KR102115193B1 - 로봇 청소기 및 그 동작방법 - Google Patents

로봇 청소기 및 그 동작방법 Download PDF

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KR102115193B1
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김정환
이민호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 본체를 이동시키는 주행부, 제1맵에 기반하여 청소를 수행하는 동안 주행부에 의한 주행 상태 정보를 수집하는 제어부를 포함한다. 또, 제어부는, 수집된 주행 상태 정보에 근거하여, 제1맵에서 주행부의 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하고, 탐지된 청소방해영역에 근거하여 제1맵에 대응되는 제2맵을 생성한다.

Description

로봇 청소기 및 그 동작방법{A ROBOT CLEANER AND AN OPERATION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 자율주행하며 청소를 수행할 수 있는 로봇 청소기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 맵에 기반한 청소영역을 자율주행하며 청소를 수행할 수 있는 로봇 청소기 및 그 동작방법에 관한 것이다.
청소기는 먼지와 이물질을 흡입하거나 걸레질을 통하여 청소 기능을 수행하는 장치이다. 일반적으로 청소기는 바닥에 대한 청소 기능을 수행하게 되며, 청소기는 이동을 위한 휠을 포함한다. 일반적으로 휠은 청소기 본체에 가해지는 외력에 의해 굴림되어 청소기 본체를 바닥에 대하여 이동시키도록 이루어진다.
그러나, 최근에는 사용자의 조작 없이 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 로봇 청소기, 사용자의 조작에 의해 이동되는 노즐을 따라 스스로 이동하는 청소기 등과 같은 자율주행 청소기에 대한 연구가 활발해졌다.
사용자의 조작 없이 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 로봇 청소기가 개발됨에 따라, 복수의 로봇 청소기를 사용자의 조작 없이 어느 하나가 다른 하나를 추종하거나 또는 상호 협업하면서 청소시키기 위한 개발의 필요성이 대두되고 있다.
이러한 로봇 청소기는 최초에 모든 미지의 영역들을 탐색 및 이동하면서 청소를 수행한다. 그리고, 이후에는 탐색을 기초로 생성한 지도(map)에 기반하여 학습청소를 수행한다.
그러나, 이러한 학습청소의 경우도 청소영역 전체의 커버리지(coverage)를 중요하게 생각하여 모든 영역을 청소하도록 설계되어 있다. 따라서, 복수의 장애물이 존재하거나, 바닥 상태가 고르지 못하는 등의 복잡한 환경에서는 청소완료시간이 길어지게 되고, 이는 사용자에게 답답함을 줄 수 있다.
이에, 한국 공개특허 등록번호 KR10180748400에서는 로봇 청소기에 구비된 센서를 통해 획득된 센서정보에 기초하여 생성한 지도(map)로 청소동작을 수행하는 것을 개시하고 있다.
그러나, 이는 구비된 센서가 부족한 로봇 청소기에 적용하기 어렵고, 다양한 환경변수의 영향을 크게 받아 정확도가 떨어지는 단점이 있다.
이에, 본 발명의 일 목적은, 센서에 의존하지 않고 다양한 환경변수에도 강인한, 활용도 높은 지도(map)를 생성하는 것이 가능한 로봇 청소기 및 그것의 동작방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 센서에 의존하지 않고, 기존의 지도(map)에서 본체의 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하여, 새로운 지도(map)에 반영하는 것이 가능한 로봇 청소기 및 그것의 동작방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 센서에 의존하지 않고 기존의 지도(map)에서 본체의 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지할 수 있고, 탐지된 청소방해영역을 기초로 새로운 청소모드를 발굴/설정할 수 있는 로봇 청소기 및 그것의 동작방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 본체를 이동시키는 주행부; 제1맵에 기반하여 청소를 수행하는 동안 상기 주행부에 의한 주행 상태 정보를 수집하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 수집된 주행 상태 정보에 근거하여, 상기 제1맵에서 상기 주행부의 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하고, 상기 탐지된 청소방해영역에 근거하여 상기 제1맵에 대응되는 제2맵을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 주행 상태 정보는, 상기 제1맵을 구성하는 복수의 셀 각각에 대하여 셀 단위로 수집되는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 주행 상태 정보는, 상기 본체에 구비된 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상황에 대응되는 상기 주행부의 모션에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 감지된 상황은, 주행경로 내에 존재하는 장애물 감지, 주행경로의 바닥 상태 감지, 상기 본체의 휠 빠짐 감지, 상기 본체의 충돌 감지, 상기 본체의 휠 슬립 감지, 벽 추종(wall following) 감지, 가상벽 감지, 낭떠러지 감지, 학습된 트랩 지역 감지 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 감지된 상황에 대응되는 상기 주행부의 모션은, 상기 감지된 상황을 벗어나기 위해 상기 본체를 회전, 후진, 곡선 주행하거나 상기 본체에 구비된 휠을 회전하는 모션을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 주행 상태 정보에 근거하여 상기 제1맵에서 상기 본체가 비직진 주행하는 적어도 하나의 셀을 검출하고, 상기 검출된 셀과 그 주변의 셀들을 포함하는 영역을 상기 청소방해영역으로 탐지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 제2맵은, 상기 제1맵에서 상기 청소방해영역이 제거된 나머지 영역들을 포함하여 이루어지거나 상기 제1맵에서 상기 청소방해영역만을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 본체가 상기 제2맵에 기반하여 청소를 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 동작방법은, 제1맵에 기반하여 청소를 수행하는 동안 기록되는 본체의 주행 상태 정보를 수집하는 단계; 상기 수집된 주행 상태 정보에 근거하여, 상기 제1맵에서 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하는 단계; 및 상기 탐지된 방해영역에 근거하여, 상기 제1맵에 대응되는 제2맵을 생성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 일 실시 예에서, 상기 생성된 제2맵에 근거하여, 상기 본체의 청소동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 및 그것의 동작방법에 의하면, 센서에 의존하지 않고 다양한 환경변수에도 강인한, 활용도 높은 지도(map)를 생성할 수 있다. 또, 센서 없이 로봇 청소기의 주행 상태 정보만으로 기존의 지도(map)에서 청소방해영역을 탐지할 수 있고, 이에 근거하여, 새로운 청소모드를 개발/설정할 수 있으므로, 청소 효율과 청소 시간이 모두 만족된다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 예시 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에서, 주행 상태 정보에 기초하여 맵을 생성하기 위한 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에서, 주행 상태 정보에 기초하여 맵을 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에서, 주행 상태 정보에 기초하여 맵을 생성하는 과정과 생성된 맵의 예시를 도시한 개념도들이다.
이하, 본 발명에 관련된 로봇 청소기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 측면도이다.
본 명세서에서 이동 로봇, 로봇 청소기 및 자율 주행을 수행하는 청소기가 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 복수의 청소기는 이하 도 1 내지 도 3에 도시된 구성 중 적어도 일부를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 여기서 말하는 바닥의 청소에는, 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.
로봇 청소기(100)는 청소기 본체(110), 청소 유닛(120), 센싱 유닛(130) 및 먼지통(140)을 포함할 수 있다.
청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 제어를 위한 제어부(미도시)를 포함하여 각종 부품들이 내장 또는 장착된다. 또한, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 주행을 위한 휠 유닛(111)이 구비된다. 휠 유닛(111)에 의해 로봇 청소기(100)는 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다.
도 3을 참조하면, 휠 유닛(111)은 메인 휠(111a) 및 서브 휠(111b)을 포함한다.
메인 휠(111a)은 청소기 본체(110)의 양측에 각각 구비되어, 제어부의 제어 신호에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 각각의 메인 휠(111a)은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 메인 휠(111a)은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다. 또는, 하나의 모터에 구비된 복수의 서로 다른 축에 의해서 구동될 수 있다.
서브 휠(111b)은 메인 휠(111a)과 함께 청소기 본체(110)를 지지하며, 메인 휠(111a)에 의한 로봇 청소기(100)의 주행을 보조하도록 이루어진다. 이러한 서브 휠(111b)은 후술하는 청소 유닛(120)에도 구비될 수 있다.
제어부는 휠 유닛(111)의 구동을 제어함으로써, 로봇 청소기(100)는 바닥을 자율 주행하도록 이루어진다.
한편, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 청소기 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.
도 1에서, 청소 유닛(120)은 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치되어, 먼지가 포함된 공기를 흡입하거나 또는 걸레질을 할 수 있다. 상기 일측은 상기 청소기 본체(110)가 정방향(F)으로 주행하는 측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽이 될 수 있다.
본 도면에서는, 청소 유닛(120)이 청소기 본체(110)의 일측에서 전방 및 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가지는 것을 보이고 있다. 구체적으로, 청소 유닛(120)의 전단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 전방으로 이격된 위치에 배치되고, 청소 유닛(120)의 좌우 양단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 좌우 양측으로 각각 이격된 위치에 배치된다.
청소기 본체(110)가 원형으로 형성되고, 청소 유닛(120)의 후단부 양측이 청소기 본체(110)로부터 좌우 양측으로 각각 돌출 형성됨에 따라, 청소기 본체(110)와 청소 유닛(120) 사이에는 빈 공간, 즉 틈이 형성될 수 있다. 상기 빈 공간은 청소기 본체(110)의 좌우 양단부와 청소 유닛(120)의 좌우 양단부 사이의 공간으로서, 로봇 청소기(100)의 내측으로 리세스된 형태를 가진다.
상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 경우, 로봇 청소기(100)가 장애물에 걸려 움직이지 못하는 문제가 초래될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 커버부재(129)가 상기 빈 공간의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
커버부재(129)는 청소기 본체(110) 또는 청소 유닛(120)에 구비될 수 있다. 본 실시예에서는, 청소 유닛(120)의 후단부 양측에 각각 커버부재(129)가 돌출 형성되어, 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치된 것을 보이고 있다.
커버부재(129)는 상기 빈 공간, 즉 청소기 본체(110)와 청소 유닛(120) 간의 빈 공간의 적어도 일부를 메우도록 배치된다. 따라서, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 것이 방지되거나, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이더라도 장애물로부터 용이하게 이탈 가능한 구조가 구현될 수 있다.
청소 유닛(120)에서 돌출 형성된 커버부재(129)는 청소기 본체(110)의 외주면에 지지될 수 있다.
만일, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)에서 돌출 형성되는 경우라면, 커버부재(129)는 청소 유닛(120)의 후면부에 지지될 수 있다. 상기 구조에 따르면, 청소 유닛(120)이 장애물과 부딪혀 충격을 받았을 때, 그 충격의 일부가 청소기 본체(110)로 전달되어 충격이 분산될 수 있다.
청소 유닛(120)은 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 청소 유닛(120)이 청소기 본체(110)로 분리되면, 분리된 청소 유닛(120)을 대체하여 걸레 모듈(미도시)이 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
따라서, 사용자는 바닥의 먼지를 제거하고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 청소 유닛(120)을 장착하고, 바닥을 닦고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 걸레 모듈을 장착할 수 있다.
청소 유닛(120)이 청소기 본체(110)에 장착시, 상술한 커버부재(129)에 의해 상기 장착이 가이드될 수 있다. 즉, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치됨으로써, 청소기 본체(110)에 대한 청소 유닛(120)의 상대적 위치가 결정될 수 있다.
청소 유닛(120)에는 캐스터(castor, 123)가 구비될 수 있다. 캐스터(123)는 로봇 청소기(100)의 주행을 보조하고, 또한 로봇 청소기(100)를 지지하도록 이루어진다.
청소기 본체(110)에는 센싱 유닛(130)이 배치된다. 도시된 바와 같이, 센싱 유닛(130)은 청소 유닛(120)이 위치하는 청소기 본체(110)의 일측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
센싱 유닛(130)은 청소기 본체(110)의 상하 방향으로 청소 유닛(120)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 센싱 유닛(130)은 청소 유닛(120)의 상부에 배치되어, 로봇 청소기(100)의 가장 앞쪽에 위치하는 청소 유닛(120)이 장애물과 부딪히지 않도록 전방의 장애물이나 지형지물 등을 감지하도록 이루어진다.
센싱 유닛(130)은 이러한 감지 기능 외의 다른 센싱 기능을 추가로 수행하도록 구성될 수 있다.
예로써, 센싱 유닛(130)은 주변의 영상을 획득하기 위한 카메라(131)를 포함할 수 있다. 카메라(131)는 렌즈와 영상 센서(image sensor)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라(131)는 청소기 본체(110) 주변의 영상을 제어부가 처리할 수 있는 전기적 신호로 변환하며, 예를 들어 상방 영상에 대응되는 전기적 신호를 제어부에 전달할 수 있다. 상방 영상에 대응되는 전기적 신호는 상기 제어부가 청소기 본체(110)의 위치를 검출하는데 사용될 수 있다.
또한, 센싱 유닛(130)은 로봇 청소기(100)의 주행 면상 또는 주행 경로 상의 벽체, 가구, 및 낭떠러지 등의 장애물을 감지할 수 있다. 또한, 센싱 유닛(130)은 배터리 충전을 수행하는 도킹 기기의 존재를 감지할 수 있다. 또한, 센싱 유닛(130)은 천장 정보를 감지하여서, 로봇 청소기(100)의 주행 구역 또는 청소 구역을 맵핑(Mapping)할 수 있다.
청소기 본체(110)에는 흡입된 공기 중의 먼지를 분리하여 집진하는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합된다.
또한, 먼지통(140)에는 먼지통(140)을 덮는 먼지통 덮개(150)가 구비된다. 일 실시예로, 먼지통 덮개(150)는 청소기 본체(110)에 힌지 결합되어 회동 가능하게 구성될 수 있다. 먼지통 덮개(150)는 먼지통(140) 또는 청소기 본체(110)에 고정되어 먼지통(140)의 상면을 덮은 상태를 유지할 수 있다. 먼지통 덮개(150)가 먼지통(140)의 상면을 덮도록 배치된 상태에서는, 먼지통 덮개(150)에 의해 먼지통(140)이 청소기 본체(110)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다.
먼지통(140)의 일부는 먼지통 수용부(113)에 수용되되, 먼지통(140)의 다른 일부는 청소기 본체(110)의 후방(즉, 정방향(F)에 반대되는 역방향(R))을 향하여 돌출되게 형성될 수 있다.
먼지통(140)에는 먼지가 포함된 공기가 유입되는 입구와 먼지가 분리된 공기가 배출되는 출구가 형성되며, 청소기 본체(110)에 먼지통(140)의 장착시 상기 입구와 출구는 본체(110)의 내측벽에 형성된 개구(155)를 통해 연통되도록 구성된다. 이에 의하여, 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로와 배기유로가 형성될 수 있다.
이러한 연결관계에 따라, 청소 유닛(120)을 통하여 유입된 먼지가 포함된 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입되고, 먼지통(140)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 먼지가 상호 분리된다. 먼지는 먼지통(140)에 집진되며, 공기는 먼지통(140)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구(112)를 통하여 외부로 배출된다.
이하의 도 4에서는 로봇 청소기(100)의 구성요소와 관련된 일 실시예가 설명된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기(100) 또는 이동 로봇은, 통신부(1100), 입력부(1200), 주행부(1300), 센싱부(1400), 출력부(1500), 전원부(1600), 메모리(1700), 제어부(1800), 청소부(1900) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이때, 도 4에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 로봇 청소기가 구현될 수 있음은 물론이다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 발명에서 설명되는 복수의 로봇 청소기는 이하에서 설명된 구성요소들 중 일부만 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 로봇 청소기가 각각 서로 다른 구성요소로 이루어질 수 있다.
이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
우선, 전원부(1600)는 외부 상용 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 구비하여 이동 로봇 내로 전원을 공급한다. 전원부(1600)는 이동 로봇에 포함된 각 구성들에 구동 전원을 공급하여, 이동 로봇이 주행하거나 특정 기능을 수행하는데 요구되는 동작 전원을 공급할 수 있다.
이때, 제어부(1800)는 배터리의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 충전대로 이동하도록 제어하여, 충전대로부터 충전 전류를 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 배터리는 배터리 감지부와 연결되어 배터리 잔량 및 충전 상태가 제어부(1800)에 전달될 수 있다. 출력부(1500)은 제어부에 의해 상기 배터리 잔량을 출력부(1500)에 표시할 수 있다.
배터리는 로봇 청소기 중앙의 하부에 위치할 수도 있고, 좌, 우측 중 어느 한쪽에 위치할 수도 있다. 후자의 경우, 이동 로봇은 배터리의 무게 편중을 해소하기 위해 균형추를 더 구비할 수 있다.
제어부(1800)는, 인공 지능 기술에 기반하여 정보들을 처리하는 역할을 수행하는 것으로, 정보의 학습, 정보의 추론, 정보의 지각, 자연 언어의 처리 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
제어부(1800)는 머신 러닝(machine running) 기술을 이용하여, 청소기 내에 저장된 정보, 이동 단말기 주변의 환경 정보, 통신 가능한 외부 저장소에 저장된 정보 등 방대한 양의 정보(빅데이터, big data)를 학습, 추론, 처리 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 그리고, 제어부(1800)는 상기 머신 러닝 기술을 이용하여 학습된 정보들을 이용하여, 실행 가능한 적어도 하나의 청소기의 동작을 예측(또는 추론)하고, 상기 적어도 하나의 예측된 동작들 중 실현성이 가장 높은 동작이 실행되도록 청소기를 제어할 수 있다.
머신 러닝 기술은 적어도 하나의 알고리즘에 근거하여, 대규모의 정보들을 수집 및 학습하고, 학습된 정보를 바탕으로 정보를 판단 및 예측하는 기술이다. 정보의 학습이란 정보들의 특징, 규칙, 판단 기준 등을 파악하여, 정보와 정보 사이의 관계를 정량화하고, 정량화된 패턴을 이용하여 새로운 데이터들을 예측하는 동작이다.
머신 러닝 기술이 사용하는 알고리즘은 통계학에 기반한 알고리즘이 될 수 있으며, 예를 들어, 트리 구조 형태를 예측 모델로 사용하는 의사 결정 나무(decision tree), 생물의 신경 네트워크 구조와 기능을 모방하는 인공 신경망(neural network), 생물의 진화 알고리즘에 기반한 유전자 프로그래밍(genetic programming), 관측된 예를 군집이라는 부분집합으로 분배하는 군집화(Clustering), 무작위로 추출된 난수를 통해 함수값을 확률로 계산하는 몬테카를로 방법(Monter carlo method) 등이 될 수 있다.
머신 러닝 기술의 한 분야로써, 딥러닝 기술은 인공 신경망(Deap Neuron Network, DNN) 알고리즘을 이용하여, 정보들을 학습, 판단, 처리 중 적어도 하나를 수행하는 기술이다. 인공 신경망(DNN)은 레이어와 레이어 사이를 연결하고, 레이어와 레이어 사이의 데이터를 전달하는 구조를 가질 수 있다. 이러한 딥러닝 기술은 병렬 연산에 최적화된 GPU(graphic processing unit)를 이용하여 인공 신경망(DNN)을 통하여 방대한 양의 정보를 학습할 수 있다.
제어부(1800)는 외부의 서버 또는 메모리에 저장된 트레이닝 데이터를 이용하며, 소정의 물체를 인식하기 위한 특징을 검출하는 학습 엔진을 탑재할 수 있다. 이때, 물체를 인식하기 위한 특징에는 물체의 크기, 형태 및 음영 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제어부(1800)는 청소기에 구비된 카메라를 통해 획득된 영상 중 일부를 학습 엔진에 입력하면, 상기 학습 엔진은 입력된 영상에 포함된 적어도 하나의 사물 또는 생명체를 인식할 수 있다.
이와 같이, 학습 엔진을 청소기의 주행에 적용하는 경우, 제어부(1800)는 청소기의 주행에 방해되는 의자 다리, 선풍기, 특정 형태의 발코니 틈과 같은 장애물이 청소기 주변에 존재하는지 여부를 인식할 수 있으므로, 청소기 주행의 효율 및 신뢰도를 높일 수 있다.
한편, 위와 같은 학습 엔진은 제어부(1800)에 탑재될 수도 있고, 외부 서버에 탑재될 수도 있다. 학습 엔진이 외부 서버에 탑재된 경우, 제어부(1800)는 분석의 대상인 적어도 하나의 영상을 상기 외부 서버로 전송하도록 통신부(1100)를 제어할 수 있다.
외부 서버는 청소기로부터 전송받은 영상을 학습 엔진에 입력함으로서, 해당 영상에 포함된 적어도 하나의 사물 또는 생명체를 인식할 수 있다. 아울러, 외부 서버는 인식결과와 관련된 정보를 다시 청소기로 전송할 수 있다. 이때, 인식결과와 관련된 정보는 분석의 대상인 영상에 포함된 객체의 개수, 각 개체의 이름과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
한편, 주행부(1300)는 모터를 구비하여, 상기 모터를 구동함으로써, 좌, 우측 주바퀴를 양 방향으로 회전시켜 본체를 회전 또는 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 좌, 우측 주바퀴는 독립적으로 움직일 수 있다. 주행부(1300)는 이동 로봇의 본체를 전후좌우로 진행시키거나, 곡선주행시키거나, 제자리 회전시킬 수 있다.
한편, 입력부(1200)는 사용자로부터 로봇 청소기에 대한 각종 제어 명령을 입력받는다. 입력부(1200)는 하나 이상의 버튼을 포함할 수 있고, 예를 들어, 입력부(1200)는 확인버튼, 설정버튼 등을 포함할 수 있다. 확인버튼은 감지 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 맵 정보를 확인하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이고, 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이다.
또한, 입력부(1200)는 이전 사용자 입력을 취소하고 다시 사용자 입력을 받기 위한 입력재설정버튼, 기 설정된 사용자 입력을 삭제하기 위한 삭제버튼, 작동 모드를 설정하거나 변경하는 버튼, 충전대로 복귀하도록 하는 명령을 입력받는 버튼 등을 포함할 수 있다.
또한, 입력부(1200)는 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력부(1200)는 출력부(1500)와 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다.
한편, 출력부(1500)는, 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 배터리 상태 또는 주행 방식 등을 화면에 표시할 수 있다.
또한, 출력부(1500)는, 센싱부(1400)가 검출한 이동 로봇 내부의 상태 정보, 예를 들어 이동 로봇에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 출력할 수 있다. 또, 출력부(1500)는 센싱부(1400)가 검출한 외부의 상태 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 출력부(1500)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.
출력부(1500)는, 제어부(1800)에 의해 수행되는 이동 로봇의 동작 과정 또는 동작 결과를 청각적으로 출력하는 음향 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 제어부(1800)에 의해 생성된 경고 신호에 따라 외부에 경고음을 출력할 수 있다.
이때, 음향 출력 수단(미도시)은 비퍼(beeper), 스피커 등의 음향을 출력하는 수단일 수 있고, 출력부(1500)는 메모리(1700)에 저장된 소정의 패턴을 가진 오디오 데이터 또는 메시지 데이터 등을 이용하여 음향 출력 수단을 통해 외부로 출력할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇은, 출력부(1500)를 통해 주행 영역에 대한 환경 정보를 화면에 출력하거나 음향으로 출력할 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 이동 로봇은 출력부(1500)를 통해 출력할 화면이나 음향을 단말 장치가 출력하도록, 지도 정보 또는 환경 정보를 통신부(1100)릍 통해 단말 장치에 전송할 수 있다.
메모리(1700)는 로봇 청소기를 제어 또는 구동하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터를 저장한다. 메모리(1700)는 오디오 정보, 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 저장할 수 있다. 또, 메모리(1700)는 주행 패턴과 관련된 정보를 저장할 수 있다.
상기 메모리(1700)는 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 상기 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지할 수 있는 저장 장치로서, 일 예로, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등일 수 있다.
한편, 센싱부(1400)는, 외부 신호 감지 센서, 전방 감지 센서, 낭떠러지 감지 센서, 2차원 카메라 센서 및 3차원 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외부 신호 감지 센서는 이동 로봇의 외부 신호를 감지할 수 있다. 외부 신호 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor) 등일 수 있다.
이동 로봇은 외부 신호 감지 센서를 이용하여 충전대가 발생하는 안내 신호를 수신하여 충전대의 위치 및 방향을 확인할 수 있다. 이때, 충전대는 이동 로봇이 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 안내 신호를 발신할 수 있다. 즉, 이동 로봇은 충전대로부터 발신되는 신호를 수신하여 현재의 위치를 판단하고 이동 방향을 설정하여 충전대로 복귀할 수 있다.
한편, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 전방, 구체적으로 이동 로봇의 측면 외주면을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있다. 전방 감지 센서는 이동 로봇의 적어도 일 측면에 위치하여, 전방의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 전방 감지 센서는 이동 로봇의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 검출 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다.
전방 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있고, 이동 로봇은 전방 감지 센서로 한 가지 종류의 센서를 사용하거나 필요에 따라 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있다.
일 예로, 초음파 센서는 일반적으로 원거리의 장애물을 감지하는 데에 주로 사용될 수 있다. 초음파 센서는 발신부와 수신부를 구비하여, 제어부(1800)는 발신부를 통해 방사된 초음파가 장애물 등에 의해 반사되어 수신부에 수신되는 지의 여부로 장애물의 존부를 판단하고, 초음파 방사 시간과 초음파 수신 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
또한, 제어부(1800)는 발신부에서 방사된 초음파와, 수신부에 수신되는 초음파를 비교하여, 장애물의 크기와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)는 수신부에 더 많은 초음파가 수신될수록, 장애물의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수(일 예로, 5개)의 초음파 센서가 이동 로봇의 전방 측면에 외주면을 따라 설치될 수 있다. 이때, 바람직하게 초음파 센서는 발신부와 수신부가 교대로 이동 로봇의 전면에 설치될 수 있다.
즉, 발신부는 본체의 전면 중앙으로부터 좌, 우측에 이격되도록 배치될 수 있고, 수신부의 사이에 하나 또는 둘 이상의 발신부가 배치되어 장애물 등으로부터 반사된 초음파 신호의 수신 영역을 형성할 수 있다. 이와 같은 배치로 센서의 수를 줄이면서 수신 영역을 확장할 수 있다. 초음파의 발신 각도는 크로스토크(crosstalk) 현상을 방지하도록 서로 다른 신호에 영향을 미치지 아니하는 범위의 각을 유지할 수 있다. 또한, 수신부들의 수신 감도는 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한, 초음파 센서에서 발신되는 초음파가 상향으로 출력되도록 초음파 센서는 일정 각도만큼 상향으로 설치될 수 있고, 이때, 초음파가 하향으로 방사되는 것을 방지하기 위해 소정의 차단 부재를 더 포함할 수 있다.
한편, 전방 감지 센서는, 전술한 바와 같이, 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있고, 이에 따라, 전방 감지 센서는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서 등 중 어느 한 가지 종류의 센서를 사용할 수 있다.
일 예로, 전방 감지 센서는 초음파 센서 이외에 다른 종류의 센서로 적외선 센서를 포함할 수 있다.
적외선 센서는 초음파 센서와 함께 이동 로봇의 외주면에 설치될 수 있다. 적외선 센서 역시, 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 적외선 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달한다. 따라서, 이동 로봇은 본체가 장애물과의 충돌없이 특정 영역 내에서 이동할 수 있다.
한편, 낭떠러지 감지 센서(또는 클리프 센서(Cliff Sensor))는, 다양한 형태의 광 센서를 주로 이용하여, 이동 로봇의 본체를 지지하는 바닥의 장애물을 감지할 수 있다.
즉, 낭떠러지 감지 센서는, 바닥의 이동 로봇의 배면에 설치되되, 이동 로봇의 종류에 따라 다른 위치에 설치될 수 있음은 물론이다. 낭떠러지 감지 센서는 이동 로봇의 배면에 위치하여, 바닥의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 낭떠러지 감지 센서는 상기 장애물 감지 센서와 같이 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Detector) 센서 등일 수 있다.
일 예로, 낭떠러지 감지 센서 중 어느 하나는 이동 로봇의 전방에 설치되고, 다른 두 개의 낭떠러지 감지 센서는 상대적으로 뒤쪽에 설치될 수 있다.
예를 들어, 낭떠러지 감지 센서는 PSD 센서일 수 있으나, 복수의 서로 다른 종류의 센서로 구성될 수도 있다.
PSD 센서는 반도체 표면저항을 이용해서 1개의 p-n접합으로 입사광의 단장거리 위치를 검출한다. PSD 센서에는 일축 방향만의 광을 검출하는 1차원 PSD 센서와, 평면상의 광위치를 검출할 수 있는 2차원 PSD 센서가 있으며, 모두 pin 포토 다이오드 구조를 가질 수 있다. PSD 센서는 적외선 센서의 일종으로서, 적외선을 이용하여, 적외선을 송신한 후 장애물에서 반사되어 돌아오는 적외선의 각도를 측정하여 거리를 측정한다. 즉, PSD 센서는 삼각측량방식을 이용하여, 장애물과의 거리를 산출한다.
PSD 센서는 장애물에 적외선을 발광하는 발광부와, 장애물로부터 반사되어 돌아오는 적외선을 수광하는 수광부를 구비하되, 일반적으로 모듈 형태로 구성된다. PSD 센서를 이용하여, 장애물을 감지하는 경우, 장애물의 반사율, 색의 차이에 상관없이 안정적인 측정값을 얻을 수 있다.
청소부(1900)는 제어부(1800)로부터 전달되는 제어명령에 따라, 지정된 청소 영역을 청소한다. 청소부(1900)는 지정된 청소 영역의 먼지를 비산시키는 브러쉬(미도시)를 통해 주변의 먼지를 비산시킨 다음, 흡입 팬 및 흡입 모터를 구동하여 비산된 먼지를 흡입한다. 또한, 청소부(1900)는 구성의 교체에 따라 지정된 청소 영역에 걸레질을 수행할 수도 있다.
또한, 제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서가 지면을 향해 발광한 적외선의 발광신호와 장애물에 의해 반사되어 수신되는 반사신호 간의 적외선 각도를 측정하여, 낭떠러지를 감지하고 그 깊이를 분석할 수 있다.
한편, 제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 감지한 낭떠러지의 지면 상태에 따라 통과 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 낭떠러지의 통과 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 통해 낭떠러지의 존재 여부 및 낭떠러지 깊이를 판단한 다음, 낭떠러지 감지 센서를 통해 반사 신호를 감지한 경우에만 낭떠러지를 통과하도록 한다.
다른 예로, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 이동 로봇의 들림 현상을 판단할 수도 있다.
한편, 2차원 카메라 센서는, 이동 로봇의 일면에 구비되어, 이동 중 본체 주변과 관련된 이미지 정보를 획득한다.
옵티컬 플로우 센서(Optical Flow Sensor)는, 센서 내에 구비된 이미지 센서로부터 입력되는 하방 영상을 변환하여 소정 형식의 영상 데이터를 생성한다. 생성된 영상 데이터는 메모리(1700)에 저장될 수 있다.
또한, 하나 이상의 광원이 옵티컬 플로우 센서에 인접하여 설치될 수 있다. 하나 이상의 광원은, 이미지 센서에 의해 촬영되는 바닥면의 소정 영역에 빛을 조사한다. 즉, 이동 로봇이 바닥면을 따라 특정 영역을 이동하는 경우에, 바닥면이 평탄하면 이미지 센서와 바닥면 사이에는 일정한 거리가 유지된다. 반면, 이동 로봇이 불균일한 표면의 바닥면을 이동하는 경우에는 바닥면의 요철 및 장애물에 의해 일정 거리 이상 멀어지게 된다. 이때 하나 이상의 광원은 조사되는 빛의 양을 조절하도록 제어부(1800)에 의해 제어될 수 있다. 상기 광원은 광량 조절이 가능한 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 등일 수 있다.
옵티컬 플로우 센서를 이용하여, 제어부(1800)는 이동 로봇의 미끄러짐과 무관하게 이동 로봇의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(1800)은 옵티컬 플로우 센서에 의해 촬영된 영상 데이터를 시간에 따라 비교 분석하여 이동 거리 및 이동 방향을 산출하고, 이를 근거로 이동 로봇의 위치를 산출할 수 있다. 옵티컬 플로우 센서를 이용하여 이동 로봇의 하방에 대한 이미지 정보를 이용함으로써, 제어부(1800)는 다른 수단에 의해 산출한 이동 로봇의 위치에 대하여 미끄러짐에 강인한 보정을 할 수 있다.
3차원 카메라 센서는 이동 로봇의 본체 일면 또는 일부분에 부착되어, 상기 본체의 주위와 관련된 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.
즉, 3차원 카메라 센서는 이동 로봇과 피촬영 대상체의 원근거리를 산출하는 3차원 뎁스 카메라(3D Depth Camera)일 수 있다.
구체적으로, 3차원 카메라 센서는 본체의 주위와 관련된 2차원 영상을 촬영할 수 있으며, 촬영된 2차원 영상에 대응되는 복수의 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에서 3차원 카메라 센서는 기존의 2차원 영상을 획득하는 카메라를 2개 이상 구비하여, 상기 2개 이상의 카메라에서 획득되는 2개 이상의 영상을 조합하여, 3차원 좌표 정보를 생성하는 스테레오 비전 방식으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 실시예에 따른 3차원 카메라 센서는 본체의 전방을 향해 하측으로 제1 패턴의 광을 조사하는 제1 패턴 조사부와, 상기 본체의 전방을 향해 상측으로 제2 패턴의 광을 조사하는 제2 패턴 조사부 및 본체의 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부를 포함할 수 있다. 이로써, 상기 영상 획득부는 상기 제1 패턴의 광과 상기 제2 패턴의 광이 입사된 영역의 영상을 획득할 수 있다.
또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 적외선 패턴을 조사하는 적외선 패턴 방출부를 구비하고, 적외선 패턴 방출부에서 조사된 적외선 패턴이 피촬영 대상체에 투영된 모양을 캡쳐함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 IR(Infra Red) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.
또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 빛을 방출하는 발광부를 구비하고, 발광부에서 방출되는 레이저 중 피촬영 대상체로부터 반사되는 일부를 수신하며, 수신된 레이저를 분석함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 TOF(Time of Flight) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.
구체적으로, 위와 같은 3차원 카메라 센서의 레이저는 적어도 일방향으로 연장된 형태의 레이저를 조사하도록 구성된다. 일 예에서, 상기 3차원 카메라 센서는 제1 및 제2 레이저를 구비할 수 있으며, 상기 제1 레이저는 서로 교차하는 직선 형태의 레이저를 조사하고, 제2 레이저는 단일의 직선 형태의 레이저를 조사할 수 있다. 이에 따르면, 최하단 레이저는 바닥 부분의 장애물을 감지하는 데에 이용되고, 최상단 레이저는 상부의 장애물을 감지하는 데에 이용되며, 최하단 레이저와 최상단 레이저 사이의 중간 레이저는 중간 부분의 장애물을 감지하는 데에 이용된다.
한편, 통신부(1100)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 기기(본 명세서에서는 "가전 기기"라는 용어와 혼용하기로 한다)와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다.
통신부(1100)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 타 기기는 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치이면 어느 것이어도 무방하며, 일 예로, 공기 조화 장치, 난방 장치, 공기 정화 장치, 전등, TV, 자동차 등과 같은 장치일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 문, 창문, 수도 밸브, 가스 밸브 등을 제어하는 장치 등일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 온도, 습도, 기압, 가스 등을 감지하는 센서 등일 수 있다.
또한, 통신부(1100)는 특정 영역 또는 일정 범위 내에 위치한 다른 로봇 청소기(100)와 통신할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)는 센서에 의존하지 않고 다양한 환경변수에도 강인한, 활용도 높은 지도(map)를 생성할 수 있다. 또, 기존의 지도(map)에 기반하여 청소동작을 수행하는 동안, 로봇 청소기(100)의 실제 주행 상태에 기초하여 주행이 복잡한 청소방해영역을 구분하여 탐지할 수 있다. 나아가, 이와 같이 탐지된 청소방해영역을 근거로, 새로운 지도(map)를 생성할 수 있고 그리고/또는 새로운 청소모드를 설정할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 주행 상태 정보에 기초하여 새로운 맵을 생성하기 위한 로봇 청소기(100)의 주요 구성을 먼저 설명하겠다.
본 발명에 따른 로봇 청소기(100)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성 외에, 주행 상태 정보 수집부(510)와, 청소방해영역 탐지부(520), 및 가변 맵 생성부(530)를 더 구비할 수 있다.
또, 상기 주행 상태 정보 수집부(510)와, 청소방해영역 탐지부(520), 및 가변 맵 생성부(530)에 의한 동작은 도 4의 제어부(1800)(또는, hardware process)에 의하여 수행될 수 있다.
구체적으로, 주행 상태 정보 수집부(510)는 로봇 청소기(100)가 지정된 청소영역을 청소하는 동안 각 영역 또는 각 영역을 구성하는 셀들에 대한 주행 상태 정보를 수집한다.
여기서, 상기 주행 상태 정보는, 기존의 맵(이하, '제1 맵' 으로 명명함)에 기반하여 청소동작을 수행하는 동안, 로봇 청소기(100)에 구비된 센서를 통해 감지된 상황에 대응되는 주행부(1300)의 모션에 관한 정보를 모두 포함한다.
상기 감지된 상황은, 구체적으로, 로봇 청소기(100)기가 제1맵에 대응되는 청소영역에서, 주행경로 내에 존재하는 장애물을 감지하거나, 주행경로의 바닥 상태를 감지하거나, 로봇 청소기 본체의 휠 빠짐을 감지한 경우를 포함할 수 있다.
또, 상기 감지된 상황은, 로봇 청소기 본체가 충돌을 감지하거나, 본체의 휠 슬립을 감지하거나, 벽 추종(wall following)을 감지하거나, 설정된 가상벽을 감지하거나, 낭떠러지를 감지하거나, 학습된 트랩 지역을 감지하는 경우를 포함할 수 있다.
이러한 상황을 감지하기 위해, 로봇 청소기(100)는 적어도 하나 이상의 센서를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 로봇 청소기(100)는 2D/3D 카메라 센서, 전방 감지 센서, 클리프센서(낭떠러지 센서), 외부 신호 감지 센서(적외선, 초음파, RF, UWB 센서 등), 충돌센서(/범퍼), 지자기 센서, 범퍼센서, 바닥 감지 센서 등을 포함할 수 있다.
또, 이러한 상황을 감지하기 위해, 상기 로봇 청소기(100)는 서버(미도시)와 통신하거나 자신의 메모리(1700)에 액세스(access)할 수 있다.
이러한 경우, 상기 로봇 청소기는, 상기 서버 또는 메모리(1700)에 저장된 트레이닝 데이터에 기초하여 학습된 트랩지역에 관한 정보나 입력에 의한 설정정보를 검출할 수 있다.
한편, 본 발명은 센서에 의존하여 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하지 않는다. 따라서, 전술한 상황을 감지하기 위하여 로봇 청소기(100)가 구비해야할 센서의 종류와 개수는 아무런 제한이 없다.
구체적으로, 동일한 청소영역이라도 로봇 청소기의 구조, 성능, 및/또는 구비한 센서의 개수에 따라 로봇 청소기의 주행 상태는 얼마든지 다를 수 있다. 예를 들어, 어떤 로봇 청소기는 특정 영역/셀을 직진 주행하였으나, 다른 로봇 청소기는 해당 영역/셀에서 휠 슬립이 발생할 수도 있다.
이와 같이 감지된 상황에 대응되는 주행부(1300)의 모션은, 상기 감지된 상황을 벗어나기 위해 로봇 청소기 본체를 회전, 후진, 곡선 주행하거나, 또는 로봇 청소기 본체에 구비된 휠을 회전하는 모션을 포함할 수 있다.
예를 들어, 휠 슬립이 감지된 상황에서 해당 영역/지점(point)을 빠져나오기 위해 주행부(1300)의 휠을 수차례 회전하는 경우, 이를 상기 감지된 상황에 대응되는 주행부(1300)의 모션으로 인식할 수 있다.
또, 전방에 장애물이 감지된 상황에서 장애물을 피하기 위해 정해진 주행경로를 일시적으로 벗어나는 경우, 이를 상기 감지된 상황에 대응되는 주행부(1300)의 모션으로 인식할 수 있다.
따라서, 상기 주행부의 모션에 관한 정보는, 주행부(1300)의 휠 회전 횟수, 휠 회전방향, 회전방향의 변경 횟수 등에 관한 정보를 포함한다.
상기 주행부의 모션에 관한 정보는, 정해진 주행경로대로 주행하기 위해 로봇 청소기 본체를 회전, 후진, 곡선 주행하거나, 또는 로봇 청소기 본체에 구비된 휠을 회전하는 경우는 제외될 수 있다.
예를 들어, 로봇 청소기(100)가 지그재그방식의 청소모드에 따라 주행라인을 변경하기 위해 본체 또는 본체에 구비된 휠을 회전하는 경우는, 전술한 주행부의 모션에 관한 정보에서 제외될 수 있다.
청소방해영역 탐지부(520)는 주행 상태 정보 수집부(510)에 의해 수집된 주행 상태 정보에 근거하여, 제1맵에서 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지한다.
여기서, 주행이 복잡한 청소방해영역이란 로봇 청소기(100)에 구비된 센서 및/또는 액세스한 정보에 기초하여 감지된 상황에 근거하여 주행부(1300)의 대응 모션이 발생한 영역을 의미한다.
상기 대응 모션은, 감지된 상황을 극복하기 위한 주행부(1300)의 동작으로서, 예를 들어 주행부(1300)의 회전, 후진, 방향전환, 주행정지, 주행속도변경, 제자리회전, 올라타기 등을 수행하는 모션을 포함할 수 있다.
따라서, 로봇 청소기(100)가 직진 주행한 경우 또는 로봇 청소기(100)가 회전, 후진, 방향전환 등을 수행한 경우라도 제1맵에 기반하여 정해진 주행경로을 주행한 경우이면, 상기 청소방해영역에서 제외될 수 있다.
또, 상기 청소방해영역 탐지부(520)는 로봇 청소기의 주행부(1300)에 의한 주행 상태 정보에 근거하여 상기 제1맵에서 상기 본체가 비직진 주행하는 적어도 하나의 셀을 검출할 수 있다. 그리고, 상기 검출된 셀과 그 주변의 셀들을 포함하는 영역을 청소방해영역으로 탐지할 수 있다.
가변 맵 생성부(530)는 청소방해영역 탐지부(520)에 의해 탐지된 청소방해영역에 근거하여 제1맵에 대응되는 제2맵을 생성한다.
구체적으로, 상기 제2맵은 상기 제1맵에서 상기 탐지된 청소방해영역을 모두 제거하여 생성될 수 있다. 또, 상기 제2맵은 상기 탐지된 청소방해영역만을 청소영역으로 포함하여 생성될 수 있다.
또, 상기 제2맵은 상기 제1맵에서 상기 탐지된 청소방해영역 중 기 설정된 조건을 만족하는 일부 청소방해영역만 유지하고 나머지는 제거하여 생성될 수 있다. 이때, 상기 제2맵은 추가된 청소방해영역과 다른 청소영역들을 로봇 청소기(100)가 구분하여 인식할 수 있도록 생성된다.
이와 같이 제2맵이 생성되면, 상기 로봇 청소기(100)는 이제 제2맵을 이용하여 청소동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2맵을 이용하여 청소방해영역을 제외한 나머지 영역들만을 빠르게 직진주행하며 청소를 수행할 수 있을 것이다. 또, 예를 들어, 상기 제2맵을 이용하여 청소방해영역에서는 청소모드를 바꿔가면서 청소를 수행할 수 있을 것이다. 이와 같이 제2맵을 이용한 청소동작의 구체적인 실시 예들은 이하에서 보다 구체적으로 살펴보겠다.
이하, 도 6은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)에서, 주행 상태 정보에 기초하여 맵을 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 로봇 청소기(1000) 본체가 제1맵에 기반하여 청소동작을 수행하면서 제1맵의 청소영역들에 대한 주행 상태 정보를 수집한다(S10).
여기서, 상기 제1맵은 로봇 청소기(100)가 로봇 청소기(100)가 최초에 미지의 영역들을 탐색하여 획득된 정보를 기초로 생성한 맵(map), 예를 들어 장애물 맵일 수 있다. 또, 상기 제1맵은 로봇 청소기(100)가 상기 맵(map)을 이용하여 청소영역별로 수립한 경로계획과 학습된 데이터를 상기 맵(map)에 반영한 학습 맵(map)일 수 있다.
또한, 상기 주행 상태 정보의 수집은 제1맵을 구성하는 복수의 셀들 각각에 대해, 셀 단위로 수집될 수 있다. 상기 제1맵은 복수의 셀로 구성된 격자지도일 수 있다.
로봇 청소기(100)가 제1맵을 구성하는 하나의 셀을 통과할 때마다, 로봇 청소기(100)의 주행부(1300)에 의해 주행 상태 정보가 기록된다.
구체적으로, 로봇 청소기(100)가 해당 셀을 직진 주행 하였는지 비직진 주행하였는지가 기록될 수 있다. 또, 로봇 청소기(100)가 해당 셀을 비직진 주행하거나, 제자리회전, 또는 주행방향을 변경한 경우, 이러한 모션이 정해진 주행경로와 일치하는 것인지가 파악될 수 있다.
로봇 청소기(100)의 제어부는, 본체가 특정 셀을 비직진 주행하여 통과하였고 이것이 정해진 주행경로와 일치하는 것이 아니면, 특정 상황에 대응되는 주행부(1300)의 모션, 즉 대응 모션으로 인식한다.
이러한 주행 상태 정보의 수집은 상기 제1맵의 청소영역들에 대한 청소의 완료시 종료된다.
다음, 로봇 청소기(1000)는 수집된 주행 상태 정보에 근거하여, 상기 제1맵에서 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지한다(S20).
여기에서, 상기 청소방해영역은, 로봇 청소기(100)에 구비된 센서 및/또는 로봇 청소기가 액세스한 정보에 기초하여 감지된 상황에 근거하여, 주행부(1300)의 대응 모션이 발생한 영역을 의미한다.
또는, 상기 청소방해영역은, 수집된 주행 상태 정보에 근거하여 로봇 청소기(100)의 주행부에 의한 주행이 비직진 주행하면서 정해진 주행경로와 일치하지 않는 셀을 포함하는 영역을 의미한다.
로봇 청소기(100)의 제어부는, 주행부(1300)에 의한 대응 모션이 발생한 인접 셀을 연결(attach)하여 청소방해영역으로 설정할 수 있다. 따라서, 제1맵에서 청소방해영역은 하나 또는 복수일 수 있고, 주행 상태 정보가 셀 단위로 수집되므로, 그 크기나 형상이 서로 다를 수 있다.
여기서 중요한 점은, 상기 청소방해영역은 센서를 통해 감지된 정보가 아니라, 로봇 청소기(100)의 주행 상태 정보에 의존하여 탐지된다는 것이다.
따라서, 로봇 청소기 종류가 다르면, 감지된 상황에 대응되는 주행부의 모션도 서로 달라질 수 있으므로, 탐지된 청소방해영역의 개수, 위치, 크기, 형상이 달라질 수 있다.
다음, 로봇 청소기(100)는 이와 같이 탐지된 청소방해영역에 근거하여, 제1맵에 대응되는 제2맵을 생성할 수 있다(S30).
구체적으로, 상기 제2맵은 상기 제1맵에서 상기 탐지된 청소방해영역을 모두 제거하여 생성될 수 있다. 또, 상기 제2맵은 상기 탐지된 청소방해영역만을 청소영역으로 포함하여 생성될 수 있다.
또, 상기 제2맵은 상기 제1맵에서 상기 탐지된 청소방해영역 중 기 설정된 조건을 만족하는 일부 청소방해영역만 유지하고 나머지는 제거하여 생성될 수 있다. 이때, 상기 제2맵은 추가된 청소방해영역과 다른 청소영역들을 로봇 청소기(100)가 구분하여 인식할 수 있도록 생성된다.
생성된 제2맵은 제1맵과 함께 로봇 청소기(100)의 메모리나 통신가능한 서버에 저장될 수 있다. 또, 필요한 경우, 로봇 청소기(100)는 제1맵 및 제2맵 중 어느 하나만 불러오거나 제1맵과 제2맵을 모두 호출하여 청소동작시 이용할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 로봇 청소기의 센서에 의존하지 않고도 다양한 환경변수에 강인한, 활용도 높은 지도(map)를 생성할 수 있다. 또, 맵에 기반한 로봇 청소기의 주행 상태 정보만으로, 청소시간이 오래걸리고 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하여, 새로운 지도에 반영시킬 수 있다.
이하, 도 7a, 도 7b는 청소방해영역을 탐지하는 예시 개념도이고, 도 8a, 도 8b는 탐지된 청소방해영역을 기초로 생성된 제2맵의 예시를 보인 것이다.
먼저 도 7a, 도 7b를 참조하여 제1맵에서 청소방해영역을 탐지하는 방법을 구체적으로 설명하겠다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1맵(701)은 로봇 청소기(100)가 지그재그방식의 주행경로로 청소영역을 주행하는데 이용될 수 있다.
그러나, 제1맵(701)에 기반한 로봇 청소기(100)의 실제 주행경로(711)는 특정 상황이 감지되면, 지그재그방식의 주행경로와 다른 주행을 시도한다. 즉, 청소영역을 비직진주행하거나, 빠져나오기 위해 휠을 계속 회전하거나, 복잡한 경로를 형성하는 대응 모션을 수행하게 된다.
대응 모션이 수행되었는지 여부에 대한 판단은, 제1맵(701)을 구성하는 복수의 셀 각각에 대하여 셀 단위로 이루어지게 된다.
로봇 청소기는, 제1맵(701)의 전체 영역을 커버(coverage)할 때까지 각 셀(cell)을 통과할 때마다 주행부(1300)의 주행 상태를 저장한다.
여기서, 주행 상태는 대응 모션이 수행되지 않고 직진 주행한 경우와 대응 모션이 수행된 경우를 모두 포함한다.
구체적으로, 특정 상황이 감지되지 않은 동안 로봇 청소기는 제1맵(701)의 청소영역을 지그재그방식의 주행경로로 주행한다. 이때는 로봇 청소기가 도 7b에 도시된 바와 같이, 셀(721)을 직진 주행으로 통과한다. 이러한 주행 상태 정보는 제1그룹으로 분류될 수 있다.
이 후, 쇼파 밑을 청소해야 하는 제1상황(복수의 쇼파 다리를 피하여 주행해야 함)이 감지되면, 감지된 제1상황에 대응되는 제1대응 모션(10a)이 발생된다. 이러한 경우, 로봇 청소기는 도 7b에 도시된 바와 같이, 셀(722)을 비직진 주행으로 통과하게 된다. 이러한 주행 상태 정보는, 제2그룹으로 분류될 수 있다.
또, 예를 들어 바닥 상태가 울퉁불퉁한 제2상황이 감지되면, 감지된 제2상황에 대응되는 제2대응 모션(10b)이 발생된다.
또, 예를 들어 장애물 검출에 의한 제3상황이 감지되면, 감지된 제3상황에 대응되는 제3대응 모션(10c)이 발생될 수 있다.
또, 예를 들어 로봇 청소기의 휠 슬립 또는 가상 벽이나 학습된 트랩에 따른 제4상황이 감지되면, 감지된 제4황에 대응되는 제4대응 모션(10d)이 발생될 수 있다.
이때, 제2대응 모션(10b), 제3대응 모션(10c), 제4대응 모션(10d)에 의하여 비직진 주행으로 통과한 셀들에 대응되는 주행 상태 정보는 상기 제2그룹으로 분류될 수 있다.
다만, 제1대응 모션(10a) 내지 제4대응 모션(10d) 각각의 주행 정보, 예를 들어 주행부(1300)의 휠 회전 횟수, 휠 회전방향, 회전방향의 변경 횟수 등에 관한 주행 정보도 함께 기록된다.
따라서, 제1맵(701)에 기반한 로봇 청소기의 주행이 완료되면, 로봇 청소기의 제어부는, 단순히 대응모션이 발생한 영역과 그렇지 않은 영역을 서로 구분할 수 있을 뿐만 아니라, 제1대응 모션(10a) 내지 제4대응 모션(10d)이 발생한 복수의 영역들을 서로 구분하여 인식할 수 있다.
또, 상기 제1대응 모션(10a) 내지 제4대응 모션(10d) 각각은 어느 하나의 상황에 대한 하나의 주행 모션을 의미하는 것이 아니다.
예를 들어, 전술한 제4상황에 대응되는 제4대응모션으로, 휠 회전 -> 후진 -> 직진 -> 휠 회전 등과 같이 다양한 대응 모션이 복수 회 발생할 수 있고, 제4대응모션을 이들을 모두 포함하는 주행부의 모션을 의미한다.
또한, 본 발명에서 전술한 제1 내지 제4 상황을 감지하는 수단에는 특별한 제한이 없다. 즉, 로봇 청소기에 구비된 센서가 이용할 수도 있고, 로봇 청소기와 연동된 서버를 이용하여 감지될 수도 있다.
예를 들어, 상기 휠 슬립은 로봇 청소기의 휠 회전횟수 및 이동변위에 근거하여 감지될 수 있다. 상기 가상 벽은 로봇 청소기에 구비된 자기 센서를 통해 감지될 수 있다. 또, 상기 학습된 트랩은 로봇 청소기의 메모리에 저장된 정보 또는 연동된 서버에 액세스하여 감지될 수 있다.
또한, 동일하게 제1 내지 제4 상황을 감지한 경우에도 로봇 청소기의 성능/사양에 따라 대응 모션에 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 최종적으로는 사용하는 로봇 청소기마다 청소방해영역의 크기, 형상, 나아가 개수가 달라질 수 있다.
또한, 로봇 청소기의 성능/사양이 동일한 경우라도 학습된 데이터에 따라 제1 내지 제4 상황 중에서 일부는 감지되지 않을 수 있다. 예를 들어, 아직 트랩 학습이 수행되지 않은 로봇 청소기는 제4상황을 감지하지 못하므로, 제4상황에 대응되는 제4대응 모션(10d)도 발생하지 않게 된다.
이와 같이, 로봇 청소기가 제1맵(701)의 전체 영역을 커버(coverage)하면, 제1그룹과 제2그룹으로 분류된 주행 상태 정보에 근거하여, 제1맵(701)에서 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)을 검출할 수 있다.
이때, 검출된 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)은 제1그룹에 대응되는 셀 및/또는 주행 상태 정보가 없는 셀을 일부 포함할 수 있다.
예를 들어, 저장된 주행 상태 정보가, 종방향으로 제1셀은 비직진 주행 -> 제2셀은 직진 주행 -> 제3셀은 비직진 주행인 경우, 제1셀, 제2셀, 제3셀을 포함하여 청소방해영역으로 검출할 수 있다.
또, 일 예에서, 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)은 정해진 형상, 예를 들어 사각형으로 검출될 수 있다. 따라서, 학습된 트랩에 대응되는 제4대응모션이 발생한 영역(10d)의 형상과 해당 청소방해영역(R4)의 형상이 서로 다를 수 있다.
다음으로, 도 8a 및 도 8b를 참조하여, 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)에 근거하여 제2맵을 생성하는 방법을 구체적으로 설명하겠다.
일 실시 예로, 도 7a 및 도 7b에서 설명한 바에 따라 제1맵에서 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)이 검출되면, 도 8a에 도시된 바와 같이 제1맵에서 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)을 제거한 제2맵(801)을 생성할 수 있다.
제2맵(801)은, 제1그룹에 속하는 주행 상태 정보, 즉 로봇 청소기가 직진 주행한 셀들만으로 구성될 수 있다.
제2맵(801)에는 대응 모션이 발생되었던 영역이 모두 제거되었으므로, 로봇 청소기의 주행에 아무런 제한이 없다. 이에, 로봇 청소기는 제2맵(801)을 이용하여 빠른 청소 모드(또는, '퀵 청소 모드')를 수행할 수 있다.
빠른 청소 모드에서, 로봇 청소기는 제2맵(801)에 표시되지 않은 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)을 방문하지 않게 된다. 그리하여, 맵(map) 밀림 또는 로봇 청소기의 헤맴 없이 빠른 시간 내에 청소를 완료할 수 있다.
추가로, 빠른 청소 모드에서는, 로봇 청소기의 주행 속도를 이전보다 증가시키거나, 주행라인을 기존보다 넓게 변경하도록 제어될 수 있다.
다른 실시 예로, 제1맵에서 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)이 검출되면, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1맵에서 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)을 제외한 나머지 청소영역들을 모두 제거하여 제2맵(802)을 생성할 수 있다. 즉, 제1맵의 경계(B) 내에 청소방해영역(R1, R2, R3, R4)만을 포함하여 제2맵(802)을 생성할 수 있다.
제2맵(802)에는 대응 모션이 발생한 영역만 존재하므로, 로봇 청소기가 주의를 기울여서 주행 및 청소해야한다. 로봇 청소기는 제2맵(802)을 이용하여 조심 청소 모드를 수행할 수 있다.
조심 청소 모드에서, 로봇 청소기(100)의 주행 모드, 청소 모드, 센서의 동작 상태 등의 설정은, 각 청소영역(R1, R2, R3, R4)에서 기록된 주행 상태 정보에 기초하여 다르게 결정될 수 있다. 그리하여, 각 청소영역(R1, R2, R3, R4)에 보다 적합하고 세분화된 주행 모드, 청소 모드, 센서의 동작 상태로 효율적인 청소동작을 수행할 수 있다.
또, 조심 청소 모드 수행시, 청소영역(R1, R2, R3, R4) 중 일부는 각 청소영역(R1, R2, R3, R4)에서 기록된 주행 상태 정보에 기초하여 청소영역으로부터 제외될 수도 있다.
또, 조심 청소 모드에서, 경계(B) 내의 청소영역(R1, R2, R3, R4)을 벗어난 곳에서는 로봇 청소기의 주행 방식에 아무런 제한이 없다. 따라서, 기존의 제1맵에서의 주행순서와 관계없이, 제1영역(R1)에서 청소가 완료되면, 제1영역(R1)에서 가까운 제3영역(R2)을 먼저 청소할 수 있다.
추가로, 조심 청소 모드에서는 로봇 청소기의 주행 속도를 이전보다 감소시키고, 흡입력을 증가시키고, 주행라인을 기존보다 좁게 변경하도록 제어될 수 있다.
한편, 비록 되시되지 않았지만, 또 다른 실시 예에서는 복수의 제2맵(801, 801)을 모두 생성하여, 필요에 따라 어느 하나만 사용하도록 구현될 수 있다.
또, 평소(예, 주중)에는 로봇 청소기가 제2맵(801)을 이용하여 빠른 청소 모드로 집안을 청소하고, 특별한 경우(예, 주말, 손님 방문 전) 복수의 제2맵(801, 801)을 순차적으로 이용하여 빠른 청소 모드 후 조심 청소 모드를 수행하도록 구현될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 맵에 기반하여 로봇 청소기의 주행 상태 정보를 기록하여 청소방해영역을 탐지할 수 있고, 탐지된 청소방해영역에 근거하여 활용도 높은 새로운 맵을 생성할 수 있다. 로봇 청소기는 새로운 맵을 이용하여 탐지된 청소방해영역을 피하여 청소영역을 주행함으로써, 청소 완료 비율과 청소 성능을 동시에 만족시킬 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 제어부(1800)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 본체를 이동시키는 주행부
    제1맵에 기반하여 청소를 수행하는 동안 상기 주행부에 의한 주행 상태 정보를 수집하는 제어부를 포함하고,
    상기 주행 상태 정보는,
    상기 본체에 구비된 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상황에 대응되는 상기 주행부의 모션에 관한 정보를 포함하되,
    상기 감지된 상황에 대응되는 상기 주행부의 모션은,
    상기 감지된 상황을 벗어나기 위해 상기 본체를 회전, 후진, 곡선 주행하거나 상기 본체에 구비된 휠을 회전하는 모션을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 수집된 주행 상태 정보에 포함된 상기 주행부의 모션에 관한 정보에 근거하여, 상기 제1맵에서 상기 주행부의 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하고, 상기 탐지된 청소방해영역에 근거하여 상기 제1맵에 대응되는 제2맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주행 상태 정보는, 상기 제1맵을 구성하는 복수의 셀 각각에 대하여 셀 단위로 수집되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지된 상황은,
    주행경로 내에 존재하는 장애물 감지, 주행경로의 바닥 상태 감지, 상기 본체의 휠 빠짐 감지, 상기 본체의 충돌 감지, 상기 본체의 휠 슬립 감지, 벽 추종(wall following) 감지, 가상벽 감지, 낭떠러지 감지, 학습된 트랩 지역 감지 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주행 상태 정보에 근거하여 상기 제1맵에서 상기 본체가 비직진 주행하는 적어도 하나의 셀을 검출하고, 상기 검출된 셀과 그 주변의 셀들을 포함하는 영역을 상기 청소방해영역으로 탐지하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2맵은,
    상기 제1맵에서 상기 청소방해영역이 제거된 나머지 영역들을 포함하여 이루어지거나 상기 제1맵에서 상기 청소방해영역만을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체가 상기 제2맵에 기반하여 청소를 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  9. 제1맵에 기반하여 청소를 수행하는 동안 기록되는 본체의 주행 상태 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집된 주행 상태 정보에 근거하여, 상기 제1맵에서 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하는 단계; 및
    상기 탐지된 방해영역에 근거하여, 상기 제1맵에 대응되는 제2맵을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 주행 상태 정보는,
    상기 본체에 구비된 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상황에 대응되는 상기 본체의 모션에 관한 정보를 포함하고,
    상기 감지된 상황에 대응되는 상기 본체의 모션은,
    상기 감지된 상황을 벗어나기 위해 상기 본체를 회전, 후진, 곡선 주행하거나 상기 본체에 구비된 휠을 회전하는 모션을 포함하고,
    상기 제1맵에서 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하는 단계는,
    상기 수집된 주행 상태 정보에 포함된 상기 본체의 모션에 관한 정보에 근거하여, 상기 제1맵에서 주행이 복잡한 청소방해영역을 탐지하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 생성된 제2맵에 근거하여, 상기 본체의 청소동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 동작방법.
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