KR102153351B1

KR102153351B1 - Cleaning robot

Info

Publication number: KR102153351B1
Application number: KR1020130127940A
Authority: KR
Inventors: 정재영; 김신; 윤상식; 김병찬; 이병인
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2020-09-21
Also published as: KR20150047893A

Abstract

본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 상기 청소 공간을 청소하는 청소부, 조작 명령을 입력받는 사용자 단말기와 무선 통신을 수행하는 통신부, 상기 조작 명령에 따라 상기 주행부, 상기 청소부 및 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 통신부를 제어하여 상기 사용자 단말기에 위치 검색 신호를 전송하고, 상기 위치 검색 신호와 상기 사용자 단말기의 응답 신호 사이의 시간 차이를 기초로 상기 사용자 단말기의 위치를 검출하는 청소 로봇은 사용자 단말기의 위치를 검출함으로써 청소 로봇은 사용자의 위치를 검출할 수 있다.A main body, a driving unit for moving the main body, a cleaning unit for cleaning the cleaning space, a communication unit for performing wireless communication with a user terminal receiving an operation command, and controlling the driving unit, the cleaning unit and the communication unit according to the operation command Including a control unit, wherein the control unit controls the communication unit to transmit a location search signal to the user terminal, and detects the location of the user terminal based on a time difference between the location search signal and a response signal of the user terminal. The cleaning robot can detect the location of the user by detecting the location of the user terminal.

Description

Cleaning robot {CLEANING ROBOT}

개시된 발명은 청소 로봇에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 통신 방식을 이용하여 사용자의 위치를 검출할 수 있는 청소 로봇에 관한 발명입니다.The disclosed invention relates to a cleaning robot, and more particularly, to a cleaning robot capable of detecting a user's location using an Ultra Wide Band (UWB) communication method.

청소 로봇은 사용자의 조작 없이 청소 공간을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소 공간을 자동으로 청소하는 장치이다. 즉, 청소 로봇은 청소 공간을 주행하며 청소 공간을 청소한다.A cleaning robot is a device that automatically cleans a cleaning space by inhaling foreign substances such as dust accumulated on the floor while driving through a cleaning space without user manipulation. In other words, the cleaning robot drives the cleaning space and cleans the cleaning space.

종래 청소 로봇은 사용자가 청소 공간 가운데 특정 위치를 먼저 청소하기를 원하는 경우 사용자가 직접 청소 로봇의 위치를 확인하고 리모트 컨트롤러를 이용하여 청소 로봇을 특정 위치로 이동시켜야 했다.In the conventional cleaning robot, when a user wants to clean a specific location in the cleaning space first, the user must check the location of the cleaning robot and move the cleaning robot to a specific location using a remote controller.

그러나, 사용자가 청소 로봇의 위치를 알지 못하는 경우에는 사용자가 청소 로봇을 찾아야만 했고, 청소 로봇이 소파 또는 침대 등의 밑을 청소하고 있으면 사용자가 청소 로봇을 찾는 것에 어려움이 있었다.However, when the user does not know the location of the cleaning robot, the user has to find the cleaning robot, and when the cleaning robot is cleaning the underside of a sofa or bed, it is difficult for the user to find the cleaning robot.

또한, 청소 로봇을 특정 위치를 이동시키기 위하여 리모트 컨트롤러를 이용하여 사용자가 청소 로봇의 주행을 조작하여야 하는 불편함이 있었다.In addition, in order to move the cleaning robot to a specific location, there is an inconvenience in that the user must manipulate the driving of the cleaning robot using a remote controller.

상술한 문제를 해결하기 위하여 개시된 발명의 일 측면은 초광대역 통신방식을 이용하여 청소 로봇이 사용자의 위치를 검출할 수 있는 청소 로봇을 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problem, an aspect of the disclosed invention is to provide a cleaning robot capable of detecting the location of a user by the cleaning robot using an ultra-wideband communication method.

일 측면에 의한 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 상기 청소 공간을 청소하는 청소부, 조작 명령을 입력받는 사용자 단말기와 무선 통신을 수행하는 통신부, 상기 조작 명령에 따라 상기 주행부, 상기 청소부 및 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 통신부를 제어하여 상기 사용자 단말기에 위치 검색 신호를 전송하고, 상기 위치 검색 신호와 상기 사용자 단말기의 응답 신호 사이의 시간 차이를 기초로 상기 사용자 단말기의 위치를 검출할 수 있다.The cleaning robot according to one aspect includes a main body, a driving unit moving the main body, a cleaning unit cleaning the cleaning space, a communication unit performing wireless communication with a user terminal receiving an operation command, the driving unit, and the A cleaning unit and a control unit for controlling the communication unit, wherein the control unit controls the communication unit to transmit a location search signal to the user terminal, and based on a time difference between the location search signal and a response signal of the user terminal. The location of the user terminal can be detected.

또한, 상기 통신부는 임펄스(impulse) 신호를 전송하는 적어도 2개의 초광대역 통신 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the communication unit may include at least two ultra-wideband communication modules for transmitting an impulse signal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기에 상기 위치 검색 신호를 전송하기 위하여 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 사용자 단말기에 상기 임펄스 신호를 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the communication unit so that each of the at least two ultra-wideband communication modules transmits the impulse signal to the user terminal in order to transmit the location search signal to the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 위치를 검출하기 위하여 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 임펄스 신호를 전송한 시각과 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 응답 신호를 수신한 시각 사이의 차이를 기초로 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각과 상기 사용자 단말기 사이의 거리를 검출할 수 있다.In addition, in order to detect the location of the user terminal, the control unit is configured between a time when each of the at least two ultra-wideband communication modules transmits the impulse signal and a time when each of the at least two ultra-wideband communication modules receives the response signal. A distance between each of the at least two ultra-wideband communication modules and the user terminal may be detected based on the difference of.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 위치를 검출하기 위하여 검출된 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각과 상기 사용자 단말기 사이의 거리와 삼각측량법을 이용하여 상기 사용자 단말기의 좌표를 검출할 수 있다.In addition, the control unit may detect the coordinates of the user terminal using a distance between each of the at least two ultra-wideband communication modules and the user terminal detected to detect the location of the user terminal and a triangulation method.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기를 통하여 추종 명령이 입력되면 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈과 상기 사용자 단말기 사이의 거리가 미리 정해진 기준 거리 이하가 되도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.In addition, when a following command is input through the user terminal, the controller may control the driving unit such that a distance between the at least two ultra-wideband communication modules and the user terminal is less than a predetermined reference distance.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기를 통하여 추종 명령이 입력되면 상기 사용자의 좌표가 미리 정해진 좌표 범위 이내가 되도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.In addition, when a following command is input through the user terminal, the controller may control the driving unit such that the coordinates of the user are within a predetermined coordinate range.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기를 통하여 수동 청소 명령이 입력되면 상기 본체가 상기 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 이동하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.In addition, when a manual cleaning command is input through the user terminal, the controller may control the driving unit so that the main body moves along a movement trajectory of the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 이동 궤적을 검출하기 위하여 상기 사용자 단말기의 좌표의 변화를 기초로 상기 사용자 단말기의 이동 방향과 이동 변위를 산출할 수 있다.In addition, the controller may calculate a moving direction and a moving displacement of the user terminal based on a change in coordinates of the user terminal in order to detect a moving trajectory of the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 이동 방향으로 상기 이동 변위 만큼 이동하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.Further, the control unit may control the driving unit so that the main body moves in the moving direction by the moving displacement.

또한, 상기 임펄스 신호는 중심 주파수의 25% 이상의 대역폭을 갖을 수 있다.In addition, the impulse signal may have a bandwidth of 25% or more of the center frequency.

또한, 상기 적어도 2개의 초광대역 통신 모듈은 서로 이격되어 상기 본체에 마련될 수 있다.In addition, the at least two ultra-wideband communication modules may be spaced apart from each other and provided in the main body.

개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 청소 공간을 청소하는 청소부, 감지 전파를 출력하고, 사용자로부터 반사되는 반사 전파를 수신하는 통신부, 상기 통신부를 제어하여 상기 감지 전파와 상기 반사 전파 사이의 시간 차이를 기초로 상기 사용자의 위치를 검출하는 제어부를 포함하고, 상기 사용자 추종 명령이 입력되면 상기 제어부는 상기 사용자와 상기 본체 사이의 거리가 미리 정해진 기준 거리 이하가 되도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.A cleaning robot according to another aspect of the disclosed invention includes a main body, a driving unit for moving the main body, a cleaning unit for cleaning a cleaning space, a communication unit for outputting a sensing wave and receiving a reflected wave reflected from a user, and controlling the communication unit. And a control unit that detects the location of the user based on a time difference between the sensed electric wave and the reflected electric wave, and when the user following command is input, the control unit makes the distance between the user and the body less than a predetermined reference distance It is possible to control the driving unit to be.

또한, 상기 제어부는 상기 적어도 2개의 초광대역 통신모듈 각각이 상기 감지 신호를 출력하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the communication unit so that each of the at least two ultra-wideband communication modules outputs the detection signal.

개시된 발명의 또 다른 일 측면에 따른 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 청소 공간을 청소하는 청소부, 기준 위치에 위치하는 비컨과 무선 통신을 수행하는 통신부, 상기 통신부를 제어하여 상기 비컨에 위치 검색 신호를 전송하고, 상기 위치 검색 신호와 상기 비컨의 응답 신호 사이의 시간 차이를 기초로 기준 위치에 대한 상기 본체의 위치를 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.A cleaning robot according to another aspect of the disclosed invention includes a main body, a driving unit for moving the main body, a cleaning unit for cleaning a cleaning space, a communication unit for performing wireless communication with a beacon located at a reference position, and controlling the communication unit to control the beacon. And a control unit configured to transmit a location search signal to and detect the position of the body with respect to a reference location based on a time difference between the location search signal and a response signal of the beacon.

또한, 상기 제어부는 상기 시간 차이를 기초로 상기 본체를 기준으로 한 상기 비컨의 위치를 검출하고, 상기 비컨의 위치를 기초로 상기 본체의 위치를 산출할 수 있다.In addition, the controller may detect the position of the beacon with respect to the main body based on the time difference, and calculate the position of the main body based on the position of the beacon.

개시된 발명의 또 다른 일 측면에 따른 청소 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부, 청소 공간을 청소하는 청소부, 조작 명령을 입력받는 사용자 단말기와 무선 통신을 수행하는 통신부, 지정 위치 청소 명령이 입력되면 상기 사용자 단말기의 위치 정보와 상기 사용자 단말기의 자세 정보를 이용하여 상기 사용자 단말기가 지시하는 위치를 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.A cleaning robot according to another aspect of the disclosed invention includes a main body, a driving unit moving the main body, a cleaning unit cleaning a cleaning space, a communication unit performing wireless communication with a user terminal receiving an operation command, and a designated location cleaning command. If so, it may include a control unit for detecting a position indicated by the user terminal using the location information of the user terminal and the posture information of the user terminal.

또한, 상기 제어부는 상기 통신부를 제어하여 상기 사용자 단말기에 위치 검색 신호를 전송하고, 상기 위치 검색 신호와 상기 사용자 단말기의 응답 신호 사이의 시간 차이를 기초로 상기 사용자 단말기의 위치를 검출할 수 있다.In addition, the controller may control the communication unit to transmit a location search signal to the user terminal, and detect the location of the user terminal based on a time difference between the location search signal and a response signal of the user terminal.

일 측면에 의한 청소 로봇에 의하면, 청소 로봇이 초광대역 통신방식과 삼각측량법을 이용하여 사용자 단말기의 위치를 검출함으로써 청소 로봇은 사용자의 위치를 검출할 수 있다.According to the cleaning robot according to an aspect, the cleaning robot can detect the location of the user by detecting the location of the user terminal using the ultra-wideband communication method and triangulation method.

도 1은 일 실시예에 의한 자동 청소 시스템을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시예에 의한 청소 로봇 및 사용자 단말기가 출력하는 임펄스 신호와 임펄스 신호의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 2b는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 출력하는 임펄스 신호와 장애물에 반사되는 반사 신호를 도시한 그래프이다.
도 3a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 3b는 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함된 로봇 통신부를 도시한 블록도이다.
도 4a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 외관을 도시한 사시도이다.
도 4b는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 저면을 도시한 저면도이다.
도 5a는 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 5b는 일 실시예에 의한 사용자 단말기에 포함된 단말기 통신부를 도시한 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 검출하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 초광대역 통신모듈과 사용자 단말기 사이의 거리를 검출하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기를 추종하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기가 지시하는 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 16은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 18은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram of an automatic cleaning system according to an exemplary embodiment.
2A is a graph showing a frequency spectrum of an impulse signal and an impulse signal output from a cleaning robot and a user terminal according to an exemplary embodiment.
2B is a graph showing an impulse signal output from a cleaning robot and a reflection signal reflected from an obstacle according to an exemplary embodiment.
3A is a block diagram illustrating a control flow of a cleaning robot according to an embodiment.
3B is a block diagram illustrating a robot communication unit included in a cleaning robot according to an embodiment.
4A is a perspective view showing the exterior of a cleaning robot according to an embodiment.
4B is a bottom view showing the bottom of the cleaning robot according to an embodiment.
5A is a block diagram illustrating a control flow of a user terminal according to an embodiment.
5B is a block diagram illustrating a terminal communication unit included in a user terminal according to an embodiment.
6 is a perspective view showing the appearance of a user terminal according to an embodiment.
7 is a flowchart illustrating a method for a cleaning robot to detect a location of a user terminal according to an embodiment.
8 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment detects a distance between an ultra-wideband communication module and a user terminal.
9 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment calculates a location of a user terminal.
10 is a flow chart illustrating a method for a cleaning robot to follow a user terminal according to an embodiment.
11 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot moves to a location of a user terminal according to an embodiment.
12 is a flowchart illustrating a method of cleaning by a cleaning robot according to an exemplary embodiment along a movement trajectory of a user terminal.
13 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment cleans along a movement trajectory of a user terminal.
14 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot moves to a position indicated by a user terminal according to an embodiment.
15 is a flowchart illustrating a method of detecting and following a location of a part of a user's body by a cleaning robot according to an exemplary embodiment.
16 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment detects and follows a position of a part of a body of a user U.
17 is a flowchart illustrating a method of calculating its own coordinates based on a beacon by a cleaning robot according to an embodiment.
18 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment calculates its own coordinates based on a beacon.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.It should be understood that the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred examples of the disclosed invention, and there are various modified examples that can replace the embodiments and drawings of the present specification at the time of filing of the present application. .

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 의한 자동 청소 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an automatic cleaning system according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 의한 자동 청소 시스템을 간략하게 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram of an automatic cleaning system according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 자동 청소 시스템(1)은 청소 공간을 주행하며 청소 공간을 청소하는 청소 로봇(100)과 사용자로부터 조작 명령을 입력받고 입력받는 조작 명령을 무선 통신을 통하여 청소 로봇(100)에 전송하는 사용자 단말기(200)를 포함한다. 여기서, 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)을 조작하기 위하여 제작된 전용의 리모트 컨트롤러 또는 무선 통신을 통하여 음성 통신 및 다양한 가전기기와의 데이터 통신을 수행할 수 있는 휴대용 단말기를 채용할 수 있다.Referring to FIG. 1, the automatic cleaning system 1 includes a cleaning robot 100 that cleans a cleaning space while driving through a cleaning space, and a cleaning robot 100 that receives an operation command from a user and receives an input operation command through wireless communication. It includes a user terminal 200 to transmit to. Here, the user terminal 200 may employ a dedicated remote controller manufactured to operate the cleaning robot 100 or a portable terminal capable of performing voice communication and data communication with various household appliances through wireless communication. .

특히, 청소 로봇(100)은 2개 이상의 로봇 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 통신모듈(181a, 181b, 181c)을 포함하고, 사용자 단말기(200)는 1개의 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 포함하며 청소 로봇(100)에 마련된 2개 이상의 로봇 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 사용자 단말기(200)에 마련된 단말기 초광대역 통신모듈(281)은 서로 통신한다. In particular, the cleaning robot 100 includes two or more robot ultra wide band (UWB) communication modules 181a, 181b, 181c, and the user terminal 200 includes one terminal ultra wide band communication module 281 And two or more robot robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, and 181c provided in the cleaning robot 100 and a terminal ultra-wideband communication module 281 provided in the user terminal 200 communicate with each other.

여기서, 청소 로봇(100)은 2개 이상의 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)이 송신한 신호와 이에 대응하여 단말기 초광대역 통신모듈(281)가 송신한 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 통하여 사용자의 위치를 검출할 수도 있다.Here, the cleaning robot 100 uses the time difference between the signal transmitted by the two or more robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, 181c and the signal transmitted by the terminal ultra-wideband communication module 281 corresponding thereto. The location of the user terminal 200 can be detected. In addition, the cleaning robot 100 may detect the location of the user through the location of the user terminal 200.

일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 구체적인 구성을 설명하기 앞서 청소 로봇(100)에 포함된 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c) 및 사용자 단말기(200)에 포함된 단말기 초광대역 통신모듈(281)이 이용하는 초광대역 통신 방식에 대하여 설명한다.Before describing the detailed configuration of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to an embodiment, the robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, 181c and the user terminal 200 included in the cleaning robot 100 are described. An ultra-wideband communication method used by the included terminal ultra-wideband communication module 281 will be described.

도 2a는 일 실시예에 의한 청소 로봇 및 사용자 단말기가 출력하는 임펄스 신호와 임펄스 신호의 주파수 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 2b는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 출력하는 임펄스 신호와 장애물에 반사되는 반사 신호를 도시한 그래프이다.2A is a graph showing a frequency spectrum of an impulse signal and an impulse signal output from a cleaning robot and a user terminal according to an embodiment, and FIG. 2B is a graph showing an impulse signal output from the cleaning robot and reflected by an obstacle according to an embodiment. It is a graph showing the reflected signal.

초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 통신 방식이란 도 2a의 (a)에 도시된 바와 같이 대역폭이 중심 주파수의 25% 이상인 통신 방식을 의미한다. 예를 들어, 중심 주파수가 10GHz인 경우, 대역폭이 2.5GHz 이상이면 초광대역 통신 방식에 해당한다. 또한, 초광대역 통신 방식에 의한 신호는 도 2a의 (b)에 도시된 바와 같이 1ns(nano-second) 이하의 시간폭을 갖는 짧은 임펄스 신호를 이용하며, 반송파를 이용하지 않는 특징이 있다.The ultra wide band (UWB) communication method refers to a communication method in which the bandwidth is 25% or more of the center frequency, as shown in (a) of FIG. 2A. For example, when the center frequency is 10 GHz, and the bandwidth is 2.5 GHz or more, it corresponds to an ultra-wideband communication method. In addition, the signal according to the ultra-wideband communication method uses a short impulse signal having a time width of 1 ns (nano-second) or less as shown in (b) of FIG. 2A and does not use a carrier wave.

이와 같은 초광대역 통신 방식은 신호의 에너지를 초광대역으로 분산하여 송신함으로써 다른 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 통신을 수행할 수 있으며, 저전력으로 통신을 수행할 수 있는 장점이 있다.Such an ultra-wideband communication method has the advantage of performing communication without interfering with other communication systems by distributing and transmitting the energy of a signal in an ultra-wideband, and performing communication with low power.

이와 같은 초광대역 통신 방식은 통신 분야 뿐만 아니라 레이더(Radar) 분야에서도 이용될 수 있다. 특히, 레이더 분야의 경우, 초광대역 통신 방식은 GPS(Global Positioning System) 없이 실내와 같은 좁은 공간에서 정밀한 위치를 추적할 수 있는 정밀 위치 시스템(Precision Geolocation System) 등에 이용될 수 있다.Such an ultra-wideband communication method can be used not only in the communication field but also in the radar field. In particular, in the case of the radar field, the ultra-wideband communication method may be used in a precision geolocation system capable of tracking a precise location in a narrow space such as indoors without a global positioning system (GPS).

구체적으로 도 2b의 (a)에 도시된 바와 같이 초광대역 통신모듈로부터 출력된 임펄스(impulse) 출력 신호가 장애물을 만나면 출력 신호의 일부는 장애물로부터 반사되고, 나머지 일부는 장애물을 투과한다. 초광대역 통신 방식에 이용되는 임펄스 신호가 장애물을 투과하는 성질은 통신 분야에서 이용될 수 있으며, 임펄스 신호가 장애물에 반사되는 성질은 레이더 분야에서 이용될 수 있다.Specifically, as shown in (a) of FIG. 2B, when the impulse output signal output from the ultra-wideband communication module encounters an obstacle, a part of the output signal is reflected from the obstacle, and the remaining part passes through the obstacle. The property that the impulse signal used in the ultra-wideband communication method passes through the obstacle can be used in the communication field, and the property that the impulse signal is reflected off the obstacle can be used in the radar field.

특히, 레이더 분야에서는 도 2b의 (b)에 도시된 바와 같이 초광대역 통신 모듈이 출력한 임펄스 출력 신호와 장애물로부터 반사된 반사 신호 사이의 시간 차이(ΔT)를 이용하여 장애물까지의 거리를 측정할 수 있다. 구체적으로 출력 신호 출력 시간과 반사 신호 입력 시간 사이의 차이에 전파의 속도를 곱하고 2로 나누면 장애물까지의 거리를 산출할 수 있다.In particular, in the radar field, the distance to the obstacle can be measured using the time difference (ΔT) between the impulse output signal output from the ultra-wideband communication module and the reflected signal reflected from the obstacle as shown in FIG. I can. Specifically, when the difference between the output signal output time and the reflected signal input time is multiplied by the speed of the radio wave and divided by 2, the distance to the obstacle can be calculated.

이하에서는 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 구성에 대하여 자세하게 설명한다.Hereinafter, configurations of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 will be described in detail.

도 3a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 제어 흐름을 도시한 블록도이고, 도 3b는 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함된 로봇 통신부를 도시한 블록도이다. 또한, 도 4a는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 외관을 도시한 사시도이고, 도 4b는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 저면을 도시한 저면도이다.3A is a block diagram showing a control flow of a cleaning robot according to an embodiment, and FIG. 3B is a block diagram showing a robot communication unit included in the cleaning robot according to an embodiment. In addition, FIG. 4A is a perspective view showing an exterior of a cleaning robot according to an embodiment, and FIG. 4B is a bottom view showing a bottom surface of the cleaning robot according to an embodiment.

도 3a 내지 도 4b를 참조하면, 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)의 외관을 형성하는 본체(101)를 포함하며, 본체(101)에는 사용자로부터 청소 로봇(100)에 대한 조작 명령을 입력받는 로봇 로봇 조작부(110), 사용자에게 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시하는 로봇 표시부(115), 청소 로봇(100) 상방(上方)의 영상을 획득하는 상방 영상 획득부(120), 사용자의 음성 명령을 수신하는 음성 입력부(130), 청소 공간의 장애물을 감지하는 장애물 감지부(140), 청소 로봇(100)을 이동시키는 주행부(150), 청소 공간을 청소하는 청소부(160), 청소 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 로봇 저장부(170), 사용자 단말기(200) 등과 통신하는 로봇 통신부(180), 청소 로봇(100)의 동작을 제어하는 로봇 제어부(190)가 마련된다.3A to 4B, the cleaning robot 100 includes a main body 101 forming the exterior of the cleaning robot 100, and the main body 101 receives an operation command for the cleaning robot 100 from a user. A robot robot manipulation unit 110 receiving input, a robot display unit 115 displaying operation information of the cleaning robot 100 to a user, an upper image obtaining unit 120 acquiring an image above the cleaning robot 100, A voice input unit 130 for receiving a user's voice command, an obstacle detection unit 140 for detecting obstacles in the cleaning space, a driving unit 150 for moving the cleaning robot 100, and a cleaning unit 160 for cleaning the cleaning space , A robot storage unit 170 that stores programs and data for controlling the operation of the cleaning robot 100, a robot communication unit 180 that communicates with the user terminal 200, and the like, and a robot that controls the operation of the cleaning robot 100 A control unit 190 is provided.

로봇 조작부(110)는 본체(101)의 상면에 마련되어, 사용자로부터 청소 로봇(100)에 대한 조작 명령을 입력받는 복수의 조작 버튼(111)을 포함한다. 복수의 조작 버튼(111)은 청소 로봇(100)의 온/오프를 조작하기 위한 전원 버튼, 청소 로봇(100)의 자동 청소, 수동 청소 등의 청소 모드를 선택하기 위한 청소 모드 선택 버튼, 청소 로봇(100)의 동작 및 정지를 명령하기 위한 동작/정지 명령 버튼, 충전 스테이션(미도시)으로의 복귀를 명령하기 위한 충전 복귀 명령 버튼 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 조작 버튼(111)은 사용자에 의한 가압을 검출하는 마이크로 스위치 또는 멤브레인(membrane) 스위치, 사용자에 의한 터치를 검출하는 터치 패드(touch pad) 등을 채용할 수 있다.The robot operation unit 110 is provided on the upper surface of the main body 101 and includes a plurality of operation buttons 111 for receiving an operation command for the cleaning robot 100 from a user. The plurality of operation buttons 111 is a power button for operating on/off of the cleaning robot 100, a cleaning mode selection button for selecting a cleaning mode such as automatic cleaning of the cleaning robot 100, manual cleaning, etc. It may include an operation/stop command button for commanding the operation and stop of 100, a charging return command button for commanding return to the charging station (not shown), and the like. The operation button 111 may employ a micro switch or membrane switch that detects a user's pressure, a touch pad that detects a user's touch, or the like.

로봇 표시부(115)는 본체(101)의 상면에 마련되어 사용자에게 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시하는 표시 패널(116)를 포함한다. 표시 패널(116)은 현재 시간, 배터리의 상태, 청소 모드 등을 포함하는 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시할 수 있다. 표시 패널(116)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널을 채용할 수 있다.The robot display unit 115 includes a display panel 116 provided on an upper surface of the main body 101 to display operation information of the cleaning robot 100 to a user. The display panel 116 may display operation information of the cleaning robot 100 including a current time, a state of a battery, a cleaning mode, and the like. The display panel 116 may employ a liquid crystal display (LCD) panel or a light emitting diode (LED) panel.

상방 영상 획득부(120)는 본체(101)의 상면에 마련되어 청소 로봇(100)의 상방(上方) 영상 즉 청소 공간의 천장의 영상을 획득하는 상방 카메라(121)를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 상방 영상 획득부(120)는 필요에 따라 상방 카메라(121)가 획득한 영상을 영상 처리하는 그래픽 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 같은 그래픽 프로세서(미도시)는 상방 카메라(121)가 획득한 영상의 크기 또는 해상도를 변경하는 등의 간단한 영상 처리를 수행할 수 있다.The upper image acquisition unit 120 may include an upper camera 121 provided on the upper surface of the main body 101 to obtain an upper image of the cleaning robot 100, that is, an image of the ceiling of the cleaning space. In addition, the upper image acquisition unit 120 may include a graphic processor (not shown) for image processing the image acquired by the upper camera 121 as necessary. Such a graphic processor (not shown) may perform simple image processing such as changing the size or resolution of the image acquired by the upper camera 121.

음성 입력부(130)는 본체(101)의 상면에 마련되어 사용자의 음성 신호를 획득하는 마이크(131)를 포함한다. 이와 같은 마이크(130)는 사용자의 음성 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 또한, 음성 입력부(130)는 마이크(131)가 획득한 사용자의 음성 신호의 크기를 후술할 제어부(190)가 인식할 수 있는 수준으로 변경하는 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.The voice input unit 130 includes a microphone 131 provided on the upper surface of the main body 101 to obtain a user's voice signal. Such a microphone 130 converts a user's voice signal into an electrical signal and outputs it. Further, the voice input unit 130 may include a processor (not shown) that changes the level of the user's voice signal acquired by the microphone 131 to a level that can be recognized by the control unit 190 to be described later.

장애물 감지부(140)는 적외선을 발신하고 장애물에 반사되는 적외선의 크기를 측정하여 장애물의 여부 및 장애물과의 거리를 판단하는 복수의 적외선 센서 모듈(141)을 포함한다. 이와 같은 복수의 적외선 센서 모듈(141)이 청소 로봇(100)의 전방 및 좌우측에 일정한 거리를 두고 설치됨으로써 청소 로봇(100)은 장애물의 위치를 판단할 수 있다. 즉, 본체(101)의 전방에 마련된 적외선 센서 모듈(141)이 장애물을 감지하면 청소 로봇(100)의 전방에 장애물이 위치하는 것으로 판단할 수 있고, 본체(101)의 우측에 마련된 적외선 센서 모듈(141)이 장애물을 감지하면 청소 로봇(100)의 우측에 장애물이 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 일 실시예에 의한 청소 로봇(100)의 장애물 감지부(140)는 적외선 센서 모둘(141)을 채용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 장애물 감지부(140)는 카메라 모듈, 음파 센서 모듈 또는 전파 센서 모듈 등을 채용할 수도 있다.The obstacle detection unit 140 includes a plurality of infrared sensor modules 141 that transmit infrared rays and measure the magnitude of infrared rays reflected by the obstacle to determine whether there is an obstacle and a distance to the obstacle. Since the plurality of infrared sensor modules 141 are installed at a predetermined distance in front and left and right of the cleaning robot 100, the cleaning robot 100 can determine the position of the obstacle. That is, when the infrared sensor module 141 provided in front of the main body 101 detects an obstacle, it can be determined that the obstacle is located in front of the cleaning robot 100, and the infrared sensor module provided on the right side of the main body 101 When 141 detects the obstacle, it may be determined that the obstacle is located on the right side of the cleaning robot 100. The obstacle detection unit 140 of the cleaning robot 100 according to an embodiment employs an infrared sensor module 141, but is not limited thereto, and the obstacle detection unit 140 is a camera module, a sound wave sensor module, or a radio wave sensor module. You can also employ such as.

주행부(150)는 청소 로봇(100)를 이동시키는 하는 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153), 청소 로봇(100)의 이동을 보조하는 룰러(155)를 포함한다. The driving unit 150 includes a pair of driving wheels 151 and 153 that move the cleaning robot 100 and a ruler 155 that assists the movement of the cleaning robot 100.

한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)는 본체(101)의 저면 좌우 가장자리에 마련되어, 청소 로봇(100)이 전진, 후진 또는 회전하도록 한다. 예를 들어, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153) 모두가 전방을 향하여 회전하면 청소 로봇(100)은 전진하고, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153) 모두가 후방을 향하여 회전하면 청소 로봇(100)은 후진한다. 또한, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)가 같은 방향으로 회전하되 서로 다른 속도로 회전하면 청소 로봇(100)은 우측 또는 좌측으로 방향 전환할 수 있다. 예를 들어, 좌측의 주행 바퀴(151)와 우측의 주행 바퀴(153)가 모두 전방을 향하여 회전하되 우측의 주행 바퀴(153)가 좌측의 주행 바퀴(151)보다 빠르게 회전하면 청소 로봇(100)은 좌측으로 방향 전환할 수 있으며, 좌측의 주행 바퀴(151)가 우측의 주행 바퀴(153)보다 빠르게 회전하면 청소 로봇(100)은 우측으로 방향 전환할 수 있다. 또한, 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)가 서로 다른 방향으로 회전하면 청소 로봇(100)은 제자리에서 좌측 또는 우측으로 회전할 수 있다. A pair of driving wheels 151 and 153 are provided on the left and right edges of the bottom surface of the main body 101 so that the cleaning robot 100 moves forward, backward, or rotates. For example, when all of the pair of driving wheels 151 and 153 rotate toward the front, the cleaning robot 100 moves forward, and when all of the pair of driving wheels 151 and 153 rotate toward the rear, the cleaning robot ( 100) reverse. In addition, when the pair of driving wheels 151 and 153 rotate in the same direction but rotate at different speeds, the cleaning robot 100 may change the direction to the right or left. For example, if the driving wheel 151 on the left and the driving wheel 153 on the right rotate toward the front, but the driving wheel 153 on the right rotates faster than the driving wheel 151 on the left, the cleaning robot 100 May be turned to the left, and when the driving wheel 151 on the left rotates faster than the driving wheel 153 on the right, the cleaning robot 100 may change the direction to the right. In addition, when the pair of driving wheels 151 and 153 rotate in different directions, the cleaning robot 100 may rotate to the left or the right in place.

롤러(155)는 본체(101)의 저면 전방에 설치되어 청소 로봇(100)의 이동 방향에 따라 회전한다. 이와 같은 롤러(155)는 청소 로봇(100)이 안정된 자세를 유지할 수 있도록 한다.The roller 155 is installed in front of the bottom of the main body 101 and rotates according to the moving direction of the cleaning robot 100. Such a roller 155 allows the cleaning robot 100 to maintain a stable posture.

청소부(160)는 청소 공간의 먼지를 비산시키는 메인 브러시(161), 청소 공간의 먼지를 메인 브러시(161)를 향하여 안내하는 한 쌍의 사이드 브러시(163a, 163b), 메인 브러시(161)가 비산시키는 먼지를 흡입하여 저장하는 먼지통(165)를 포함한다.The cleaning unit 160 scatters the main brush 161 for scattering dust in the cleaning space, a pair of side brushes 163a and 163b for guiding the dust in the cleaning space toward the main brush 161, and the main brush 161 It includes a dust bin 165 that sucks and stores dust.

메인 브러시(161)는 본체(101)의 저면에 형성된 먼지 흡입구(103)에 마련되어 본체(101)가 주행하는 방향과 수직한 방향의 회전축을 중심으로 회전하면서 청소 공간의 먼지를 먼지 흡입구(103)를 내부로 비산시킨다.The main brush 161 is provided in the dust inlet 103 formed on the bottom of the main body 101, and rotates about a rotation axis in a direction perpendicular to the direction in which the main body 101 travels to remove dust from the cleaning space. Is scattered inside.

사이드 브러시(163a, 163b)는 본체(101) 저면의 전방 좌우 가장자리에 설치된다. 즉 사이드 브러시(163a, 163b)는 한 쌍의 주행 바퀴(151, 153)의 전방에 설치된다. 이와 같은 사이드 브러시(163a, 163b)는 본체(101)의 저면과 수직한 방향의 회전축을 중심으로 회전하면서 메인 브러시(161)가 청소하지 못하는 청소 영영의 먼지를 쓸어 먼지를 메인 브러시(161)를 향하여 안내한다. 또한, 사이드 브러시(163a, 163b)는 제자리에서 회전할 수 있을 뿐만 아니라, 청소 로봇(100) 외부로 돌출 가능하게 설치됨으로써 청소 로봇(100)이 청소하는 영역을 확장시킬 수도 있다.The side brushes 163a and 163b are installed on the front left and right edges of the bottom surface of the main body 101. That is, the side brushes 163a and 163b are installed in front of the pair of driving wheels 151 and 153. The side brushes 163a and 163b rotate around a rotation axis in a direction perpendicular to the bottom surface of the main body 101 and sweep the dust of the cleaning area that the main brush 161 cannot clean to remove the dust from the main brush 161. To guide you. In addition, the side brushes 163a and 163b can be rotated in place, and are installed so as to protrude outside the cleaning robot 100 to expand the area that the cleaning robot 100 cleans.

로봇 저장부(170)은 청소 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 영구적으로 저장하는 자기 디스크(magnetic disc), 반도체 디스크(solid state disk) 등의 비휘발성 메모리(미도시) 뿐만 아니라 청소 로봇(100)의 동작을 제어하는 과정에서 생성되는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램, S-램 등의 휘발성 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.The robot storage unit 170 is a non-volatile memory (not shown) such as a magnetic disk or a solid state disk that permanently stores a control program and control data for controlling the operation of the cleaning robot 100. ), as well as a volatile memory (not shown) such as D-RAM and S-RAM that temporarily stores temporary data generated in the process of controlling the operation of the cleaning robot 100.

로봇 통신부(180)은 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 무선 통신방식을 이용하여 사용자 단말기(200)와 통신하는 로봇 초광대역 통신모듈(181)과 이외의 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC), 적외선 통신 등의 무선 통신방식을 이용하여 사용자 단말기(200) 또는 충전 스테이션(미도시)과 데이터 통신을 수행하는 데이터 통신모듈(183)를 포함할 수 있다. The robot communication unit 180 includes a robot ultra-wide band communication module 181 that communicates with the user terminal 200 using an ultra wide band (UWB) wireless communication method and other Wi-Fi (Wireless Fidelity, Wi-Fi), Data communication that performs data communication with the user terminal 200 or charging station (not shown) using wireless communication methods such as Bluetooth, Zigbee, near field communication (NFC), and infrared communication It may include a module 183.

로봇 초광대역 통신모듈(181)은 본체(101) 상면의 전방에 마련된 제1 로봇 초광대역 통신모듈(181a), 본체(101) 상면의 좌측에 마련된 제2 로봇 초광대역 통신모듈(181b), 본체(101) 상면의 우측에 마련된 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181c)을 포함한다. 청소 로봇(100)은 로봇 로봇 초광대역 통신모듈(181)을 통하여 사용자 단말기(200)과 통신을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자 단말기(200)의 위치를 검출할 수도 있다. The robot ultra-wideband communication module 181 includes a first robot ultra-wideband communication module 181a provided in front of the upper surface of the main body 101, a second robot ultra-wideband communication module 181b provided at the left of the upper surface of the main body 101, and the main body. (101) It includes a third robot ultra-wideband communication module (181c) provided on the right side of the upper surface. The cleaning robot 100 may communicate with the user terminal 200 through the robot robot ultra-wideband communication module 181 and may detect the location of the user terminal 200.

로봇 제어부(190)는 사용자 단말기(200), 로봇 조작부(110) 또는 음성 입력부(130)를 통하여 입력되는 사용자의 조작 명령에 따라 본체(101)가 청소 공간을 주행하는 동안 청소 공간을 청소하도록 주행부(150) 및 청소부(160)를 제어한다. 특히, 로봇 제어부(190)는 로봇 초광대역 통신모듈(181)이 사용자 단말기(200)와 통신하도록 통신부(180)를 제어하고, 로봇 초광대역 통신모듈(181)을 통한 송신 신호와 수신 신호의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출한다. The robot control unit 190 is driven to clean the cleaning space while the main body 101 is traveling in the cleaning space according to a user's operation command input through the user terminal 200, the robot operation unit 110, or the voice input unit 130. The unit 150 and the cleaning unit 160 are controlled. In particular, the robot control unit 190 controls the communication unit 180 so that the robot ultra-wideband communication module 181 communicates with the user terminal 200, and the time of the transmission signal and the received signal through the robot ultra-wideband communication module 181 The location of the user terminal 200 is calculated by using the difference.

다만, 로봇 제어부(190)가 송신 신호와 수신 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출하는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 후술할 사용자 단말기(200)가 송신 신호와 수신 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출할 수도 있다.However, the robot control unit 190 is not limited to calculating the location of the user terminal 200 by using the time difference between the transmission signal and the reception signal. For example, the user terminal 200, which will be described later, may calculate the location of the user terminal 200 by using a time difference between a transmission signal and a reception signal.

이하에서는 사용자 단말기(200)의 구성에 대하여 설명한다. Hereinafter, the configuration of the user terminal 200 will be described.

도 5a는 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 제어 흐름을 도시한 블록도이고, 도 5b는 일 실시예에 의한 사용자 단말기에 포함된 단말기 통신부를 도시한 블록도이다. 또한, 도 6은 일 실시예에 의한 사용자 단말기의 외관을 도시한 사시도이다.5A is a block diagram showing a control flow of a user terminal according to an embodiment, and FIG. 5B is a block diagram showing a terminal communication unit included in the user terminal according to an embodiment. Also, FIG. 6 is a perspective view showing the appearance of a user terminal according to an embodiment.

도 5a 내지 도 6을 참조하면, 사용자 단말기(200)는 사용자 단말기(200)의 외관을 형성하는 본체(201)를 포함하며, 본체(201)에는 사용자로부터 조작 명령을 입력받는 단말기 조작부(210), 사용자 단말기(200)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 단말기 저장부(270), 청소 로봇(100) 등과 통신하는 단말기 통신부(280), 사용자 단말기(200)의 동작을 제어하는 단말기 제어부(290)가 마련된다.5A to 6, the user terminal 200 includes a main body 201 forming the exterior of the user terminal 200, and the main body 201 includes a terminal operation unit 210 receiving an operation command from a user. , A terminal storage unit 270 for storing programs and data for controlling the user terminal 200, a terminal communication unit 280 for communicating with the cleaning robot 100, and a terminal control unit for controlling the operation of the user terminal 200 ( 290) is provided.

단말기 조작부(210)는 본체(201)의 상면에 마련되어, 사용자로부터 청소 로봇(100)에 대한 조작 명령을 입력받는 복수의 조작 버튼(211)을 포함한다. 복수의 조작 버튼(211)은 청소 로봇(200)의 온/오프를 조작하기 위한 전원 버튼, 청소 로봇(200)의 자동 청소, 수동 청소 등의 청소 모드를 선택하기 위한 청소 모드 선택 버튼, 청소 로봇(200)의 동작 및 정지를 명령하기 위한 동작/정지 명령 버튼, 충전 스테이션(미도시)으로의 복귀를 명령하기 위한 충전 복귀 명령 버튼, 청소 로봇(100)의 주행을 수동으로 조작하기 위한 수동 주행 조작 버튼 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 복수의 조작 버튼(211)은 사용자에 의한 가압을 검출하는 마이크로 스위치 또는 멤브레인(membrane) 스위치, 사용자에 의한 터치를 검출하는 터치 패드(touch pad) 등을 채용할 수 있다.The terminal operation unit 210 is provided on the upper surface of the main body 201 and includes a plurality of operation buttons 211 for receiving an operation command for the cleaning robot 100 from a user. The plurality of operation buttons 211 are a power button for operating on/off of the cleaning robot 200, a cleaning mode selection button for selecting a cleaning mode such as automatic cleaning and manual cleaning of the cleaning robot 200, and a cleaning robot. An operation/stop command button for commanding the operation and stop of 200, a charging return command button for commanding return to the charging station (not shown), and manual driving to manually manipulate the driving of the cleaning robot 100 It may include an operation button or the like. The plurality of operation buttons 211 may employ a micro switch or a membrane switch that detects a user's pressure, a touch pad that detects a user's touch, or the like.

단말기 저장부(270)은 사용자 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 영구적으로 저장하는 자기 디스크(magnetic disc), 반도체 디스크(solid state disk) 등의 비휘발성 메모리(미도시) 뿐만 아니라 사용자 단말기(200)의 동작을 제어하는 과정에서 생성되는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램, S-램 등의 휘발성 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.The terminal storage unit 270 is a nonvolatile memory (not shown) such as a magnetic disk or a solid state disk that permanently stores a control program and control data for controlling the operation of the user terminal 200. ), as well as a volatile memory (not shown) such as D-RAM and S-RAM that temporarily stores temporary data generated in the process of controlling the operation of the user terminal 200.

단말기 통신부(280)는 초광대역(Ultra Wide Band: UWB) 무선 통신방식을 이용하여 청소 로봇(100)과 통신하는 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 단말기 통신부(280)는 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC) 등의 무선 통신방식을 이용하여 무선 통신을 수행하는 데이터 통신모듈(미도시)를 포함할 수도 있다.The terminal communication unit 280 may include a terminal ultra wide band communication module 281 that communicates with the cleaning robot 100 using an ultra wide band (UWB) wireless communication method. However, it is not limited thereto, and the terminal communication unit 280 uses a wireless communication method such as Wi-Fi (Wireless Fidelity, Wi-Fi), Bluetooth, Zigbee, and NFC (near field communication: NFC). It may also include a data communication module (not shown) for performing wireless communication.

단말기 제어부(290)는 단말기 조작부(210)를 통하여 입력되는 사용자의 조작 명령을 단말기 통신부(280)를 통하여 청소 로봇(100)에 전달한다. 특히, 사용자로부터 단말기 조작부(210)를 통하여 청소 로봇 호출 명령이 입력되면 단말기 제어부(290)는 단말기 통신부(280)를 제어하여 청소 로봇(100)에 호출 명령을 전송한다. 또한, 단말기 제어부(290)는 송신 신호와 수신 신호 사이의 시간 차이를 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출할 수도 있다.The terminal control unit 290 transmits a user's operation command input through the terminal operation unit 210 to the cleaning robot 100 through the terminal communication unit 280. In particular, when a user inputs a command to call the cleaning robot through the terminal operation unit 210, the terminal control unit 290 controls the terminal communication unit 280 to transmit the call command to the cleaning robot 100. In addition, the terminal controller 290 may calculate the location of the user terminal 200 by using a time difference between the transmission signal and the reception signal.

일 실시예에 의한 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)을 조작하기 위하여 제작된 전용의 리모트 컨트롤러를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자 단말기(200)는 무선 통신을 통하여 음성 통신 및 다양한 가전기기와의 데이터 통신을 수행할 수 있는 스마트 폰 등의 범용의 휴대용 단말기를 채용할 수 있다. 특히 범용의 휴대용 단말기를 채용하는 경우에는 청소 로봇(100)을 조작하고 청소 로봇(100)과 통신하기 위한 별도의 프로그램을 범용의 휴대용 단말기에 설치함으로써 휴대용 단말기가 사용자 단말기(200)의 기능을 수행하도록 할 수 있다.The user terminal 200 according to an embodiment illustrates a dedicated remote controller manufactured to manipulate the cleaning robot 100, but is not limited thereto, and the user terminal 200 includes voice communication and various home appliances through wireless communication. A general-purpose portable terminal such as a smart phone capable of performing data communication with a device can be employed. In particular, when a general-purpose portable terminal is employed, a separate program for operating the cleaning robot 100 and communicating with the cleaning robot 100 is installed in the general-purpose portable terminal, so that the portable terminal performs the function of the user terminal 200. You can do it.

이상에서는 일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 구성에 대하여 설명하였다.In the above, the configuration of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to an embodiment has been described.

이하에서는 일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, operations of the cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to an exemplary embodiment will be described.

사용자(U)가 청소 로봇(100)를 호출하면, 청소 로봇(100)는 사용자(U)가 소지한 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고 사용자(U)를 향하여 이동할 수 있고, 사용자(U)가 청소 로봇(100)에 사용자 추종을 명령하면 청소 로봇(100)는 사용자(U)가 소지한 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고 사용자(U)를 추종할 수 있다. 또한, 사용자(U)가 수동 청소를 명령하면 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 궤적을 따라 이동하며 청소 공간의 청소를 수행할 수 있고, 사용자(U)가 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 위치를 지정하면 청소 로봇(100)은 지정된 청소 위치로 이동할 수 있다.When the user U calls the cleaning robot 100, the cleaning robot 100 may detect the location of the user terminal 200 held by the user U and move toward the user U, and the user U ) Commands the cleaning robot 100 to follow the user, the cleaning robot 100 may detect the location of the user terminal 200 possessed by the user U and follow the user U. In addition, when the user U commands manual cleaning, the cleaning robot 100 may move along the trajectory of the user terminal 200 and perform cleaning of the cleaning space, and the user U may control the user terminal 200. By designating a cleaning location through the cleaning robot 100 may move to the designated cleaning location.

우선 청소 로봇(100)이 사용자(U)의 위치를 검출하는 것에 대하여 설명한다.First, it will be described that the cleaning robot 100 detects the position of the user U.

도 7은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 검출하는 방법을 도시한 순서도이다. 또한, 도 8은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 초광대역 통신모듈과 사용자 단말기 사이의 거리를 검출하는 일 예를 도시한 도면이고, 도 9는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.7 is a flowchart illustrating a method for a cleaning robot to detect a location of a user terminal according to an embodiment. In addition, FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment detects a distance between an ultra-wideband communication module and a user terminal, and FIG. 9 is a cleaning robot according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing an example of calculation.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 청소 로봇(100)은 사용자의 호출 명령이 입력되는지 여부를 판단한다(510). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 사용자의 호출 명령이 수신되는지 여부를 판단한다. 사용자는 청소 로봇(100)의 위치를 알지 못하는 경우 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 로봇(100)에 호출 명령을 입력할 수 있다. 이와 같은 호출 명령은 초광대역 통신모듈(181, 281)을 통하여 사용자 단말기(200)로부터 청소 로봇(100)으로 전송된다.7 to 9, the cleaning robot 100 determines whether a user's call command is input (510). Specifically, the cleaning robot 100 determines whether a user's call command is received from the user terminal 200. When the user does not know the location of the cleaning robot 100, the user may input a call command to the cleaning robot 100 through the user terminal 200. Such a call command is transmitted from the user terminal 200 to the cleaning robot 100 through the ultra-wideband communication modules 181 and 281.

호출 명령이 수신되면, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 위치 검색 신호를 전송한다(515). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 , 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)을 통하여 사용자 단말기(200)에 위치 검색 신호를 전송한다. When a call command is received, the cleaning robot 100 transmits a location search signal to the user terminal 200 (515 ). Specifically, the cleaning robot 100 transmits a location search signal to the user terminal 200 through the first, second and third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, 181c as shown in FIG. 8. .

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다(520). 사용자 단말기(200)는 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 통하여 위치 검색 신호가 수신되면 즉시 단말기 초광대역 통신모듈(281)을 통하여 응답 신호를 청소 로봇(100)에 전송한다. 청소 로봇(100)은 이와 같은 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다.Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether a response signal is received from the user terminal 200 (520). When a location search signal is received through the terminal ultra-wideband communication module 281, the user terminal 200 immediately transmits a response signal to the cleaning robot 100 through the terminal ultra-wideband communication module 281. The cleaning robot 100 determines whether such a response signal is received.

응답 신호가 수신되면(520의 예), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로 위치 검색 신호를 전송한 시각과 사용자 단말기(200)로부터 응답 신호를 수신한 시각 사이의 차이를 이용하여 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 사용자 단말기(200)의 단말기 초광대역 통신모듈(281) 사이의 거리를 산출한다(525). 구체적으로, 위치 검색 신호와 응답 신호 사이의 시간 차이에서 사용자 단말기(200)가 위치 검색 신호를 수신하고 응답 신호를 발신하는 시간을 뺀 후 전파의 속도를 곱하고 2로 나누어 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 단말기 초광대역 통신모듈(281) 사이의 거리를 산출할 수 있다.When the response signal is received (YES in 520), the cleaning robot 100 uses the difference between the time when the location search signal is transmitted to the user terminal 200 and the time when the response signal is received from the user terminal 200. The distance between the ultra-wideband communication modules 181a, 181b and 181c and the terminal ultra-wideband communication module 281 of the user terminal 200 is calculated (525). Specifically, after subtracting the time for the user terminal 200 to receive the location search signal and transmit the response signal from the time difference between the location search signal and the response signal, multiply the speed of the radio wave and divide it by 2 to divide the first, second, and second signals. 3 It is possible to calculate the distance between the robot ultra-wideband communication module (181a, 181b, 181c) and the terminal ultra-wideband communication module (281).

제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 단말기 초광대역 통신모듈(281) 사이의 거리를 산출하는 것은 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)가 동시에 위치 검출 신호를 전송하여 동시에 거리를 산출할 수도 있고, 제1 로봇 초광대역 통신모듈(181a), 제2 로봇 초광대역 통신모듈(181b), 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181c)의 순서로 위치 검출 신호를 전송하여 차례로 거리를 산출할 수도 있다.Calculating the distance between the first, second, and third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, 181c and the terminal ultra-wideband communication module 281 is performed by using the first, second and third robot ultra-wideband communication modules ( 181a, 181b, 181c) may simultaneously transmit the position detection signal to calculate the distance at the same time, the first robot ultra-wideband communication module 181a, the second robot ultra-wideband communication module 181b, and the third robot ultra-wideband communication The distance may be calculated sequentially by transmitting the position detection signal in the order of the module 181c.

이와 같은 방식으로 청소 로봇(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 로봇 초광대역 통신모듈(181a)과 단말기 초광대역 통신모듈(281)의 제1 거리(A), 제2 로봇 초광대역 통신모듈(181b)과 단말기 초광대역 통신모듈(281)의 제2 거리(B), 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181c)과 단말기 초광대역 통신모듈(281)의 제3 거리(C)를 산출할 수 있다.In this way, the cleaning robot 100 is a first distance (A) between the first robot ultra-wideband communication module 181a and the terminal ultra-wideband communication module 281, as shown in FIG. 8, and the second robot ultra-wideband communication. The second distance (B) between the module 181b and the terminal ultra-wideband communication module 281, and the third distance (C) between the third robot ultra-wideband communication module 181c and the terminal ultra-wideband communication module 281 are calculated. I can.

제1 거리(A), 제2 거리(B) 및 제3 거리(C)가 산출되면, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출한다(530). 즉, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 청소 로봇(100)을 원점으로 하는 좌표계에서의 사용자 단말기(200)의 좌표를 산출한다. 구체적으로, 청소 로봇(100)은 제1 거리(A), 제2 거리(B) 및 제3 거리(C)를 수학식 1, 2 및 3에 대입하여 사용자 단말기(200)의 좌표를 산출한다.When the first distance A, the second distance B, and the third distance C are calculated, the cleaning robot 100 detects the location of the user terminal 200 using a triangulation method (530). That is, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the user terminal 200 in a coordinate system with the cleaning robot 100 as an origin using triangulation. Specifically, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the user terminal 200 by substituting the first distance (A), the second distance (B), and the third distance (C) into Equations 1, 2 and 3 .

[수학식 1][Equation 1]

(단, X1은 사용자 단말기의 X축 좌표, A는 제1 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제1 거리, B는 제2 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제2 거리, C는 제3 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제3 거리, a는 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈 사이의 거리)(However, X1 is the X-axis coordinate of the user terminal, A is the first distance between the first robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, and B is the second robotic ultra-wideband communication module and the second ultra-wideband communication module. Distance, C is the third distance between the third robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, a is the distance between the first, second and third robot ultra-wideband communication modules)

[수학식 2][Equation 2]

(단, Y1은 사용자 단말기의 Y축 좌표, A는 제1 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제1 거리, B는 제2 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제2 거리, C는 제3 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제3 거리, a는 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈 사이의 거리)(However, Y1 is the Y-axis coordinate of the user terminal, A is the first distance between the first robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, and B is the second robotic ultra-wideband communication module and the second ultra-wideband communication module. Distance, C is the third distance between the third robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, a is the distance between the first, second and third robot ultra-wideband communication modules)

[수학식 3][Equation 3]

(단, Z1은 사용자 단말기의 Z축 좌표, A는 제1 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제1 거리, B는 제2 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제2 거리, C는 제3 로봇 초광대역 통신모듈과 단말기 초광대역 통신모듈의 제3 거리, a는 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈 사이의 거리)(However, Z1 is the Z-axis coordinate of the user terminal, A is the first distance between the first robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, and B is the second robotic ultra-wideband communication module and the second ultra-wideband communication module. Distance, C is the third distance between the third robot ultra-wideband communication module and the terminal ultra-wideband communication module, a is the distance between the first, second and third robot ultra-wideband communication modules)

이와 같이 청소 로봇(100)은 위치 검색 신호와 응답 신호 사이의 시간 차이 및 삼각측량법을 이용하여 사용자 단말기(200)의 위치를 산출할 수 있으며, 사용자 단말기(200)의 위치를 통하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 사용자의 위치가 검출되면 청소 로봇(100)은 사용자의 위치로 이동한다.In this way, the cleaning robot 100 can calculate the location of the user terminal 200 using the time difference between the location search signal and the response signal and triangulation, and determine the location of the user through the location of the user terminal 200. Can be detected. In addition, when the user's location is detected, the cleaning robot 100 moves to the user's location.

일 실시예에 의한 청소 로봇(100) 및 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하기 위하여 청소 로봇(100)이 위치 검색 신호를 전송하고 사용자 단말기(200)가 응답 신호를 전송하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자 단말기(200)가 위치 검색 신호를 전송하고 청소 로봇(100)이 응답 신호를 전송할 수도 있다.In the cleaning robot 100 and the user terminal 200 according to an embodiment, in order for the cleaning robot 100 to detect the location of the user terminal 200, the cleaning robot 100 transmits a location search signal and the user terminal 200 ) Has transmitted a response signal, but is not limited thereto, and the user terminal 200 may transmit a location search signal and the cleaning robot 100 may transmit a response signal.

다음으로 청소 로봇(100)이 사용자(U)를 추종하는 것에 대하여 설명한다.Next, it will be described that the cleaning robot 100 follows the user U.

도 10은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기를 추종하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 11은 도 11은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다.10 is a flowchart illustrating a method of a cleaning robot following a user terminal according to an embodiment, and FIG. 11 is a view showing an example in which the cleaning robot according to an embodiment moves to a location of a user terminal to be.

도 10 및 도 11을 참조하면, 청소 로봇(100)은 사용자의 추종 명령이 입력되는지 여부를 판단한다(610). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 사용자의 호출 명령이 수신되는지 여부를 판단한다. 사용자는 청소 공간의 특정 위치를 우선 청소하고자 하는 경우 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 로봇(100)에 추종 명령을 입력할 수 있다. 이와 같은 추종 명령은 초광대역 통신모듈(181, 281)또는 테이터 통신 모듈(183)을 통하여 사용자 단말기(200)로부터 청소 로봇(100)으로 전송된다.10 and 11, the cleaning robot 100 determines whether a user's following command is input (610 ). Specifically, the cleaning robot 100 determines whether a user's call command is received from the user terminal 200. When the user wants to first clean a specific location of the cleaning space, the user may input a following command to the cleaning robot 100 through the user terminal 200. The following command is transmitted from the user terminal 200 to the cleaning robot 100 through the ultra-wideband communication modules 181 and 281 or the data communication module 183.

추종 명령이 수신되면, 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 위치를 검출한다(615). 구체적으로, 사용자(U)는 사용자 단말기(200)를 소지하고 있으므로 청소 로봇(100)은 도 7 내지 도 9에 도시된 방법을 통하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출함으로써 사용자(U)의 위치를 검출할 수 있다.When the following command is received, the cleaning robot 100 detects the location of the user U (615). Specifically, since the user U is in possession of the user terminal 200, the cleaning robot 100 detects the location of the user terminal 200 through the method shown in FIGS. 7 to 9 to determine the location of the user U. Can be detected.

사용자 단말기(200)의 위치가 검출되면, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 향하여 이동한다(620). 청소 로봇(100)은 도 11에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)의 위치로의 최단 경로를 산출하고, 산출된 최단 경로를 따라 이동한다. 산출된 최단 경로를 따라 이동하는 중에 장애물이 감지되면 청소 로봇(100)은 도 11에 도시된 바와 같이 장애물에 따라 이동한다. 또한, 장애물을 따라 이동하는 중에 사용자 단말기(200)를 향하는 방향에 장애물이 위치하지 않으면 청소 로봇(100)은 다시 사용자 단말기(200)의 위치로의 최단 경로를 산출하고, 산출된 경로를 따라 이동한다.When the location of the user terminal 200 is detected, the cleaning robot 100 moves toward the location of the user terminal 200 (620). As shown in FIG. 11, the cleaning robot 100 calculates the shortest path to the location of the user terminal 200 and moves along the calculated shortest path. If an obstacle is detected while moving along the calculated shortest path, the cleaning robot 100 moves according to the obstacle as shown in FIG. 11. In addition, if the obstacle is not located in the direction toward the user terminal 200 while moving along the obstacle, the cleaning robot 100 calculates the shortest path to the location of the user terminal 200 again, and moves along the calculated path. do.

이후, 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리 이하인지 여부를 판단한다(625). 사용자 단말기(200)와 청소 로봇(100) 사이의 거리는 청소 로봇(100)에 마련된 2개 이상의 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c) 가운데 어느 하나의 로봇 초광대역 통신모듈(181)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 될 수 있다. 뿐만 아니라 사용자 단말기(200)의 좌표로부터 사용자 단말기(200)의 거리를 산출할 수도 있다. 이와 같이 산출된 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리를 기준 거리와 비교한다.Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is less than or equal to the reference distance (625). The distance between the user terminal 200 and the cleaning robot 100 is a robot ultra-wideband communication module 181 among two or more robot ultra-wide band communication modules 181a, 181b, 181c provided in the cleaning robot 100 and the user. It may be a distance between the terminals 200. In addition, the distance of the user terminal 200 may be calculated from the coordinates of the user terminal 200. The calculated distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is compared with a reference distance.

청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 크면(625의 아니오), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치를 향하여 이동한다.If the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is greater than the reference distance (No in 625), the cleaning robot 100 detects the location of the user terminal 200 and determines the location of the user terminal 200. Move towards.

청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리 이하이면(625의 예), 청소 로봇(100)은 주행을 정지한다(630).When the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is less than or equal to the reference distance (YES in 625), the cleaning robot 100 stops driving (630).

주행을 정지한 이후 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 큰지 여부를 판단한다(635). 만일, 청소 로봇(100)이 사용자(U)에게 접근한 이후 사용자(U)가 다시 이동하였다면 청소 로봇(100)은 다시 사용자(U)에게 접근하여야 하므로 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 큰지 즉 사용자(U)가 이동하였는지 여부를 판단한다.After stopping the driving, the cleaning robot 100 determines whether the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is greater than the reference distance (635). If, after the cleaning robot 100 approaches the user U, if the user U moves again, the cleaning robot 100 must approach the user U again, so the cleaning robot 100 is the cleaning robot 100 It is determined whether the distance between the user terminal 200 and the user terminal 200 is greater than the reference distance, that is, whether the user U has moved.

청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리가 기준 거리보다 크면(635의 예), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치를 향하여 이동한다.If the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200 is greater than the reference distance (example of 635), the cleaning robot 100 detects the location of the user terminal 200 and determines the location of the user terminal 200. Move towards.

청소 로봇(100)은 이와 같이 사용자(U)를 추종하는 것을 사용자(U)가 추종 종료 명령을 입력할 때까지 계속한다.The cleaning robot 100 continues following the user U in this way until the user U inputs a follow-up end command.

일 실시예에 의한 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 사용자 단말기(200) 사이의 거리에 따라 사용자(U)에게 접근하였는지 여부를 판단하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자 단말기(200)의 좌표가 특정 범위 이내에 위치하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(200)의 좌표가 (X2ㅁα, Y2ㅁα, Z2)에 위치하도록 청소 로봇(100)이 이동할 수 있다.The cleaning robot 100 according to an embodiment determines whether or not the user U is approached according to the distance between the cleaning robot 100 and the user terminal 200, but is not limited thereto. The coordinates can also be located within a certain range. For example, the cleaning robot 100 may move so that the coordinates of the user terminal 200 are located at (X2ㅁα, Y2ㅁα, Z2).

다음으로, 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)의 궤적을 따라 이동하며 청소 공간을 청소하는 수동 청소에 대하여 설명한다.Next, manual cleaning in which the cleaning robot 100 moves along the trajectory of the user terminal 200 and cleans the cleaning space will be described.

도 12는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 13은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기의 이동 궤적을 따라 청소하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 12 is a flowchart illustrating a method for a cleaning robot according to an embodiment to clean along a movement trajectory of a user terminal, and FIG. 13 is a flowchart illustrating an example in which a cleaning robot according to an embodiment cleans along a movement trajectory of a user terminal. It is a drawing shown.

도 12 및 도 13을 참조하면, 청소 로봇(100)은 사용자의 수동 청소 명령이 입력되는지 여부를 판단한다(710). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)로부터 사용자의 수동 청소 명령이 수신되는지 여부를 판단한다. 사용자는 청소 공간의 특정 위치를 수동으로 청소하고자 하는 경우 사용자 단말기(200)를 통하여 청소 로봇(100)에 수동 청소 명령을 입력할 수 있다. 이와 같은 수동 청소 명령은 초광대역 통신모듈(181, 281)또는 테이터 통신 모듈(183)을 통하여 사용자 단말기(200)로부터 청소 로봇(100)으로 전송된다.12 and 13, the cleaning robot 100 determines whether a user's manual cleaning command is input (710 ). Specifically, the cleaning robot 100 determines whether a user's manual cleaning command is received from the user terminal 200. When a user wants to manually clean a specific location of the cleaning space, the user may input a manual cleaning command to the cleaning robot 100 through the user terminal 200. Such a manual cleaning command is transmitted from the user terminal 200 to the cleaning robot 100 through the ultra-wideband communication modules 181 and 281 or the data communication module 183.

수동 청소 명령이 수신되면, 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 위치를 검출한다(715). 구체적으로, 사용자(U)는 사용자 단말기(200)를 소지하고 있으므로 청소 로봇(100)은 도 7 내지 도 9에 도시된 방법을 통하여 사용자 단말기(200)의 위치를 검출함으로써 사용자(U)의 위치를 검출할 수 있다.When the manual cleaning command is received, the cleaning robot 100 detects the location of the user U (715 ). Specifically, since the user U is in possession of the user terminal 200, the cleaning robot 100 detects the location of the user terminal 200 through the method shown in FIGS. 7 to 9 to determine the location of the user U. Can be detected.

사용자 단말기(200)의 위치가 검출되면, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 대하여 미리 정해진 위치로 이동한다(720). 예를 들어, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 바로 아래에 위치하도록 이동하거나, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)의 위치가 특정 좌표가 되도록 이동할 수 있다.When the location of the user terminal 200 is detected, the cleaning robot 100 moves to a predetermined location with respect to the user terminal 200 (720). For example, the cleaning robot 100 may move to be located directly under the user terminal 200, or may move so that the location of the user terminal 200 becomes a specific coordinate as shown in FIG. 13(a). .

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)가 이동하는지 여부를 판단한다(725). 사용자는 진공 청소기를 이용하여 청소 공간을 청소하듯이 사용자 단말기(200)를 앞뒤로 이동시킬 수 있다. 청소 로봇(100)은 주기적으로 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치 변화를 기초로 사용자 단말기(200)의 이동을 감지할 수 있다.Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether the user terminal 200 is moving (725). The user may move the user terminal 200 back and forth as if cleaning the cleaning space using a vacuum cleaner. The cleaning robot 100 may periodically detect the position of the user terminal 200 and detect the movement of the user terminal 200 based on a change in the position of the user terminal 200.

사용자 단말기(200)의 이동이 감지되면(725의 예), 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 이동 방향 및 이동 속도를 검출한다(730). 구체적으로 청소 로봇(100)은 주기적으로 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 이전에 검출된 사용자 단말기(200)의 위치와 현재 검출된 사용자 단말기(200)의 위치를 비교함으로써 사용자 단말기(200)의 이동 방향 및 이동 속도를 검출할 수 있다.When the movement of the user terminal 200 is detected (YES in 725), the cleaning robot 100 detects the movement direction and the movement speed of the user terminal 200 (730). Specifically, the cleaning robot 100 periodically detects the location of the user terminal 200 and compares the previously detected location of the user terminal 200 with the currently detected location of the user terminal 200. ) Movement direction and movement speed can be detected.

이후, 청소 로봇(100)은 검출된 사용자 단말기(200)의 이동 방향 및 이동 속도로 이동한다(735). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)의 이동 방향을 향하여 회전하고, 사용자 단말기(200)의 이동 속도로 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이 사용자 단말기(200)가 이동한 이동 변위 만큼 이동한다. 이때 청소 로봇(100)은 청소부(160, 도 3a 참조)의 메인 브러시(161, 도 4b)와 사이드 브러시(163a, 163b, 도 4b)를 가동함으로써 청소 공간을 청소한다.Thereafter, the cleaning robot 100 moves in the detected movement direction and movement speed of the user terminal 200 (735). Specifically, the cleaning robot 100 rotates in the direction of movement of the user terminal 200 as shown in (b) of FIG. 13, and is shown in (c) of FIG. 13 at the moving speed of the user terminal 200. As described above, the user terminal 200 moves as much as the moving displacement. At this time, the cleaning robot 100 cleans the cleaning space by moving the main brush 161 (FIG. 4B) and the side brush 163a, 163b, FIG. 4B of the cleaning unit 160 (see FIG. 3A).

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 이동 정지되는지 여부를 판단한다(740). Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether the movement of the user terminal 200 is stopped (740 ).

사용자 단말기(200)의 이동이 중지되면(740의 예), 청소 로봇(100)은 이동을 중지한다(745). 즉, 수동 청소 중에 특정 위치에 대한 청소가 완료되어 사용자가 사용자 단말기(200)의 이동을 중지하면 청소 로봇(100) 역시 사용자 단말기(200)의 궤적을 따라 이동하는 것을 중지한다.When the movement of the user terminal 200 is stopped (YES in 740), the cleaning robot 100 stops moving (745). That is, if the user stops moving the user terminal 200 because cleaning for a specific location is completed during manual cleaning, the cleaning robot 100 also stops moving along the trajectory of the user terminal 200.

사용자 단말기(200)의 이동이 중지되지 않으면(740의 아니오), 청소 로봇(100)의 사용자 단말기(200)의 이동 방향과 이동 변위를 검출하고 사용자 단말기(200)의 이동 궤적을 따라 이동하는 것을 반복한다.If the movement of the user terminal 200 is not stopped (No in 740), the movement direction and displacement of the user terminal 200 of the cleaning robot 100 are detected, and movement along the movement trajectory of the user terminal 200 is prevented. Repeat.

이후, 청소 로봇(100)은 다시 사용자 단말기(200)가 이동하는지 여부를 판단한다(725).Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether or not the user terminal 200 moves again (725).

또한, 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)를 추종하는 중에 장애물을 발견하면 청소 로봇(100)은 장애물과 관련된 정보를 사용자 단말기(200)에 전송한다. 특히, 청소 로봇(100)이 장애물에 의하여 이동을 방해받는 경우 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자 단말기(200)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자에게 장애물에 의하여 청소 로봇(100)의 이동이 방해받고 있음을 경고할 수 있다.In addition, when the cleaning robot 100 detects an obstacle while following the user terminal 200, the cleaning robot 100 transmits information related to the obstacle to the user terminal 200. In particular, when the cleaning robot 100 is obstructed by an obstacle, the cleaning robot 100 transmits a signal that cannot be tracked to the user terminal 200, and the user terminal 200 receiving the signal that cannot be tracked vibrates or sounds. It is possible to warn the user that the movement of the cleaning robot 100 is obstructed by an obstacle by using the like.

또한, 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)를 추종하는 중에 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)의 이동 속도와 관련된 정보를 사용자 단말기(200)에 전송한다. 특히, 사용자 단말기(200)의 이동 속도가 기준 속도 이상이면 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자 단말기(200)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자에게 사용자의 이동 속도가 기준 속도를 초과하였음을 경고할 수 있다.In addition, while the cleaning robot 100 is following the user terminal 200, the cleaning robot 100 transmits information related to the moving speed of the cleaning robot 100 to the user terminal 200. In particular, when the moving speed of the user terminal 200 is greater than or equal to the reference speed, the cleaning robot 100 transmits an unfollowable signal to the user terminal 200, and the user terminal 200 receiving the unfollowable signal receives vibration or sound. By using, it is possible to warn the user that the user's moving speed exceeds the reference speed.

이와 같이 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)을 추종하는 중에 청소 로봇(100)의 이동과 관련된 정보를 사용자 단말기(200)에 전송함으로써 사용자가 청소 로봇(100)의 이동과 관련된 정보를 인지할 수 있도록 한다.As described above, while the cleaning robot 100 is following the user terminal 200, information related to the movement of the cleaning robot 100 is transmitted to the user terminal 200, so that the user recognizes information related to the movement of the cleaning robot 100. To be able to do it.

도 14는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자 단말기가 지시하는 위치로 이동하는 일 예를 도시한 도면이다. 구체적으로 도 14는 청소 로봇(100)이 사용자가 지정하는 지정 위치를 인지하는 일 예를 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating an example in which a cleaning robot moves to a position indicated by a user terminal according to an embodiment. Specifically, FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which the cleaning robot 100 recognizes a designated location designated by a user.

구체적으로, 사용자는 사용자 단말기(200)가 청소 로봇(100)을 향하도록 한 상태에서 제1 지정 위치 청소 명령을 입력하고, 사용자 단말기(200)가 지정 위치를 향하도록 한 상태에서 제2 지정 위치 청소 명령을 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 단말기(200)가 청소 로봇(100)을 향하도록 한 상태에서 지정 위치 청소 명령 버튼을 누르고, 사용자 단말기(200)가 지정 위치(P3)를 향하도록 한 상태에서 지정 위치 청소 버튼을 누르는 것을 중지할 수 있다.Specifically, the user inputs a first designated location cleaning command while the user terminal 200 faces the cleaning robot 100, and the second designated location while the user terminal 200 faces the designated location. You can enter a cleaning command. For example, the user presses the designated location cleaning command button while the user terminal 200 faces the cleaning robot 100, and the user terminal 200 faces the designated location P3. You can stop pressing the cleaning button.

사용자로부터 제1 지정 위치 청소 명령이 입력되면 사용자 단말기(200)는 청소 로봇(100)에 제1 지정 위치 청소 명령을 전송하고, 제1 지정 위치 청소 명령을 수신한 청소 로봇(100)은 제1 지정 위치 청소 명령이 입력되는 당시의 사용자 단말기(200)의 위치를 나타내는 제1 위치(P1)의 좌표(X1, Y1, Z1)를 산출한다. 구체적으로, 청소 로봇(100)은 초광대역 통신 모듈(181)을 이용하여 사용자 단말기(200)의 제1 위치(P1)의 좌표(X1, Y1, Z1)를 산출할 수 있다.When a first designated location cleaning command is input from the user, the user terminal 200 transmits a first designated location cleaning command to the cleaning robot 100, and the cleaning robot 100 receiving the first designated location cleaning command receives the first designated location cleaning command. The coordinates (X1, Y1, Z1) of the first location P1 indicating the location of the user terminal 200 at the time the designated location cleaning command is input are calculated. Specifically, the cleaning robot 100 may calculate the coordinates (X1, Y1, Z1) of the first position P1 of the user terminal 200 by using the ultra-wideband communication module 181.

사용자 단말기(200)의 위치(P1)가 산출되면 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)를 향하도록 제자리에서 회전할 수 있다.When the location P1 of the user terminal 200 is calculated, the cleaning robot 100 may rotate in place to face the user terminal 200.

사용자로부터 제2 지정 위치 청소 명령이 입력되면 사용자 단말기(200)는 제2 지정 위치 청소 명령과 함께 사용자 단말기(200)의 자세 정보를 청소 로봇(100)에 전달한다. 사용자 단말기(200)의 자세 정보는 도 14에 도시된 바와 같이 수직한 방향에 대항 사용자 단말기(200)가 지시하는 방향을 나타내는 지시 각도(Θ1), 제1 지정 위치 청소 명령과 제2 지정 위치 청소 명령이 입력되는 사이에 사용자 단말기(200)가 회전한 각도를 나타내는 회전 각도(Θ1)를 포함할 수 있다.When a second designated location cleaning command is input from the user, the user terminal 200 transmits the posture information of the user terminal 200 together with the second designated location cleaning command to the cleaning robot 100. As shown in FIG. 14, the posture information of the user terminal 200 includes an indication angle Θ1 indicating a direction indicated by the user terminal 200 against a vertical direction, a first designated location cleaning command and a second designated location cleaning. A rotation angle Θ1 indicating an angle at which the user terminal 200 is rotated may be included while a command is input.

제2 지정 위치 청소 명령을 수신한 청소 로봇(100)은 제2 지정 위치 청소 명령이 입력되는 당시의 사용자 단말기(200)의 위치를 나타내는 제2 위치(P2)의 좌표(X2, Y2, Z2)를 산출한다. The cleaning robot 100 receiving the second designated location cleaning command is the coordinates (X2, Y2, Z2) of the second location P2 indicating the location of the user terminal 200 at the time the second designated location cleaning command is input. Yields

이후, 청소 로봇(100)은 사용자 단말기(200)의 제2 위치(P2)의 좌표(X2, Y2, Z2)와 사용자 단말기(200)의 자세 정보(Θ1, Θ2)를 이용하여 지정 위치(P3)의 좌표(X3, Y3, Z3)를 산출할 수 있다.Thereafter, the cleaning robot 100 uses the coordinates (X2, Y2, Z2) of the second position P2 of the user terminal 200 and the posture information Θ1, Θ2 of the user terminal 200 to determine the designated position P3. ) Of the coordinates (X3, Y3, Z3) can be calculated.

구체적으로, 청소 로봇(100)은 수학식 4 내지 수학식 6를 이용하여 지정 위치(P3)의 좌표(X3, Y3, Z3)를 산출할 수 있다.Specifically, the cleaning robot 100 may calculate the coordinates (X3, Y3, Z3) of the designated location P3 by using Equations 4 to 6.

[수학식 4][Equation 4]

(단, D는 제2 위치와 지정 위치 사이의 거리이고, E는 제2 위치가 지면으로 투영된 투영 위치와 지정 위치 사이의 거리이고, Z2는 제2 위치의 z축 좌표이고, Θ1은 수직한 방향에 대항 사용자 단말기가 지시하는 방향을 나타내는 지시 각도이다.)(However, D is the distance between the second position and the designated position, E is the distance between the projected position and the designated position where the second position is projected onto the ground, Z2 is the z-axis coordinate of the second position, and Θ1 is the vertical It is an indication angle indicating the direction indicated by the user terminal against one direction.)

[수학식 5][Equation 5]

(ΔX와 ΔY는 각각 제2 위치의 x축 좌표와 지정 위치의 x축 좌표 사이의 차이와 제2 위치의 y축 좌표와 지정 위치의 y축 좌표 사이의 차이이고, E는 제2 위치가 지면으로 투영된 투영 위치와 지정 위치 사이의 거리이고, Θ1은 수직한 방향에 대항 사용자 단말기가 지시하는 방향을 나타내는 지시 각도이고, Θ2는 사용자 단말기가 회전한 각도를 나타내는 회전 각도이다.)(ΔX and ΔY are the difference between the x-axis coordinate of the second position and the x-axis coordinate of the designated position, respectively, and the difference between the y-axis coordinate of the second position and the y-axis coordinate of the designated position, and E is the second position. Is the distance between the projected position and the designated position, Θ1 is an indication angle representing the direction indicated by the user terminal against the vertical direction, and Θ2 is a rotation angle representing the rotation angle of the user terminal.)

[수학식 6][Equation 6]

(X3와 Y3는 각각 지정 위치의 x축 좌표 및 y축 좌표이고, X2와 Y2는 각각 제2 위치의 x축 좌표 및 y축 좌표이고, ΔX와 ΔY는 각각 제2 위치의 x축 좌표와 지정 위치의 x축 좌표 사이의 차이와 제2 위치의 y축 좌표와 지정 위치의 y축 좌표 사이의 차이이다.)(X3 and Y3 are the x-axis and y-axis coordinates of the designated location, respectively, X2 and Y2 are the x-axis and y-axis coordinates of the second location, respectively, and ΔX and ΔY are the x-axis and coordinates of the second location, respectively. It is the difference between the x-axis coordinate of the location and the y-axis coordinate of the second location and the y-axis coordinate of the specified location.)

이와 같은 방법으로 청소 로봇(100)은 지정 위치(P3)의 좌표(X3, Y3, Z3)를 산출하고, 지정 위치(P3)로 이동하여 집중 청소를 수행할 수 있다.In this way, the cleaning robot 100 may calculate the coordinates (X3, Y3, Z3) of the designated location P3 and move to the designated location P3 to perform intensive cleaning.

이상에서는 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200)의 위치를 검출하고, 사용자 단말기(200)의 위치에 기초하여 동작하는 것에 대하여 설명하였다.In the above, it has been described that the cleaning robot 100 detects the location of the user terminal 200 and operates based on the location of the user terminal 200.

이하에서는 청소 로봇(100)이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고, 사용자(U)의 신체 일부의 위치에 기초하여 동작하는 것에 대하여 설명한다.Hereinafter, a description will be given of how the cleaning robot 100 detects the position of a part of the body of the user U and operates based on the position of the part of the body of the user U.

도 15는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 16은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 사용자(U)의 신체 일부의 위치를 검출하고 이를 추종하는 일 예를 도시한 도면이다.15 is a flow chart illustrating a method for a cleaning robot according to an embodiment to detect and follow the position of a part of the user's body, and FIG. 16 is a cleaning robot according to an embodiment. It is a diagram illustrating an example of detecting a location of a part and following it.

도 15 및 도 16을 참조하면, 청소 로봇(100)은 본체(101, 도 3a) 상측에 위치하는 물체를 탐색한다(910). 즉, 청소 로봇(100)은 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)를 통하여 임펄스 신호를 출력하고, 반사되는 임펄스 신호를 검출한다. 도 2b에서 설명한 바와 같이 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)은 물체에 반사되는 임펄스 신호로부터 물체와의 거리를 측정할 수 있으며, 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)이 각각 측정한 물체와의 거리와 삼각측량법을 이용하여 물체의 위치 및 물체의 움직임을 검출할 수 있다.15 and 16, the cleaning robot 100 searches for an object located above the main body 101 (FIG. 3A) (910 ). That is, the cleaning robot 100 outputs an impulse signal through the first, second and third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, 181c, and detects the reflected impulse signal. As described in FIG. 2B, the first, second, and third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, and 181c can measure the distance to the object from the impulse signal reflected by the object. The third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, and 181c may detect the position of the object and the movement of the object by using a triangulation method and a distance to the object, respectively.

이후, 청소 로봇(100)은 본체(101, 도 3a) 상측에 미리 정해진 속도로 움직이는 물체가 있는지 여부를 판단한다(915). 청소 로봇(100)를 청소 공간의 특정 위치로 이동시키고자 하는 사용자(U)는 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)의 상측에 사용자(U)의 팔을 위치시키고 좌우로 흔들어 청소 로봇(100)에게 추종 명령을 입력할 수 있다.Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether there is an object moving at a predetermined speed above the main body 101 (FIG. 3A) (915 ). The user U who wants to move the cleaning robot 100 to a specific position in the cleaning space places the arm of the user U on the upper side of the cleaning robot 100 as shown in FIG. Shake it to input the following command to the cleaning robot 100.

미리 정해진 속도로 움직이는 물체가 발견되면 청소 로봇(100)은 발견된 물체를 추종한다(920). 상술한 바와 같이 사용자(U)가 자신의 팔을 청소 로봇(100)의 상측에 위치시키고 좌우로 흔들면 청소 로봇(100)은 추종 명령을 인식하고, 추종 대상을 사용자(U)의 손 또는 팔로 선정한다. 이후, 사용자(U)가 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 자신의 팔을 청소 로봇(100)의 상측에 위치시킨 상태에서 이동하면 청소 로봇(100)은 사용자(U) 팔의 위치를 검출하고, 사용자(U) 팔의 위치의 변화에 따라 사용자(U) 팔의 위치로 이동한다.When an object moving at a predetermined speed is found, the cleaning robot 100 follows the found object (920). As described above, when the user U positions his or her arm on the upper side of the cleaning robot 100 and shakes it left and right, the cleaning robot 100 recognizes the following command and selects the following target as the user U's hand or arm. do. Thereafter, when the user U moves while placing his arm on the upper side of the cleaning robot 100 as shown in Fig. 16B, the cleaning robot 100 adjusts the position of the user U arm. It is detected, and moves to the position of the user (U) arm according to the change in the position of the user (U) arm.

또한, 청소 로봇(100)이 사용자(U)를 추종하는 중에 장애물을 발견하면 청소 로봇(100)은 장애물과 관련된 정보를 사용자(U)가 소지한 별도의 휴대용 통신기기(미도시)에 전송할 수 있다. 특히, 청소 로봇(100)이 장애물에 의하여 이동을 방해받는 경우 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자에게 장애물에 의하여 청소 로봇(100)의 이동이 방해받고 있음을 경고할 수 있다.In addition, when the cleaning robot 100 finds an obstacle while following the user U, the cleaning robot 100 may transmit information related to the obstacle to a separate portable communication device (not shown) possessed by the user U. have. In particular, when the cleaning robot 100 is disturbed by an obstacle, the cleaning robot 100 transmits a non-following signal to a portable communication device (not shown) of the user U, and receives the unfollowable signal ( The portable communication device (not shown) of U) may warn the user that the movement of the cleaning robot 100 is being disturbed by an obstacle using vibration or sound.

또한, 청소 로봇(100)이 사용자(U)를 추종하는 중에 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)의 이동 속도와 관련된 정보를 사용자가 소지한 별도의 휴대용 통신기기(미도시)에 전송할 수 있다. 특히, 사용자(U)의 이동 속도가 기준 속도 이상이면 청소 로봇(100)은 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)에 추종 불가 신호를 전송하고, 추종 불가 신호를 수신한 사용자(U)의 휴대용 통신기기(미도시)는 진동 또는 소리 등을 이용하여 사용자(U)에게 사용자(U)의 이동 속도가 기준 속도를 초과하였음을 경고할 수 있다.In addition, while the cleaning robot 100 is following the user U, the cleaning robot 100 may transmit information related to the moving speed of the cleaning robot 100 to a separate portable communication device (not shown) possessed by the user. have. In particular, if the moving speed of the user U is greater than or equal to the reference speed, the cleaning robot 100 transmits an unfollowable signal to the portable communication device (not shown) of the user U, and receives the unfollowable signal. A portable communication device (not shown) of may warn the user U that the moving speed of the user U exceeds the reference speed using vibration or sound.

이와 같은 방식으로 사용자(U)는 사용자 단말기(200, 도 1 참조) 없이도 청소 로봇(100)을 청소 공간의 특정 위치로 이동시킬 수 있다.In this way, the user U can move the cleaning robot 100 to a specific location in the cleaning space without the user terminal 200 (see FIG. 1 ).

이상에서는 청소 로봇(100)이 사용자 단말기(200) 또는 사용자(U)의 팔의 위치를 검출하는 것에 대하여 설명하였다.In the above, it has been described that the cleaning robot 100 detects the position of the user terminal 200 or the arm of the user U.

이하에서는 청소 로봇(100)이 자신의 위치를 산출하는 것에 대하여 설명한다.Hereinafter, it will be described that the cleaning robot 100 calculates its own position.

도 17은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 18은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 비콘을 기준으로 하여 자신의 좌표를 산출하는 일 예를 도시한 도면이다.17 is a flow chart illustrating a method for a cleaning robot according to an embodiment to calculate its own coordinates based on a beacon, and FIG. 18 is a flow chart illustrating a method for a cleaning robot according to an embodiment to calculate its own coordinates based on a beacon. It is a diagram showing an example of doing.

도 17 및 도 18을 참조하면, 청소 로봇(100)은 비콘(300)에 위치 검색 선호를 전송한다(810). 구체적으로, 청소 로봇(100)은 도 18에 도시된 바와 같이 제1 , 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)을 통하여 비콘(300)에 위치 검색 신호를 전송한다. 17 and 18, the cleaning robot 100 transmits a location search preference to the beacon 300 (810). Specifically, the cleaning robot 100 transmits a location search signal to the beacon 300 through the first, second, and third robot ultra-wideband communication modules 181a, 181b, 181c as shown in FIG. 18.

비콘(300)에 대하여 설명하면, 비콘(300)은 청소 로봇(100)이 청소 공간 내에서의 위치를 산출하기 위하여 설치되는 것으로 청소 로봇(100)의 충전 스테이션이나 특정 위치의 진압을 방지하기 위한 진입 방지 장치일 수 있다. 이와 같은 비콘(300)은 청소 로봇(100)과 통신을 하기 위하여 초광대역 통신모듈(미도시) 또는 기타 데이터 통신 모듈(미도시)을 포함한다.When describing the beacon 300, the beacon 300 is installed to calculate the location of the cleaning robot 100 in the cleaning space, and is used to prevent suppression of a charging station or a specific location of the cleaning robot 100. It may be an entry prevention device. Such beacon 300 includes an ultra-wideband communication module (not shown) or other data communication module (not shown) in order to communicate with the cleaning robot 100.

이후, 청소 로봇(100)은 비콘(300)으로부터 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다(815). 비콘(300)는 위치 검색 신호가 수신되면 즉시 응답 신호를 청소 로봇(100)에 전송한다. 청소 로봇(100)은 이와 같은 응답 신호가 수신되는지 여부를 판단한다.Thereafter, the cleaning robot 100 determines whether a response signal is received from the beacon 300 (815). When the location search signal is received, the beacon 300 immediately transmits a response signal to the cleaning robot 100. The cleaning robot 100 determines whether such a response signal is received.

응답 신호가 수신되면(815의 예), 청소 로봇(100)은 위치 검색 신호를 전송한 시각과 응답 신호를 수신한 시각 사이의 차이를 이용하여 제1, 제2 및 제3 로봇 초광대역 통신모듈(181a, 181b, 181c)과 비콘(300) 사이의 거리를 산출한다(820). When a response signal is received (example of 815), the cleaning robot 100 uses the difference between the time when the location search signal is transmitted and the time when the response signal is received, and uses the first, second and third robot ultra-wideband communication modules. The distance between (181a, 181b, 181c) and the beacon 300 is calculated (820).

이후, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 비콘(300)의 위치를 검출한다(825). 즉, 청소 로봇(100)은 삼각측량법을 이용하여 청소 로봇(100)을 원점으로 하는 좌표계에서의 비콘(300)의 좌표를 산출한다. Thereafter, the cleaning robot 100 detects the location of the beacon 300 using a triangulation method (825). That is, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the beacon 300 in a coordinate system with the cleaning robot 100 as an origin using triangulation.

이후, 청소 로봇(100)은 좌표계를 비콘(300)의 위치를 원점으로 한 좌표계로 전환한다(830).Thereafter, the cleaning robot 100 converts the coordinate system to a coordinate system with the location of the beacon 300 as the origin (830).

이후, 청소 로봇(100)은 비콘(300)의 위치를 원점으로 한 좌표계에서의 청소 로봇(100)의 좌표를 산출한다(835).Thereafter, the cleaning robot 100 calculates the coordinates of the cleaning robot 100 in a coordinate system with the location of the beacon 300 as the origin (835 ).

이와 같은 방식은 청소 로봇(100)의 청소 공간에서의 자신의 위치를 검출할 수 있다.In this way, the cleaning robot 100 may detect its own position in the cleaning space.

청소 로봇(100)은 비콘(300)을 중심으로 한 청소 로봇(100)의 좌표와 진입 방지 영역의 좌표를 비교함으로써 진입 방지 영역으로 진입하는 것을 방지할 수 있으며, 청소 로봇(100)의 좌표와 충전 스테이션(미도시)의 좌표를 비교함으로써 충전 스테이션으로 손쉽게 복귀할 수 있다.The cleaning robot 100 can prevent entry to the entry prevention area by comparing the coordinates of the cleaning robot 100 centered on the beacon 300 and the coordinates of the entry prevention area, and the coordinates of the cleaning robot 100 It is possible to easily return to the charging station by comparing the coordinates of the charging station (not shown).

이상에서는 개시된 발명의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해되어져서는 아니될 것이다.In the above, embodiments of the disclosed invention have been illustrated and described, but the disclosed invention is not limited to the specific embodiments described above, and without departing from the subject matter claimed in the claims, those of ordinary skill in the art to which the disclosed invention belongs It goes without saying that various modifications are possible, and these modifications should not be understood individually from the disclosed invention.

100: 청소 로봇 111: 조작 버튼
116: 표시 패널 121: 상방 카메라
131: 마이크 141: 적외선 센서
151, 153: 주행 바퀴 155: 롤러
161: 메인 브러시 163a, 163b: 사이드 브러시
181a: 제1 로봇 초광대역 통신모듈 181b: 제2 로봇 초광대역 통신모듈
181c: 제3 로봇 초광대역 통신모듈 200: 사용자 단말기
211: 조작 버튼 281: 단말기 초광대역 통신모듈100: cleaning robot 111: operation button
116: display panel 121: upper camera
131: microphone 141: infrared sensor
151, 153: driving wheel 155: roller
161: main brush 163a, 163b: side brush
181a: first robot ultra-wideband communication module 181b: second robot ultra-wideband communication module
181c: third robot ultra-wideband communication module 200: user terminal
211: operation button 281: terminal ultra-wideband communication module

Claims

main body;
A driving unit for moving the main body;
A cleaning unit to clean the cleaning space;
A communication unit including at least two ultra-wideband communication modules for performing wireless communication with a user terminal receiving an operation command and transmitting an impulse signal;
In order to transmit a location search signal to the user terminal and to transmit the location search signal to the user terminal, each of the at least two ultra-wideband communication modules controls the communication unit to transmit the impulse signal to the user terminal, the A cleaning robot comprising a control unit configured to detect a location of the user terminal based on a time difference between a location search signal and a response signal of the user terminal.

delete

The method of claim 1,
The control unit is the difference between a time when each of the at least two ultra-wideband communication modules transmits the impulse signal and a time when each of the at least two ultra-wideband communication modules receives the response signal in order to detect the location of the user terminal A cleaning robot that detects a distance between each of the at least two ultra-wideband communication modules and the user terminal.

The method of claim 4,
The control unit detects the coordinates of the user terminal using a distance between each of the at least two ultra-wideband communication modules and the user terminal and a triangulation method to detect the location of the user terminal.

The method of claim 5,
When a following command is input through the user terminal, the control unit controls the driving unit such that a distance between the at least two ultra-wideband communication modules and the user terminal is less than a predetermined reference distance.

The method of claim 5,
When a following command is input through the user terminal, the controller controls the driving unit so that the coordinates of the user are within a predetermined coordinate range.

The method of claim 5,
The control unit controls the driving unit to move the main body according to a movement trajectory of the user terminal when a manual cleaning command is input through the user terminal.

The method of claim 8,
The control unit calculates a movement direction and a movement displacement of the user terminal based on a change in coordinates of the user terminal in order to detect a movement trajectory of the user terminal.

The method of claim 9,
The control unit is a cleaning robot that controls the traveling unit so that the main body moves in the moving direction by the moving displacement.

The method of claim 1,
The impulse signal is a cleaning robot having a bandwidth of 25% or more of a center frequency.

The method of claim 1,
The at least two ultra-wideband communication modules are provided to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

delete

main body;
A driving unit for moving the main body;
A cleaning unit to clean the cleaning space;
A communication unit for performing wireless communication with a user terminal receiving an operation command;
And a controller configured to detect a location indicated by the user terminal using location information of the user terminal and posture information of the user terminal when a designated location cleaning command is input.

The method of claim 18,
The control unit controls the communication unit to transmit a location search signal to the user terminal, and detects the location of the user terminal based on a time difference between the location search signal and a response signal of the user terminal.

The method of claim 19,
The communication unit cleaning robot comprising at least two ultra-wideband communication modules for transmitting an impulse signal.