KR101922953B1 - 이동 로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것으로, 주행구역에 대한 영역이 구분되지 않은 기초맵에 대하여 소영역을 분리하여 대표영역을 설정한 후, 분리된 소영역을 세부영역으로 추출한 후, 대표영역에 병합하여 영역이 구분된 상기 맵을 생성함으로써, 주행구역 내의 복수의 영역을 영역의 형태에 따라 용이하게 구분할 수 있고, 이동 로봇이 맵을 바탕으로 주행함에 따라 영역별 이동이 용이하고, 현재위치를 쉽게 판단할 수 있으며, 영역별 청소 지시를 입력받아 각 영역별로 영역의 형태에 따라 청소를 수행할 수 있어 이동 및 청소에 따른 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

이동 로봇 및 그 제어방법{ Moving Robot and controlling method }

본 발명은 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 주행 영역에 대한 맵을 생성하고 영역을 구분하는 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이동 로봇은 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 자동으로 청소하는 기기이다.

이동 로봇은 충전 가능한 배터리가 구비되어, 이동이 자유롭고 배터리의 동작전원을 이용한 스스로 이동이 가능하며, 이동 중 바닥면의 이물질을 흡입하여 청소를 실시한다.

이동 로봇은 주행구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하고, 좌륜과 우륜의 구동을 제어하여 장애물 회피 동작을 수행한다. 이동 로봇은 필요 시 충전대로 복귀하여 배터리를 충전하도록 구성된다.

종래의 이동 로봇은 영역을 구분하지 않고 현재 위치를 기준으로 이동하며 청소를 수행하고, 직선 주행중에 장애물이 존재하는 경우 방향을 전환하는 방식으로 주행함에 따라 특정 영역을 반복하여 청소하거나 이동 후 초기 위치로 복귀하지 못하는 문제점이 있었다.

그에 따라, 기 저장된 맵을 이용하여 이동 로봇이 특정 영역에 대한 청소를 수행하도록 하고 중복 청소를 방지하도록 하고 있다.

그러나 맵을 생성하는데 있어서, 이동 로봇은 벽 추정(월팔로윙)을 통해 이동하며 주행구역에 대한 외곽선을 추출할 뿐이므로 모두 연결되어 있는 복수의 실(룸)을 각각의 영역으로 구분해야할 필요성이 있다.

특히 복수의 영역은 작은 공간들, 예를 들어 복도로 연결되어 있으나 이를 구분하는 것이 쉽지 않고, 여 구분되는 실제 실내 공간에 적용하는 데에는 어려움이 있다.

본 발명의 이동 로봇 및 그 제어방법은, 주행구역에 대한 맵을 생성하는 경우, 복수의 영역을 소정 기준에 따라 작은 공간들로 구분함으로써 복수의 영역으로 구분된 맵을 생성하는 이동 로봇 및 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇은, 이동 가능한 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 주행구역에 대한 맵(MAP)이 저장되는 저장부, 및 현재 위치를 인식하여 상기 맵을 바탕으로, 상기 본체가 상기 주행구역을 주행하며 청소를 수행하도록 하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 맵을 생성하는 경우, 영역이 구분되지 않은 기초맵에 대하여 소영역을 분리하여 대표영역을 설정한 후, 분리된 상기 소영역을 세부영역으로 추출한 후, 상기 대표영역 중 어느 하나에 상기 세부영역이 포함되도록 하여 영역이 구분된 상기 맵을 생성하는 것을 특징으로 한다. 제어부는 상기 기초맵으로부터 상기 대표영역을 제외한 나머지 소영역을 분리하여 상기 소영역을 세부영역으로 추출하며, 상기 세부영역의 크기, 형태, 접하는 노드의 수에 따라 인접한 대표영역과의 연관성을 분석하여, 상기 세부영역이 상기 대표영역 중 어느 하나에 포함되도록 하여 영역을 재설정한 후, 영역이 구분된 상기 맵을 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 이동 로봇의 제어방법은, 주행하며 영역에 대한 기초맵을 생성하는 단계, 상기 기초맵으로부터 소영역을 분리하고 대표영역을 설정하는 단계, 분리된 상기 소영역을 세부영역으로 설정하는 단계, 상기 세부영역을 상기 대표영역 중 어느 하나에 병합하여 영역을 구분하는 단계, 영역이 구분된 맵을 최종생성하는 단계, 및 상기 맵을 바탕으로 주행하며 청소를 수행하는 단계를 포함한다. 본 발명은, 상기 기초맵으로부터 상기 대표영역을 제외한 나머지 영역을 소영역으로 추출하여, 상기 대표영역과 분리된 소영역을 세부영역으로 설정하는 단계; 상기 세부영역의 크기, 형태, 접하는 노드의 수에 따라 대표영역과의 연관성을 분석하는 단계; 분석결과에 따라 상기 세부영역이 상기 세부영역을 상기 대표영역 중 어느 하나에 병합하여 영역을 재설정하는 단계; 상기 세부영역을 상기 대표영역 중 어느 하나에 병합하여 영역을 구분하는 단계; 를 더 포함한다.

본 발명의 이동 로봇 및 그 제어방법은 맵을 생성하는데 있어서, 주행구역을 소정 기준에 따라 대표영역을 설정한 후, 영역 병합 및 재설정을 통해 복수의 영역으로 구분된 맵을 생성함으로써, 복수의 영역을 영역의 형태에 따라 용이하게 구분할 수 있고, 이동 로봇이 맵을 바탕으로 주행함에 따라 영역별 이동이 용이하고, 현재위치를 쉽게 판단할 수 있으며, 영역별 청소 지시를 입력받아 각 영역별로 영역의 형태에 따라 청소를 수행할 수 있어 이동 및 청소에 따른 효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 및 이동 로봇을 충전시키는 충전대를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이동 로봇의 상면부를 도시한 도이다.
도 3은 도 1에 도시된 이동 로봇의 정면부를 도시한 도이다.
도 4는 도 1에 도시된 이동 로봇의 저면부를 도시한 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 6 은 본 발명의 이동 로봇의 맵 생성의 예가 도시된 도이다.
도 7 은 본 발명의 이동 로봇의 맵 생성 시 영역 구분 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 8 은 도 7의 실시예에 따른 이동 로봇의 대표영역 설정 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 9 는 도 7의 실시예에 따른 이동 로봇의 세부영역 설정 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 맵 생성에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 및 이동 로봇을 충전시키는 충전대를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이동 로봇의 상면부를 도시한 도이며, 도 3은 도 1에 도시된 이동 로봇의 정면부를 도시한 도이고, 도 4는 도 1에 도시된 이동 로봇의 저면부를 도시한 도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(100)은 본체(110)와, 본체(110) 주변의 영상을 획득하는 영상획득부(120)를 포함한다. 이하, 본체(110)의 각부분을 정의함에 있어서, 주행구역 내의 천장을 향하는 부분을 상면부(도 2 참조)로 정의하고, 주행구역 내의 바닥을 향하는 부분을 저면부(도 4 참조)로 정의하며, 상면부와 저면부 사이에서 본체(110)의 둘레를 이루는 부분 중 주행방향을 향하는 부분을 정면부(도 3 참조)라고 정의한다.

이동 로봇(100)은 본체(110)를 이동시키는 주행부(160)를 포함한다. 주행부(160)는 본체(110)를 이동시키는 적어도 하나의 구동 바퀴(136)를 포함한다. 주행부(160)는 구동 바퀴(136)에 연결되어 구동 바퀴를 회전시키는 구동 모터(미도시)를 포함한다. 구동 바퀴(136)는 본체(110)의 좌, 우측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜(136(L))과 우륜(136(R))이라고 한다.

좌륜(136(L))과 우륜(136(R))은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 좌륜(136(L))을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 우륜(136(R))을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 좌륜(136(L))과 우륜(136(R))의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체(110)의 주행방향을 전환할 수 있다.

본체(110)의 저면부에는 공기의 흡입이 이루어지는 흡입구(110h)가 형성될 수 있으며, 본체(110) 내에는 흡입구(110h)를 통해 공기가 흡입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 흡입장치(미도시)와, 흡입구(110h)를 통해 공기와 함께 흡입된 먼지를 집진하는 먼지통(미도시)이 구비될 수 있다.

본체(110)는 이동 로봇(100)을 구성하는 각종 부품들이 수용되는 공간을 형성하는 케이스(111)를 포함할 수 있다. 케이스(111)에는 먼지통의 삽입과 탈거를 위한 개구부가 형성될 수 있고, 개구부를 여닫는 먼지통 커버(112)가 케이스(111)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

흡입구(110h)를 통해 노출되는 솔들을 갖는 롤형의 메인 브러시(134)와, 본체(110)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 보조 브러시(135)가 구비될 수 있다. 이들 브러시(134, 135)들의 회전에 의해 주행구역 내 바닥으로부터 먼지들이 분리되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구(110h)를 통해 흡입되어 먼지통에 모인다.

배터리(138)는 구동 모터뿐만 아니라, 이동 로봇(100)의 작동 전반에 필요한 전원을 공급한다. 배터리(138)가 방전될 시, 이동 로봇(100)은 충전을 위해 충전대(200)로 복귀하는 주행을 실시할 수 있으며, 이러한 복귀 주행 중, 이동 로봇(100)은 스스로 충전대(200)의 위치를 탐지할 수 있다.

충전대(200)는 소정의 복귀 신호를 송출하는 신호 송출부(미도시)를 포함할 수 있다. 복귀 신호는 초음파 신호 또는 적외선 신호일 수 있으나, 반드시 이에 한정되어야하는 것은 아니다.

이동 로봇(100)은 복귀 신호를 수신하는 신호 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 충전대(200)는 신호 송출부를 통해 적외선 신호를 송출하고, 신호 감지부는 적외선 신호를 감지하는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 이동 로봇(100)은 충전대(200)로부터 송출된 적외선 신호에 따라 충전대(200)의 위치로 이동하여 충전대(200)와 도킹(docking)한다. 이러한 도킹에 의해 이동 로봇(100)의 충전 단자(133)와 충전대(200)의 충전 단자(210) 간에 충전이 이루어진다.

영상획득부(120)는 주행구역을 촬영하는 것으로, 디지털 카메라를 포함할 수 있다. 디지털 카메라는 적어도 하나의 광학렌즈와, 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수개의 광다이오드(photodiode, 예를들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를들어, CMOS image sensor)와, 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능하다.

바람직하게, 영상획득부(120)는 본체(110)의 상면부에 구비되어, 주행구역 내의 천장에 대한 영상을 획득하나, 영상획득부(120)의 위치와 촬영범위가 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를들어, 영상획득부(120)는 본체(110) 전방의 영상을 획득하도록 구비될 수도 있다.

또한, 이동 로봇(100)은 전방의 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(131)를 더 포함할 수 있다. 이동 로봇(100)은 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서(132)와, 바닥의 영상을 획득하는 하부 카메라 센서(139)를 더 포함할 수 있다.

또한, 이동 로봇(100)은 On/Off 또는 각종 명령을 입력할 수 있는 조작부(137)를 포함한다. 조작부(137)를 통해 이동 로봇(100)의 작동 전반에 필요한 각종 제어명령을 입력받을 수 있다. 또한, 이동 로봇(100)은 출력부(미도시)를 포함하여, 예약 정보, 배터리 상태, 동작모드, 동작상태, 에러상태 등을 표시할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 이동 로봇(100)은 현재 위치를 인식하는 등 각종 정보를 처리하고 판단하는 제어부(140), 각종 데이터를 저장하는 저장부(150), 주행부(160), 및 청소부(170)를 포함한다.

또한, 이동 로봇(100)은 데이터를 송수신하는 통신부(190)를 더 포함할 수 있다.

이동 로봇(100)은 리모컨(미도시) 또는 단말(미도시)을 통해 동작에 대한 명령을 수신할 수 있다. 단말은 이동 로봇(100)을 제어하기 위한 어플리케이션을 구비하고, 어플리케이션의 실행을 통해 이동 로봇(100)이 청소할 주행구역에 대한 맵을 표시하고, 맵 상에 특정 영역을 청소하도록 영역을 지정할 수 있다. 단말은 맵 설정을 위한 어플리케이션(application)이 탑재된 리모콘, PDA, 랩탑(laptop), 태블릿PC, 스마트 폰 등을 예로 들 수 있다.

단말은 이동 로봇(100)과 통신하여, 맵을 수신하여 표시하고, 맵 상에 이동 로봇의 현재 위치를 표시할 수 있다. 또한, 단말은 이동 로봇의 주행에 따라 그 위치를 갱신하여 표시한다.

제어부(140)는 이동 로봇(100)을 구성하는 영상획득부(120), 조작부(137), 주행부(160), 청소부(170)를 제어하여, 이동 로봇(100)의 동작 전반을 제어한다.

저장부(150)는 이동 로봇(100)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 기록 매체는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장한 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함할 수 있다.

저장부(150)에는 주행구역에 대한 맵(Map)이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(150)에는 주행 중 감지되는 장애물에 대한 정보를 저장하고, 충전대 위치, 또는 충전대 탐색을 위해 설정되는 데이터가 저장된다.

이때, 저장부에 저장되는 맵은, 이동 로봇(100)이 스스로 학습을 하여 생성할 수 있고, 경우에 따라 이동 로봇(100)과 유선 또는 무선 통신을 통해 정보를 교환할 수 있는 단말에 의해 입력된 것일 수도 있다.

맵에는 주행구역 내의 방들의 위치가 영역별로 표시될 수 있다. 또한, 이동 로봇(100)의 현재 위치가 맵 상에 표시될 수 있으며, 맵 상에서의 이동 로봇(100)의 현재의 위치는 주행 과정에서 갱신될 수 있다. 단말은 저장부(150)에 저장된 맵과 동일한 맵을 저장한다.

제어부(140)는 주행 중, 청소부(170)를 제어하여, 이동 로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡수하여 청소를 수행한다. 청소부(170)는 브러쉬를 동작시켜 이동 로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하기 쉬운 상태로 만들고, 흡입장치를 동작시켜 먼지 또는 이물질을 흡입한다.

제어부(140)는 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 대한 청소를 지시할 수 있고, 주행부에 의해 지정된 영역으로 이동하여 청소를 수행하도록 한다. 이때 주행부에 의해 이동하는 중에도 청소부를 제어하여 청소를 수행할 수 있다.

제어부(140)는 배터리의 충전용량을 체크하여 충전대(200)로의 복귀 시기를 결정한다. 제어부(140)는 충전용량이 일정값에 도달하면, 수행중이던 동작을 중지하고, 충전대 복귀를 위해 충전대 탐색을 시작한다. 제어부(140)는 배터리의 충전용량에 대한 알림 및 충전대 복귀에 대한 알림을 출력할 수 있다.

제어부(140)는 주행제어모듈(141), 구역구분모듈(142), 학습모듈(143) 및 인식모듈(144)을 포함한다.

주행제어모듈(141)은 이동 로봇(100)의 주행을 제어하는 것으로, 주행 설정에 따라 주행부(160)의 구동을 제어한다. 또한, 주행제어모듈(141)은 주행부(160)의 동작을 바탕으로 이동 로봇(100)의 이동 경로를 파악할 수 있다. 예를 들어, 주행제어모듈(141)은 구동 바퀴(136)의 회전속도를 바탕으로 이동 로봇(100)의 현재 또는 과거의 이동속도, 주행한 거리 등을 파악할 수 있으며, 각 구동 바퀴(136(L), 136(R))의 회전 방향에 따라 현재 또는 과거의 방향 전환 과정 또한 파악할 수 있다. 이렇게 파악된 이동 로봇(100)의 주행 정보를 바탕으로, 맵 상에서 이동 로봇(100)의 위치가 갱신될 수 있다.

구역구분모듈(142)은 소정 기준에 따라 주행구역을 복수의 구역으로 구분할 수 있다. 주행구역은 이동 로봇(100)이 주행 경험이 있는 모든 평면상의 구역 및 현재 주행하고 있는 평면상의 구역을 모두 합한 범위로 정의될 수 있다.

구역구분모듈(142)은 주행구역을 복수의 소구역으로 영역을 구분하며, 각 소구역은 주행구역 내의 각 실(방)을 근거로 구분될 수 있다. 또한, 구역구분모듈(142)은 주행구역을 주행능력상 서로 분리된 복수의 대구역으로 구분할 수 있다. 예를 들면, 서로 동선상 완전히 분리된 두개의 실내공간은 각각 두개의 대구역으로 구분될 수 있다. 다른 예로, 같은 실내 공간이라 하더라도, 대구역은 주행구역 내의 각 층을 근거로 구분될 수 있다.

구역구분모듈(142)은 초기 맵 생성시, 학습모듈을 통해, 영역이 구분되지 않은 기초맵이 생성되면, 침식과 팽창의 원리를 이용하여 소영역을 분리한 후 대표영역을 설정한다. 구역구분모듈은 대표영역을 설정한 이후에, 분리된 소영역을 세부영역으로써 추출하여, 어느 하나의 대표영역에 병합함으로써, 영역이 구분된 최종맵을 생성한다.

학습모듈(143)은 주행구역의 맵을 생성할 수 있다. 또한, 학습모듈(143)은 각 위치에서 영상획득부(120)를 통해 획득한 영상을 처리하여 맵과 연계시켜 전역위치를 인식한다.

인식모듈(144)은 현재 위치를 추정하여 인식한다. 인식모듈(144)은 영상획득부(120)의 영상 정보를 이용하여 학습모듈(143)과 연계하여 위치를 파악함으로써, 이동 로봇(100)의 위치가 갑자기 변경되는 경우에도 현재 위치를 추정하여 인식할 수 있다.

이동 로봇(100)은 구역구분모듈(142)을 통해 연속적인 주행 중에 위치 인식이 가능하고 또한, 구역구분모듈(142) 없이 학습모듈(143) 및 인식모듈(144)을 통해, 맵을 학습하고 현재 위치를 추정할 수 있다.

이동 로봇(100)이 주행하는 중에, 영상획득부(120)는 이동 로봇(100) 주변의 영상들을 획득한다. 이하, 영상획득부(120)에 의해 획득된 영상을 '획득영상'이라고 정의한다. 획득영상에는 천장에 위치하는 조명들, 경계(edge), 코너(corner), 얼룩(blob), 굴곡(ridge) 등의 여러가지 특징(feature)들이 포함된다.

학습모듈(143)은 획득영상들 각각으로부터 특징을 검출한다. 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술 분야에서 영상으로부터 특징을 검출하는 다양한 방법(Feature Detection)이 잘 알려져 있다. 이들 특징의 검출에 적합한 여러 특징검출기(feature detector)들이 알려져 있다. 예를들어, Canny, Sobel, Harris&Stephens/Plessey, SUSAN, Shi&Tomasi, Level curve curvature, FAST, Laplacian of Gaussian, Difference of Gaussians, Determinant of Hessian, MSER, PCBR, Grey-level blobs 검출기 등이 있다.

학습모듈(143)은 각 특징점을 근거로 디스크립터를 산출한다. 학습모듈(143)은 특징 검출을 위해 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기법을 이용하여 특징점을 디스크립터(descriptor)로 변환할 수 있다. 디스크립터는 n차원 벡터(vector)로 표기될 수 있다.

SIFT는 촬영 대상의 스케일(scale), 회전, 밝기변화에 대해서 불변하는 특징을 검출할 수 있어, 같은 영역을 이동 로봇(100)의 자세를 달리하며 촬영하더라도 불변하는(즉, 회전 불변한(Rotation-invariant)) 특징을 검출할 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고 다른 다양한 기법(예를들어, HOG: Histogram of Oriented Gradient, Haar feature, Fems, LBP:Local Binary Pattern, MCT:Modified Census Transform)들이 적용될 수도 있다.

학습모듈(143)은 각 위치의 획득영상을 통해 얻은 디스크립터 정보를 바탕으로, 획득영상마다 적어도 하나의 디스크립터를 소정 하위 분류규칙에 따라 복수의 군으로 분류하고, 소정 하위 대표규칙에 따라 같은 군에 포함된 디스크립터들을 각각 하위 대표 디스크립터로 변환할 수 있다.

다른 예로, 실(room)과 같이 소정 구역 내의 획득영상 들로부터 모인 모든 디스크립터를 소정 하위 분류규칙에 따라 복수의 군으로 분류하여 상기 소정 하위 대표규칙에 따라 같은 군에 포함된 디스크립터들을 각각 하위 대표 디스크립터로 변환할 수도 있다.

학습모듈(143)은 이 같은 과정을 거쳐, 각 위치의 특징분포를 구할 수 있다. 각 위치 특징분포는 히스토그램 또는 n차원 벡터로 표현될 수 있다. 또 다른 예로, 학습모듈(143)은 소정 하위 분류규칙 및 소정 하위 대표규칙을 거치지 않고, 각 특징점으로부터 산출된 디스크립터를 바탕으로 미지의 현재위치를 추정할 수 있다.

또한, 위치 도약 등의 이유로 이동 로봇(100)의 현재 위치가 미지의 상태가 된 경우에, 기 저장된 디스크립터 또는 하위 대표 디스크립터 등의 데이터를 근거로 현재 위치를 추정할 수 있다.

이동 로봇(100)은, 미지의 현재 위치에서 영상획득부(120)를 통해 획득영상을 획득한다. 영상을 통해 천장에 위치하는 조명들, 경계(edge), 코너(corner), 얼룩(blob), 굴곡(ridge) 등의 여러가지 특징(feature)들이 확인된다.

인식모듈(144)은 획득영상으로부터 특징들을 검출한다. 컴퓨터 비전 기술 분야에서 영상으로부터 특징을 검출하는 다양한 방법 및 이들 특징의 검출에 적합한 여러 특징검출기들에 대한 설명은 상기한 바와 같다.

인식모듈(144)은 각 인식 특징점을 근거로 인식 디스크립터 산출단계를 거쳐 인식 디스크립터를 산출한다. 이때 인식 특징점 및 인식 디스크립터는 인식모듈(144)에서 수행하는 과정을 설명하기 위한 것으로 학습모듈(143)에서 수행하는 과정을 설명하는 용어와 구분하기 위한 것이다. 다만, 이동 로봇(100)의 외부 세계의 특징이 각각 다른 용어로 정의되는 것에 불과하다.

인식모듈(144)은 본 특징 검출을 위해 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기법을 이용하여 인식 특징점을 인식 디스크립터로 변환할 수 있다. 인식 디스크립터는 n차원 벡터(vector)로 표기될 수 있다.

SIFT는 앞서 설명한 바와 같이, 획득영상에서 코너점 등 식별이 용이한 특징점을 선택한 후, 각 특징점 주변의 일정한 구역에 속한 픽셀들의 밝기 구배(gradient)의 분포 특성(밝기 변화의 방향 및 변화의 급격한 정도)에 대해, 각 방향에 대한 변화의 급격한 정도를 각 차원에 대한 수치로 하는 n차원 벡터(vector)를 구하는 영상인식기법이다.

인식모듈(144)은 미지의 현재 위치의 획득영상을 통해 얻은 적어도 하나의 인식 디스크립터 정보를 근거로, 소정 하위 변환규칙에 따라 비교대상이 되는 위치 정보(예를 들면, 각 위치의 특징분포)와 비교 가능한 정보(하위 인식 특징분포)로 변환한다.

소정 하위 비교규칙에 따라, 각각의 위치 특징분포를 각각의 인식 특징분포와 비교하여 각각의 유사도를 산출할 수 있다. 각각의 위치에 해당하는 상기 위치 별로 유사도(확률)를 산출하고, 그 중 가장 큰 확률이 산출되는 위치를 현재위치로 결정할 수 있다.

이와 같이, 제어부(140)는 주행구역을 구분하고 복수의 영역으로 구성된 맵을 생성한다. 또한, 제어부(140)는 저장된 맵을 바탕으로 본체(110)의 현재 위치를 인식할 수 있다.

제어부(140)는 맵이 생성되면, 생성된 맵을 통신부(190)를 통해 외부 단말로 전송한다. 또한, 제어부(140)는 앞서 설명한 바와 같이, 외부 단말로부터 맵이 수신되면, 저장부에 저장할 수 있다.

또한, 제어부(140)는 주행 중 맵이 갱신되는 경우 갱신된 정보를 외부 단말로 전송하여 외부 단말와 이동 로봇(100)에 저장되는 맵이 동일하도록 한다. 외부 단말와 이동 로봇(100)에 저장된 맵이 동일하게 유지됨에 따라 단말로부터의 청소명령에 대하여, 이동 로봇(100)이 지정된 영역을 청소할 수 있으며, 또한, 외부 단말에 이동 로봇의 현재 위치가 표시될 수 있도록 하기 위함이다.

맵은 청소 영역을 복수의 영역으로 구분되고, 복수의 영역을 연결하는 연결통로가 포함하며, 영역 내의 장애물에 대한 정보를 포함한다. 청소 영역에 대한 구분은, 앞서 설명한 바와 같이 구역구분모듈(142)에 의해 구분된다. 구역구분모듈은 맵상의 영역 구분을 위해 소영역을 분리하여 대표영역을 설정하고, 분리된 소영역을 별도의 세부영역으로 설정하여 대표영역에 병합함으로써 영역이 구분된 맵을 생성한다.

제어부(140)는 청소명령이 입력되면, 맵 상의 위치와 이동 로봇의 현재위치가 일치하는지 여부를 판단한다. 청소명령은 리모컨, 조작부 또는 외부 단말로부터 입력될 수 있다.

제어부(140)는 현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우, 또는 현재 위치를 확인할 수 없는 경우, 현재 위치를 인식하여 이동 로봇(100)의 현재 위치를 복구한 한 후, 현재 위치를 바탕으로 지정영역으로 이동하도록 주행부를 제어한다.

현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우 또는 현재 위치를 확인할 수 없는 경우, 인식모듈(144)은 영상획득부(120)로부터 입력되는 획득영상을 분석하여 맵을 바탕으로 현재 위치를 추정할 수 있다. 또한, 구역구분모듈(142) 또는 학습모듈(143) 또한, 앞서 설명한 바와 같이 현재 위치를 인식할 수 있다.

위치를 인식하여 이동 로봇(100)의 현재 위치를 복구한 후, 주행제어모듈(141)은 현재 위치로부터 지정영역으로 이동 경로를 산출하고 주행부(160)를 제어하여 지정영역으로 이동한다.

외부 단말로부터 복수의 영역 중, 적어도 하나의 영역이 선택되는 경우, 주행제어모듈(141)은 선택된 영역을 지정영역으로 설정하고, 이동 경로를 산출한다. 주행제어모듈(141)은 지정영역 이동 후, 청소를 수행한다.

한편, 복수의 영역이 지정영역으로 선택된 경우, 주행제어모듈(141)은 복수의 영역 중 우선영역이 설정되었는지 여부 또는 선택된 복수의 지정영역에 대한 청소순서가 설정되었는지 여부를 판단한 후, 지정영역으로 이동하여 청소를 수행한다.

주행제어모듈(141)은 복수의 지정영역 중 어느 하나가 우선영역으로 설정된 경우, 복수의 지정영역 중 우선영역으로 이동하여, 우선영역을 제일 먼저 청소한 후 나머지 지정영역으로 이동하여 청소하도록 한다. 또한, 지정영역에 대한 청소순서가 설정된 경우 주행제어모듈(141)은 지정된 청소순서에 따라 지정영역을 순차적으로 이동하면서 청소를 수행한다. 또한, 주행제어모듈(141)은 맵 상의 복수의 영역에 대한 구분에 관계없이 새롭게 임의의 영역이 설정되는 경우, 설정된 지정영역으로 이동하여 청소를 수행하도록 한다.

제어부(140)는 설정된 지정영역에 대한 청소가 완료되면, 청소기록을 저장부(150)에 저장한다.

또한, 제어부(140)는 통신부(190)를 통해 이동 로봇(100)의 동작상태 또는 청소상태를 소정 주기로 외부 단말로 전송한다. 그에 따라 단말은 수신되는 데이터를 바탕으로, 실행중인 어플리케이션의 화면상에 맵과 함께 이동 로봇의 위치를 표시하고, 또한 청소상태에 대한 정보를 출력한다.

또한, 제어부(140)는 충전대(200)의 복귀신호를 통해 충전대가 감지되면, 학습부 및 인식부를 통해 이동 로봇의 현재 위치를 인식하고, 이동 로봇의 현재위치를 바탕으로 충전대(200)의 위치를 산출하여 저장한다. 또한, 제어부(140)는 충전대의 위치가 맵 상에 표시되도록 설정할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 이동 로봇의 영역 구분 및 그에 따른 맵 생성의 예가 도시된 도이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(100)은 저장된 맵이 존재하지 않는 경우, 월팔로윙을 통해 주행구역(X1)을 주행하면서 맵을 생성할 수 있다.

구역구분모듈(142)은 도 6의(b)에 도시된 바와 같이, 주행구역(X1)을 복수의 영역(A1' 내지 A9')으로 구분하여 도 6의 (c)와 같이 맵을 생성한다. 생성된 맵은 저장부(150)에 저장되고, 통신부(190)를 통해 외부 단말로 전송된다. 구역구분모듈(142)은 전술한 바와 같이 주행구역(X1)에 대하여 영역을 구분하고 그에 따른 맵을 생성한다.

단말은 어플리케이션을 실행하고, 수신된 맵을 화면에 표시한다. 이때 구분된 복수의 영역(A1 내지 A9)을 각각 상이하게 표시한다. 맵은 복수의 영역(A1 내지 A9)이 각각 상이한 색상으로 표시되거나 또는 상이한 이름이 표시된다.

이동 로봇과 단말은 동일한 맵을 저장하는 것을 기본으로 하나, 단말에는 사용자가 영역을 쉽게 인식할 수 있도록 도 6의 (c)와 같이 영역을 단순화한 사용자맵이 표시되도록 하고, 이동 로봇은, 장애물에 대한 정보가 포함된 도 6의 (b)와 같은 맵을 바탕으로 주행 및 청소를 수행한다. 도 6의 (c)의 사용자맵에도 장애물이 표시될 수 있다.

이동 로봇(100)은 청소명령이 입력되면, 저장된 맵을 바탕으로, 현재 위치를 판단하고, 현재 위치와 맵 상의 위치가 일치하는 경우에는 지정된 청소를 수행하고, 현재 위치가 일치하지 않는 경우, 현재 위치를 인식하여 복구한 후 청소를 수행한다. 따라서 이동 로봇(100)은 복수의 영역(A1 내지 A9) 중 어느 위치에 있더라도 현재 위치를 판단 한 후 지정영역으로 이동하여 청소를 수행할 수 있다.

리모컨 또는 단말은 도시된 바와 같이, 복수의 영역(A1 내지 A9) 중 적어도 하나의 영역을 선택하여 이동 로봇(100)으로 청소명령을 입력할 수 있다. 또한, 이동 로봇(100)은 리모컨 또는 단말을 통해 어느 하나의 영역의 일부를 청소영역으로 설정하거나, 복수의 영역에 대하여 영역 구분없이 터치 또는 드래그를 통해 청소영역을 설정할 수 있다.

복수의 영역에 대하여 청소명령이 입력되는 경우, 어느 하나의 영역을 우선영역으로 설정하거나, 우선영역을 시작한 후 근거리인 영역으로 이동하여 청소할 수 있으며, 또는 청소순서를 설정할 수 있다. 이동 로봇(100)은 복수의 지정영역에 대하여 청소순서가 설정된 경우 지정된 순서에 따라 이동하며 청소를 수행한다. 이동 로봇(100)은 복수의 청소영역에 대하여, 별도의 순서가 지정되지 않은 경우에는 현재 위치로부터 가까운 영역으로 이동하여 청소를 수행한다.

도 7 은 본 발명의 이동 로봇의 맵 생성 시 영역 구분 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 주행구역 A에 대하여, 이동 로봇(100)이 벽추종(월팔로윙)을 통해 영역에 대한 외곽선으로 구성된 기초맵을 생성한다. 학습모듈에 의해 생성된 기초맵은 영역 전체에 대한 외곽선의 형태이므로, 영역이 구분되어 있지 않은 상태이다.

이동 로봇(100)은 기초맵으로 부터 전술한 도 7의 (b)와 같이 영역을 구분한다. 이때, 이동 로봇(100)의 구역구분모듈(142)은 기초맵으로부터 소영역을 분리하고, 일정 크기 이상의 대표영역(A11 내지 A16)을 설정한다.

또한, 구역구분모듈(142)은 대표영역을 뺀 나머지 소영역에 대하여 세부영역(B)을 설정한다. 세부영역(B)은 대표영역을 연결하는 영역이거나, 대표영역에 부속되는 영역이므로, 구역구분모듈은 복수의 세부영역(B)에 대하여 각각 어느 하나의 대표영역에 병합함으로써 영역을 재설정한다. 경우에 따라 세부영역(B)이 일정 크기 이상인 경우 구역구분모듈은 해당 세부영역을 별도의 영역으로 설정될 수 있다. 각 세부영역(B)은 대표영역과의 연결 여부, 연결지점(노드)의 수, 거리 등의 연관성을 바탕으로 어느 하나의 대표영역에 병합된다.

그에 따라 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(100)은 기초맵에서 복수의 영역(A21 내지 A26)으로 구분된 최종맵을 생성한다. 이동 로봇(100)은 생성된 맵을 바탕으로 주행구역을 주행하면서 청소를 수행한다.

앞서 설명한 도 6의 (b)와 같은 맵이 생성되고, 사용자가 영역을 쉽게 인식할 수 있도록 전술한 도 6의 (c)와 같은 영역을 단순화한 사용자맵을 생성할 수 있다. 이동 로봇(100)은 통신부(190)를 통해 리모컨, 단말, 제어기 등의 외부 기기로 사용자맵을 전송할 수 있다.

도 8 은 도 7의 실시예에 따른 이동 로봇의 대표 영역 설정 방법을 설명하는데 참조되는 도이고, 도 9 는 도 7의 실시예에 따른 이동 로봇의 세부 영역 설정 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

구역구분모듈(142)은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 기초맵이 완성되면, 기초맵에 대하여, 소정 기준에 따라 영역을 구분한다.

구역구분모듈(142)은 기초맵으로부터 전술한 도 7의 (b)와 같이 대표영역을 설정한다.

예를 들어 구역구분모듈은 모폴로지(Morphology)연산을 통해 기초맵을 침식(Erosion) 및 팽창(Dilation)하여 소영역을 분리함으로써 대표영역을 설정할 수 있다.

구역구분모듈은 처리하고자 하는 이미지, 즉 기초맵에 대하여 소정 형태의 구성요소를 설정하고, 이미지의 영역에 구성요소가 완전히 포함되도록 하여 침식연산을 수행하고, 또한 이미지의 영역에 구성요소의 일부가 포함되도록 하여 팽창연산을 수행할 수 있다. 이미지 영역은 물론 구성요소의 설정에 따라 침식과 팽창의 형태를 달라질 수 있다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 구역구분모듈은 침식연산을 수행함으로써, 기초맵 중 폭이 좁거나 면적이 작은 소영역은 사라지거나, 일부만 남게 되고, 면접이 넓은 영역의 일부가 남도록 한다. 기초맵에서 면적이 넓은 영역만이 침식영역(A')으로 남게 된다. 그에 따라 구역구분모듈은 침식연산을 통해 기초맵에 포함되는 영역 중 소영역을 분리하게 된다.

또한, 구역구분모듈은 침식영역(A')에 대하여, 각 영역이 일정 크기가 되도록 팽창연산을 수행한다. 그에 따라 구역구분모듈은 침식연산을 통해 소영역이 분리된 상태에서, 팽창연산을 통해 남아있는 침식영역을 확장하여 기초맵과 유사한 영역으로 확장한다.

따라서 구역부분모듈은 도 9의 (a)와 같이 확장된 영역에 대하여 대표영역(A11 내지 A16)을 설정한다. 이때, 팽창연산에 의해 확장된 영역은 기초맵의 크기와 유사하거나 작게 설정된다.

도 8의 (b)는 대표영역 설정에 대해 보다 쉽게 이해할 수 있도록 극단적인 예를 도시한 것으로, 침식연산과 팽창연산의 적용 정도는 이미지영역이나 구분하고자 하는 영역의 크기에 따라 상이할 수 있다.

도 9의 (a)와 같이, 구역구분모듈은, 대표영역(A11 내지 A16)을 설정한 후, 기초맵에서 대표영역(A11 내지 A16)을 제외한 세부영역(B)을 추출한다. 세부영역(B)은 앞서 설명한 바와 같이, 대표영역을 연결하거나, 또는 대표영역의 일부일 수 있다.

구역구분모듈은 도 9의 (c)와 같이 각각의 세부영역에 대하여, 인접한 대표영역을 판단하여 각 세부영역이 어느 하나의 대표영역에 포함되도록 영역을 재설정한다. 구역구분모듈은 접하는 대표영역이 하나인 세부영역의 경우, 접하는 대표영역에 포함되도록 하고, 접하는 대표영역이 복수인 경우에는 영역의 크기 또는 형태를 바탕으로 대표영역에 대한 연관성을 분석하여 어느 하나의 대표영역을 선택하여 해당 대표영역에 포함되도록 한다. 구역구분모듈은 접하는 노드가 적은 쪽으로 영역을 병합한다.

그에 따라 구역부분모듈은 앞서 설명한 도 8의 (c)와 같이 복수의 영역(A21 내지 A26)으로 구분된 맵을 최종 설정한다. 제어부(140)는 생성된 맵을 저장부(150)에 저장하여 청소 또는 주행 시 맵을 바탕으로 이동 로봇이 주행하도록 제어한다.

경우에 따라 제어부(140)는 앞서 설명한 도 6의 (c)와 같이 사용자맵을 생성하여 저장하고, 통신부(190)를 통해 단말, 리모컨, 제어기 등의 외부 기기로 전송하여 사용자가 맵을 확인할 수 있도록 한다.

도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 맵 생성에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 10 에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(100)은, 맵 생성 시, 벽추종(월팔로윙)을 통해 맵을 생성한다(S310). 초기 생성된 맵은 영역이 구분되지 않은 기초맵이다. 주행제어모듈(141)은 주행부(160)를 제어하여, 이동 로봇이 벽을 추종하여 이동하도록 한다. 이동 중, 학습모듈(143)은 영상획득부(120)로부터 입력되는 영상과, 이동로봇의 이동방향 및 이동거리를 바탕으로 맵을 생성한다. 벽추종이 완료되어 기초맵이 생성되면, 제어부(140)는 기초맵을 저장부(150)에 저장한다.

구역구분모듈은 영역이 구분되어 있지 않은 기초맵에 대하여, 침식연산을 수행하여 맵 상의 영역을 축소한다(S320). 구역구분모듈은 앞서 설명한 도 8의 (b)와 같이 일부 영역만 남는 경우, 해당 영역에 대하여 팽창연산을 수행하여 영역을 확장한다(S330). 침식연산과 팽창연산을 통해 생성되는 적어도 하나의 영역을, 구역구분모듈은 대표영역으로 설정한다(S340).

침식연산 수행 시, 연결된 기초맵의 영역 중 폭이 좁거나 면적이 작은 영역은 사라지고, 넓은 면적의 영역만 남게 된다. 이렇게 남은 침식영역을 팽창연산을 통해 확장하면, 기초맵과 유사한 형태의 영역이 생성된다. 구역구분모듈은 이러한 침식 및 팽창에 의해 생성되는 영역을 대표영역으로 설정한다.

또한, 구역구분모듈은 기초맵에서 대표영역을 제외한 영역, 즉 분리된 소영역을 추출하여 각각 세부영역으로 설정한다(S350). 구역구분모듈은 복수의 세부영역에 대하여, 각각 인접한 대표영역을 판단하여 대표영역에 포함되도록 병합한다. 구역구분모듈은 인접한 대표영역이 하나인 세부영역은 인접한 대표영역에 포함되도록 하고, 복수의 영역에 인접한 세부영역의 경우에는 영역의 크기나 형태, 대표영역과 접하는 지점(노드)에 따라 어느 하나의 대표영역에 포함되도록 설정한다.

그에 따라 구역구분모듈은 복수의 세부영역에 대하여 각각 어느 하나의 대표영역에 포함되도록 병합하여 영역을 재설정한다(S360). 구역구분모듈은 병합을 통해 재설정된 복수의 영역을 각각 구분하여 영역을 최종설정한다(S370). 구역구분모듈은 복수의 영역을 구분할 수 있도록 코드 또는 이름을 설정할 수 있다.

구역구분모듈에 의해 영역이 구분되면, 제어부(140)는 복수의 영역으로 구분된 최종맵을 생성하여(S380) 저장부(150)에 저장하고, 이후 청소 또는 주행 시 저장된 맵(최종맵)을 바탕으로 이동 로봇이 주행하도록 제어한다.

따라서 이동 로봇(100)은 연결된 복수의 영역을 각 영역의 크기나 형태에 따라 맵 상에 복수의 영역으로 용이하게 구분할 수 있다. 또한, 이동 로봇(100)은 영역이 구분된 맵을 사용함으로써 현재위치를 용이하게 판단할 수 있고, 영역별 청소 지시를 입력받아 각 영역별로 청소를 수행할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

100: 이동 로봇 110: 본체
120: 영상획득부 140: 제어부
141: 주행제어모듈 142: 구역구분모듈
143: 학습모듈 144: 인식모듈
150: 저장부 160: 주행부

Claims (14)

1. 이동 가능한 본체;
   상기 본체를 이동시키는 주행부;
   주행구역에 대한 맵(MAP)이 저장되는 저장부; 및
   현재 위치를 인식하여 상기 맵을 바탕으로, 상기 본체가 상기 주행구역을 주행하며 청소를 수행하도록 하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 맵을 생성하는 경우, 영역이 구분되지 않은 기초맵에 대하여 침식연산으로 영역을 축소하고 축소된 영역을 팽창연산을 통해 확장하여 대표영역을 적어도 하나 설정하고, 상기 기초맵으로부터 상기 대표영역을 제외한 나머지 소영역을 분리하여 상기 소영역을 세부영역으로 추출하며, 상기 세부영역의 크기, 형태, 접하는 노드의 수에 따라 인접한 대표영역과의 연관성을 분석하여, 상기 세부영역이 상기 대표영역 중 어느 하나에 포함되도록 하여 영역을 재설정한 후, 영역이 구분된 상기 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 기초맵에 상기 침식연산을 수행하여 축소함으로써 상기 소영역을 분리하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 기초맵에서 폭이 좁거나 크기가 작은 영역은 사라지고, 일정 크기 이상의 영역만 남도록 상기 침식연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 세부영역이 인접한 대표영역에 포함되도록 영역을 병합하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   주행을 제어하는 주행제어모듈;
   상기 주행구역에 대한 상기 기초맵을 생성하는 학습모듈;
   상기 맵으로부터 상기 본체의 현재 위치를 인식하는 인식모듈;
   상기 기초맵에 대하여, 소정 기준에 따라 주행구역을 복수의 구역으로 구분하는 구역구분모듈을 포함하는 이동 로봇.
9. 주행하며 영역에 대한 기초맵을 생성하는 단계;
   상기 기초맵으로부터 침식연산으로 영역을 축소하고, 축소된 영역을 팽창연산을 통해 확장하여 대표영역을 적어도 하나 설정하는 단계;
   상기 기초맵으로부터 상기 대표영역을 제외한 나머지 영역을 소영역으로 추출하여, 상기 대표영역과 분리된 소영역을 세부영역으로 설정하는 단계;
   상기 세부영역의 크기, 형태, 접하는 노드의 수에 따라 대표영역과의 연관성을 분석하는 단계;
   분석결과에 따라 상기 세부영역이 상기 세부영역을 상기 대표영역 중 어느 하나에 병합하여 영역을 재설정하는 단계;
   상기 세부영역을 상기 대표영역 중 어느 하나에 병합하여 영역을 구분하는 단계;
   영역이 구분된 맵을 최종생성하는 단계; 및
   상기 맵을 바탕으로 주행하며 청소를 수행하는 단계를 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 대표영역 설정 시, 상기 기초맵에서 폭이 좁거나 크기가 작은 영역은 사라지고, 일정 크기 이상의 영역만 남도록 상기 침식연산을 수행하여 상기 소영역을 분리하는 단계를 더 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 세부영역이 인접한 상기 대표영역에 포함되도록 영역을 병합하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어방법.
14. 삭제

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