KR102082757B1 - 청소 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체; 청소 영역 내에서 본체를 이동시키는 이동 어셈블리; 청소 영역 내의 바닥면을 청소하는 청소 툴 어셈블리; 외부의 단말기와 통신을 수행하는 통신부; 단말기에서 전송한 영상이 수신되면 수신된 영상에 대응하는 대상을 인식하고, 인식된 대상에 대응하는 태스크를 확인하고, 청소 모드 시에 인식된 대상 및 확인된 태스크에 기초하여 이동 어셈블리 및 상기 청소 툴 어셈블리 중 적어도 하나의 어셈블리를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 청소 로봇의 추종 또는 회피하는 영역을 단말기에서 촬영된 영상을 이용하여 설정함으로써 각 영역 내에서의 청소 로봇의 주행 방식 및 청소 방식을 좀 더 쉽고 다양하게 설정할 수 있다.
또한 청소 로봇에서 촬영되는 영상을 사용자의 단말기에서도 표시함으로써 단말기를 이용한 촬영 절차없이 단말기를 보며 원하는 영역별로 태스크를 용이하게 설정할 수 있다.

Description

청소 로봇 및 그 제어 방법 {Cleaning robot and method for controlling the same}

본 발명은 주행 및 청소 성능을 향상시키기 위한 청소 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

청소 로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.

청소 로봇은 바닥면의 먼지를 흡입하는 건식 방식으로 바닥면의 청소를 수행하며, 최근에는 먼지를 흡입하는 건식 청소가 가능한 청소 로봇뿐만 아니라 본체 저면에 패드가 장착되어 바닥면을 물로 닦아 내는 습식 청소가 가능한 청소 로봇이 개발되고 있다.

청소 로봇은 미리 설정된 주행 패턴대로 주행하면서 청소 툴 어셈블리를 이용하여 청소 작업을 반복적으로 수행하는데, 이때 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 위치하는 장애물 또는 벽을 감지하고 감지 결과에 기초하여 이동 경로 및 청소 동작을 제어하면서 주행 및 청소를 수행한다.

이러한 청소 로봇의 주행 기술은 회피 주행 및 추종 주행을 포함하며, 기존에는 청소 로봇의 회피 주행을 위해 진입 금지 영역의 입구에 가상벽 또는 자석 띠를 설치하거나, 청소 로봇의 추종 주행을 위해 사용자의 얼굴을 등록시켰다.

이와 같이 진입 금지 영역을 회피 주행시키고자 할 때 물리적인 물체가 요구되어 청소 로봇의 제품 단가가 상승하는 문제가 있었고, 또한 물리적인 물체를 진입 금지 영역에 직접 설치해야 하는 번거로움이 있었다. 또한 청소 로봇을 물체를 따라 추종 주행시키고자 할 때 추종 영역을 설정할 수 없는 문제가 있었다.

일 측면은 단말기에서 전송된 영상에 대응하는 대상을 판단하고 판단된 대상을 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소, 간단 청소 중 어느 하나의 태스크를 수행하는 청소 로봇 및 그 제어 방법을 제공한다.

다른 측면은 청소 영역의 영상을 수집하고, 수집된 영상 중 어느 하나의 영상이 선택되면 선택된 영상에 대응하는 대상을 판단하고, 판단된 대상을 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소, 간단 청소 중 어느 하나의 태스크를 수행하는 청소 로봇 및 그 제어 방법을 제공한다.

일 측면에 따른 청소 로봇은, 본체; 청소 영역 내에서 본체를 이동시키는 이동 어셈블리; 청소 영역 내의 바닥면을 청소하는 청소 툴 어셈블리; 외부의 단말기와 통신을 수행하는 통신부; 단말기에서 전송한 영상이 수신되면 수신된 영상에 대응하는 대상을 인식하고, 인식된 대상에 대응하는 태스크를 확인하고, 청소 모드 시에 인식된 대상 및 확인된 태스크에 기초하여 이동 어셈블리 및 청소 툴 어셈블리 중 적어도 하나의 어셈블리를 제어하는 제어부를 포함한다.

대상은, 영역 또는 물체이고, 태스크는, 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소, 간단 청소 중 적어도 하나이다.

청소 로봇은, 태스크를 입력받는 입력부를 더 포함하고, 제어부는 입력된 명령이 회피 주행이면 선택 영역을 회피 영역으로 설정하고, 회피 영역을 회피하여 주행하도록 이동 어셈블리를 제어한다.

청소 로봇은, 청소 영역 내의 영상을 저장하는 저장부를 더 포함한다.

청소 로봇은, 청소 영역 내의 영상을 수집하는 영상부; 태스크를 입력받는 입력부를 더 포함하고, 제어부는, 수집된 영상과 수신된 영상을 비교하여 서로 동일한지 판단하고, 서로 동일하다고 판단되면 입력된 명령을 수행하도록 이동 어셈블리 및 청소 툴 어셈블리의 동작을 제어한다.

영상부는, 본체에 상하좌우 이동 가능하게 장착된다.

영상부는, 본체 주변의 영상을 수집하고, 제어부는, 수집된 영상이 단말기로 전송되도록 제어한다.

제어부는, 대상이 물체이고 태스크가 회피 주행이면 수집된 영상에서 물체를 인식하고, 인식된 물체를 회피하도록 이동 어셈블리를 제어한다.

제어부는 대상이 물체이고 태스크가 추종 주행이면, 물체를 추종하도록 이동 어셈블리를 제어한다.

다른 측면에 따른 청소 로봇은, 본체; 청소 영역 내에서 본체를 이동시키는 이동 어셈블리; 청소 영역 내의 바닥면을 청소하는 청소 툴 어셈블리; 청소 영역 내의 영상을 수집하는 영상부; 수집된 영상 및 태스크의 항목을 표시하는 표시부; 영상 및 태스크를 입력받는 입력부; 표시부에 표시된 영상이 선택되면 태스크의 항목이 표시되도록 제어하고, 태스크의 항목 내 어느 하나의 태스크가 선택되면 선택된 영상과 태스크에 기초하여 이동 어셈블리 및 청소 툴 어셈블리 중 적어도 하나의 어셈블리를 제어하는 제어부를 포함한다.

태스크의 항목은 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소 및 간단 청소 중 적어도 하나를 포함한다.

영상부는, 본체에 상하좌우 이동 가능하게 장착된다.

제어부는, 태스크가 추종 주행이면 저장된 물체를 인식하고 인식된 물체를 추종하도록 이동 어셈블리를 제어한다.

청소 로봇의 제어 방법은 영상이 수신되면 수신된 영상의 태스크를 설정하고, 수신된 영상과 태스크를 저장하고, 청소 명령이 입력되면 청소를 수행하며 영상을 획득하고, 획득된 영상과 저장된 영상을 비교하여 획득된 영상과 수신된 영상이 매치되는지 판단하고, 획득된 영상과 수신된 영상이 매치되면 저장된 태스크를 수행한다.

영상을 수신하는 것은, 단말기에서 촬영된 영상을 단말기로부터 수신하는 것을 포함한다.

영상을 수신하는 것은, 청소 로봇에서 촬영된 영상을 단말기로 미러링하고, 단말기에서 선택된 영상을 수신하는 것을 포함한다.

태스크를 설정하는 것은, 단말기로부터 태스크를 전송받고 전송된 태스크를 영상의 태스크로 설정하는 것을 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은 수신된 영상은 영역 또는 물체의 영상을 포함하고, 태스크는 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소 및 간단 청소 중 적어도 하나를 포함하고, 태스크를 수행하는 것은, 영역 또는 물체를 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소 및 간단 청소 중 적어도 하나를 수행하는 것을 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은, 영상을 수집하면서 수집된 영상을 실시간으로 표시하고, 어느 하나의 영상이 선택되면 태스크의 항목을 표시하고, 태스크의 항목에서 적어도 하나의 태스크가 선택되면 선택된 태스크와 선택된 영상을 저장하는 것을 더 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은, 선택된 영상에 대응하는 위치를 판단하여 저장하고, 청소 중 현재 위치를 인식하고, 인식된 위치가 저장된 위치이면 태스크를 수행하는 것을 더 포함한다.

일 측면에 따르면 청소 로봇의 추종 또는 회피하는 영역을 단말기에서 촬영된 영상을 이용하여 설정함으로써 각 영역 내에서의 청소 로봇의 주행 방식 및 청소 방식을 좀 더 쉽고 다양하게 설정할 수 있다.

또한 청소 로봇에서 촬영되는 영상을 사용자의 단말기에서도 표시함으로써 단말기를 이용한 촬영 절차없이 단말기를 보며 원하는 영역별로 태스크를 용이하게 설정할 수 있다.

또한 청소 로봇에 영상 촬영이 가능한 영상부 및 영상 출력이 가능한 표시부를 구비시킴으로써 촬영된 영상을 표시부에 표시하고 이때 선택된 영역별로 회피 주행, 추종 주행 등 주행 방식을 용이하게 설정할 수 있고 또한 집중 청소, 간단 청소 등의 청소 방식을 용이하게 설정할 수 있다.

이와 같이 영역별 주행 방식 및 청소 방식을 영상을 이용하여 설정함으로써, 진입 금지 영역을 설정하기 위해 별도의 물리적인 물체가 필요하지 않아 제품 단가를 줄일 수 있고, 또한 진입 금지 영역에 물리적 물체를 설치해야 하는 번거로움을 없앨 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 청소 로봇을 포함하는 청소 시스템의 예시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 평면 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 저면 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 청소 로봇과 통신하는 단말기의 제어 구성도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 순서도로, 일 예이다.
도 7a, 7b는 일 실시 예에 따른 청소 로봇이 청소하는 홈의 예시도이다.
도 8 내지 도 14는 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 태스크 설정 및 태스크에 대응하는 주행 예시도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 순서도로, 다른 예이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 청소 로봇(100)과, 이 청소 로봇과의 도킹을 통해 청소 로봇에 전력을 공급하는 충전대(200)와, 이 청소 로봇과 통신을 수행하는 단말기(300)를 포함하는 청소 시스템(1)의 구성도이다.

청소 로봇(100)은 사용자에 의해 청소 명령이 입력되거나 청소 예약 시간이 되면 청소 모드를 수행한다. 이때 청소 로봇은 홈 내의 청소 영역을 스스로 주행하면서 바닥 면의 먼지와 같은 이물질을 흡입함으로써 청소를 수행한다. 아울러 청소 로봇은 청소 모드 시 미리 저장된 맵 정보에 기초하여 주행하거나 또는 맵 정보없이 랜덤으로 주행한다.

여기서 미리 저장된 맵 정보는 홈 내의 영상 정보를 포함한다. 아울러 청소 로봇(100)은 랜덤으로 주행하는 경우에도 홈 내의 영상 정보를 저장하고 있는 것도 가능하다.

청소 로봇은 단말기로부터 영상이 전송되면 전송된 영상에 대응하는 영역 또는 물체를 인식하고, 인식된 영역 또는 물체를 회피 주행하거나, 또는 인식된 물체를 추종 주행하거나, 또는 인식된 영역을 간단 청소 또는 집중 청소한다.

여기서 주행 방식이나 청소 방식은 사용자에 의해 설정 가능하다.

이러한 청소 로봇(100)은 청소 모드 수행 시 청소 영역의 영상을 수집하면서 청소를 수행하고, 이때 수집된 영상을 외부의 단말기(300)에 전송하는 것도 가능하다.

청소 로봇(100)은 사용자로부터 청소 종료 명령이 입력되거나, 청소가 완료되었다고 판단되거나, 또는 배터리의 양이 기준 양보다 낮아지게 되면 충전대(200)와의 도킹을 수행하고, 도킹이 완료되면 충전대(200)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행한다.

여기서 충전대(200)는 외부의 상용 교류 전원과 연결되어 외부의 상용 교류 전원을 공급받고 외부에서 공급된 상용 교류 전력을 변환하는 트랜스포머와, 변환된 전력을 반파 정류 또는 전파 정류하는 정류부와, 정류된 전력을 평활하는 평활부와, 평활된 전력을 일정 전압을 가진 직류 전력으로 출력하는 전압조절부를 포함하고, 전압 조절부에서 출력된 직류 전력을 전원 단자를 통해 청소 로봇(100)에 공급한다.

또한 충전대(200)는 청소 로봇(100)과의 도킹을 위한 도킹 신호를 청소 로봇(100)과 송수신하는 도킹 통신부(미도시)를 더 포함한다.

단말기(300)는 이동 및 통신이 가능하고 영상 촬영이 가능한 기기로, 청소 로봇(100)과 통신을 수행한다. 이러한 단말기(300)는 IP 카메라, 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북, 태블릿 등을 포함한다.

단말기(300)는 사용자에 의해 어느 하나의 영역 또는 물체가 촬영되면 촬영된 영상을 청소 로봇(100)으로 전송한다.

또한 단말기(300)는 청소 로봇이 청소를 수행하는 동안 청소 로봇에서 수집된 영상을 실시간으로 전송받는 것도 가능하다. 이때 단말기(300)는 사용자에 의해 어느 하나의 영상이 선택되면 선택된 영상을 청소 로봇(100)으로 전송한다.

도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 예시도로, 도 2는 청소 로봇의 평면 사시도이고, 도 3은 청소 로봇의 저면 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(100)은 외관을 형성하는 본체(110)와, 본체(110)의 전면에 장착되어 장애물과 충돌 시 충격을 완화시키는 범퍼(111)와, 본체(110)의 상부에 장착되어 동작 정보 및 예약 정보 등을 입력받고 동작 정보를 표시하는 사용자 인터페이스(120)와, 본체(110)의 상부에 상하좌우 회전 가능하게 장착되어 청소 영역 내 본체 주변의 영상을 수집하는 영상부(130)와, 충전대(200) 및 단말기(300)와 같은 외부 기기와 통신을 수행하는 통신부(140)와, 전면 및 좌우 측면에 장착되어 청소 로봇의 전방 및 좌우 측방에 위치한 장애물을 감지하는 장애물 감지부(150)를 포함한다.

여기서 수집된 영상은, 홈 내의 맵 작성, 사용자에 의해 설정된 태스크(task) 수행, 물체 인식, 본체의 위치 인식 및 장애물 검출에 이용 가능하다.

범퍼(111)는 본체(110)의 후면에 더 장착되는 것도 가능하다.

청소 로봇(100)은 본체(110)의 후방에 마련되되 메인 청소 툴 어셈블리의 주변에 마련되어 메인 청소 툴 어셈블리(170)을 통해 집진된 먼지 등의 이물질을 모으는 집진부(112)를 더 포함한다.

아울러 청소 로봇은 장애물 감지부(150)에 감지된 장애물 감지 신호를 맵 작성에 이용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 청소 로봇은 소파나 식탁 등과 같은 가구를 장애물로 인식한 후 이를 맵에 적용시키는 것도 가능하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(100)은 본체(110)의 하부에 설치되어 본체(110)를 이동시키는 이동 어셈블리(160)와, 본체(110)의 하부에 설치되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시키고 쓸리거나 비산된 먼지를 흡입하는 청소 툴 어셈블리(170)과, 각 구성부에 구동을 위한 전력을 공급하는 전원부(180)를 포함한다.

이동 어셈블리(160)는 본체(110)의 중앙 영역을 기준으로 좌우 가장자리에 설치되어 청소 로봇(100)을 전진, 후진 및 회전시키는 한 쌍의 휠(161, 162)과, 각 휠(161, 162)에 이동력을 인가하는 휠 모터(163, 164)와, 본체(110)의 전방에 설치되어 청소 로봇(100)이 이동하는 바닥 면의 상태에 따라 회전하여 각도가 변화하는 캐스터 휠(165)을 포함한다.

여기서 한 쌍의 휠(161, 162)은 본체(110)에 서로 대칭적으로 배치되어 있다.

캐스터 휠(165)은 청소 로봇(100)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되어 청소 로봇(100)을 지지하며, 롤러나 캐스터 형상의 휠로 이루어진다.

청소 툴 어셈블리(170, 174)은 본체(110)의 하부에 설치되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시키고 쓸거나 비산된 먼지를 흡입하는 메인 브러시 어셈블리(170)와, 본체(110)의 하부에 설치되되 외부로 돌출 가능하게 설치되고 메인 브러시 어셈블리(170)에 의해 청소되는 영역과 다른 영역의 먼지를 쓸어 메인 브러시 어셈블리(170)로 전달하는 사이드 브러시 어셈블리(174: 174a, 174b)를 포함한다.

메인 브러시 어셈블리(170)는 본체(110)의 하부의 흡입구(171)에 마련되고 본체(110) 하측의 바닥 먼지를 쓸거나 비산시키는 메인 브러시(172)와, 메인 브러시(172)를 회전시키는 브러시 모터(173)를 포함한다.

여기서 메인 브러시(172)는 브러시 모터(173)에 기계적으로 연결된 롤러와, 롤러의 외주면에 장착된 브러시 부재를 포함한다. 즉 브러시 모터(173)의 구동에 의해 메인 브러시(172)의 롤러가 회전하면서, 롤러에 장착된 브러시 부재를 회전시킨다. 이때 메인 브러시(172)의 브러시 부재는 바닥면의 먼지를 흡입구(171)로 보낸다.

이러한 청소 로봇(100)은 흡입력을 이용하여 먼지 등의 이물질을 집진하는 것도 가능하다.

사이드 브러시 어셈블리(174)는 본체(110)의 전방 및 사이드 방향의 바닥 먼지와 메인 브러시(172)가 쓸지 못하는 곳의 바닥 먼지를 흡입구(171) 측으로 쓸어 주어 청소 효율을 향상시키기 위한 것으로, 본체(110)의 전면의 좌 측면에 위치한 제1 사이드 브러시 어셈블리(174a)와, 본체(110)의 전면의 우측면에 위치한 제2사이드 브러시 어셈블리(174b)를 포함한다.

이러한 좌우의 제1, 2 사이드 브러시 어셈블리(174a, 174b)는 본체(110)에 분리 가능하게 장착된 몸체와, 몸체에 회전 가능하게 장착되어 본체 외부로 돌출 가능한 사이드 암과, 본체(110)의 외부로 돌출 가능한 사이드 암에 회전 가능하게 장착된 사이드 브러시를 포함한다.

아울러, 제1, 2 사이드 브러시 어셈블리(174a, 174b)는 본체(110)의 전면 좌우 측면에 회전 가능하게 장착된 사이드 브러시만을 포함하는 것도 가능하다.

전원부(180)는 본체(110)에 장착된 각종 구성부와 전기적으로 연결되어 각종 구성부에 구동을 위한 전력을 공급하는 배터리를 포함한다.

여기서 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리로, 두 개의 충전단자(181)를 통해 충전대(200)와 전기적으로 연결되어 충전대(200)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행한다.

이러한 청소 로봇(100)은 장애물 감지부(150) 등에서 검출된 장애물 검출 신호에 기초하여 청소 영역을 자동으로 주행하면서 청소를 수행할 뿐만 아니라, 사용자의 의도를 반영하여 청소 영역을 주행하면서 청소를 수행한다.

즉 청소 로봇(100)은 자동 모드로 청소 수행 시 장애물 감지부(150)를 통해 청소 영역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물 및 그 장애물까지의 거리를 확인하고, 그 결과에 따라 이동 어셈블리(160)의 휠(161, 162)을 구동시켜 스스로 방향을 전환해가면서 청소 영역을 청소한다.

도 4는 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도로, 청소 로봇은 사용자 인터페이스(120), 영상부(130), 통신부(140), 감지부(150) 및 구동모듈(190)을 포함한다.

사용자 인터페이스(120)는 사용자로부터 명령을 입력받고 동작 상태 등을 표시한다.

이러한 사용자 인터페이스(120)는 청소 예약 정보, 청소 시작/종료, 운전 모드 및 주행 패턴 등을 입력받는 제1입력부(121)와, 청소 예약 정보, 충전 상태, 집진 상태, 주행 패턴 및 운전 모드 등을 표시하는 제1표시부(122)를 포함한다.

여기서 운전 모드는 청소 모드, 대기 모드, 맵 작성 모드, 도킹 모드, 예약 모드 등을 포함한다.

제1영상부(130)는 맵 작성 모드 및 청소 모드일 때 본체(110)의 주변 영상을 촬영한다. 여기서 영상부(130)의 촬영 방향은 상하좌우로 조정 가능하다.

이러한 제1영상부(130)는 맵 작성 모드일 때 홈 내의 맵을 작성하기 위해 홈 내의 영상을 촬영하고, 또한 청소 모드일 때 본체의 위치 정보 및 장애물을 검출하기 위해 본체 주변의 영상을 촬영한다.

제1영상부(130)는 2차원의 컬러 카메라 및 깊이 카메라(Depth Camera) 중 적어도 하나의 카메라를 포함하는 것도 가능하다.

통신부(140)는 외부 기기와 통신을 수행하는 것으로, 도킹 모드 시에 충전대(200)와 통신을 수행하기 위한 제1통신부(141)와, 단말기(300)와 통신을 수행하기 위한 제2통신부(142)를 포함한다.

제1통신부(141)는 도킹 수행을 위해 RF 통신, 적외선 통신, 초음파 통신 중 적어도 하나의 통신을 수행하고, 제2통신부(142)는 단말기(300)와의 통신을 위해, ZigBee, Z-Wave, WiFi, Ethernet 등 다양한 유무선 통신 중 적어도 하나의 통신을 수행한다.

아울러 통신부(140)는 청소 로봇의 동작을 조작하는 리모컨(미도시)과 통신을 수행하는 것도 가능하다.

이러한 통신부(140)는 유무선 통신 가능하다.

장애물 감지부(150)는 장애물과의 거리를 감지하는 거리 감지부 및 장애물과의 충돌을 감지하는 충돌 감지부 중 적어도 하나의 감지부를 포함한다.

구동모듈(190)은 정보의 입출력을 위한 사용자 인터페이스(120), 영상 수집 동작을 위한 영상부(130)를 구동시키고, 또한 사용자 인터페이스(120)에 입력된 정보, 영상부(130)에 수집된 영상 정보, 장애물 감지부(150)에서 감지된 장애물 정보 및 단말기(300)에서 전송된 영상 정보, 태스크 정보에 기초하여 이동 어셈블리(160), 청소 툴 어셈블리(170) 및 통신부(140)을 구동시킨다.

즉 구동 모듈(190)은 청소 모드 시에 영상부(130)에서 촬영된 영상 정보와, 장애물 감지부(150)에서 감지된 장애물의 감지 정보와, 단말기(300)에서 전송된 영상 정보 및 태스크 정보를 이용하여 이동 어셈블리 및 청소 툴 어셈블리를 구동시킨다.

또한 구동 모듈(190)은 청소 모드 시에 영상부(130)에서 촬영된 영상 정보를 단말기(300)에 전송하는 것도 가능하다.

이러한 구동 모듈(190)은 제어부(191), 저장부(192) 및 구동부(193, 194)를 포함한다. 아울러 단말기의 제어 구성과의 구분을 위해 제1사용자인터페이스, 제1제어부, 제1저장부, 제1통신부 및 제2통신부로 기재한다.

제1제어부(191)는 현재의 운전 모드가 청소 모드이면 장애물 감지부(150)와 제1영상부(130)의 동작을 제어하고, 장애물 감지부(150)의 장애물 감지 정보와 영상부(130)의 영상 정보에 기초하여 이동 어셈블리(160)와 청소 툴 어셈블리(170)을 제어함으로써 홈 내를 주행하면서 청소를 수행하도록 한다.

제1제어부(191)는 현재의 운전 모드가 맵 작성 모드이면 이동 어셈블리(160)를 제어하여 홈 내를 주행하면서 홈 내의 영상 정보 및 장애물 정보를 획득하고, 획득된 영상 정보 및 장애물 정보에 기초하여 홈 내의 맵을 작성한다.

아울러 제1제어부(191)는 맵 작성 시 이동 어셈블리의 휠 모터의 회전 수에 기초하여 이동 거리 및 회전 각도 등을 산출하고 산출된 이동 거리 및 회전 각도에 기초하여 이동 경로를 생성하고, 맵과 이동 경로를 조합하여 청소 영역 내 공간별 크기 및 공간 간의 방향 등을 인식하는 것도 가능하다. 즉 맵 정보는 청소 영역 내의 공간별 위치 정보를 포함하는 것도 가능하다.

제1제어부(191)는 단말기(300)에서 영상 및 태스크 정보가 전송되면 전송된 영상을 분석하여 영상 내에서 사용자가 의도한 대상을 인식하고 인식된 대상 및 태스크 정보의 저장을 제어한다.

여기서 대상은 사용자가 정한 태스크를 수행해야 할 영역 또는 물체이고, 태스크는 주행 또는 청소 동작으로, 회피 주행, 물체 추종 주행, 집중 청소, 간단 청소 등을 포함한다.

아울러 영상별 태스크 정보는, 영상과 함께 전송되거나, 청소 로봇의 사용자 인터페이스에서 설정 가능하다.

제1제어부(191)는 청소를 수행하면서 영상을 촬영하고, 촬영된 영상과 저장된 영상을 비교하여 촬영된 영상이 저장된 영상인지 판단하고, 촬영된 영상이 저장된 영상이라고 판단되면 저장된 영상에 대응하는 태스크를 수행한다.

여기서 촬영된 영상과 저장된 영상을 비교하는 것은, 두 영상 내 대상이 동일한지 비교하는 것으로, 두 영상의 색상을 비교하거나, 두 영상의 특징점을 비교하는 것을 포함한다.

제1제어부(191)는 청소 영역의 기준 영상을 미리 저장하고 있는 경우, 미리 저장된 기준 영상 중 단말기에서 전송된 영상이 매치되는 영상을 판단하고, 판단된 영상의 위치를 확인하여 저장하고, 청소 모드 시 현재 위치를 인식하면서 주행하다가 현재 위치가 저장된 위치이면 해당 위치에서의 정해진 태스크를 수행하도록 하는 것도 가능하다.

아울러 제1제어부(191)는 단말기에 홈 내 영상을 실시간으로 전송하는 것도 가능하다.

제1저장부(192)는 단말기에서 전송된 영상을 저장한다. 이때 제1저장부(192)는 영상에 대응하는 태스크 정보를 저장하는 것도 가능하다.

제1저장부(192)는 단말기에서 전송된 영상의 특징점 또는 색상 정보를 저장하는 것도 가능하다.

제1저장부(192)는 홈 내의 맵 정보, 영역별 기준 영상 정보 및 위치 정보를 저장하는 것도 가능하다.

제1구동부(193)는 제어부(191)의 명령에 기초하여 이동 어셈블리의 휠 모터(163, 164)를 구동시킨다. 이때 좌우 휠 모터(163, 164)의 회전속도를 달리함으로써 본체(110)의 회전이 가능하도록 한다.

제2구동부(194)는 제어부(191)의 명령에 기초하여 청소 툴 어셈블리(170)의 브러시 모터(173)를 구동시킨다.

도 5는 일 실시 예에 따른 청소 로봇과 통신을 수행하는 단말기의 제어 구성도로, 단말기는 사용자인터페이스(310), 영상부(320), 제어부(330), 저장부(340) 및 통신부(350)를 포함한다. 아울러 청소 로봇의 제어 구성과 구분을 위해 제2사용자인터페이스, 제2영상부, 제2제어부, 제2저장부, 제3통신부로 기재하도록 한다.

제2사용자인터페이스(310)는 사용자 명령을 입력받고 동작정보를 출력하는 것으로, 영상 촬영, 영상 선택, 영상 전송 명령 및 태스크를 입력받는 제2입력부(311)와, 촬영된 영상, 전송 안내, 전송 결과, 태스크의 항목 등을 표시하는 제2표시부(312)를 포함한다.

제2사용자인터페이스(310)는 터치 스크린으로 구현 가능하다.

제2영상부(320)는 사용자의 명령에 따라 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 제2제어부(330)에 전송한다.

제2제어부(330)는 청소 로봇(100)과의 통신을 제어하여 청소 로봇(100)으로 영상의 전송을 제어하고, 해당 영상에 대응하는 태스크가 사용자에 의해 입력되면 해당 영상과 함께 태스크의 정보가 전송되도록 입력된 태스크의 정보의 전송을 제어하는 것도 가능하다.

즉, 제2제어부(330)는 어느 하나의 영상이 선택되면 태스크의 항목이 제2표시부에 표시되도록 한다.

제2제어부(330)는 청소 로봇(100)의 청소 모드 시 청소 로봇에서 전송된 영상의 미러링 수신을 제어하고, 수신된 미러링 영상 중 사용자에 의해 선택된 영상이 청소 로봇으로 전송되도록 제3통신부(350)를 제어한다.

제2저장부(340)는 촬영된 영상 또는 단말기에서 전송된 영상을 저장하고, 사용자에 의해 선택된 영상을 저장하는 것도 가능하며, 영상별 태스크 정보를 저장하는 것도 가능하다.

제3통신부(350)는 청소 로봇(100)과 통신을 수행하고, 제2제어부(330)의 명령에 기초하여 촬영된 영상을 전송하며, 촬영된 영상에 대응하는 태스크 정보를 전송하는 것도 가능하다.

제3통신부(340)는 청소 로봇(100)에서 전송된 영상을 수신하는 것도 가능하고, 수신된 영상 중 선택된 영상을 청소 로봇에 다시 전송하는 것도 가능하다.

도 6은 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 순서도로, 주행 방법을 설정하는 일 예이다.

청소 로봇은 단말기(300)에서 전송한 영상 정보 및 태스크 정보가 수신(401)되면 수신된 영상을 분석하여 영상에 대응하는 대상을 인식(402)한다.

아울러, 태스크 설정을 위한 영상은, 단말기에서 직접 촬영한 영상이다. 또한 태스크 설정을 위한 영상은, 청소 로봇의 제1영상부에서 촬영된 영상으로, 단말기에 전송한 후 단말기에서 다시 전송된 영상이다.

여기서 대상을 인식하는 것은, 영상의 특징점 정보 또는 색상 정보를 검출하는 것을 포함한다.

이러한 청소 로봇은 청소 모드, 도킹 모드, 대기 모드, 충전 모드 중 어느 하나의 모드이면, 즉 전원부에 동작 전원이 남아 있는 상태이면 언제든지 단말기에서 전송되는 신호를 수신할 수 있다.

다음 청소 로봇은 인식된 대상과, 대상에 대응하는 태스크 정보를 저장(403)한다.

여기서 태스크는, 단말기에서 영상과 함께 전송되는 것을 예로 설명하였지만, 영상 수신 후 청소 로봇의 제1입력부(121)를 통해 설정되는 것도 가능하다.

다음 청소 로봇은 청소 명령이 입력되는지 판단(404)하고, 청소 명령이 입력되었다고 판단되면 미리 정해진 주행 패턴 또는 랜덤으로 주행하며 청소를 수행한다.

청소 로봇은 청소를 수행하면서 본체 주변의 영상을 획득(405)하고, 획득된 영상을 분석하여 대상을 인식(406)한다.

다음 청소 로봇은 인식된 대상과 저장부에 저장된 대상을 비교(407)하여 인식된 대상과 저장된 대상이 동일한지 판단(408)한다.

여기서 인식된 대상과 저장된 대상이 동일한지 판단하는 것은, 인식된 대상에 대응하는 특징점 정보와 저장된 대상에 대응하는 특징점 정보가 동일한지 판단하는 것을 포함한다.

또한 인식된 대상과 저장된 대상이 동일한지 판단하는 것은, 인식된 대상에 대응하는 색상 정보와 저장된 대상에 대응하는 색상 정보가 동일한지 판단하는 것을 포함한다.

그 외에도 영상 인식 알고리즘을 이용하는 것이 가능하다.

다음 청소 로봇은 인식된 대상과 저장된 대상이 동일하다고 판단되면 해당 대상의 태스크를 확인하며, 확인된 태스크를 수행(409)한다.

이를 도 7a, 도 7b, 도 8 내지 도 14를 참조하여 설명한다.

도 7a는 복수의 룸을 갖는 홈의 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 A위치에서 바라 본 홈 내부의 예시도이다. 여기서 홈은 제1룸 내지 제5룸을 갖되, 욕실인 제3룸(Room3)과 제5룸(Room5)을 비 청소 영역으로 갖고, 제1룸(Room1), 제2룸(Room2), 제4룸(Room4)을 청소 영역으로 갖는다.

도 8 내지 도 10을 참조하여, 대상이 영역이고 태스크가 회피 주행인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 청소 로봇은 맵 정보를 저장하고, 이에 기초하여 제1룸(Room1), 제2룸(Room2), 제4룸(Room4)을 지그재그 패턴으로 주행하며 청소한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 단말기(300)의 제2영상부를 동작시켜 방문의 영상(m1)을 획득한 경우, 단말기는 제2표시부에 획득된 방문의 영상을 표시하고, 사용자에 의해 선택 가능하도록 태스크의 항목도 함께 표시한다.

단말기는 사용자에 의해 회피가 선택되면, 획득된 방문의 영상과 함께 태스크 정보인 회피 정보를 청소 로봇에 전송한다.

청소 로봇은 단말기에서 전송한 방문의 영상과 태스크를 수신하고, 수신된 영상과 태스크를 저장한다.

그리고 청소 로봇은 청소를 수행하면서 영상을 획득하고 획득된 영상과 저장된 영상을 비교하여 서로 동일한지 판단한다.

그리고 청소 로봇은 획득된 영상과 저장된 영상이 동일하다고 판단되면 저장된 영상에 대응하는 영역을 회피 주행한다.

이에 따라 도 10에 도시된 바와 같이 청소 로봇은 제1룸과 제2룸만을 지그재그 패턴으로 주행하면서 청소하고, 제4룸은 청소하지 않는다.

도 11 내지 도 12를 참조하여, 대상이 물체이고 태스크가 회피 주행인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 단말기(300)의 제2영상부를 동작시켜 도자기의 영상(m2)을 획득한 경우, 단말기는 제2표시부(312)에 획득된 도자기의 영상을 표시하고, 사용자에 의해 선택 가능하도록 태스크의 항목도 함께 표시한다.

단말기는 사용자에 의해 회피가 선택되면, 획득된 도자기의 영상과 함께 태스크 정보인 회피 정보를 청소 로봇에 전송한다.

청소 로봇은 단말기에서 전송한 도자기의 영상과 태스크를 수신하고, 수신된 영상과 태스크를 저장한다.

그리고 청소 로봇은 청소를 수행하면서 영상을 획득하고 획득된 영상과 저장된 도자기의 영상을 비교하여 서로 동일한지 판단한다.

그리고 청소 로봇은 획득된 영상과 저장된 도자기의 영상이 동일하다고 판단되면 도자기 및 그 주변을 회피 주행한다.

이에 따라 도 11에 도시된 바와 같이 청소 로봇은 제1룸을 지그재그 패턴으로 주행하며 청소할 때 도자기와, 도자기로부터 일정 거리(d) 떨어진 위치까지만 주행한다. 즉, 청소 로봇은 도자기로부터 일정 거리(d) 내로 근접하지 않도록 주행한다.

아울러 대상이 물체이고, 태스크가 물체 추종 주행인 경우를 간략하게 설명한다.

청소 로봇은 단말기로부터 영상이 전송되거나, 본체에 마련된 제1영상부를 통해 영상이 획득되면, 획득된 영상 내의 물체를 인식하고, 태스크를 확인한 후 인식된 물체와 태스크를 저장한다.

다음 청소 로봇은 청소 명령이 입력되면 태스크가 물체 추종 주행인지 판단하고, 태스크가 물체 추종 주행이라고 판단되면 홈 내를 주행하면서 영상을 수집하고 수집된 영상 내에 추종을 위한 물체가 존재하는지 판단한다.

다음 청소 로봇은 수집된 내에 추종을 위한 물체가 있다고 판단되면 해당 물체를 추종 주행하면서 청소를 수행한다.

아울러 영상 인식을 통해 미리 설정된 영역에서만 물체를 추종하여 주행하도록 하는 것도 가능하다.

도 13 내지 도 14를 참조하여, 대상이 물체이고 태스크가 집중 청소인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 단말기(300)의 제2영상부를 동작시켜 소파의 영상(m3)을 획득한 경우, 단말기는 제2표시부(312)에 획득된 소파의 영상을 표시하고, 사용자에 의해 선택 가능하도록 태스크의 항목도 함께 표시한다.

단말기는 사용자에 의해 집중이 선택되면, 획득된 도자기의 영상과 함께 태스크 정보인 집중 청소 정보를 청소 로봇에 전송한다.

청소 로봇은 단말기에서 전송한 소파의 영상과 태스크를 수신하고, 수신된 영상과 태스크를 저장한다.

그리고 청소 로봇은 청소를 수행하면서 영상을 획득하고 획득된 영상과 저장된 소파의 영상을 비교하여 서로 동일한지 판단한다.

그리고 청소 로봇은 획득된 영상과 저장된 소파의 영상이 동일하다고 판단되면 소파 및 그 주변을 집중 청소한다.

이에 따라 도 14에 도시된 바와 같이 청소 로봇은 제1룸의 소파 및 그 주변을 폭이 더 조밀한 폭의 지그재그 패턴으로 주행하며 소파 및 그 주변을 청소한다.

청소 로봇은 이와 같은 과정을 반복하면서 청소 완료 판단 시점 전까지 청소를 수행하고, 청소 완료라고 판단(410)되면 충전대와의 도킹을 수행(411)한다.

아울러 대상이 영역이고, 태스크가 간단 청소인 경우, 해당 영역에서 더 넓은 폭의 지그재그 패턴으로 주행하며 청소를 수행한다.

도 15는 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 순서도로, 주행 방법을 설정하는 다른 예이다.

청소 로봇은 홈 내 청소 영역의 영상을 기준 영상으로 복수 개 저장하고 있고, 또한 기준 영상별 위치 정보를 저장하고 있다.

이러한 청소 로봇은 단말기(300)에서 전송한 영상 정보 및 태스크 정보가 수신(421)되면 수신된 영상과 미리 저장된 기준 영상을 비교(422)한다. 여기서 미리 저장된 기준 영상은 복수 개다.

아울러, 태스크 설정을 위한 영상은, 단말기에서 직접 촬영한 영상이다. 또한 태스크 설정을 위한 영상은, 청소 로봇의 제1영상부에서 촬영된 영상으로, 단말기에 전송한 후 단말기에서 다시 전송된 영상이다.

여기서 수신된 영상과 기준 영상이 동일한지 판단하는 것은, 수신된 영상에 대응하는 특징점 정보와 기준 영상에 대응하는 특징점 정보가 동일한지 판단하는 것을 포함한다.

또한 수신된 영상과 기준 영상이 동일한지 판단하는 것은, 수신된 영상에 대응하는 색상 정보와 기준 영상에 대응하는 색상 정보가 동일한지 판단하는 것을 포함한다.

그 외에도 영상 인식 알고리즘을 이용하는 것이 가능하다.

청소 로봇은 복수 개의 기준 영상 중 수신된 영상과 매치되는 기준 영상을 검색(423)하고, 수신된 영상과 매치되는 기준 영상이 검색되면 검색된 기준 영상의 위치를 확인(424)한다.

다음 청소 로봇은 확인된 위치와 태스크 정보를 저장(424)한다.

다음 청소 로봇은 청소 명령이 입력되는지 판단(425)하고, 청소 명령이 입력되었다고 판단되면 주행 패턴에 기초하여 주행하되 현재 위치를 인식하면서 주행 및 청소를 수행(426)한다.

청소 로봇은 인식된 현재의 위치가 저장된 위치인지 판단(427)하고, 현재 위치가 저장된 위치라고 판단되면 저장된 위치에서의 태스크를 확인하고, 현재 위치에서 확인된 태스크를 수행(428)한다.

청소 로봇은 이와 같은 과정을 반복하면서 청소 완료 판단 시점 전까지 청소를 수행하고, 청소 완료라고 판단(429)되면 청소 동작을 종료하고 충전대와의 도킹을 수행(430)한다.

아울러 청소 로봇은 맵 정보 및 수신된 태스크 정보에 기초하여 주행 패턴을 보정하는 것도 가능하다. 즉, 확인된 위치에서 태스크를 적용함으로써 주행 패턴을 보정하는 것이다.

도 7a, 도 7b, 도 8 내지 도 14를 참조하여 설명한다.

도 7a는 복수의 룸을 갖는 홈의 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 A위치에서 바라 본 홈 내부의 예시도이다. 여기서 홈은 제1룸 내지 제5룸을 갖되, 욕실인 제3룸(Room3)과 제5룸(Room5)을 비 청소 영역으로 갖고, 제1룸(Room1), 제2룸(Room2), 제4룸(Room4)을 청소 영역으로 갖는다.

도 8 내지 도 10을 참조하여, 대상이 영역이고 태스크가 회피 주행인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 청소 로봇은 맵 정보를 저장하고, 이에 기초하여 제1룸(Room1), 제2룸(Room2), 제4룸(Room4)을 지그재그 패턴으로 주행하며 청소한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 단말기(300)의 제2영상부를 동작시켜 방문의 영상(m1)을 획득한 경우, 단말기는 제2표시부에 획득된 방문의 영상을 표시하고, 사용자에 의해 선택 가능하도록 태스크의 항목도 함께 표시한다.

단말기는 사용자에 의해 회피가 선택되면, 획득된 방문의 영상과 함께 태스크 정보인 회피 정보를 청소 로봇에 전송한다.

청소 로봇은 미리 저장된 기준 영상과 단말기에서 전송된 영상을 비교하여 단말기에서 전송된 영상과 매치되는 기준 영상을 검색하고, 검색된 기준 영상의 위치를 확인하고, 확인된 기준 영상의 위치를 회피 주행할 위치로 설정하여 저장한다.

이에 따라 청소 로봇은 청소 수행 시 제4룸을 제외하고 제1룸 및 제2룸만을 지그재그 패턴으로 주행하며 청소한다.

도 11 내지 도 12를 참조하여, 대상이 물체이고 태스크가 회피 주행인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 단말기(300)의 제2영상부를 동작시켜 도자기의 영상(m2)을 획득한 경우, 단말기는 제2표시부(312)에 획득된 도자기의 영상을 표시하고, 사용자에 의해 선택 가능하도록 태스크의 항목도 함께 표시한다.

단말기는 사용자에 의해 회피가 선택되면, 획득된 도자기의 영상과 함께 태스크 정보인 회피 정보를 청소 로봇에 전송한다.

청소 로봇은 단말기에서 전송한 도자기의 영상과 태스크를 수신하고, 수신된 영상과 태스크를 저장한다.

청소 로봇은 미리 저장된 기준 영상과 단말기에서 전송된 도자기의 영상을 비교하여 단말기에서 전송된 도자기의 영상과 매치되는 기준 영상을 검색하고, 검색된 기준 영상의 위치를 확인하고, 확인된 기준 영상의 위치를 회피 주행할 위치로 저장한다.

이에 따라 청소 로봇은 청소 수행 시 제1룸의 도자기 주변에 위치하면 도자기로부터 일정 거리 떨어져 주행하며 청소를 수행한다.

도 13 내지 도 14를 참조하여, 대상이 물체이고 태스크가 집중 청소인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 단말기(300)의 제2영상부를 동작시켜 소파의 영상(m3)을 획득한 경우, 단말기는 제2표시부(312)에 획득된 소파의 영상을 표시하고, 사용자에 의해 선택 가능하도록 태스크의 항목도 함께 표시한다.

단말기는 사용자에 의해 집중이 선택되면, 획득된 도자기의 영상과 함께 태스크 정보인 집중 청소 정보를 청소 로봇에 전송한다.

청소 로봇은 단말기에서 전송한 소파의 영상과 태스크를 수신하고, 수신된 영상과 태스크를 저장한다.

청소 로봇은 미리 저장된 기준 영상과 단말기에서 전송된 소파의 영상을 비교하여 단말기에서 전송된 소파의 영상과 매치되는 기준 영상을 검색하고, 검색된 기준 영상의 위치를 확인하고, 확인된 기준 영상의 위치를 집중 청소해야 하는 위치로 저장한다.

이에 따라 청소 로봇은 청소 수행 시 제1룸의 소파 주변을 더 조밀한 지그재그 패턴으로 주행하며 청소를 수행한다.

도 16은 다른 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도이다.

청소 로봇은 사용자 인터페이스(120), 영상부(130), 통신부(140), 감지부(150) 및 구동모듈(190)을 포함한다.

사용자 인터페이스(120)는 사용자로부터 명령을 입력받고 동작 상태 등을 표시한다.

이러한 사용자 인터페이스(120)는 청소 예약 정보, 청소 시작/종료, 운전 모드 및 주행 패턴 등을 입력받는 입력부(121)와, 청소 예약 정보, 충전 상태, 집진 상태, 주행 패턴 및 운전 모드 등을 표시하는 표시부(122)를 포함한다.

여기서 표시부는 촬영된 영상 표시가 가능한 사양을 가진 LCD를 포함한다.

영상부(130)는 맵 작성 모드 및 청소 모드일 때 본체(110)의 주변 영상을 촬영한다. 여기서 영상부(130)의 촬영 방향은 상하좌우로 조정 가능하다.

이러한 영상부(130)는 맵 작성 모드일 때 홈 내의 맵을 작성하기 위해 홈 내의 영상을 촬영하고, 또한 청소 모드일 때 본체의 위치 정보 및 장애물을 검출하기 위해 본체 주변의 영상을 촬영한다.

영상부(130)는 2차원의 컬러 카메라 및 깊이 카메라(Depth Camera) 중 적어도 하나의 카메라를 포함하는 것도 가능하다.

통신부(140)는 외부 기기와 통신을 수행하는 것으로, 도킹 모드 시에 충전대(200)와 통신을 수행한다.

이러한 통신부(140)는 도킹 수행을 위해 RF 통신, 적외선 통신, 초음파 통신 중 적어도 하나의 통신을 수행한다. 아울러 통신부(140)는 청소 로봇의 동작을 조작하는 리모컨(미도시)과 통신을 수행하는 것도 가능하다.

장애물 감지부(150)는 장애물과의 거리를 감지하는 거리 감지부 및 장애물과의 충돌을 감지하는 충돌 감지부 중 적어도 하나의 감지부를 포함한다.

구동모듈(190)은 정보의 입출력을 위한 사용자 인터페이스(120), 영상 수집 동작을 위한 영상부(130)를 구동시키고, 또한 사용자 인터페이스(120)에 입력된 정보, 영상부(130)에 수집된 영상 정보, 장애물 감지부(150)에서 감지된 장애물 정보 및 단말기(300)에서 전송된 영상 정보, 태스크 정보에 기초하여 이동 어셈블리(160), 청소 툴 어셈블리(170) 및 통신부(140)을 구동시킨다.

즉 구동 모듈(190)은 청소 모드 시에 영상부(130)에서 촬영된 영상 정보와, 장애물 감지부(150)에서 감지된 장애물의 감지 정보와, 단말기(300)에서 전송된 영상 정보 및 태스크 정보를 이용하여 이동 어셈블리 및 청소 툴 어셈블리를 구동시킨다.

이러한 구동 모듈(190)은 제어부(195), 저장부(196) 및 구동부(197, 198)를 포함한다.

제어부(195)는 현재의 운전 모드가 청소 모드이면 장애물 감지부(150)와 영상부(130)의 동작을 제어하고, 장애물 감지부(150)의 장애물 감지 정보와 영상부(130)의 영상 정보에 기초하여 이동 어셈블리(160)와 청소 툴 어셈블리(170)을 제어함으로써 홈 내를 주행하면서 청소를 수행하도록 한다.

제어부(195)는 현재의 운전 모드가 맵 작성 모드이면 이동 어셈블리(160)를 제어하여 홈 내를 주행하면서 홈 내의 영상 정보 및 장애물 정보를 획득하고, 획득된 영상 정보 및 장애물 정보에 기초하여 홈 내의 맵을 작성한다.

아울러 제어부(195)는 맵 작성 시 이동 어셈블리의 휠 모터의 회전 수에 기초하여 이동 거리 및 회전 각도 등을 산출하고 산출된 이동 거리 및 회전 각도에 기초하여 이동 경로를 생성하고, 맵과 이동 경로를 조합하여 청소 영역 내 공간별 크기 및 공간 간의 방향 등을 인식하는 것도 가능하다. 즉 맵 정보는 청소 영역 내의 공간별 위치 정보를 포함하는 것도 가능하다.

제어부(195)는 사용자에 의해 적어도 하나의 영상 및 태스크가 선택되면 선택된 영상을 분석하여 영상 내에서 사용자가 의도한 대상을 인식하고 인식된 대상 및 태스크 정보의 저장을 제어한다.

여기서 대상은 사용자가 정한 태스크를 수행해야 할 영역 또는 물체이고, 태스크는 주행 또는 청소 동작으로, 회피 주행, 물체 추종 주행, 집중 청소, 간단 청소 등을 포함한다.

제어부(195)는 청소를 수행하면서 영상을 촬영하고, 촬영된 영상과 저장된 영상을 비교하여 촬영된 영상이 저장된 영상인지 판단하고, 촬영된 영상이 저장된 영상이라고 판단되면 저장된 영상에 대응하는 태스크를 수행한다.

여기서 촬영된 영상과 저장된 영상을 비교하는 것은, 두 영상 내 대상이 동일한지 비교하는 것으로, 두 영상의 색상을 비교하거나, 두 영상의 특징점을 비교하는 것을 포함한다.

제어부(195)는 청소 영역의 기준 영상을 미리 저장하고 있는 경우, 미리 저장된 기준 영상 중 단말기에서 전송된 영상이 매치되는 영상을 판단하고, 판단된 영상의 위치를 확인하여 저장하고, 청소 모드 시 현재 위치를 인식하면서 주행하다가 현재 위치가 저장된 위치이면 해당 위치에서의 정해진 태스크를 수행하도록 하는 것도 가능하다.

제1저장부(196)는 사용자에 의해 선택된 영상 및 선택된 영상에 대응하는 태스크 정보를 저장한다.

아울러 제1저장부(196)는 선택된 영상의 특징점 또는 색상 정보를 저장하는 것도 가능하다.

저장부(196)는 홈 내의 맵 정보, 영역별 기준 영상 정보 및 위치 정보를 저장하는 것도 가능하다.

제1구동부(197)는 제어부(195)의 명령에 기초하여 이동 어셈블리의 휠 모터(163, 164)를 구동시킨다. 이때 좌우 휠 모터(163, 164)의 회전속도를 달리함으로써 본체(110)의 회전이 가능하도록 한다.

제2구동부(198)는 제어부(195)의 명령에 기초하여 청소 툴 어셈블리(170)의 브러시 모터(173)를 구동시킨다.

다른 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 방법을 간략하게 설명한다.

청소 로봇은 대상 및 태스크 설정을 위해 주행을 수행하며, 이때 청소 영역 내의 영상을 촬영한다.

청소 로봇은 사용자에 의해 어느 하나의 영역이 선택되면 선택된 영상과 함께 태스크의 항목을 표시한다.

청소 로봇은 사용자에 의해 어느 하나의 태스크가 선택되면 선택된 영상과 선택된 태스크를 저장한다.

아울러, 청소 로봇은 영상 선택 시 선택된 영상에 대응하는 위치를 확인하고 확인된 위치를 저장하는 것도 가능하다.

청소 로봇은 선택된 영상 저장 시, 영상의 특징점 정보 또는 색상 정보를 검출하고 검출된 정보를 저장하는 것도 가능하다.

여기서 청소와 별개로 주행하여 대상 및 태스크를 설정하는 예를 설명하였지만, 청소 수행 시에 대상 및 태스크를 설정하는 것도 가능하다.

다음 청소 로봇은 청소 명령이 입력되는지 판단하고, 청소 명령이 입력되었다고 판단되면 미리 정해진 주행 패턴 또는 랜덤으로 주행하며 청소를 수행한다.

청소 로봇은 청소를 수행하면서 본체 주변의 영상을 획득하고, 획득된 영상과 저장된 영상을 비교하고 획득된 영상이 저장된 영상과 동일한지 판단한다.

다음 청소 로봇은 획득된 영상과 저장된 영상이 동일하다고 판단되면 해당 대상의 태스크를 확인하며, 확인된 태스크를 수행한다.

청소 로봇은 이와 같은 과정을 반복하면서 청소 완료 판단 시점 전까지 청소를 수행하고, 청소 완료라고 판단되면 충전대와의 도킹을 수행한다.

100: 청소 로봇 110: 본체
120: 사용자 인터페이스 130: 영상부
140: 통신부 150: 감지부
160: 이동 어셈블리 170: 청소 툴 어셈블리
180: 전원부 200: 충전대
300: 단말기 400: 서버

Claims (20)

1. 본체;
   상기 본체를 이동시키는 이동 어셈블리;
   상기 본체에 마련되고 청소를 수행하는 청소 툴 어셈블리;
   외부의 단말기와 통신을 수행하는 통신부;
   상기 단말기에서 전송한 영상이 수신되면 상기 수신된 영상이 영역의 영상인지, 물체의 영상인지를 확인하여 대상을 인식하고, 상기 인식된 대상에 대응하는 태스크를 확인하고, 청소 모드 시에 상기 인식된 대상에 대응하는 상기 확인된 태스크에 기초하여 상기 이동 어셈블리 및 상기 청소 툴 어셈블리 중 적어도 하나의 어셈블리를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 태스크는, 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소 및 간단 청소 중 적어도 하나를 포함하는 청소 로봇.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   태스크를 입력받는 입력부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 입력된 태스크가 회피 주행이고 상기 인식된 대상이 영역이면 상기 인식된 영역을 회피 영역으로 설정하고, 상기 회피 영역을 회피하여 주행하도록 상기 이동 어셈블리를 제어하는 청소 로봇.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수신된 영상을 저장하는 저장부를 더 포함하는 청소 로봇.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체의 주변의 영상을 수집하는 영상부;
   태스크를 입력받는 입력부를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 수집된 영상과 상기 수신된 영상을 비교하여 서로 동일한지 판단하고, 서로 동일하다고 판단되면 상기 입력된 태스크를 수행하도록 상기 이동 어셈블리 및 청소 툴 어셈블리의 동작을 제어하는 청소 로봇.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 영상부는,
   상기 본체에 상하좌우 이동 가능하게 장착된 청소 로봇.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 영상부에서 수집된 영상이 상기 단말기로 전송되도록 제어하는 청소 로봇.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 인식된 대상이 물체이고 상기 입력된 태스크가 회피 주행이면 상기 영상부에서 수집된 영상에서 상기 물체를 인식하고, 상기 인식된 물체를 회피하도록 상기 이동 어셈블리를 제어하는 청소 로봇.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 인식된 대상이 물체이고 상기 입력된 태스크가 추종 주행이면, 상기 영상부에서 수집된 영상에서 상기 물체를 인식하고 상기 인식된 물체를 추종하도록 상기 이동 어셈블리를 제어하는 청소 로봇.
10. 본체;
    상기 본체를 이동시키는 이동 어셈블리;
    상기 본체에 마련되고 청소를 수행하는 청소 툴 어셈블리;
    상기 본체의 주변의 영상을 수집하는 영상부;
    상기 수집된 영상을 표시하는 표시부;
    사용자 입력을 수신하는 입력부;
    상기 입력부를 통해 상기 표시부에 표시된 영상 내의 영역 및 물체 중 적어도 하나에 대한 영상이 선택되면 태스크의 항목이 상기 표시부에 표시되도록 제어하고, 상기 입력부를 통해 상기 표시된 태스크의 항목 내 어느 하나의 태스크가 선택되면 상기 선택된 적어도 하나에 대한 영상과 상기 선택된 태스크를 저장하도록 하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어 명령에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나에 대한 영상과 상기 선택된 태스크를 저장하는 저장부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 입력부에 청소 명령이 입력되면 상기 영상부에 의해 수집된 영상과 상기 저장부에 저장된 영상을 비교하고, 상기 영상부에 의해 수집된 영상과 상기 저장부에 저장된 영상과 매치되면 상기 저장된 영상에 대응하는 태스크에 기초하여 상기 이동 어셈블리 및 상기 청소 툴 어셈블리 중 적어도 하나를 제어하는 청소 로봇.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 태스크의 항목은 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소 및 간단 청소 중 적어도 하나를 포함하는 청소 로봇.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 영상부는,
    상기 본체에 상하좌우 이동 가능하게 장착된 청소 로봇.
13. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상부에 의해 수집된 영상과 상기 저장부에 저장된 영상과 매치될 때 상기 저장된 영상이 물체이고 상기 선택된 태스크가 추종 주행이면 상기 수집된 영상 내의 물체를 추종하도록 상기 이동 어셈블리를 제어하는 청소 로봇.
14. 영상이 수신되면 상기 수신된 영상의 태스크를 설정하고,
    상기 수신된 영상과 태스크를 저장하고,
    청소 명령이 입력되면 청소를 수행하며 영상을 획득하고,
    상기 획득된 영상과 상기 저장된 영상을 비교하여 상기 획득된 영상과 상기 수신된 영상이 매치되는지 판단하고,
    상기 획득된 영상과 상기 수신된 영상이 매치되면 상기 저장된 태스크를 수행하는 청소 로봇의 제어 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 영상을 수신하는 것은,
    단말기에서 촬영된 영상을 상기 단말기로부터 수신하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 영상을 수신하는 것은,
    청소 로봇에서 촬영된 영상을 단말기로 미러링하고,
    상기 단말기에서 선택된 영상을 수신하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 태스크를 설정하는 것은,
    상기 단말기로부터 상기 태스크를 전송받고 전송된 태스크를 상기 영상의 태스크로 설정하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
18. 제 14 항에 있어서,
    상기 수신된 영상은 영역 또는 물체의 영상을 포함하고,
    상기 태스크는 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소 및 간단 청소 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 태스크를 수행하는 것은, 상기 영역 또는 물체를 회피 주행, 추종 주행, 집중 청소 및 간단 청소 중 적어도 하나를 수행하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
19. 제 14 항에 있어서,
    영상을 수집하면서 수집된 영상을 실시간으로 표시하고,
    어느 하나의 영상이 선택되면 태스크의 항목을 표시하고,
    상기 태스크의 항목에서 적어도 하나의 태스크가 선택되면 선택된 태스크와 선택된 영상을 저장하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 선택된 영상에 대응하는 위치를 판단하여 저장하고,
    청소 중 현재 위치를 인식하고,
    상기 인식된 위치가 상기 저장된 위치이면 상기 태스크를 수행하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.

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