KR102093710B1 - 로봇 청소기 및 그 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기 및 그 동작방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기는, 음원을 수신하는 오디오 입력부와, 음원의 위치를 파악하는 제어부와, 파악된 음원 위치로 로봇 청소기를 이동시키는 주행부와, 음원 위치에서 자동 청소를 실행하는 청소부를 포함한다. 이에 따라, 오염원을 인식하여 자동으로 청소를 수행할 수 있게 된다.

Description

로봇 청소기 및 그 동작방법{Robot cleaner, and method for including the same}

본 발명은 로봇 청소기 및 그 동작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 오염원을 인식하여 자동으로 청소를 수행할 수 있는 로봇 청소기 및 그 동작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 청소기란, 바닥면의 이물질 등을 흡입하여 제거하는 가전기기이다. 최근에는, 이와 같은 청소기 중 특히, 자동으로 청소가 이루어지는 청소기를 로봇 청소기라 칭한다. 이와 같은 로봇 청소기는, 충전지에 의하여 동작하는 모터의 구동력에 의하여 이동하면서 바닥면의 이물질 등을 흡입하여 제거한다.

본 발명의 목적은, 오염원을 인식하여 자동으로 청소를 수행할 수 있는 로봇 청소기 및 그 동작방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기는, 음원을 수신하는 오디오 입력부와, 음원의 위치를 파악하는 제어부와, 파악된 음원 위치로 로봇 청소기를 이동시키는 주행부와, 음원 위치에서 자동 청소를 실행하는 청소부를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 동작방법은, 로봇 청소기의 동작방법은, 음원을 인식 단계와, 음원의 위치를 파악하는 단계와, 파악된 음원 위치에서 자동 청소를 실행하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 동작방법은, 오염원 발생 여부 인식하는 단계와, 오염원의 위치를 파악 단계와, 오염원 위치에서 청소를 시작하는 단계를 포함를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 로봇 청소기는, 음원을 인식하고, 음원의 위치를 파악하여, 파악된 음원 위치에서 자동 청소를 실행한다. 이에 따라, 오염원을 인식하여 자동으로 청소를 수행할 수 있게 된다.

또한, 신속하게 오염원을 제거할 수 있게 되며, 집안 전체를 청소하지 않아도 되므로, 로봇 청소기의 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

한편, 자동 청소 실행이 완료되는 경우, 완료 메시지를 이동 단말기로 전송함으로써, 사용자는 간편하게, 자동 청소 실행 완료를 인식할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 로봇 청소기는 마이크 또는 카메라 등을 통해, 오염원을 위치를 파악하고, 오염원 위치에서 청소를 시작할 수 있다. 이에 따라, 오염원 위치를 바로 파악하여, 청소를 수행할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기에 대한 통신 시스템 구성도의 일예이다.
도 2a는 도 1의 로봇 청소기를 도시한 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 로봇 청소기의 저면도이다.
도 2c는 도 2a의 로봇 청소기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 로봇 청소기의 간략한 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 5a 내지 도 7b는 도 4의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 9a 내지 도 9f는 도 8의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기에 대한 통신 시스템 구성도의 일예이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기에 대한 통신 시스템(10)은, 로봇 청소기(200), AP 장치(400), 서버(300), 네트워크(550), 이동 단말기들(500a,500b)를 포함할 수 있다.

로봇 청소기(200)는, 자동으로 청소가 이루어지는 청소기로서, 자동 주행 및 자동 청소를 수행할 수 있다.

한편, 로봇 청소기(200)는, 주행 기능 및 청소 기능 외에, 내부에 통신부(미도시)를 구비하고, 내부 네트워크(10) 내의 전자기기들 또는 외부 네트워크(550)를 통해 접속 가능한 전자기기들과 데이터를 교환할 수 있다. 이를 위해, 통신부(미도시)는, AP 장치(400)와 유, 무선으로 데이터 교환을 수행할 수 있다.

억세스 포인트(access point;AP) 장치(400)는, 인접 전자 기기(electric device)에 내부 네트워크(10)를 제공할 수 있다. 특히, 무선 네트워크를 제공할 수 있다.

한편, AP 장치(400)는, 내부 네트워크(10) 내의 전자 기기들에, 소정 통신 방식에 의한 무선 채널을 할당하고, 해당 채널을 통해, 무선 데이터 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 소정 통신 방식은, WiFi 통신 방식일 수 있다.

이때, 내부 네트워크(10) 내에 위치하는 이동 단말기(500b)는, AP 장치(400)를 통해, 로봇 청소기(200)에 접속함으로써, 로봇 청소기(200)에 대한 모니터링, 원격제어 등을 수행할 수 있게 된다.

한편, AP 장치(400)는, 내부 네트워크(10) 외에, 외부 네트워크(550)를 통해, 외부 전자기기와 데이터 통신을 수행할 수 있다.

예를 들어, AP 장치(400)는, 외부 네트워크(550)를 통해, 외부에 위치하는 이동 단말기(500a)와 무선 데이터 통신을 수행할 수 있다.

이때, 외부 네트워크(550)에 위치하는 이동 단말기(500a)는, 외부 네트워크(550), 및 AP 장치(400)를 통해, 로봇 청소기(200)에 접속함으로써, 로봇 청소기(200)에 대한 모니터링, 원격제어 등을 수행할 수 있게 된다.

다른 예로, AP 장치(400)는, 외부 네트워크(550)를 통해, 외부에 위치하는 서버(300)와 무선 데이터 통신을 수행할 수 있다.

서버(300)는, 음성 인식 알고리즘을 구비할 수 있다. 그리고, 음성 데이터 수신시, 수신되는 음성 데이터를, 텍스트 형식의 데이터로 변환하여, 출력할 수 있다.

한편, 서버(300)는, 로봇 청소기(200)에 대한 펌웨어 정보, 운전 정보(코스 정보 등)를 저장하고, 로봇 청소기(200)에 대한 제품 정보를 등록할 수 있다. 예를 들어, 서버(300)는, 로봇 청소기(200) 제조자가 운영하는 서버일 수 있다. 다른 예로, 서버(300)는, 공개된 애플리케이션 스토어 운영자가 운영하는 서버일 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른, 로봇 청소기(200)는, 음원을 인식하고, 음원의 위치를 파악하여, 파악된 음원 위치에서 자동 청소를 실행한다. 이에 따라, 오염원을 인식하여 자동으로 청소를 수행할 수 있게 된다. 이에 대한 상세한 설명에 대해서는 도 5 이하를 참조하여 후술한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 로봇 청소기의 저면도이며, 도 2c는 도 2a의 로봇 청소기의 분해 사시도이다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(200)는 바닥을 향해 개구된 하방 개구부(210h)가 형성된 본체(210)를 포함한다.

본체(210)는 좌륜(261a)과 우륜(262a)이 회전함에 따라 청소하고자 하는 구역(이하, 청소구역이라고 함.)을 이동하며, 흡입유닛(270)을 통해 청소구역 내의 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입한다.

흡입유닛(270)은 본체(210)에 구비되어 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(272)과, 흡입 팬(272)의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(271)를 포함할 수 있다.

또한, 흡입유닛(270)은 흡입구(271)를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 상기 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 수용기(미도시)를 더 포함할 수 있다.

좌륜(261a)과 우륜(262a)을 구동시키는 주행 구동부(미도시)가 구비될 수 있다. 특히, 주행 구동부(미도시)는, 좌륜(261a)을 구동하는 좌륜 구동부(미도시)와, 우륜(262a)을 구동하는 우륜 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.

제어부(도 3의 270) 제어에 의해 좌륜 구동부(미도시)와 우륜 구동부(미도시)의 작동이 독립적으로 제어됨으로써 본체(210)의 직진, 후진 또는 선회가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 좌륜 구동부(미도시)에 의해 좌륜(261a)이 정방향으로 회전되고, 우륜 구동부(미도시)에 의해 우륜(262a)은 역방향으로 회전되는 경우 본체(210)가 좌측 또는 우측으로 회전된다. 제어부(도 3의 270)는 좌륜 구동부(미도시)와 우륜 구동부(미도시)의 회전 속도에 차이가 있도록 제어함으로써, 직진운동과 회전운동을 겸하는 본체(210)의 병진운동을 유도하는 것도 가능하다. 이와 같은 제어부(도 3의 270) 제어를 통한 본체(210)의 운동은 장애물에 대한 회피 또는 선회를 가능하게 한다. 본체(210)의 안정적인 지지를 위한 적어도 하나의 보조바퀴(213)가 더 구비될 수 있다.

본체(210)는 회전 구동부(미도시), 주행 구동부(미도시) 등을 수용하는 본체 하부(211)와, 본체 하부(211)를 덮는 본체 상부(212)를 포함할 수 있다.

투명부재(232)는 위치감지센서(220)에서 출력되는 광 또는 외부로부터 수신되는 광이 진행되는 경로상에 배치된다. 투명부재(232)는 본체(210)에 고정될 수 있다. 본체(210)는 전측에 개구부가 형성되고, 상기 개구부에 설치되는 투명부재 프레임(231)에 의해 투명부재(232)가 고정될 수 있다.

위치감지센서(220)는 장애물을 향해 광을 출사하여 장애물의 위치 또는 거리를 감지한다. 위치감지센서(220)는 본체(210)에 회전 가능하게 구비된다. 위치감지센서(220)는 광을 출력하는 송광부(미도시)와, 광을 수신하는 수광부(미도시)를 포함할 수 있다. 송광부(미도시)는, LED, 레이저 다이오드 등을 포함할 수 있다.

한편, 위치감지센서(200) 외에, 로봇 청소기(200) 전방에 위치하는 대상물을 파악하기 위해, 카메라(230)가 본체 상부(212)에 배치되는 것도 가능하다. 특히, 개구부가 설치되는 투명부재 프레임(231)과 투명부재(232) 상에 카메라(230)가 배치될 수 있다. 이에 의해, 로봇 청소기(200)의 상방 및 전방에 대한 영상을 촬영할 수 있게 된다.

도 3은 도 1의 로봇 청소기의 간략한 내부 블록도이다.

도면을 참조하면, 로봇 청소기(200)는, 센서부(220), 다른 외부 장치와의 통신을 위한 통신부(222), 카메라(230), 로봇 청소기의 동작 상태 등을 표시하는 표시부(231), 메모리(243), 청소부(245), 오디오 입력부(252), 오디오 출력부(254), 내부 제어를 위한 제어부(270), 로봇 청소기를 주행시키는 주행부(280), 사용자 입력을 위한 입력부(295)를 포함할 수 있다.

센서부(220)는, 로봇 청소기(200)의 위치 감지를 위한 위치감지센서를 구비할 수 있다. 즉, 도 2a 내지 도 2c 및 그에 대한 설명에서 기술한 바와 같이, 센서부(220)는, 위치감지센서를 구비할 수 있다. 위치감지센서는, 위치감지센서(220)는 광을 출력하는 송광부(미도시)와, 출력광에 대응하는 광을 수신하는 수광부(미도시)를 포함할 수 있다.

한편, 위치감지센서는, GPS 모듈을 구비하는 것도 가능하다. 그리고, GPS 신호를 수신하여, 로봇 청소기(200)의 위치를 감지할 수도 있다.

한편, 통신부(222)는, 적어도, 무선 통신이 가능한, 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.

통신부(222)는, AP 장치(400)와 무선 통신이 가능하도록, 무선 통신부(미도시)을 구비할 수 있다. 여기서, 무선 통신부(미도시)은, WiFi 통신을 수행할 수 있다. 통신부(222)는, AP 장치(400)를 통해, 이동 단말기(500)와 무선 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(500)로부터의 원격 제어 신호를 수신하고, 이를 제어부(270)에 전달할 수 있다.

한편, 통신부(222)는, 전력 정보 전송 장치(미도시)로부터의 전력 정보를 수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(222)는, 무선 통신부(미도시) 외에, 별도로, 통신 모듈(미도시)을 구비할 수 있다.

한편, 통신부(222)는, 로봇 청소기 내에 구비되는 것이 가능하나, 별도로, 로봇 청소기(200)의 케이스에 부착되고, 로봇 청소기의 내부 회로와 유선으로 접속될 수도 있다.

카메라(230)는, 한편, 위치감지센서(200) 외에, 로봇 청소기(200) 전방에 위치하는 대상물을 파악하기 위해, 본체 상부(212)에 배치될 수 있다.

카메라(230)는 1개의 RGB 카메라일 수 있다. RGB 카메라는 CCD 모듈 또는 CMOS 모듈을 구비할 수 있다. 한편, 카메라(230)는, 외부 대상물에 대한 거리 검출을 위한 IR 방식의 카메라일 수도 있다. 한편, 복수개의 RGB 카메라를 구비하는 것도 가능하다.

표시부(231)는, 제어부(270)의 제어에 의해, 로봇 청소기(200)의 동작 상태 등을 표시할 수 있다. 이를 위해, 표시부(231)는, LED를 구비할 수 있다. 또는 LCD 등을 구비하여, 각종 정보를 더 표시할 수도 있다.

메모리(243)는, 로봇 청소기(200) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 한편, 메모리(243)는, 음성 인식 알고리즘을 구비하는 것도 가능하다.

청소부(245)는, 로봇 청소기(200) 하면에 위치하는 이물질을 흡입한다. 이를 위해, 로봇 청소기(200)는 주행부(280)에 의해 주행할 수 있으며, 주행 중 또는 일시 정지 중에, 청소부(245)가 동작하여, 이물질을 흡입할 수 있다.

이를 위해, 청소부(245)는, 도 2a 내지 도 2c 및 그에 대한 설명에서 기술한 바와 같이, 흡입유닛(270)을 구비할 수 있다. 여기서, 흡입유닛(270)은 본체(210)에 구비되어 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(272)과, 흡입 팬(272)의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(271)를 포함할 수 있다. 또한, 흡입유닛(270)은 흡입구(271)를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 상기 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 수용기(미도시)를 더 포함할 수 있다.

오디오 입력부(252)는, 사용자 음성을 입력받을 수 있다. 이를 위해, 마이크를 구비할 수 있다. 수신되는 음성은, 전기 신호로 변환하여, 제어부(270)로 전달될 수 있다.

오디오 출력부(254)는, 제어부(270)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 스피커 등을 구비할 수 있다.

제어부(270)는, 로봇 청소기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(270)는, 센서부(220), 통신부(222), 카메라(230), 표시부(231), 메모리(243), 청소부(245), 오디오 입력부(252), 오디오 출력부(254), 주행부(280), 입력부(295) 등의 동작을 제어할 수 있다.

주행부(280)는, 로봇 청소기를 주행시킬 수 있다. 이를 위해, 주행부(280)는, 도 2a 내지 도 2c 및 그에 대한 설명에서 기술한 바와 같이, 좌륜(261a)과 우륜(262a), 좌륜(261a)과 우륜(262a)을 구동시키는 주행 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 특히, 주행 구동부(미도시)는, 좌륜(261a)을 구동하는 좌륜 구동부(미도시)와, 우륜(262a)을 구동하는 우륜 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.

한편, 주행부(280)는, 제어부(270) 제어에 의해, 좌륜(261a)과 우륜(262a)의 각각의 정회전 또는 역회전 중 어느 하나를 하도록 제어함으로써, 본체(210)의 직진, 후진 또는 선회 등이 수행되도록 할 수 있다.

예를 들어, 좌륜(261a)이 정방향으로 회전되고, 우륜(262a)은 역방향으로 회전되는 경우 본체(210)가 좌측 또는 우측으로 회전된다. 한편, 제어부(270)는 좌륜(261a)과 우륜(262a)의 회전 속도에 차이가 있도록 제어함으로써, 직진운동과 회전운동을 겸하는 본체(210)의 병진운동을 유도하는 것도 가능하다.

입력부(295)는, 사용자 입력을 위한 로컬키를 구비할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기의 동작방법을 도시한 순서도이다.

먼저, 로봇 청소기(200)는, 음원(sound source)을 인식한다(S410).

로봇 청소기(200)가, 대기 모드 또는 주행 모드 또는 청소 모드 상태인 경우, 오디오 입력부(252)는 활성화된 상태일 수 있다. 그리고, 오디오 입력부(252)는 집안 내의 어딘가에서, 소정 사운드가 발생하는 경우, 이를 수신한다. 그리고, 수신된 사운드를 제어부(270)로 전달한다.

제어부(270)는, 수신되는 사운드를 알고리즘 등을 이용하여, 분석하고, 이를 인식할 수 있다. 메모리(243) 내에 소정 패턴의 사운드가 미리 저장되어 있는 경우, 이와 비교하여, 어떠한 종류의 사운드인 지를 판별할 수 있다.

또는, 통신부(222)를 이용하여, 외부 서버(300)에 접속하고, 외부 서버(300)로 수신된 사운드를 전송한 이후, 서버(300)로부터 분석된 정보를 수신할 수도 있다.

다음, 로봇 청소기(200)는, 인식된 음원에 기초하여 청소가 필요한지 여부를 판단한다(S420).

제어부(270)는, 인식된 사운드, 즉 음원에 기초하여, 바로 자동 청소 수행 여부를 결정할 수 있다.

예를 들어, 인식된 사운드가, 사람의 발자국 소리, TV, 전화기와 같은 전자기기로부터 출력되는 음향 등인 경우, 제어부(270)는,자동 청소가 필요 없는 것으로 판단할 수 있다.

즉, 제어부(270)는, 인식되는 사운드가, 메모리(243)에 기 저장된 일상 생활에서 발생하는 사운드인 경우, 자동 청소가 필요 없는 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 인식된 사운드가, 헤어 드라이어의 동작에 따른, 모터 회전에 의한 사운드인 경우, 제어부(270)는, 자동 청소가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 아이들이 과자 등을 바닥에 엎지르는 경우, 그 사운드에 기초하여, 자동 청소가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

한편, 제어부(270)는, 최종 청소 시간 또는 이후 기 설정된 예약 청소 시간과 비교하여, 자동 청소 유무를 결정할 수도 있다.

예를 들어, 5분 전에, 청소 모드 실행에 따른 청소를 수행한 이후, 헤어 드라이어로부터의 모터 회전에 의한 사운드가 수신되는 경우, 바로 청소 수행이 아닌, 일정 시간 이후에 자동 청소 수행되도록 제어하는 것도 가능하다.

다른 예로, 3분 후, 예약에 의한 청소 모드 실행이 예정되어 있는 상태에서, 어 드라이어로부터의 모터 회전에 의한 사운드가 수신되는 경우, 바로 청소 수행이 아닌, 3분 후의 예약 시간에 맞추어, 자동 청소 수행되도록 제어하는 것도 가능하다.

다음, 로봇 청소기(200)는, 음원의 위치를 파악한다(S430).

제어부(270)는, 인식된 음원에 기초하여, 자동 청소가 필요한 것으로 판단하는 경우, 음원의 위치를 파악하여, 자동 청소 실행을 위한 준비를 수행할 수 있다.

이를 위해, 제어부(270)는, 음원 발생 중에, 로봇 청소기(200)의 주행부(280)를 제어하여, 로봇 청소기(200)를 움직이도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 상,하,좌,우 등 사 방향으로 움직이거나 또는 회전하면서 움직이는 동안, 제어부(270)는, 도플러 효과와 유사하게, 인식되는 음원의 세기의 차이, 위상의 차이 등에 기초하여, 음원의 위치를 파악할 수 있다.

또는, 제어부(270)는, 집안 내를 주행하면서, 음원의 위치를 파악하는 것도 가능하다.

다음, 로봇 청소기(200)는, 청소 시작 여부를 판단한다(S440).

제어부(270)는, 자동 청소로 판단되는 음원 인식 이후, 자동 청소 시작 시점을 판단할 수 있다.

예를 들어, 헤어 드라이어의 동작에 따른, 모터 회전에 의한 사운드가 계속하여, 수신되는 경우, 이미, 제어부(270)는, 음원 위치까지 파악하고 있어도, 그 사운드가 중단될 때까지, 본격적인 자동 청소 모드로 진입하지 않도록 하다가, 그 사운드가 중지되는 경우, 청소가 시작되도록 제어할 수 있다. 또는 그 사운드 중지 이후, 대략 1분 정도 경과 이후에, 청소가 시작되도록 제어할 수 있다.

이에 의해, 자동 청소 시작 시점을 정확하게 결정할 수 있어, 청소가 필요하지 않은 시점에, 자동 청소가 수행되는 것을 방지할 수 있게 된다.

다음, 로봇 청소기(200)는, 음원 위치에서 자동 청소를 실행한다(S450).

제어부(270)는, 주행부(280)를 제어하여, 이미 파악된 음원 위치로 이동하도록 제어하고, 해당 음원 위치 주변에서, 청소부(245)를 제어하여, 자동 청소가 수행되도록 제어한다.

이와 같이, 음원 인식 이후, 음원 위치에서, 바로 자동 청소를 실행함으로써, 신속하게 오염원을 제거할 수 있게 된다. 또한, 불필요하게, 집안 전체를 청소하지 않아도되므로, 로봇 청소기(200)의 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

도 5a 내지 도 7b는 도 4의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.

도 5a는 로봇 청소기(200)가 소정 사운드(2402)을 수신하는 것을 예시한다. 이러한 경우, 로봇 청소기(200)의 오디오 입력부(252)는, 해당 사운드(2402)를 수신하여, 전기 신호로 변환한다. 그리고, 제어부(270)는, 변환된 전기 신호를 수신한다.

제어부(270)는, 수신되는 전기 신호에 기초하여, 입력되는 사운드가, 일상 생활에서 발생하는 사운드인지, 청소가 필요한 사운드인지를 구분한다. 자체적으로 판별하거나, 외부 서버(300) 또는 이동 단말기(500)로부터 해당 정보를 수신할 수 있다.

도 5b는 로봇 청소기(200)가 주행부(280)에 의해 이동하여, 발생하는 사운드 근방으로 이동하는 것을 예시한다.

로봇 청소기(200)의 제어부(270)는, 사운드(2402) 인식에 기초하여, 사운드 위치를 파악하고, 해당 사운드의 발생 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.

도면에서는 사용자(2401)가 헤어 드라이어(hair dryer)를 사용함에 따라, 해당 사운드(2403)가 발생하는 것을 예시한다. 헤어 드라이어 사용시, 사용자(2401) 주변에는, 머리카락(2406)이 떨어질 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는, 특정 사운드 발생시, 로봇 청소기(200)를 이용하여, 자동 청소가 수행되도록 제어한다.

도 5c는 해당 사운드 위치에서 자동 청소를 실행하는 것을 예시한다.

사용자(24010가, 헤어 드라이어의 사용을 중지한 경우, 즉 해당 사운드(2403)가 더 이상 발생하지 않는 경우, 로봇 청소기(200)의 제어부(270)는, 자동 청소 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.

로봇 청소기(200)의 청소부(245)는, 모터 등을 동작시켜, 머리카락(2406)을 흡입하여, 자동 청소를 실행할 수 있다. 이에 의해, 소정 사운드, 즉 특정 음원 위치에서 자동 청소를 간편하고 신속하게 수행할 수 있게 된다.

도 5d는 자동 청소 완료에 따라, 로봇 청소기(200)가 사용자의 이동 단말기(500)로 자동 청소 완료 메시지를 전송하는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자는 이동 단말기(500)를 통해 자동 청소 완료 되었음을 인식할 수 있다.

한펴, 자동 청소 모드 실행을 위한 사운드는, 도 5a 내지 도 5d에서 기술한 헤어 드라이어로부터의 사운드(2403) 외에 다양한 사운드가 가능하다. 예를 들어, 사용자의 음성에 의한, 자동 청소 모드 수행이 가능하다.

도 6a는 사용자들(2751,2757,2758,2759)이 TV(3210)를 시청하고 있는 상태에서, 어느 한 사용자(2757)로부터 청소 시작 음성(610)이 발생하는 경우를 예시한다.

도 6b는 안방에 위치하는 로봇 청소기(200)가, 음성(610)에 기초하여, 집안(10) 내의 거실(1040)로 이동하는 것을 예시한다.

로봇 청소기(200)의 오디오 입력부(252)는 TV로부터의 음향 신호와, 사용자(2757)로부터의 음성(610)을 함께 수신할 수 있다.

그리고, 제어부(270)는, TV로부터의 음향 신호와, 사용자(2757)로부터의 음성(610)을 구분하고, 사용자(2757)로부터의 음성(610)을 인식할 수 있다.

그 음성이, "여기 청소해"라는 것인 경우, 로봇 청소기(200)의 제어부(270)는, 사용자들이 위치하는 거실에 대해, 청소할 것을 결정할 수 있다.

도 6c는 거실로 이동한 로봇 청소기(200)가, 음성(610)에 기초하여, 자동 청소를 수행하는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자의 음성(610)에 기초하여, 간편하게, 청소를 수행할 수 있게 된다.

도 6a 내지 도 6c는, 사용자 음성이 발생하는 곳과 로봇 청소기(200)의 위치가 서로 다른 곳에 있는 것을 예시하였다.

한편, 도 7a는 중간방(1020)에 위치하는 할아버지(1107)로부터 청소 시작 음성(1108)이 발생하는 경우를 예시한다. 특히, 도면에서는, "거실 청소해"라는 음성(1108)이 발생하는 경우를 예시한다.

로봇 청소기(200)는, 메모리(243)에, 집안(10) 내의 맵을 저장하고 있을 수 있다. 이에 따라, 제어부(270)는, 거실 청소해"라는 음성(1108)이 발생하는 경우, 이동 경로와 방향을 결정하고, 주행부(280)를 제어하여, 로봇 청소기(200)가 거실(1040) 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.

다음, 도 7b는 거실(1040)로 이동한 로봇 청소기가 청소 모드를 수행하는 것을 예시한다. 특히, 특정 주행 패턴에 따라, 이동하면서, 청소 모드를 수행하는 것을 예시한다. 이때의 주행 패턴은, 사용자 설정에 의해 가변될 수 있다. 또는, 최종 청소 수행 시점에 따라, 주행 패턴이 가변되는 것도 가능하다.

예를 들어, 거실(1040)에 대한 최종 청소 수행 시점이, 2일 전인 경우, 세밀한 주행 패턴으로 움직이면서 청소를 수행하나, 최종 수행 시점이, 1시간 전인 경우, 덜 세밀한 주행 패턴으로 움직이면서 청소를 수행하는 것도 가능하다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 동작방법을 도시한 순서도이다.

먼저, 로봇 청소기(200)는, 오염원 발생 여부를 인식한다(S810).

로봇 청소기(200)가, 대기 모드 또는 주행 모드 또는 청소 모드 상태인 경우, 오디오 입력부(252) 또는 카메라(230) 중 적어도 하나는 활성화된 상태일 수 있다. 그리고, 오디오 입력부(252)는 집안 내의 어딘가에서, 소정 사운드가 발생하는 경우, 이를 수신하고, 카메라(230)는, 집안 내의 영상을 촬영할 수 있다.

특히, 주행 모드 또는 청소 모드에 따라, 로봇 청소기(200)가 움직이는 상태에서, 오디오 입력부(252) 또는 카메라(230)는, 각각 사운드 수신, 영상 촬영을 수행할 수 있다.

그리고, 오디오 입력부(252) 또는 카메라(230)는, 수신되는 사운드, 촬영 영상을 각각 제어부(270)로 전달한다.

제어부(270)는, 수신되는 사운드를 알고리즘 등을 이용하여, 인식하거나, 통신부(222)를 이용하여, 외부 서버(300)에 접속하고, 외부 서버(300)로 수신된 사운드를 전송한 이후, 서버(300)로부터 분석된 정보를 수신할 수도 있다.

제어부(270)는, 촬영 영상에 기초하여, 오염원이 집안 내 바닥에 위치하는 지 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 메모리(243)에 저장된 청소 완료된 집안 내 영상과 비교하고, 그 차이에 기초하여, 오염원이 발생하였는 지 여부를 인식할 수 있다. 또는, 외부 서버(300)에 촬영 영상을 전송하고, 외부 서버(300)로부터 오염원 발생 여부 정보를 수신할 수도 있다.

예를 들어, 인식된 사운드가, 사람의 발자국 소리, TV, 전화기와 같은 전자기기로부터 출력되는 음향 등인 경우, 제어부(270)는, 오염원이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 인식된 사운드가, 헤어 드라이어의 동작에 따른, 모터 회전에 의한 사운드인 경우, 제어부(270)는, 오염원이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 아이들이 과자 등을 바닥에 엎지르는 경우, 그 사운드에 기초하여, 자동 청소가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

또 다른 예로, 촬영 영상 내에, 바닥에, 과자와 같은 이물질에 떨어져 있는 경우, 제어부(270)는, 오염원이 발생한 것으로 판단할 수 있다

다음, 로봇 청소기(200)는, 오염원 위치를 파악한다(S820).

제어부(270)는, 인식된 음원 또는 촬영 영상에 기초하여, 오염원 여부를 파악하고, 또한, 오염원 위치를 파악할 수 있다.

이를 위해, 제어부(270)는, 로봇 청소기(200)의 주행부(280)를 제어하여, 로봇 청소기(200)를 움직이도록 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(270)는, 로봇 청소기(200)가 움직이는 동안에, 오염원 위치를 파악할 수 있다.

한편, 제820 단계(S820)는, 제810 단계(S810)가 함께 수행되는 것도 가능하다. 즉, 제어부(270)가 오염원 발생 여부 및 오염원 위치 파악을 함께 수행하는 것도 가능하다.

다음, 로봇 청소기(200)는, 오염원 청소 가능 여부를 판단한다(S830).

제어부(270)는, 오염원 위치 파악 이후, 오염원에 대한 청소가 가능한 지 여부를 판안할 수 있다.

예를 들어, 헤어 드라이어의 동작에 따른, 모터 회전에 의한 사운드가 계속하여, 수신되는 경우, 이미, 제어부(270)는, 오염원 위치까지 파악하고 있어도, 그 사운드가 중단될 때까지, 본격적인 자동 청소 모드로 진입하지 않도록 하다가, 그 사운드가 중지되는 경우, 청소가 시작되도록 제어할 수 있다. 또는, 그 사운드 중지 이후, 대략 1분 정도 경과 이후에, 청소가 시작되도록 제어할 수 있다.

이에 의해, 자동 청소 시작 시점을 정확하게 결정할 수 있어, 청소가 필요하지 않은 시점에, 자동 청소가 수행되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 제어부(270)는, 오염원 위치 파악 이후, 오염원 주변에 장애물이 있는 지, 그리고 장애물이 있어도, 자동 청소 수행이 가능한 지 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 거실 바닥 주변에, 쓰레기가 버려져 있으나, 그 주변에, 책 등이 놓여져 있어, 로봇 청소기가, 쓰레기 주변으로 이동할 수 있을지 없을 지 여부를 결정할 수 있다.

이동 불가능한 경우, 제어부(270)는, 통신부(222)를 통해, 사용자의 이동 단말기(500)로 오염원 자동 청소 불가능을 나타내는 메시지 등을 전송할 수 있다.

다른 예로, 아이들 방에, 쓰레기가 버려져 있으나, 그 크기가 큰 경우, 제어부(270)는, 오염원으로 인식하나, 오염원 청소 불가능으로 판단할 수 있다.

다음, 로봇 청소기(200)는, 오염원 위치에서 청소를 시작한다(S840).

제어부(270)는, 오염원 청소 가능한 시점에서, 주행부(280)를 제어하여, 이미 파악된 오염원 위치로 이동하도록 제어하고, 해당 오염원 위치 주변에서, 청소부(245)를 제어하여, 자동 청소가 수행되도록 제어할 수 있다.

이와 같이, 오염원 인식 이후, 오염원 위치에서, 바로 자동 청소를 실행함으로써, 신속하게 오염원을 제거할 수 있게 된다. 또한, 불필요하게, 집안 전체를 청소하지 않아도 되므로, 로봇 청소기(200)의 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

한편, 사운드에 기초한 오염원 위치 파악 등은, 도 5a 내지 도 7b에서 기술한 바를 참조하여 생략한다. 이하에서는 카메라(230) 촬영에 기초하여, 오염원을 인식하고, 자동 청소를 수행하는 것을 기술한다.

도 9a 내지 도 9f는 도 8의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.

도 9a는 로봇 청소기(200)가 집안(10) 내 곳곳을 주행하는 것을 예시한다. 이러한 주행시에, 카메라(230)가 활성화될 수 있으며, 영상 촬영을 수행할 수 있다.

그리고, 제어부(270)는, 촬영 영상과 메모리(243)에 기 저장된 영상과 ㅂ비비교하여, 그 차이에 따라, 오염원 발생 여부 등을 결정할 수 있다.

도 9b는 거실(104) 안방 촬영 영상(1020)을, 도 9c는 거실 촬영 영상(1109)을, 도 9d는 사용자(2001)를 포함하는 안방 촬영 영상(1129)을, 도 9e는 화장실 앞의 촬영 영상(1139)을 예시한다.

도 9b 내지 도 9d의 촬영 영상은, 바닥에 어떠한 이물질도 없으므로, 제어부(270)는, 오염원이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

도 9e의 촬영 영상 내에는, 바닥에 머리카락(2406)이 떨어져 있으므로, 제어부(270)는, 오염원이 발생한 것으로 판단하고, 자동 청소 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.

즉, 도 9f와 같이, 오염원(2406)을 청소부(245)를 통해 흡입할 수 있다. 이에 따라, 간단하게 자동 청소를 수행할 수 있게 된다.

한편, 제어부(270)는, 도 9d와 같이, 사용자(2001)를 포함하는 안방 촬영 영상(1129) 내에 안방 바닥에 이물질이 떨어져 있어도, 사용자(2001)가 자고 있는 경우, 자동 청소가 실행되지 않도록 제어하는 것도 가능하다. 이후, 사요자(2001)가 일어난 이후에, 자동 청소가 실행되도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 로봇 청소기 및 그 동작방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 로봇 청소기의 동작방법은, 로봇 청소기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (13)

1. 음원을 수신하는 오디오 입력부;
   상기 음원의 위치를 파악하는 제어부;
   상기 파악된 음원 위치로 로봇 청소기를 이동시키는 주행부;
   소정 패턴의 사운드가 저장되는 메모리; 및
   상기 음원 위치에서 자동 청소를 실행하는 청소부;를 포함하며,
   상기 오디오 입력부를 통해 수신되는 상기 음원의 사운드와, 상기 메모리에 저장된 사운드를 비교하여, 상기 음원의 사운드가 청소가 필요한 사운드인 지 여부를 판단하고, 상기 음원의 사운드가 계속되는 경우, 상기 자동 청소가 실행되지 않도록 제어하다가, 상기 음원의 사운드가 중지된 이후, 상기 자동 청소가 실행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 인식된 음원이 청소가 필요한 음원과 일치하는지 여부를 판단하고, 상기 인식된 음원이 청소가 필요한 음원과 일치하는 경우, 상기 음원의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 음원 위치 파악 이후, 청소시작 여부를 판단하고, 청소 시작으로 판단하는 경우, 상기 청소부를 통해 자동 청소를 실행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 자동 청소의 실행이 완료되는 경우, 완료 메시지를 이동 단말기로 전송하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 음원은, 오염원에서 발생하는 음원, 사용자 음성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
6. 음원을 수신하는 오디오 입력부와, 소정 패턴의 사운드가 저장되는 메모리 를 포함하는 로봇 청소기의 동작방법에 있어서,
   음원을 인식 단계;
   상기 음원의 위치를 파악하는 단계; 및
   상기 파악된 음원 위치에서 자동 청소를 실행하는 단계;를 포함하며,
   상기 자동 청소 실행 단계는,
   상기 오디오 입력부를 통해 수신되는 상기 음원의 사운드와, 상기 메모리에 저장된 사운드를 비교하여, 상기 음원의 사운드가 청소가 필요한 사운드인 지 여부를 판단하고, 상기 음원의 사운드가 계속되는 경우, 상기 자동 청소가 실행되지 않도록 제어하다가, 상기 음원의 사운드가 중지된 이후, 상기 자동 청소가 실행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 인식된 음원이 청소가 필요한 음원과 일치하는지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 인식된 음원이 청소가 필요한 음원과 일치하는 경우, 상기 음원의 위치를 파악하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 음원 위치 파악 이후, 청소시작 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고,
   청소시작으로 판단되는 경우, 상기 자동 청소 실행 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
9. 제6항에 있어서,
   주행 모드에 따라, 주행을 수행하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 주행 모드 중, 상기 음원 인식 단계 이후를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 자동 청소 실행이 완료되는 경우, 완료 메시지를 이동 단말기로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
11. 제6항에 있어서,
    상기 음원은,
    오염원에서 발생하는 음원, 사용자 음성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
12. 음원을 수신하는 오디오 입력부와, 소정 패턴의 사운드가 저장되는 메모리 를 포함하는 로봇 청소기의 동작방법에 있어서,
    오염원 발생 여부 인식하는 단계;
    상기 오염원의 위치를 파악 단계;
    상기 오염원 위치에서 청소를 시작하는 단계;를 포함하며,
    상기 오디오 입력부를 통해 수신되는 상기 오염원에서 발생되는 사운드와, 상기 메모리에 저장된 사운드를 비교하여, 상기 오염원에서 발생되는 사운드가 청소가 필요한 사운드인 지 여부를 판단하고, 상기 오염원에서 사운드가 계속 발생되는 경우, 상기 자동 청소가 실행되지 않도록 제어하다가, 상기 오염원에서의 사운드가 중지된 이후, 상기 자동 청소가 실행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 오염원 발생 여부 인식 단계 이후, 상기 오염원에 대한 청소 가능 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.

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