수 있다.

구동 바퀴(21, 22)는 전방 또는 후방으로 구동되어 로봇 청소기(1)를 이동시킨다. 구동 바퀴(21, 22)는 전방 또는 후방으로 구동되어 로봇 청소기(1)를 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. 한편, 좌측 구동 바퀴(21,22)를 후방으로 이동시키는 동안 우측 구동 바퀴(21,22)를 전방으로 구동시켜 로봇 청소기(1)가 전방을 기준으로 좌측 방향으로 회전하도록 하고, 이와 반대로 구동시켜 로봇 청소기(1)가 전방을 기준으로 우측 방향으로 회전하도록 할 수 있다.

브러시 장치(30, 40)는 먼지의 흡입 효율을 향상시키기 위해 본체(10)의 저면에 형성된 흡입구(14)와 인접하게 마련되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시키는 메인브러시장치(30)와, 본체(10)의 전방 양측면 하부에 설치되어 로봇 청소기(1)가 주행하는 바닥의 먼지를 흡입구(14) 측으로 쓸어 주는 사이드 브러시장치(40)를 포함할 수 있다.

메인브러시장치(30)는 흡입구(14)에 대응하는 길이로 흡입구(14)에 인접하게 수평 방향으로 배치되어 바닥에 부착된 먼지를 쓸거나 비산시키도록 바닥에 대해 롤러식으로 회전하는 드럼 형상의 회전 브러시(이하 "메인 브러시"라 함)와, 메인 브러시(31)를 회전시키기 위한 메인 브러시모터(33)를 포함할 수 있다.

또한, 로봇 청소기(1)는 먼지 등의 이물질을 빨아들여 저장하는 집진장치를 포함할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(1)는 입력부(100), 촬영부(110), 위치 측정부(120), 특징맵 생성부(130), 장애물 감지부(140), 경로맵 생성부(150), 제어부(160), 저장부(170) 및 청소부(180)을 포함할 수 있다.

입력부(100)는 사용자로부터 청소 모드에 대한 명령을 입력 받을 수 있다. 청소 모드는 자동 모드와 반복 모드를 포함할 수 있다.

자동 모드는 전체 청소 영역에 대한 청소 경로를 설정하고, 설정된 청소 경로를 따라 이동하면서 청소를 수행하는 것을 의미한다. 여기서 "전체 청소 영역"이란 용어는 로봇 청소기(1)가 속한 실제 공간을 의미하는 것으로, 청소가 수행될 수 없는 장애물을 포함한 공간 전체를 의미한다. 자동 모드에 따라 전체 청소 영역에 대한 청소를 수행할 때, 로봇 청소기(1)는 주행 방향을 바꾸기 위해 정지 동작을 수반할 수도 있다.

반복 모드는 전체 청소 영역 중에서 로봇 청소기(1)의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의하고, 정의된 다수의 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 것을 의미한다. 여기서, 청소 영역은 로봇 청소기(1)에 의해 정의되는 가상 공간을 의미할 수 있다. 청소 영역에 대한 정보는 사전에 지정되어 로봇 청소기(1)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 청소 영역은 로봇의 중심을 기준으로 가로(d), 세로(d)의 길이가 동일한 정사각형으로 설정될 수 있다. 그러나 이는 일 예일 뿐이며, 청소 영역의 크기를 다양하게 변경될 수도 있음은 물론이다. 로봇 청소기(1)는 현재의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의한 다음, 소정 주행 경로에 따라 각 청소 영역들을 이동하면서, 각 청소 영역들에 대하여 청소를 수행할 수 있다. 이 때, 각 청소 영역을 청소하기 위한 주행 경로로는 지그재그 주행 경로를 예로 들 수 있으며, 이러한 주행 경로는 사전에 로봇 청소기(1)에 저장될 수 있다.

촬영부(110)는 특징점을 추출하기에 적합한 주변 영상을 촬영할 수 있다. 주변 영상은 천정, 벽면, 바닥을 포함할 수 있으며, 영상 변화의 가능성이 적은 천정이 주변 영상으로는 가장 적합하다. 이하, 주변 영상으로 천정을 사용하는 것을 예로 들어 설명한다.

촬영부(110)는 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 기타 영상 획득 수단으로 구현될 수 있다. 촬영부(110)는 획득한 영상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog-to-Digital Converter)로 구현될 수 있다.

위치 측정부(120)는 엔코더, 자이로 센서, 가속도 센서와 같은 상대 위치 인식 모듈로 구현되어, 로봇 청소기(1)의 위치를 측정할 수 있다. 엔코더는 구동 바퀴(21, 22)와 연결되어 회전속도를 감지할 수 있다. 엔코더에서 감지된 회전속도를 적분하면, 로봇 청소기(1)의 위치(또는 이동 거리) 및 방향각을 알 수 있다. 자이로 센서는 회전 관성을 이용하여 로봇 청소기(1)의 방향각을 측정할 수 있다. 가속도 센서는 로봇 청소기(1)의 운동 가속도를 이중 적분하여 로봇 청소기(1)의 위치를 측정할 수 있다.

특징맵 생성부(130)는 촬영부(110)로부터 획득된 천정 영상으로부터 복수의 특징점을 추출하여 특징맵을 생성할 수 있다. 특징맵은 주변 환경 중 일정하게 측정되는 특징점들로 이루어질 수 있다. 여기서 특징점은 특정 위치 고유의 특징이 나타날 수 있는 점들을 의미한다. 특징점 추출에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 4를 참조하기로 한다.

도 4는 천정 영상에서 특징점을 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 천정 영상(200)에는 샹들리에(210), 형광등(220), 모서리 부분(230) 등 다른 위치와는 구별되게 하는 세부 영상이 포함되어 있을 수 있다. 이러한 세부 영상에 특징점들을 표시한 후, 로봇 청소기(1)가 이동하면서 촬영한 영상에서 사전에 표시된 특징점들과 동일한 특징점을 발견하면 로봇 청소기(1)의 포즈(위치 및 방향각)를 파악할 수 있다.

도 5는 로봇 청소기(1)에서 작성된 특징맵을 예시한 도면이다.

특징맵(300)에는 다양한 형태의 특징점들이 포함되고, 지역적으로 인접한 특징점들은 서로 연결된다. 만약, 로봇 청소기(1)가 촬영한 영상(350) 내에 미리 정의된 특징점들의 조합을 발견하게 되면 로봇 청소기(1)의 위치 및 방향각을 알 수 있다. 한편, 상술한 특징점을 추출하는 알고리즘으로는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform), Descriptor, Harris Corner Detector 등을 예로 들 수 있다. 특징맵을 작성하기 위해서는 영상 촬영뿐만 아니라, RFID(Radio Frequency Identification), 구조광(structure light)을 이용한 Range Finder 등의 SLAM 기법이 사용될 수도 있다. 여기서, SLAM은 로봇 청소기(1)의 위치 인식과 맵 생성을 동시에 수행하는 알고리즘이다.

다시 도 3을 참조하면, 특징맵 생성부(130)는 천정 영상으로부터 얻은 특징점과 위치 측정부(120)에 의해 측정되는 위치를 대응시켜 특징맵을 완성한다. 특징맵을 완성한 후에는, 촬영된 영상으로부터 얻은 특징점과 특징맵 간의 비교를 통해 로봇 청소기(1)의 위치 및 방향각을 파악할 수 있다.

저장부(170)는 특징맵 생성부(130)에서 생성한 특징맵을 저장할 수 있다. 이외에도 저장부(170)는 로봇 청소기(1)의 청소 모드 예를 들어, 자동 모드와 반복 모드에 대한 정보를 저장할 수 있으며, 각 청소 모드에 따라 로봇 청소기(1)의 동작을 제어하기 위한 알고리즘이나 데이터를 저장할 수 있다. 또한 저장부(170)는 청소 정보 맵을 저장할 수도 있다. 청소 정보 맵은, 청소 완료 정보가 기록된 맵으로서, 로봇 청소기(1)가 소정 주행 경로를 따라 이동하면서 청소를 하는 동안에 생성될 수 있다.

이러한 저장부(170)는 롬(ROM), 램(RAM), 피롬(PROM), 이피롬(EPROM), 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자, 또는 램(RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크와 같은 저장 매체로 구현될 수 있다. 그러나 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 저장부(170)는 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있음은 물론이다.

장애물 감지부(140)는 로봇 청소기(1)가 이동함에 따라 로봇 청소기(1)에 근접하는 장애물을 감지할 수 있다. 일 예로, 장애물 감지부(140)는 초음파 센서를 포함할 수 있다. 장애물 감지부(140)가 초음파 센서를 포함하는 경우, 초음파 센서는 로봇 청소기(1)가 현재 주행하고 있는 방향으로 초음파를 발신하고, 반사되는 초음파를 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 다른 예로, 장애물 감지부(140)는 광센서를 포함할 수 있다. 이 때, 광센서는 예를 들어, 적외선 발광소자 및 적외선 수광소자를 포함할 수 있다. 장애물 감지부(140)가 광센서를 포함하는 경우, 적외선 발광소자는 적외선을 출사하고, 적외선 수광소자가 반사된 적외선을 수신하여 장애물을 감지할 수 있다.

경로맵 생성부(150)는 로봇 청소기(1)가 벽(또는 장애물)을 따라 이동하면서 확보한 위치 데이터를 저장하고, 저장된 위치 데이터에 근거하여, 청소 경로맵을 생성할 수 있다. 로봇 청소기(1)는 청소 경로맵을 참조하여, 전체 청소 영역 내에서 특정 주행 경로를 따라 움직이면서 청소를 수행할 수 있다.

제어부(160)는 사용자가 입력부(100)를 통해 청소 모드를 선택하면, 선택된 청소 모드에 따라 로봇 청소기(1)를 주행시켜 청소를 수행한다. 앞서 설명한 바와 같이, 청소 모드는 자동 모드와 반복 모드를 포함할 수 있다.

사용자가 자동 모드를 선택하였다면, 제어부(160)는 로봇 청소기(1)가 전체 청소 영역 내에서 사전 지정된 주행 경로를 따라 이동하며 청소할 수 있도록 로봇 청소기(1)의 동작을 제어한다. 사전 지정된 주행 경로로는 지그재그 주행 경로를 예로 들 수 있다. 지그재그 주행 경로는 공지된 주행 경로이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

만약 사용자가 반복 모드를 모두 선택하였다면, 제어부(160)는 반복 모드에 따른 청소가 수행되도록 로봇 청소기(1)의 동작을 제어한다. 반복 모드가 시작되면, 제어부(160)는 현재 로봇 청소기(1)의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의하고, 정의된 다수의 청소 영역 중에서 로봇 청소기(1)가 속한 청소 영역의 외곽을 따라 외곽 주행을 실시한다. 그리고 외곽 주행 을 실시한 결과, 기준 벽면이 검출되었다면, 제어부(160)는 검출된 기준 벽면에 근거하여 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하고, 재정의된 청소 영역 내에서 사전 지정된 주행 경로를 따라 이동하면서 청소를 수행할 수 있다.

도 6은 로봇 청소기(1)에 의해 정의된 청소 영역에 대한 외곽 주행을 설명하기 위한 도면이다.

반복 모드가 시작되면, 제어부(160)는 현재 로봇 청소기(1)의 위치를 기준으로 전체 청소 영역에 대해 다수의 청소 영역을 사전에 정의한다. 여기서, 청소 영역은 로봇 청소기(1)의 중심을 기준으로 설정되는 가상의 공간을 말한다. 청소 영역은 예를 들어, 가로, 세로의 길이(d)가 동일한 정사각형으로 정의될 수 있다. 청소 영역은 로봇 청소기(1)의 중심(P0)을 기준으로 형성되는 것이므로, 청소 영역의 중심은 로봇 청소기(1)의 중심(P0)과 일치한다. 이하의 설명에서는 반복 모드 수행 시 로봇 청소기(1)에 의해 정의되는 다수의 청소 영역들 중에서 로봇 청소기(1)가 속해 있는 청소 영역을 '제1 청소 영역'이라 칭하기로 한다.

도 6과 같이, 제1 청소 영역(R1)이 설정되면, 제어부(160)는 로봇 청소기(1)가 제1 청소 영역(R1)의 외곽을 따라 주행하도록 제어한다. 이하의 설명에서는 로봇 청소기(1)가 제1 청소 영역(R1)의 외곽을 따라 주행하는 것을 '외곽 주행'이라 칭하기로 한다. 예를 들면, 제어부(160)는 로봇 청소기(1)가 초기 위치 "P0"에서 시작하여 P1, P2, P3, P4, P5, P1 의 순서로 외곽 주행을 하도록 제어할 수 있다.

이처럼 외곽 주행이 완료되면, 제어부(160)는 로봇 청소기(1)가 제1 청소 영역(R1) 내에서 이동하면서 청소를 수행하도록 로봇 청소기(1)를 제어할 수 있다.

제1 청소 영역(R1)에 대한 청소가 완료되면, 제어부(160)는 로봇 청소기(1)를 다음 위치의 제2 청소 영역으로 이동시킨다.

이처럼 로봇 청소기(1)를 제1 청소 영역(R1)에서 다음 위치의 제2 청소 영역(R2)으로 이동시킬 때, 제어부(160)는 로봇 청소기(1)가 도 7에 예시된 바와 같이, 지그재그 패턴에 따라 이동되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 제2 청소 영역(R2)의 외곽 중에서 제1 청소 영역(R1)에 대한 청소가 완료된 지점(이하, '청소 완료 지점'이라 칭하기로 한다)으로부터 가장 가까운 지점으로 로봇 청소기(1)가 이동하도록 제어할 수 있다. 구체적인 설명을 위해 도 7을 참조하면, 제1 청소 영역(R1)에 대한 청소 완료 지점이 P4인 경우, 제2 청소 영역(R2)의 외곽 중에서, 제1 청소 영역에 대한 청소 완료 지점인 'P4'와 가장 가까운 곳은 P1이다. 따라서, 제어부(160)는 로봇 청소기를 제2 청소 영역(R2)의 P1 지점으로 이동시킬 수 있다.

이처럼, 로봇 청소기(1)의 위치를 제2 청소 영역(R2)의 P1 지점으로 이동시킨 후, 제어부(160)는 로봇 청소기(1)가 P1지점부터 화살표 방향으로 제2 청소 영역(R2)의 외곽을 따라 외곽 주행을 하도록 제어를 수행한다. 이 때, 도 7과 같이, 제2 청소 영역(R2)의 외곽과 벽면이 일치하는 경우라면, 로봇 청소기(1)는 제2 청소 영역(R2)의 외곽을 따라 외곽 주행을 실시하게 된다.

그러나 도 8과 같이, 제2 청소 영역(R2)의 외곽과 벽면이 일치하지 않는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1)는 제2 청소 영역(R2)의 외곽 대신 벽면을 따라 이동하게 된다. 다시 말해, 제2 청소 영역(R2)의 외곽을 따라 주행하던 도중 벽면을 만나게 되는 경우, 로봇 청소기(1)는 제2 청소 영역(R2)의 외곽 대신, 벽면을 따라 이동하게 되는 것이다. 이처럼 외곽 주행 중 장애물 예를 들어, 벽면을 만나면, 로봇 청소기(1)는 제2 청소 영역(R2)의 경계와 벽면이 이루는 각도(θ)만큼 회전한 후, 벽면을 따라 이동하게 된다. 제어부(160)는 벽면을 따라 이동하는 중에 로봇 청소기(1)가 회전하는 경우, 이 회전 각도, 및 회전한 후 주행한 거리 등에 대한 데이터를 저장부(170)에 저장할 수 있다.

제2 청소 영역(R2)에 대한 외곽 주행을 완료한 후, 제어부(160)는 저장부(170)에 저장된 데이터를 분석하여, 기준 벽면을 검출할 수 있다. 구체적으로, 벽면을 따라 이동하는 중에 로봇 청소기(1)가 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)의 회전 각도가 기준각도 보다 작고, 회전 후 벽면을 따라 이동한 거리가 기준거리 보다 큰 경우, 제어부(160)는 해당 벽면을 '기준 벽면'으로 인식할 수 있다. 이처럼 기준각도와 기준거리를 정하는 이유는, 기준벽면으로서 적절하지 않은 벽면을 배제하기 위함이다. 구체적으로, 벽면을 따라 이동하는 중에 로봇 청소기(1)가 회전한 각도가 기준각도 이상이거나, 회전한 후 이동한 거리가 기준거리 이하라면, 이는 로봇 청소기(1)가 울퉁불퉁한 벽면을 따라 이동한 것임을 의미할 수 있다. 그런데 울퉁불퉁한 벽면은 기준 벽면으로서 적절치 않으므로, 이러한 경우를 배제하기 위해서는 기준각도와 기준거리를 설정할 필요가 있는 것이다.

이처럼 제2 청소 영역(R2)에 대한 외곽 주행을 수행한 결과, 기준 벽면이 검출된 경우, 제어부(160)는 기준 벽면에 맞추어 제2 청소 영역(R2) 및 청소 방향을 재정의할 수 있다. 구체적으로, 도 8에서 점A와 점B를 연결하는 선분을 기준 벽면이라고 한다면, 제어부(160)에 의해 재정의된 제2 청소 영역(R2')은 처음의 제2 청소 영역(R2)을 로봇 청소기(1)가 회전한 각도(θ)만큼 회전시킨 영역일 수 있다. 이처럼 제2 청소 영역(R2)을 재정의함에 따라, 로봇 청소기(1)의 청소 방향도 이전의 제1 청소 영역(R1)에서의 청소 방향과 달라지게 된다.

제2 청소 영역을 재정의하면, 로봇 청소기(1)가 다음으로 이동할 청소 영역인 제3 청소 영역도 재정의된 제2 청소 영역(R2')의 청소 방향을 따르게 된다. 도 8의 경우, 제3 청소 영역(R3)은 재정의된 제2 청소 영역(R2')과 나란하게 위치하는 것을 알 수 있다.

한편, 도 8과 같이, 제2 청소 영역을 재정의하면, 제2 청소 영역을 재정의하지 않은 경우에 비하여, 빗금으로 표시된 부분에 대한 청소를 수행할 수 있게 된다. 그렇지만, 재정의된 제2 청소 영역(R2')은 처음에 정의된 제2 청소 영역(R2)에 비하여 θ만큼 회전되었기 때문에, 역빗금으로 표시된 부분에 대해서는 청소가 이루어지지 않게 된다. 이처럼 청소가 이루어지지 않는 영역이 생기는 것을 방지하기 위해서 제어부(160)는 처음에 정의된 제2 청소 영역(R2)을 θ만큼 회전시킨 후, 회전된 영역의 크기를 일정 수준으로 확장한 다음, 확장된 영역을 제2 청소 영역으로 재정의할 수 있다. 예를 들면, 도 9와 같이, 처음의 제2 청소 영역(R2)을 θ만큼 회전시킨 정사각형에 외접하는 원을 그리고, 이 원에 외접하는 정사각형 중 회전된 정사각형과 닮은꼴 관계에 있는 정사각형(R2')을 제2 청소 영역으로 재정의할 수 있다. 이 경우, 재정의된 제2 청소 영역(R2')에는 역빗금으로 표시된 부분이 포함되게 된다.

상술한 방법에 따라 청소 영역이 재정의되면, 로봇 청소기(1)는 재정의된 청소 영역의 경계를 따라 가상벽을 설정하고, 가상벽이 설정된 청소 영역의 내부를 사전 지정된 주행 경로를 따라 이동하며 청소를 수행한다. 예를 들면, 로봇 청소기(1)는 지그재그 주행 경로를 따라 이동하며 청소 영역에 대한 청소를 수행할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 10을 참조하기로 한다.

도 10은 청소 영역(또는 재정의된 청소 영역) 내에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로를 예시한 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 사전에 정의된 청소 영역(R1)은 주행 축과 지그재그 축으로 이루어지는 평면 상에 존재하는 것으로 볼 수 있다. 이 때, 주행 축은 로봇 청소기(1)가 주행하는 방향에 수평한 축을 의미한다. 주행 축에서 양의 방향은 로봇 청소기(1)의 전진 방향을 의미하며, 음의 방향은 로봇 청소기(1)의 후진 방향을 의미한다. 그리고 지그재그 축은 주행 축과 직교하는 축 다시 말해, 로봇 청소기(1)가 주행 축에서 방향 전환을 위해 회전하는 축을 의미한다. 지그재그 축에서 양의 방향은 로봇 청소기(1)의 좌측 방향을 의미하며, 음의 방향은 로봇 청소기(1)의 우측 방향을 의미한다.

청소 영역(R1)이 정의된 후, 로봇 청소기(1)는 주행 축을 따라 전진하면서 청소를 수행한다. 주행 축에 대한 청소가 완료되어 방향 전환이 필요한 경우, 로봇 청소기(1)는 곡선 주행으로 주행 방향을 180도 전환한다. 주행 방향을 전환한 후, 지그재그 축에 대한 청소가 완료되어 방향 전환이 필요한 경우, 로봇 청소기(1)는 곡선 주행으로 주행 방향을 다시 180도 전환한다. 그런 다음, 로봇 청소기(1)는 주행 축을 따라 이동하면서 청소를 수행한다. 이처럼 곡선 주행하여 주행 방향을 전환하게 되면, 방향 전환을 위한 정지 동작의 횟수를 줄일 수 있으므로, 그만큼 청소 시간을 단축시킬 수 있다. 구체적으로, 곡선 주행이 아닌 경우, 로봇 청소기(1)는 '주행 축을 따라 이동→정지→지그재그 축으로 주행 방향 전환→지그재그 축을 따라 이동→정지→주행 축으로 주행 방향 전환→주행 축을 따라 주행'이라는 동작을 수행하게 된다. 이에 비하여, 곡선 주행의 경우, '주행 축을 따라 이동→곡선 주행하여 주행 방향을 180도 전환'이라는 동작만 수행하면 되므로, 곡선 주행이 아닌 경우에 비하여 그만큼 청소 시간을 단축시킬 수 있는 것이다.

그런데 만약, 곡선 주행으로 방향을 전환하는 도중 장애물(obstacle)을 감지하면, 로봇 청소기(1)는 도 11에 도시된 바와 같이, 장애물을 벽면추종 기법으로 추정하여 주행할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

우선 로봇 청소기(1)는 청소 모드 중에서 반복 모드가 선택되었는지를 판단한다(S700).

S700 단계의 판단 결과 선택된 청소 모드가 반복 모드가 아닌 경우 즉, 자동 모드가 선택된 경우(S700, 아니오), 로봇 청소기(1)는 전체 청소 영역 내에서 사전 지정된 주행 경로를 따라 이동하며 청소를 수행할 수 있다(S710). 이 때, 사전 지정된 주행 경로의 예로는 지그재그 주행 경로를 예로 들 수 있다. 이처럼 로봇 청소기(1)는 사전 지정된 주행 경로를 따라 주행하며, 전체 청소 영역을 청소할 수도 있지만, 다른 패턴의 주행 경로를 생성하여, 생성된 주행 경로를 따라 전체 청소 영역을 청소할 수 있다.

이 후, 로봇 청소기(1)는 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료되었는지를 판단할 수 있다(S712).

S712 단계의 판단 결과, 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료되지 않은 경우(S712, 아니오), 로봇 청소기(1)는 전체 청소 영역에 대한 청소를 계속해서 수행할 수 있다(S710).

S712 단계의 판단 결과, 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료되었다면(S712, 예), 로봇 청소기(1)는 자동 모드에 따른 청소가 완료되었음을 사용자에게 알릴 수 있다(S714). 이 때, 청소 완료 알림은 소리 또는 텍스트로 표시될 수 있다.

이 후, 로봇 청소기(1)는 충전기(미도시)로 복귀하여 충전을 수행할 수 있다.

S700 단계의 판단 결과, 반복 모드가 선택된 경우라면, 로봇 청소기(1)는 로봇 청소기(1)의 위치를 기준으로 다수의 청소 영역을 정의한다(S720). 정의된 청소 영역 별로 청소를 수행한다(S722). 정의된 청소 영역 별로 청소를 수행하는 S722 단계에 대한 보다 구체적인 설명은 도 13을 참조하여 후술하기로 한다.

이 후, 로봇 청소기(1)는 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료되었는지를 판단할 수 있다(S724).

S724 단계의 판단 결과, 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료되지 않았다면, 로봇 청소기(1)는 사전 정의된 청소 영역들에 대한 청소를 계속 수행할 수 있다(S722).

S724 단계의 판단 결과, 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료되었다면, 로봇 청소기(1)는 이전에 정의된 청소 영역들을 청소하는 과정에서 생성한 청소 정보 맵을 리셋한다(726). 이 때, 각 청소 영역에 대한 청소 완료 정보만이 리셋되고, 이전에 정의된 청소 영역들에 대한 정보는 유지될 수 있다.

청소 정보 맵을 리셋한 후, 로봇 청소기(1)는 청소를 시작할 방향을 바꾸어, 청소가 완료된 위치에 해당하는 청소 영역부터 청소를 시작한다. 예를 들어, 도 10을 참조하여 설명하면, S722 단계에서 로봇 청소기(1)가 속한 청소 영역부터 청소를 시작할 때, X축 양의 방향부터 청소를 시작하였다면, 청소가 완료된 위치에 해당하는 청소 영역부터 청소를 시작할 때에는, Y축 양의 방향부터 청소를 시작할 수 있다. 이처럼, 청소 영역 별로 이루어지는 청소 과정을 반복할 때, 청소 방향을 바꿈으로써, 청소가 중복되는 영역을 줄이고, 청소가 한 번도 되지 않는 영역을 감소시킬 수 있다.

도 13은 도 12의 청소 영역 별로 청소를 수행하는 S722 단계를 보다 상세히 도시한 흐름도이다.

우선, 로봇 청소기(1)는 로봇 청소기(1)가 속한 청소 영역의 외곽을 따라 외곽 주행을 실시한다(S810). S810 단계에 대한 보다 상세한 설명은 도 14를 참조하여 후술하기로 한다.

그리고 로봇 청소기(1)는 외곽 주행을 실시한 청소 영역의 경계를 따라 가상벽을 설정한다(S820).

가상벽이 설정되면, 로봇 청소기(1)는 가상벽이 설정된 청소 영역에 대해 청소를 수행한다(S830). S830 단계에 대한 보다 상세한 설명은 도 15를 참조하여 후술하기로 한다.

이 후, 로봇 청소기(1)는 해당 청소 영역에 대한 청소가 완료되었는지를 판단할 수 있다(S840).

S840 단계의 판단 결과, 해당 청소 영역에 대한 청소가 완료되지 않았다면(S840, 아니오), 로봇 청소기(1)는 해당 청소 영역에 대한 청소를 계속해서 수행할 수 있다(S830).

S840 단계의 판단 결과, 청소 영역에 대한 청소가 완료되었다면(S840, 예), 로봇 청소기(1)는 다음에 청소할 청소 영역이 남아 있는지를 판단할 수 있다(S850).

S850 단계의 판단 결과, 다음에 청소할 영역이 남아 있는 경우(S850, 예), 로봇 청소기(1)는 다음에 청소할 청소 영역을 선택할 수 있다(S860).

다음에 청소할 청소 영역을 선택한 후, 로봇 청소기(1)는 선택된 청소 영역으로 이동 가능한지를 판단할 수 있다(S870). 즉, 선택된 청소 영역으로 이동하는데 있어 이동 경로 상에 장애물이 존재하는지, 또는 로봇 청소기(1)의 현재 위치가 장애물에 막혀 이동 불가능한 상태인지, 등을 판별할 수 있다.

이동 가능 여부를 판단한 결과(S870), 선택된 청소 영역으로 이동하는 것이 가능하다면(S870, 예), 로봇 청소기(1)는 선택된 청소 영역으로 이동한다(S895). 이 때, 선택된 청소 영역에 도달하기 전에 장애물을 만나는 경우, 로봇 청소기(1)는 로봇 청소기(1)의 중심과 목적지점까지는 하나의 선분으로 보고, 장애물을 회피하면서 주행한다. 그리고 로봇 청소기(1)의 헤딩 앵글이 목적 지점을 향하게 되면, 다시 주행을 하여, 선택된 청소 영역까지 이동할 수 있다. 선택된 청소 영역까지 이동한 후에는, 해당 청소 영역에 대한 외곽 주행을 실시하는 단계(S810), 및 외곽 주행을 실시한 청소 영역의 경계를 따라 가상벽을 설정하는 단계(S820) 등을 반복할 수 있다.

이동 가능 여부를 판단한 결과(S870), 선택된 청소 영역으로 이동하는 것이 불가능하다면(S870, 아니오), 로봇 청소기(1)는 탈출 루틴을 실행할 수 있다(S880). 탈출 루틴은 로봇 청소기(1)의 주변이 장애물로 막혀 있거나, 선택된 청소 영역의 주변이 장애물로 막혀 있어 로봇 청소기(1)가 진입할 수 없는 경우에 실행될 수 있다.

이처럼 탈출 루틴을 실행한 후, 로봇 청소기(1)는 탈출 성공 여부를 판단할 수 있다(S890). 탈출 성공 여부를 판단한 결과 탈출에 성공하였다면(S890, 예), 로봇 청소기(1)는 선택된 청소 영역까지 이동한다(S895). 선택된 청소 영역까지 이동한 후에는, 해당 청소 영역에 대한 외곽 주행을 실시하는 단계(S810), 및 외곽 주행을 실시한 청소 영역의 경계를 따라 가상벽을 설정하는 단계(S820) 등을 반복할 수 있다.

만약, 탈출 루틴을 실행했음에도 탈출에 실패하였다면(S890, 아니오), 로봇 청소기(1)는 더 이상 청소를 수행할 수 없다고 판단하고, 청소 동작을 종료할 수 있다.

도 14는 도 13의 청소 영역의 외곽을 따라 외곽 주행을 실시하는 단계인 S810 단계를 보다 상세히 도시한 흐름도이다.

로봇 청소기(1)는 사전 정의된 청소 영역의 경계를 따라 외곽 주행을 시작한다(S811). 예를 들면, 도 8에 도시된 것과 같이, 화살표 방향으로 외곽 주행을 실시할 수 있다.

이 후, 로봇 청소기(1)는 외곽 주행을 실시하는 도중 장애물에 접촉하였는지를 판단할 수 있다(S812).

S812 단계의 판단 결과, 장애물에 접촉하지 않았다면(S812, 아니오), 로봇 청소기(1)는 사전 정의된 청소 영역의 외곽을 따라 외곽 주행을 지속한다(S816).

S812 단계의 판단 결과, 장애물에 접촉하였다면(S812, 예), 로봇 청소기(1)는 장애물을 따라 이동하게 된다. 이처럼, 장애물을 따라 이동하는 중에 로봇 청소기(1)가 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)는 로봇 청소기(1)의 회전 각도가 기준각도 보다 작은지를 판단할 수 있다(S813). 기준각도에 대한 정보는 사전에 저장부(170)에 저장될 수 있다.

회전 각도의 크기를 판단한 결과(S813), 로봇 청소기(1)의 회전 각도가 기준각도 이상이라면(S813, 아니오), 로봇 청소기(1)는 접촉된 장애물을 따라 외각 주행을 지속한다(S818).

회전 각도의 크기를 판단한 결과(S813), 로봇 청소기(1)의 회전 각도가 기준각도 보다 작다면(S813, 예), 회전 후의 로봇 청소기(1)의 주행 거리가 기준거리 보다 큰지를 판단할 수 있다(S814). 기준거리에 대한 정보는 사전에 저장부(170)에 저장될 수 있다.

만약, 로봇 청소기(1)의 주행 거리가 기준거리 이하라면, 로봇 청소기(1)는 접촉된 장애물을 따라 외곽 주행을 지속한다(S818).

만약, 로봇 청소기(1)의 주행 거리가 기준거리 보다 크다면(S814, 예), 로봇 청소기(1)는 해당 장애물을 기준 벽면으로 인식할 수 있다(S815). 예를 들어, 도 8에서 로봇 청소기(1)가 점A에서부터 점B까지 이동하는 동안 로봇 청소기(1)의 회전각도가 변하는 경우, 변화된 회전각도가 기준각도 보다 작고, 점A와 점B 간의 거리가 기준거리 보다 크다면, 로봇 청소기(1)는 점A와 점B를 연결하는 선분 AB를 기준 벽면으로 인식할 수 있다.

이처럼 기준 벽면이 검출되면, 로봇 청소기(1)는 기준 벽면에 맞추어 로봇 청소기(1)가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의할 수 있다(S817). 예를 들면, 도 8에서 선분 AB에 맞추어 제2 청소 영역(R2)을 재정의할 수 있다. 이 때, 로봇 청소기(1)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 청소 영역(R2)의 크기를 일정 수준으로 확장한 후, 확장된 영역(R2')을 제2 청소 영역으로 재정의할 수 있다. 이는 제2 청소 영역(R2)의 재정의로 인해 특정 부분이 청소 영역에서 누락되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 외곽 주행을 실시한 결과 복수개의 기준 벽면이 검출되었다면, 로봇 청소기(1)는 길이가 가장 긴 기준 벽면을 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 기준 벽면에 맞추어 청소 영역을 재정의할 수 있다.

도 15는 도 13의 가상벽이 설정된 청소 영역의 내부를 청소하는 단계인 S830 단계를 보다 상세히 도시한 흐름도이다.

로봇 청소기(1)는 주행 축을 따라 주행하면서 청소를 수행한다(S831).

그리고 청소를 수행하는 중에 장애물이 감지되었는지를 판단한다(S832).

주행 축에 대한 청소 수행 중 장애물이 감지된 경우(S832, 예), 로봇 청소기(1)는 벽면추종 기법을 참조하여 주행 경로를 변경한다(S839). 예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이, 벽면추종 기법에 따라 장애물을 회피하여 주행할 수 있다.

주행 축에 대한 청소 수행 중 장애물이 감지되지 않은 경우, 로봇 청소기(1)는 주행 축 방향에 청소할 영역이 존재하는지를 판단할 수 있다(S833).

S833 단계의 판단 결과, 주행 축 방향에 청소할 영역이 존재한다면(S833, 예), 로봇 청소기(1)는 현재 주행 방향을 유지한다(S837).

S833 단계의 판단 결과, 주행 축 방향에 청소할 영역이 존재하지 않는다면(S833, 아니오), 즉, 주행 축 방향의 영역에 대한 청소가 완료되었다면, 로봇 청소기(1)는 곡선 주행하여, 청소할 영역이 존재하는 주행 축으로 주행 방향을 전환할 수 있다(S838). 이 때, 로봇 청소기(1)는 곡선 주행하여 주행 방향을 180도 전환할 수 있다.

1: 로봇 청소기
100: 입력부
110: 촬영부
120: 위치 측정부
130: 특징맵 생성부
140: 장애물 감지부
150: 경로맵 생성부
160: 제어부
170: 저장부
R1: 제1 청소 영역
R2: 제2 청소 영역
R2': 재정의된 제2 청소 영역

Claims (24)

1. 로봇 청소기의 청소 모드 중 제1 청소 모드의 선택 여부를 판단하는 단계;
   상기 판단 결과, 상기 제1 청소 모드가 선택된 경우, 상기 로봇 청소기의 위치를 기준으로 전체 청소 영역에 대해 다수의 청소 영역을 정의하는 단계; 및
   상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계를 포함하되,
   상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계는,
   상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역의 외곽을 따라 움직이는 외곽 주행을 실시하여 기준 벽면을 검출하는 단계; 및
   상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하는 단계를 포함하고,
   상기 재정의된 청소 영역은,
   상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 영역인, 로봇 청소기의 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 청소 모드는 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계를 반복하는 반복 모드인, 로봇 청소기의 제어 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계는,
   상기 재정의된 청소 영역을 소정 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하는 단계를 더 포함하는, 로봇 청소기의 제어 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 기준 벽면을 검출하는 단계는, 상기 외곽 주행 중 상기 로봇 청소기가 장애물로 인해 회전한 회전 각도가 기준 각도보다 작고, 상기 로봇 청소기가 상기 회전 각도만큼 회전한 후 주행한 거리가 기준 거리보다 큰 경우, 상기 장애물을 상기 기준 벽면으로 검출하는 단계를 포함하는, 로봇 청소기의 제어 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하는 단계는,
   상기 외곽 주행의 결과, 복수 개의 기준 벽면이 검출된 경우, 길이가 가장 긴 기준 벽면을 선택하는 단계; 및
   상기 선택된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하는 단계를 포함하는, 로봇 청소기의 제어 방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 재정의된 청소 영역은,
   상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 후, 소정 기준만큼 확대시킨 영역인, 로봇 청소기의 제어 방법.
8. 제3항에 있어서,
   상기 소정 주행 경로는 지그재그 주행 경로인, 로봇 청소기의 제어 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 로봇 청소기는 상기 지그재그 주행 경로에 따라 주행 방향을 바꿀 때, 곡선 주행하여 주행 방향을 전환하는, 로봇 청소기의 제어 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계는,
    상기 로봇 청소기가 지그재그 주행 경로를 따라 상기 다수의 청소 영역을 차례로 이동하는 단계를 포함하는, 로봇 청소기의 제어 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 단계 이후에
    상기 전체 청소 영역에 대한 청소 완료 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과 상기 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료된 경우, 상기 정의된 청소 영역에서 청소를 시작할 방향을 바꾸어 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 것을 반복하는 단계를 더 포함하는, 로봇 청소기의 제어 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 판단 결과, 제2 청소 모드가 선택된 경우, 상기 로봇 청소기는 상기 전체 청소 영역을 지그재그 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하는 단계를 더 포함하는, 로봇 청소기 제어 방법.
13. 청소 모드에 대한 명령을 입력받는 입력부; 및
    상기 청소 모드 중 제1 청소 모드가 선택된 경우, 로봇 청소기의 위치를 기준으로 전체 청소 영역에 대해 다수의 청소 영역을 정의하고, 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역의 외곽을 따라 움직이는 외곽 주행을 실시하여 기준 벽면을 검출하고, 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하고,
    상기 재정의된 청소 영역은,
    상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 영역인, 로봇 청소기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 청소 모드는 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 것을 반복하는 반복 모드인, 로봇 청소기.
15. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 재정의된 청소 영역을 소정 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는, 로봇 청소기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외곽 주행 중 상기 로봇 청소기가 장애물로 인해 회전된 회전 각도가 기준 각도보다 작고, 상기 로봇 청소기가 상기 회전 각도만큼 회전한 후 주행한 거리가 기준 거리보다 큰 경우, 상기 장애물을 상기 기준 벽면으로 검출하는, 로봇 청소기.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외곽 주행의 결과, 복수 개의 기준 벽면이 검출된 경우, 길이가 가장 긴 기준 벽면을 선택하고, 상기 선택된 기준 벽면에 맞추어 상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역 및 청소 방향을 재정의하는, 로봇 청소기.
18. 삭제
19. 제15항에 있어서,
    상기 재정의된 청소 영역은,
    상기 로봇 청소기가 속한 청소 영역을 상기 검출된 기준 벽면에 맞추어 회전시킨 후, 소정 기준만큼 확대시킨 영역인, 로봇 청소기.
20. 제15항에 있어서,
    상기 소정 주행 경로는 지그재그 주행 경로인, 로봇 청소기.
21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 지그재그 주행 경로에 따라 주행 방향을 바꿀 때, 곡선 주행하여 주행 방향을 전환하도록 제어하는, 로봇 청소기.
22. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 로봇 청소기가 지그재그 주행 경로를 따라 상기 다수의 청소 영역을 차례로 이동하도록 제어하는, 로봇 청소기.
23. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행한 이후에,
    상기 전체 청소 영역에 대한 청소 완료 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 전체 청소 영역에 대한 청소가 완료된 경우, 상기 정의된 청소 영역에서 청소를 시작할 방향을 바꾸어 상기 정의된 청소 영역 별로 차례로 청소를 수행하는 것을 반복하는, 로봇 청소기.
24. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    판단 결과 제2 청소 모드가 선택된 경우, 상기 로봇 청소기가 상기 전체 청소 영역을 지그재그 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는, 로봇 청소기.

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