KR102293615B1 - 청소 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

청소 로봇은 본체를 이동시키는 주행부, 장애물을 감지하는 장애물 감지부, 사용자의 제어 명령에 따라 변조된 광을 수신하는 광 수신부, 상기 본체가 상기 광에 의하여 형성된 광 스팟을 추종하도록 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 장애물이 감지되면, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 광 스팟과 상기 장애물의 위치에 따라 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.

Description

청소 로봇 및 그 제어 방법{CLEANING ROBOT AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
개시된 발명은 청소 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원격 장치가 가리키는 위치로 이동하는 청소 로봇 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
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.
종래 청소 로봇은 사용자가 청소 공간 가운데 특정 위치를 먼저 청소하기를 원하는 경우 사용자가 직접 청소 로봇의 위치를 확인하고 원격 장치를 이용하여 청소 로봇을 특정 위치로 이동시켜야 했다.
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.
또한, 청소 로봇을 특정 위치를 이동시키기 위하여 원격 장치를 이용하여 사용자가 청소 로봇의 주행을 조작하여야 하는 불편함이 있었다.
개시된 발명의 일 측면은 원격 장치가 가리키는 위치를 추종하는 중에 장애물과의 충돌을 회피하는 청소 로봇 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 청소 로봇은 본체를 이동시키는 주행부, 장애물을 감지하는 장애물 감지부, 사용자의 제어 명령에 따라 변조된 광을 수신하는 광 수신부, 상기 본체가 상기 광에 의하여 형성된 광 스팟을 추종하도록 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 장애물이 감지되면, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 광 스팟과 상기 장애물의 위치에 따라 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 본체의 우측이 상기 장애물을 향하도록 주행하는 우측 추종 주행과 상기 본체의 좌측이 상기 장애물을 향하도록 주행하는 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 상기 광 스팟을 향하도록 회전한 후 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 우측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 상기 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 좌측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 상기 우측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 측면에 위치하면 상기 제어부는 상기 장애물의 위치에 따라 상기 본체가 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 우측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 우측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 좌측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 측면에 위치하면 상기 제어부는 상기 광 스팟과 상기 장애물의 위치에 따라 상기 본체가 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 우측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 우측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 좌측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 양측에 위치하면 상기 제어부는 상기 광 스팟의 위치에 따라 상기 본체가 상기 우측 추종 주행 또는 상기 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 외곽선 추종 주행 중에 상기 광 스팟이 상기 장애물과 반대편에 위치하면 상기 제어부는 상기 광 스팟을 추종할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 광 스팟을 검출할 수 있는 광 수신 영역을 방향에 따라 복수의 수신 영역으로 구획하고, 상기 복수의 수신 영역 가운데 상기 광 스팟이 위치하는 수신 영역을 판단할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 장애물을 감지할 수 있는 장애물 검출 영역을 방향에 따라 복수의 검출 영역으로 구획하고, 상기 복수의 검출 영역 가운데 상기 장애물이 위치하는 검출 영역을 판단할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 청소 로봇의 제어 방법은 사용자의 제어 명령에 따라 변조된 광을 수신하고, 상기 광에 의하여 형성된 광 스팟을 추종하고, 장애물이 감지되면 상기 광 스팟과 상기 장애물의 위치에 따라 우측 추종 주행과 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 우측에 위치하면 상기 좌측 추종 주행을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 좌측에 위치하면 상기 우측 추종 주행을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 청소 로봇의 우측에 위치하면 상기 우측 추종 주행을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 청소 로봇의 좌측에 위치하면 상기 좌측 추종 주행을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 원격 장치가 가리키는 위치에 형성되는 광 스팟의 위치와 장애물의 위치에 따라 장애물의 외곽선을 추종함으로서 원격 장치가 가리키는 위치를 추종하는 중에 장애물과의 충돌을 회피하는 청소 로봇 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1는 일 실시예에 의한 청소 로봇과 원격 장치의 동작을 간략하게 도시한다.
도 2 내지 도 4는 청소 로봇이 청소 공간을 주행하는 일 예를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 원격 장치의 제어 구성을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 원격 장치의 외관을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 원격 장치에 포함된 광 발신부를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 원격 장치가 청소 영역에 광을 조사하여 생성되는 광 스팟을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 원격 장치가 생성하는 광 스팟의 일 예를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 제어 구성을 도시한다.
도 11은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 외관을 도시한다.
도 12 및 도 13은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 내부를 도시한다.
도 14는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 저면을 도시한다.
도 15는 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함되는 장애물 감지부가 광을 발신하는 일 예를 도시한다.
도 16은 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함되는 장애물 감지부가 장애물에 반사된 광을 수신하는 일 예를 도시한다.
도 17은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 원격 장치가 발신한 적외선을 감지할 수 있는 적외선 감지 영역의 일 예를 도시한다.
도 18은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 광 스팟의 위치를 검출하기 위하여 구획된 복수의 적외선 감지 영역의 일 예를 도시한다.
도 19는 적외선을 수신한 적외선 수신기에 따라 일 실시예에 의한 청소 로봇이 광 스팟의 위치를 검출하는 일 예를 도시한다.
도 20은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 드래그 주행의 동작 순서를 도시한다.
도 21 내지 도 23은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 광 스팟을 추종하는 일 예를 도시한다.
도 24는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 충돌 회피 주행의 동작 방법을 도시한다.
도 25는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 장애물의 위치를 검출하는 일 예를 도시한다.
도 26은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 장애물의 외곽선을 추종하는 일 예를 도시한다.
도 27 내지 도 32는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 외곽선 추종 방향을 선택하는 일 예를 도시한다.
도 33 및 도 34는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 외곽선 추종 주행으로부터 이탈하는 일 예를 도시한다.
도 35는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 드래그 주행하는 일 예를 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "터치"는 엄지를 포함하는 손가락 중 하나 또는 터치 가능한 입력 유닛(예를 들어, 스타일러스 등)에 의해 발생할 수 있다. 터치는 엄지를 포함하는 손가락 중 하나 또는 터치 가능한 입력 유닛에 의한 호버링을 포함할 수 있다. 또한, "터치"는 싱글 터치뿐만 아니라 멀티 터치를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1는 일 실시예에 의한 청소 로봇과 원격 장치의 동작을 간략하게 도시하고, 도 2 내지 도 4는 청소 로봇이 청소 공간을 주행하는 일 예를 도시한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 일 실시예에 의한 청소 로봇(100)과 원격 장치(200)의 동작을 간략하게 설명한다.
청소 로봇(100)은 청소 영역을 주행하며 청소 영역을 청소하며, 원격 장치(200)는 사용자로부터 제어 명령을 입력받고 입력받은 제어 명령을 청소 로봇(100)에 전달할 수 있다. 구체적으로, 원격 장치(100)는 사용자가 입력한 제어 명령에 따라 적외선을 변조하고, 변조된 적외선을 발신할 수 있다.
사용자는 원격 장치(100)를 통하여 청소 로봇(100)에 제어 명령을 입력할 수 있을 뿐만 아니라 원격 장치(100)를 통하여 청소 로봇(100)이 이동할 위치를 지시할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 드래그 명령을 입력하면, 원격 장치(200)는 드래그 명령에 따라 적외선을 변조한 이후 변조된 적외선을 발신한다. 청소 로봇(100)는 변조된 적외선을 수신한 후 복조함으로써 사용자의 드래그 명령을 입력받을 수 있다. 드래그 명령이 입력되면 청소 로봇(100)은 변조된 적외선이 수신되는 방향으로 이동할 수 있다.
다시 말해, 청소 로봇(100)은 사용자가 원격 장치(100)을 이용하여 지시하는 위치를 추종할 수 있다.
이와 같이 원격 장치(200)에 의하여 발신된 적외선은 청소 로봇(100)에 제어 명령을 전달할 뿐만 아니라 사용자가 지시하는 위치를 청소 로봇(100)에 제공할 수 있다.
또한, 원격 장치(100)는 원격 장치(100)가 가리키는 위치를 사용자에게 표시하기 위하여 가시광선을 발신한다. 사용자는 원격 장치(100)를 이용하여 청소 로봇(100)를 이동시키고자 하는 위치를 지시할 수 있으며, 원격 장치(100)는 사용자가 지시하는 위치를 향하여 가시광선을 발신한다.
원격 장치(200)에 의하여 발신된 가시광선 및 적외선은 도 1에 도시된 바와 같이 청소 바닥에 투영되어 광 스팟(LS)을 형성한다. 사용자와 청소 로봇(100)는 광 스팟(LS)을 통하여 원격 장치(100)가 가리키는 위치를 인식할 수 있다.
사용자가 원격 장치(200)를 통하여 가리키는 위치를 변경하면, 청소 로봇(100)은 원격 장치(200)가 가리키는 위치를 재검출하고, 재검출된 위치를 향하여 이동한다.
다시 말해, 청소 로봇(100)은 원격 장치(200)에 의하여 가리켜지는 위치 즉 광 스팟(LS)을 추종하기 위한 드래그 주행을 수행한다.
또한, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 추종 중에 주행 경로 상에 장애물(O)이 감지되면, 청소 로봇(100)은 장애물(O)과의 충돌을 회피하기 위한 외곽선 추종 주행을 수행한다.
예를 들어, 청소 로봇(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)을 추종하는 드래그 주행을 수행할 수 있다. 구체적으로 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치를 검출하고, 검출된 광 스팟(LS)이 청소 로봇(100)의 전방에 위치하도록 이동한다.
또한, 청소 로봇(100)은 드래그 주행 중에 주행 경로 상의 장애물(O)을 검색할 수 있다.
주행 경로 상의 장애물(O)이 발견되면, 청소 로봇(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 장애물(O)과의 충돌을 회피하기 위하여 장애물(O)의 외곽선을 추종 주행한다.
또한, 청소 로봇(100)은 외곽선 추종 주행 중에 광 스팟(LS)의 위치가 장애물(O)로부터 멀어지는지를 판단할 수 있다.
광 스팟(LS)의 위치가 장애물(O)로부터 멀어지면, 청소 로봇(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 장애물(O)의 외곽선 추종을 중단하고, 광 스팟(LS)을 추종하는 드래그 동작을 다시 수행할 수 있다.
이상에서는 청소 로봇(100)와 원격 장치(200)의 동작을 간략하게 설명하였다.
이하에서는 청소 로봇(100)와 원격 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
도 5는 일 실시예에 의한 원격 장치의 제어 구성을 도시하고, 도 6은 일 실시예에 의한 원격 장치의 외관을 도시한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 원격 장치(200)는 사용자로부터 제어 명령을 입력받는 입력 버튼부(220), 가시광선과 적외선을 발신하는 광 발신부(290), 및 사용자의 제어 명령에 따라 가시광선 및 적외선이 발신되도록 광 발신부(290)를 제어하는 원격 장치 제어부(210)를 포함한다.
입력 버튼부(220)는 사용자로부터 제어 명령을 입력받으며, 원격 장치(200)의 외관을 형성하는 본체(201)의 상면에 마련될 수 있다.
입력 버튼부(220)는 청소 로봇(100)을 온/오프시키는 전원 버튼(221), 전원의 충전을 위하여 청소 로봇(100)을 충전 스테이션(미도시)으로 복귀시키는 복귀 버튼(222), 청소 로봇(100)를 동작시키거나 정지시키는 동작/정지 버튼(223), 청소 로봇(100)의 청소 모드를 선택하기 위한 복수의 청소 모드 버튼(224) 등을 포함할 수 있다. 특히, 입력 버튼부(220)은 사용자가 지시하는 이동 경로를 따라 청소 로봇(100)을 이동시키기 위한 드래그 명령을 입력하는 드래그 버튼(211e)를 포함한다.
입력 버튼(220)에 포함된 각각의 버튼은 사용자의 가압을 감지하는 푸시 스위치(push switch), 멤브레인 스위치(membrane) 또는 사용자의 신체 일부의 접촉을 감지하는 터치 스위치(touch switch)를 채용할 수 있다.
또한, 도 6에는 도시되지 않았으나, 실시 형태에 따라 원격 장치(200)는 사용자가 입력한 제어 명령에 따른 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시하는 디스플레이 또는 사용자로부터 제어 명령을 입력받고 입력된 제어 명령에 따른 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시하는 터치 스크린을 더 포함할 수 있다.
광 발신부(290)은 사용자가 입력한 제어 명령에 따라 적외선을 변조하고, 변조된 적외선을 발신한다. 예를 들어, 광 발신부(290)는 제1 적외선 펄스와 제2 적외선 펄스를 제어 명령에 따라 정해진 순서로 발신할 수 있다.
이와 함께, 광 발신부(290)는 원격 장치(100)가 가리키는 위치를 표시하기 위하여 가시광선을 발신한다. 사용자는 원격 장치(100)를 이용하여 청소 로봇(100)를 이동시키고자 하는 위치를 지시할 수 있으며, 원격 장치(100)는 사용자가 지시하는 위치를 향하여 가시광선을 발신한다.
광 발신부(290)는 사용자가 인지할 수 있는 가시광선을 발신하는 가시광선 발신기(291), 청소 로봇(200)이 인지할 수 있는 적외선을 발신하는 적외선 발신기(293), 적외선 발신기(293)에 의하여 발신될 적외선을 변조하는 적외선 변조기(295)를 포함한다.
특히, 광 발신부(290)가 발신하는 적외선은 사용자가 입력한 제어 명령에 의하여 변조된다. 예를 들어, 광 발신부(290)는 사용자가 입력한 제어 명령에 따라 펄스 폭이 변조된 펄스 형태의 적외선을 발신할 수 있다.
광 발신부(290)의 구성 및 동작은 아래에서 더욱 자세하게 설명한다.
원격 장치 제어부(210)는 원격 장치(200)의 동작을 총괄 제어한다.
구체적으로, 원격 장치 제어부(210)는 사용자가 입력한 제어 명령에 따라 변조된 적외선을 발신하도록 광 발신부(290)를 제어한다.
예를 들어, 사용자가 드래그 명령을 입력하면 원격 장치 제어부(210)는 가시광선과 드래그 명령에 따라 변조된 적외선을 발신하도록 광 발신부(290)를 제어하고, 사용자가 동작/정지 명령을 입력하면 원격 장치 제어부(210)는 동작/정지 명령에 따라 변조된 적외선을 발신하도록 광 발신부(290)를 제어할 수 있다.
이와 같은 원격 장치 제어부(210)는 원격 장치(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장하는 메모리(213)와 메모리(213)에 저장된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 연상 동작을 수행하는 마이크로 프로세서(211)를 포함할 수 있다.
메모리(213)는 제어 프로그램 및 제어 데이터를 반영구적으로 저장할 수 있는 플래시 메모리(fresh memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 등의 비휘발성 메모리와 제어 프로그램 및 제어 데이터를 임시로 기억하는 S램(Static Random Access Memory), D램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
마이크로 프로세서(211)는 메모리(213)에 저장된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 연산 동작을 수행한다.
예를 들어, 마이크로 프로세서(211)는 입력 버튼부(220)로부터 수신되는 전기적 신호를 처리하고, 처리에 결과에 따라 광 발신부(290)로 제어 신호를 출력할 수 있다.
아래에서 설명할 원격 장치(200)의 동작은 원격 장치 제어부(210)의 제어 동작에 의하여 수행되는 것으로 볼 수 있다.
이하에서는 광 발신부(290)의 구성에 대하여 설명한다.
도 7은 일 실시예에 의한 원격 장치에 포함된 광 발신부를 도시하고, 도 8은 일 실시예에 의한 원격 장치가 청소 영역에 광을 조사하여 생성되는 광 스팟을 도시한다. 또한, 도 9는 일 실시예에 의한 원격 장치가 생성하는 광 스팟의 일 예를 도시한다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 광 발신부(290)는 앞서 설명한 가시광선 발신부(291), 적외선 발신부(293) 및 적외선 변조기(295)과 함께, 집광판(299a, 299b), 렌즈 모듈(297)을 더 포함할 수 있다.
가시광선 발신부(291)는 원격 장치 제어부(210)가 출력하는 제어 신호에 따라 가시광선을 발신한다. 이와 같은 가시광선 발신부(291)는 가시광선을 발신하는 가시광선 발광 다이오드(visible light LED) 또는 가시광선 레이저 다이오드(visible light laser diode)를 채용할 수 있다.
적외선 발신부(293)는 적외선 변조부(295)가 출력하는 변조 신호에 따라 변조된 적외선을 발신한다. 이와 같은 적외선 발신부(293)는 적외선을 발신하는 적외선 발광 다이오드(infrRRed ray LED) 또는 적외선 레이저 다이오드(infrRRed ray laser diode)를 채용할 수 있다.
적외선 변조부(295)는 사용자가 입력하는 제어 명령에 따라 적외선을 변조하기 위한 변조 신호를 출력한다.
구체적으로, 적외선 변조부(295)는 사용자가 입력하는 제어 명령에 따라 적외선 펄스의 폭을 변조하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성할 수 있다.
적외선 발신부(293)는 데이터 "1"을 전송하기 위하여 제1 펄스 폭을 갖는 제1 적외선 펄스를 출력할 수 있으며, 이때 적외선 변조부(295)는 제1 적외선 펄스가 출력되도록 적외선 발신부(293)에 제1 변조 신호를 전달할 수 있다.
또한, 적외선 발신부(293)는 데이터 "0"을 전송하기 위하여 제2 펄스 폭을 갖는 제2 적외선 펄스를 출력할 수 있으며, 이때 적외선 변조부(295)는 제2 적외선 펄스가 출력되도록 적외선 발신부(293)에 제2 변조 신호를 전달할 수 있다.
예를 들어, 제어 명령에 대응하는 신호가 "0100"인 경우, 적외선 변조부(295)는 제2 변조 신호, 제1 변조 신호, 제2 변조 신호, 제2 변조 신호를 순서대로 출력할 수 있다.
적외선의 변조는 펄스 폭 변조에 한정되는 것은 아니며, 청소 로봇(100)은 적외선의 세기를 변조하거나 적외선의 주파수를 변조할 수도 있다.
반사판(299a, 299b)은 가시광선 발신부(291)가 발신한 가시광선이 집중되도록 가시광선을 반사시키는 제1 반사판(299a)과 적외선 발신부(293)가 발신한 적외선이 집중되도록 적외선을 반사시키는 제2 반사판(299b)를 포함할 수 있다.
이와 같은 반사판(299a, 295b)은 가시광선 및 적외선을 집중시키기 위하여 단면이 포물선 형태가 되도록 빗면이 볼록한 원뿔 형태일 수 있으며, 가시광선 및 적외선의 반사 효율이 좋은 금속 재질일 수 있다.
렌즈 모듈(297)은 가시광선 발신부(291)가 발신한 가시광선이 집중되도록 가시광선을 굴절시키는 제1 렌즈(297a)와 적외선 발신부(293)가 발신한 적외선이 집중되도록 적외선을 굴절시키는 제2 렌즈(297b)를 포함할 수 있다.
각각의 렌즈 모듈(297)은 입사된 광을 집중시켜 출력하는 볼록 렌즈를 채용할 수 있다.
반사판(299a, 299b)과 렌즈 모듈(297)에 의하여 가시광선 발신부(291)가 발신한 가시광선은 빔 형태의 가시광선이 되고, 적외선 발신부(293)가 발신한 적외선은 빔 형태의 적외선이 될 수 있다.
광 발신부(290)가 청소 영역의 바닥을 향하여 가시광선과 적외선을 조사하면, 조사된 가시광선과 적외선이 청소 영역의 바닥에 투영되며, 그 결과 도 8에 도시된 바와 같이 가시광선 스팟(VR)과 적외선 스팟(IR)이 형성된다.
사용자는 가시광선 스팟(VL)을 통하여 원격 장치(200)가 지시하는 위치를 인지할 수 있으며, 청소 로봇(100)은 적외선 스팟(IR)을 통하여 원격 장치(200)가 지시하는 위치를 인지할 수 있다.
또한, 원격 장치(200)의 광 발신부(290)가 발신하는 적외선은 사용자의 제어 명령에 의하여 변조되며, 청소 로봇(100)은 변조된 적외선을 복조하여 사용자의 제어 명령을 인식할 수 있다.
이와 같이 원격 장치(200)가 발신하는 적외선은 사용자의 제어 명령에 관한 정보와 사용자가 가리키는 위치 정보를 포함하고 있어, 원격 장치(200)는 적외선을 이용하여 2가지 정보를 동시에 청소 로봇(100)에 전송할 수 있다. 그 결과, 사용자의 제어 명령을 전송하기 위한 적외선 발신기와 사용자가 가리키는 위치를 나타내기 위한 적외선 발신기를 별로도 마련하지 않을 수 있다.
또한, 사용자가 인지하는 위치와 청소 로봇(100)이 인지하는 위치가 동일하도록 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 서로 중첩시킬 수 있으며, 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 서로 중첩되어 광 스팟(LS)이 형성된다. 이와 같이 형성된 광 스팟(LS)에 의하여 사용자와 청소 로봇(100)은 원격 장치(200)가 가리키는 위치를 인지할 수 있다.
또한, 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 사용자와 청소 로봇(100)에 의하여 명확히 식별되고, 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 최대로 중첩되도록 제1 렌즈(297a)와 제2 렌즈(297b)의 크기(R), 제1 렌즈(297a)와 가시광선 발신기(291) 사이의 거리(d1) 및 제2 렌즈(297b)와 적외선 발신기(293)의 사이의 거리(d2)가 조절될 수 있다.
예를 들어, 제1 렌즈(297a)와 제2 렌즈(297b)의 크기(R)가 커질수록 광이 더욱 집중되어 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 밝아지는 반면, 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)의 크기가 작아진다.
또한, 제1 렌즈(297a)와 가시광선 발신기(291) 사이의 거리(d1) 및 제2 렌즈(297b)와 적외선 발신기(293)의 사이의 거리(d2)가 멀어질수록 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 더욱 밝아지는 반면, 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)의 크기는 역시 작아진다.
적절한 밝기와 적절한 크기의 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 형성되도록 제1 렌즈(297a) 및 제2 렌즈(297b)의 직경(R)은 15mm 이하로 할 수 있다. 또한, 제1 렌즈(297a)와 가시광선 발신기(291) 사이의 거리(d1)는 30mm 이하로 할 수 있으며, 제2 렌즈(297b)와 적외선 발신기(293) 사이의 거리(d2)는 40mm 이하로 할 수 있다.
또한, 가시광선의 파장과 적외선의 파장이 서로 상이하므로 제1 렌즈(297a)와 가시광선 발신기(291) 사이의 거리(d1)와 제2 렌즈(297b)와 적외선 발신기(293) 사이의 거리(d2)는 서로 다르게 할 수 있다.
가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 서로 중첩되는 비율을 높이기 위하여 제1 렌즈(297a)의 중심과 제2 렌즈(297b)의 중심 사이의 거리(D)를 조절할 수 있다.
제1 렌즈(297a)와 제2 렌즈(297b)의 크기(R), 제1 렌즈(297a)와 가시광선 발신기(291) 사이의 거리(d1) 및 제2 렌즈(297b)와 적외선 발신기(293)의 사이의 거리(d2)를 전술한 바와 같이 설정한 경우, 제1 렌즈(297a)의 중심과 제2 렌즈(297b)의 중심 사이의 거리(D)는 20mm 이하로 정할 수 있다.
이와 같이 제1 렌즈(297a)의 중심과 제2 렌즈(297b)의 중심 사이의 거리(D)를 20mm 이하로 하는 경우, 가시광선 스팟(VL)과 적외선 스팟(IR)이 중첩되는 비율이 90% 이상이 된다.
또한, 사용자가 원격 장치(200)가 가리키는 위치를 명확히 인지할 수 있도록 광 스팟(LS)은 도 9에 도시된 바와 같이 다양한 형태를 갖을 수 있다.
사용자는 가시광선 스팟(VL)을 통하여 원격 장치(200)가 가리키는 위치를 인지하므로 가시광선 스팟(VL)이 도 9에 도시된 바와 같이 다양한 형태를 갖도록 할 수 있다.
가시광선 스팟(VL)이 다양한 형태를 갖게 하기 위하여 도 9에 도시된 광 스팟(LS)의 모양에 대응되는 패턴을 제1 렌즈(297a)에 형성할 수 있다. 또는, 도 9에 도시된 광 스팟(LS)의 모양에 대응되는 불투명 패턴이 형성된 광학 부재(미도시)를 제1 렌즈(297a)와 가시광선 발신기(291) 사이에 마련할 수도 있다.
이상에서는 원격 장치(200)의 구성 및 동작에 대하여 설명하였다.
이하에서는 청소 로봇(100)의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.
도 10은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 제어 구성을 도시한다. 또한, 도 11은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 외관을 도시하고, 도 12 및 도 13은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 내부를 도시하며, 도 14는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 저면을 도시한다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 청소 로봇(100)은 메인 바디(101)와 서브 바디(103)로 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 메인 바디(101)는 대략 반원기둥의 형태를 갖을 수 있고, 서브 바디(103)는 직육면체의 형태를 갖을 수 있다.
또한, 메인 바디(101) 및 서브 바디(103)의 내부 및 외부에는 청소 로봇(100)의 기능을 실현하기 위한 구성 부품이 마련된다.
구체적으로, 청소 로봇(100)은 사용자와 상호 작용하는 유저 인터페이스(120), 청소 로봇(100) 주변의 영상을 획득하는 영상 획득부(130), 장애물(O)을 감지하는 장애물 감지부(140), 청소 로봇(100)을 이동시키는 주행부(160), 청소 공간을 청소하는 청소부(170), 프로그램과 각종 데이터를 저장하는 저장부(180), 원격 장치(200)가 발신한 적외선을 수신하는 광 수신부(190) 및 청소 로봇(100)의 동작을 총괄 제어하는 로봇 제어부(110)를 포함할 수 있다.
유저 인터페이스(120)는 도 11에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)의 메인 바디(101) 상면에 마련될 수 있으며, 사용자로부터 제어 명령을 입력받는 입력 버튼(121)과 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시하는 디스플레이(123)를 포함할 수 있다.
입력 버튼(121)은 청소 로봇(100)을 턴온 또는 턴오프시키는 전원 버튼(121a), 청소 로봇(100)을 동작시키거나 정지시키는 동작/정지 버튼(121b), 청소 로봇(100)을 충전 스테이션(미도시)으로 복귀시키는 복귀 버튼(121c) 등을 포함할 수 있다.
또한, 입력 버튼(121)에 포함된 각각의 버튼은 사용자의 가압을 감지하는 푸시 스위치(push switch), 멤브레인 스위치(membrane) 또는 사용자의 신체 일부의 접촉을 감지하는 터치 스위치(touch switch)를 채용할 수 있다.
디스플레이(123)는 사용자가 입력한 제어 명령에 대응하여 청소 로봇(100)의 정보를 표시한다, 예를 들어, 디스플레이(123)는 청소 로봇(100)의 동작 상태, 전원의 상태, 사용자가 선택한 청소 모드, 충전 스테이션으로의 복귀 여부 등을 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이(123)는 자체 발광이 가능한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)와 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 또는 별도의 발원을 구비하는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 등을 채용할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 실시 형태에 따라 유저 인터페이스(120)는 사용자로부터 제어 명령을 입력받고, 입력받은 제어 명령에 대응하는 동작 정보를 표시하는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel:TSP)을 포함할 수 있다.
터치 스크린 패널은 동작 정보 및 사용자가 입력할 수 있는 제어 명령을 표시하는 디스플레이, 사용자의 신체 일부가 접촉한 좌표를 검출하는 터치 패널(touch panel), 터치 패널이 검출한 접촉 좌표를 기초로 사용자가 입력한 제여 명령을 판단하는 터치 스크린 컨트롤러를 포함할 수 있다.
영상 획득부(130)는 청소 로봇(100) 주변의 영상을 획득하는 카메라 모듈(131)을 포함할 수 있다.
카메라 모듈(131)은 청소 로봇(100)에 포함된 서브 바디(103)의 상면에 마련될 수 있으며, 청소 로봇(100)의 상방으로부터 발산된 광을 집중시키는 렌즈, 광을 전기적 신호로 변환하는 영상 센서(image sensor)를 포함할 수 있다.
또한, 영상 센서는 CMOS(ComplementRRy Metal Oxide Semiconductor) 센서 또는 CCD(ChRRge coupled device) 센서를 채용할 수 있다.
특히, 카메라 모듈(131)은 청소 로봇(100) 주변의 영상을 로봇 제어부(110)가 처리할 수 있는 전기적 신호로 변환하고, 상방 영상에 대응하는 전기적 신호를 로봇 제어부(110)에 전달한다. 영상 획득부(130)가 제공한 영상은 로봇 제어부(110)가 청소 로봇(100)의 위치를 검출하는데 이용될 수 있다.
장애물 감지부(140)는 청소 로봇(100)의 이동을 방해하는 장애물(O)을 감지한다.
여기서, 장애물(O)이란 청소 공간의 바닥으로부터 돌출되어 청소 로봇(100)의 이동을 방해하는 모든 것을 의미하며, 테이블, 쇼파 등의 가구 뿐만 아니라 청소 공간을 구획하는 벽면도 장애물에 해당한다.
장애물 감지부(140)는 청소 로봇(100)의 전방을 향하여 광을 발신하는 광 발신 모듈(141), 장애물(O) 등으로부터 반사된 광을 수신하는 광 수신 모듈(143), 청소 로봇(100)의 측면을 향하여 광을 발신하고 장애물(O)로부터 반사되는 광을 수신하는 광 센서 모듈(145)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의한 청소 로봇(100)은 장애물(O)을 감지하기 위하여 적외선 등의 광을 이용하나 이에 한정되는 것은 아니며, 초음파 또는 전파 등을 이용할 수도 있다.
광 발신 모듈(141)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 광을 발신하는 광원(141a)과 발신된 광을 청소 바닥과 평행한 방향으로 확산시키는 광각 렌즈(141b)를 포함할 수 있다.
광원(141a)은 광 광을 여러 방향으로 발산하는 엘이디(Light Emitting Diode: LED) 또는 레이저(Light Amplification by Simulated Emission of Radiation: LASER) 다이오드를 채용할 수 있다.
광각 렌즈(141b)는 광각 렌즈(141b)는 광을 투과시킬 수 있는 재질로 구성될 수 있으며, 굴절 또는 전반사를 이용하여 광원(141a)으로부터 발산된 광을 청소 바닥과 평행한 방향으로 확산시킨다. 광각 렌즈(141b)로 인하여 광 발신 모듈(141)로부터 발신된 광은 청소 로봇(100)의 전방을 향하여 부채꼴 형태로 확산될 수 있다.(이하에서는 청소 바닥과 평행한 방향을 확산되어 부채꼴 형태를 갖는 광을 평면광이라 한다.)
또한, 광 발신 모듈(141)에 의하여 발신된 평면광이 도달하지 않는 부분이 최소가 되도록 장애물 감지부(140)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 복수의 광 발신 모듈(141)을 포함할 수 있다.
광 수신 모듈(143)은 장애물(O)로부터 반사된 광을 집중시키는 반사 미러(143a), 반사 미러(143a)에 의하여 반사된 광을 수신하는 영상 센서(143b)를 포함할 수 있다.
반사 미러(143a)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 영상 센서(143a) 위에 마련될 수 있으며, 꼭지점이 영상 센서(143a)를 향하는 원뿔 형태를 갖을 수 있다. 이오 같은 반사 미러(143a)는 장애물(O)로부터 반사된 반사광이 영상 센서(143b)를 향하여 반사시킨다.
영상 센서(143b)는 반사 미러(143a)의 아래에 마련될 수 있으며, 반사 미러(143a)에 의하여 반사된 광을 수신한다. 구체적으로, 영상 센서(143a)는 장애물(O)에 반사된 반사광에 의하여 반사 미러(143a)에 맺히는 2차원 영상을 획득할 수 있다. 여기서, 영상 센서(143a)는 광 센서가 2차원으로 배열된 2차원 영상 센서로 구성될 수 있다.
이때 영상 센서(143b)는 광 발신 모듈(141)의 광원(143a)이 발신하는 광과 같은 파장의 광을 수신할 수 있는 영상 센서(143b)를 채용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광원(141a)이 적외선 영역의 광을 발신하는 경우, 영상 센서(143b) 역시 적외선 영역의 영상을 획득할 수 있는 영상 센서(143b)를 채용하는 것이 바람직하다.
또한, 영상 센서(143b)는 CMOS(ComplementRRy Metal Oxide Semiconductor) 센서 또는 CCD(ChRRge coupled device) 센서를 채용할 수 있다.
이와 같은 광 수신 모듈(143)은 광 발신 모듈(141)과 다른 개수가 마련될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 광 발신 모듈(141)은 광각 렌즈(141b)를 이용하여 광원(141a)으로부터 발신된 광을 다양한 방향으로 확산시키고, 광 수신 모듈(143)은 반사 미러(143a)를 이용하여 다양한 방향의 광을 영상 센서(143a)로 집중시키므로, 장애물 감지부(140)는 서로 다른 개수의 광 발신 모듈(141)과 광 수신 모듈(143)를 포함할 수 있다.
광 센서 모듈(145)은 청소 로봇(100)의 좌측을 향하여 비스듬하게 광을 발신하고 장애물(O)로부터 반사되는 광을 수신하는 좌측 광 센서 모듈(145a) 및 청소 로봇(100)의 우측을 향하여 비스듬하게 광을 발신하고 장애물(O)로부터 반사되는 광을 수신하는 좌측 광 센서 모듈(145b)를 포함할 수 있다.
광 센서 모듈(145)는 장애물(O)의 검출 뿐만 아니라, 청소 로봇(100)의 주행에도 이용될 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇(100)이 장애물(O)과 일정한 거리를 유지하며 주행하는 장애물 외곽선 추종 주행의 경우, 광 센서 모듈(145)은 청소 로봇(100)의 측면과 장애물(O) 사이의 거리를 검출하고, 로봇 제어부(110)는 광 센서 모듈(145)의 검출 결과를 기초로 청소 로봇(100)이 장애물(O)과 일정한 거리를 유지하도록 주행부(160)를 제어할 수 있다.
광 센서 모듈(145)은 주로 청소 로봇(100)의 전방에 위치하는 장애물(O)을 감지하기 위한 광 발신 모듈(141)과 광 수신 모듈(143)을 보조하는 구성이며, 경우에 따라서 장애물 감지부(140)는 광 센서 모듈(145)을 포함하지 않을 수 있다.
주행부(160)는 청소 로봇(100)을 이동시키며, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 바퀴 구동 모터(161), 주행 바퀴(163) 및 캐스터 바퀴(155)를 포함할 수 있다.
주행 바퀴(163)는 메인 바디(101) 저면의 양단에 마련될 수 있으며, 청소 로봇(100)의 전방을 기준으로 청소 로봇(100)의 좌측에 마련되는 좌측 주행 바퀴(163a)와 청소 로봇(100)의 우측에 마련되는 우측 주행 바퀴(163b)를 포함할 수 있다.
또한, 주행 바퀴(163)는 바퀴 구동 모터(161)로부터 회전력을 제공받아 청소 로봇(100)을 이동시킨다.
바퀴 구동 모터(161)는 주행 바퀴(163)를 회전시키는 회전력을 생성하며, 좌측 주행 바퀴(163a)를 회전시키는 좌측 구동 모터(161a)와 우측 주행 바퀴(163b)를 회전시키는 우측 구동 모터(161b)를 포함한다.
좌측 구동 모터(161a)와 우측 구동 모터(161b)는 각각 로봇 제어부(110)로부터 구동 제어 신호를 수신하여 독립적으로 동작할 수 있다.
이와 같이 독립적으로 동작하는 좌측 구동 모터(161a)와 우측 구동 모터(161b)에 의하여 좌측 주행 바퀴(163a)와 우측 주행 바퀴(163b)는 서로 독립적으로 회전할 수 있다.
또한, 좌측 주행 바퀴(163a)와 우측 주행 바퀴(163b)가 독립적으로 회전할 수 있으므로 청소 로봇(100)는 전진 주행, 후진 주행, 회전 주행 및 제자리 회전 등 다양한 주행이 가능하다.
예를 들어, 좌우측 주행 바퀴(163a, 163b) 모두가 제1 방향으로 회전하면 청소 로봇(100)은 전방으로 직선 주행(전진)하고, 좌우측 주행 바퀴(163a, 163b) 모두가 제2 방향으로 회전하면 본체(101)는 후방으로 직선 주행(후진)할 수 있다.
또한, 좌우측 주행 바퀴(163a, 163b)가 같은 방향으로 회전하되, 서로 다른 속도로 회전하면 청소 로봇(100)은 우측 또는 좌측으로 회전 주행하며. 좌우측 주행 바퀴(163a, 163b)가 서로 다른 방향으로 회전하면 청소 로봇(100)은 제자리에서 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다.
캐스터 바퀴(165)는 메인 바디(101)의 저면에 설치되어 청소 로봇(100)의 이동 방향에 따라 캐스터 바퀴(165)의 회전축이 회전할 수 있다. 이와 같이 청소 로봇(100)의 이동 방향에 따라 바퀴의 회전축이 회전하는 캐스터 바퀴(165)는 청소 로봇(100)의 주행을 방해하지 않으며, 청소 로봇(100)이 안정된 자세를 유지한 채 주행할 수 있도록 한다.
또한, 이외에도 주행부(160)는 로봇 제어부(110)의 제어 신호에 따라 바퀴 구동 모터(163)에 구동 전류를 공급하는 모터 구동 회로(미도시), 바퀴 구동 모터(161)의 회전력을 주행 바퀴(163)에 전달하는 동력 전달 모듈(미도시), 바퀴 구동 모터(161) 또는 주행 바퀴(163)의 회전 변위 및 회전 속도를 검출하는 회전 감지 센서(미도시) 등을 더 포함할 수 있다.
청소부(170)는 청소 영역의 바닥의 먼지를 비산시키는 드럼 브러시(173), 드럼 브러시(173)를 회전시키는 브러시 구동 모터(171), 비산된 먼지를 흡입하는 먼지 흡입 팬(177), 먼지 흡입 팬(177)을 회전시키는 먼지 흡입 모터(175) 및 흡입된 먼지를 저장하는 먼지함(177)을 포함한다.
드럼 브러시(173)는 도 14에 도시된 바와 같이 서브 바디(103)의 저면에 형성된 먼지 흡입구(105)에 마련되며, 서브 바디(103)의 청소 바닥과 수평하게 마련된 회전축을 중심으로 회전하면서 청소 바닥의 먼지를 먼지 흡입구(105)를 내부로 비산시킨다.
브러시 구동 모터(171)는 드럼 브러시(173)에 인접하게 마련되어 로봇 제어부(110)의 청소 제어 신호에 따라 드럼 브러시(173)를 회전시킨다.
도면에는 도시되지 않았으나, 청소부(170)는 로봇 제어부(110)의 제어 신호에 따라 브러시 구동 모터(171)에 구동 전류를 공급하는 모터 구동 회로(미도시), 브러시 구동 모터(171)의 회전력을 드럼 브러시(173)에 전달하는 동력 전달 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
먼지 흡입 팬(177)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 메인 바디(101)에 마련되어, 드럼 브러시(173)에 의하여 비산된 먼지를 먼지함(179)으로 흡입한다.
먼지 흡입 모터(175)는 먼지 흡입 팬(177)과 인접한 위치에 마련되며, 로봇제어부(110)의 제어 신호에 의하여 먼지 흡입 팬(177)을 회전시킨다.
도면에는 도시되지 않았으나, 청소부(170)는 로봇 제어부(110)의 제어 신호에 따라 먼지 흡입 모터(175)에 구동 전류를 공급하는 모터 구동 회로(미도시), 먼지 흡입 모터(175)의 회전력을 먼지 흡입 팬(177)에 전달하는 동력 전달 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
먼지함(179)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 메인 바디(101)에 마련되며, 먼지 흡입 팬(177)에 의하여 흡입된 먼지를 저장한다.
또한, 청소부(170)는 서비 바디(103)의 먼지 흡입구(105)를 통하여 흡입된 먼지를 메인 바디(101)에 마련된 먼지함(179)까지 안내하는 먼지 안내관을 포함할 수 있다.
저장부(180)는 청소 로봇(100)을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터, 청소 로봇(100)이 주행 중에 획득한 청소 공간의 맵 정보를 저장할 수 있다.
저장부(180)는 아래에서 설명할 로봇 제어부(110)에 포함된 메모리(115)를 보조하는 보조 기억 장치로서 동작할 수 있으며, 청소 로봇(100)이 전원이 차단되더라도 저장된 데이터가 소멸되지 않는 비휘발성 저장 매체로 구성될 수 있다.
이와 같은 저장부(180)는 반도체 소자에 데이터를 저장하는 반도체 소자 드라이브(181), 자기 디스크에 데이터를 저장하는 자기 디스크 드라이브(183) 등을 포함할 수 있다.
광 수신부(190)는 원격 장치(200)가 발신한 적외선을 수신하는 복수의 적외선 수신기(191a, 191b, 191c, 191d, 191e, 191f: 191)와 복수의 적외선 수신기(191a~191f)가 수신한 적외선을 복조하여 사용자의 제어 명령을 획득하는 적외선 복조기(193)를 포함한다.
복수의 적외선 수신기(191a~191f)는 좌측 후방에 마련된 좌측 후방 적외선 수신기(191a), 좌측에 마련되는 좌측 적외선 수신기(191b), 좌측 전방에 마련되는 좌측 전방 적외선 수신기(191c), 우측 전방에 마련되는 우측 전방 적외선 수신기(191d), 우측에 마련되는 우측 적외선 수신기(191e) 및 우측 후방에 마련되는 우측 후방 적외선 수신기(191f)를 포함한다.
복수의 적외선 수신기(191a~191f)는 청소 로봇(100)의 외곽을 따라 마련되어 사방으로부터 전파되는 적외선을 수신할 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)은 복수의 적외선 수신기(191a~191f) 가운데 원격 장치(200)가 발신한 적외선을 수신하는 적외선 수신기의 위치에 따라 원격 장치(200)가 가리키는 위치(광 스팟의 위치)를 판단할 수 있다.
원격 장치(200)가 발신한 적외선을 수신하는 적외선 수신기의 위치에 따라 원격 장치(200)가 가리키는 위치(광 스팟의 위치)가 판단하는 방법은 아래에서 자세하게 설명한다.
적외선 복조기(193)는 적외선 수신기(191)가 수신한 적외선을 복조한다. 원격 장치(200)에 포함된 적외선 변조기(295)는 사용자의 제어 명령에 따라 적외선을 변조하며, 청소 로봇(100)의 적외선 복조기(193)는 원격 장치(200)가 변조한 적외선을 복조하고 사용자의 제어 명령을 획득한다.
또한, 적외선 복조기(193)는 획득한 제어 명령을 로봇 제어부(110)에 제공한다.
로봇 제어부(110)는 청소 로봇(100)의 동작을 총괄 제어한다.
구체적으로, 로봇 제어부(110)는 청소 로봇(100)에 포함된 각종 구성 장치와 로봇 제어부(110) 사이에서의 데이터 출입을 매개하는 입출력 인터페이스(117), 프로그램 및 데이터를 기억하는 메모리(115), 영상 처리를 수행하는 그래픽 프로세서(113) 및 메모리(113)에 기억된 프로그램 및 데이터에 따라 연산 동작을 수행하는 메인 프로세서(111), 입출력 인터페이스(117), 메모리(115), 그래픽 프로세서(113) 및 메인 프로세서(111) 사이의 데이터 송수신의 통로가 되는 시스템 버스(119)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(117)는 영상 획득부(130)로부터 수신된 영상, 장애물 감지부(140)가 감지한 장애물 감지 결과, 접촉 감지부(150)가 감지한 접촉 감지 결과 등을 수신하고, 이를 시스템 버스(119)를 통하여 메인 프로세서(111), 그래픽 프로세서(113), 메모리(115) 등으로 전송한다.
뿐만 아니라, 입출력 인터페이스(117)는 메인 프로세서(111)가 출력하는 각종 제어 신호를 주행부(160) 또는 청소부(170)에 전달할 수 있다.
메모리(115)는 청소 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장부(180)로부터 불러와 기억하거나, 영상 획득부(130)가 획득한 영상 또는 장애물 감지부(140)가 감지한 장애물 감지 결과 등을 임시로 기억할 수 있다.
메모리(115)는 S램, D랩 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서 메모리(115)는 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다.
그래픽 프로세서(113)는 영상 획득부(130)가 획득한 영상을 메모리(115) 또는 저장부(180)에 저장할 수 있는 포맷으로 변환하거나, 영상 획득부(130)가 획득한 영상의 해상도 또는 크기를 변경할 수 있다.
또한, 그래픽 프로세서(113)는 장애물 감지부(150)가 획득한 반사광 영상을 메인 프로세서(111)가 처리할 수 있는 포맷으로 변환할 수도 있다.
메인 프로세서(111)는 메모리(115)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 영상 획득부(130), 장애물 감지부(140), 접촉 감지부(150)의 감지 결과를 처리하거나, 주행부(160) 및 청소부(170)를 제어하기 위한 연산 동작을 수행한다.
예를 들어, 메인 프로세서(111)는 영상 획득부(130)가 획득한 영상을 기초로 청소 로봇(100)의 위치를 산출하거나, 장애물 감지부(150)가 획득한 영상을 기초로 장애물의 방향, 거리 및 크기를 산출할 수 있다.
또한, 메인 프로세서(111)는 장애물(O)의 방향, 거리 및 크기 등에 따라 장애물(O)을 회피할지 또는 장애물(O)과 접촉할지를 판단하기 위한 연산을 수행할 수 있다. 장애물(O)을 회피할 것으로 판단되면 메인 프로세서(111)는 장애물(O)을 회피하기 위한 주행 경로를 산출하고, 장애물(O)과 접촉할 것으로 판단되면 메인 프로세서(111)는 장애물(O)과 청소 로봇(100)을 정렬시키기 위한 주행 경로를 산출할 수 있다.
또한, 메인 프로세서(111)는 산출된 주행 경로를 따라 청소 로봇(100)이 이동하도록 주행부(160)에 제공할 주행 제어 데이터를 생성할 수 있다.
이와 같은 로봇 제어부(110)는 청소 로봇(100)이 청소 바닥을 주행하도록 주행부(160)를 제어하고, 청소 로봇(100)이 주행 중에 청소 바닥을 청소하도록 청소부(170)를 제어할 수 있다.
또한, 로봇 제어부(110)는 장애물 감지부(140)의 장애물 감지 신호를 기초로 장애물(O)의 위치 및 크기 등을 검출할 수 있다.
이하에서 설명할 청소 로봇(100)의 동작은 로봇 제어부(110)의 제어 동작에 의한 동작으로 해석할 수 있다.
이하에서는 설명한 장애물 감지부(140)가 장애물(O)을 감지하는 방법에 대하여 설명한다.
도 15는 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함되는 장애물 감지부가 광을 발신하는 일 예를 도시하고, 도 16은 일 실시예에 의한 청소 로봇에 포함되는 장애물 감지부가 장애물에 반사된 광을 수신하는 일 예를 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이 장애물 감지부(140)는 광 발신 모듈(141), 광 수신 모듈(143) 및 광 센서 모듈(145)을 포함할 수 있다.
장애물 감지부(140)에 포함된 광 발신 모듈(141)은 청소 로봇(100)의 전방을 향하여 광을 발신할 수 있으며, 광 발신 모듈(141)에 의하여 전방을 향하여 발신된 광은 도 15에 도시된 바와 같이 부채꼴 형상으로 확산된다.
청소 로봇(100)의 전방에 장애물(O)이 위치하지 않는 경우, 광 발신 모듈(141)로부터 발산된 광을 청소 로봇(100)의 전방을 향하여 진행하여, 광 수신 모듈(143)은 장애물(O)로부터 반사되는 광을 수신하지 못할 것이다.
청소 로봇(100)의 전방에 장애물(O)이 위치하는 경우, 광은 장애물(O)에서 반사될 것이다. 이때, 장애물(O)에서 반사된 광은 도 10에 도신된 바와 같이 다양한 방향으로 반사되는데 이를 "난반사"라 한다.
이와 같이 장애물(O)로부터 반사된 반사광 중 일부는 도 16에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)의 광 수신 모듈(143)로 향할 수 있다.
광 수신 모듈(143)로 향하는 반사광은 반사 미러(143a)에 의하여 반사되어, 그 진행 경로가 영상 센서(143b)를 향하게 되며, 영상 센서(143b)는 반사 미러(143a)로부터 반사된 반사광을 수신한다.
이때, 반사광은 장애물(O)의 다양한 위치에서 반사되므로 영상 센서(143b)는 반사광 영상을 획득할 수 있으며, 장애물 감지부(140)는 반사광 영상을 기초로 장애물(O)과의 거리 및 방향 등을 산출할 수 있다.
구체적으로, 광 발신 모듈(143)과 장애물(O) 사이에 따라 장애물(O)로부터 반사된 광이 반사 미러(143a)에 입사되는 입사각이 달라진다. 또한, 서로 다른 입사각으로 반사 미러(143a)에 입사된 광은 영상 센서(143b)의 서로 다른 위치에서 수신된다. 그 결과, 광 발신 모듈(143)과 장애물(O) 사이의 거리에 따라 영상 센서(143b)가 반사광을 수신하는 위치가 상이해진다. 즉, 광 발신 모듈(143)과 장애물(O) 사이의 거리에 따라 영상 센서(143b)가 획득하는 반사광 영상이 달라진다.
예를 들어, 청소 로봇(100)으로부터 먼 거리에 위치하는 장애물(O)로부터 반사된 광은 반사 미러(143a)로 입사되는 입사각이 크고, 반사 미러(143a)의 꼭지점으로부터 먼 거리의 위치에 반사광 영상이 생성될 것이다. 또한, 청소 로봇(100)으로부터 가까운 거리에 위치하는 장애물(O)로부터 반사된 광을 반사 미러(143a)로 입사되는 입사각이 작고, 반사 미러(143a)의 꼭지점으로부터 가까운 거리의 위치에 반사광 영상이 생성될 것이다.
장애물(O)의 방향에 따라 장애물(O)로부터 반사된 광이 입사되는 반사 미러(143a)에 입사되는 위치가 달라진다. 또한, 반사 미러(143a)의 서로 다른 위치에서 반사된 반사광은 영상 센서(143b)의 서로 다른 위치에서 수신된다. 그 결과, 장애물(O)의 방향에 따라 영상 센서(143b)가 반사광을 수신하는 위치가 상이해진다. 즉, 청소 로봇(100)을 기준으로 장애물(O)의 방향에 따라 영상 센서(143b)가 획득하는 반사광 영상이 달라진다.
이와 같이 청소 로봇(100)은 영상 센서(143b)가 수신한 반사광 영상에 따라 장애물(O)의 방향 및 거리를 산출할 수 있다.
이상에서는 광원(141a) 및 광각 렌즈(141b)를 포함하는 광 발신 모듈(141)과 반사 미러(143a)와 영상 센서(143b)를 포함하는 광 수신 모듈(143)에 대하여 설명하였으나, 광 발신 모듈(141)과 광 수신 모듈(143)이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 장애물 감지부(140)는 전방을 향하여 직선 형태의 광을 발신하고, 장애물(O)로부터 반사되는 반사광을 이용하여 장애물(O)의 위치를 검출할 수도 있다.
광 센서 모듈(145)은 청소 로봇(100)의 측방을 향하여 직선 형태의 광을 발신하고, 청소 로봇(100)의 측방에 위치하는 장애물(O)로부터 반사되는 반사광을 수신할 수 있다.
또한, 광 센서 모듈(145)은 수신된 반사광과 관련된 정보를 제어부(110)에 전달하고, 제어부(110)는 반사광과 관련된 정보를 기초로 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리를 산출할 수 있다.
예를 들어, 광 센서 모듈(145)은 수신된 반사광의 세기를 제어부(110)에 전달할 수 있으며, 제어부(110)는 반사광의 세기를 기초로 청소 로봇(100)과 장애물(O)의 사이의 거리를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 반사광의 세기가 강할수록 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리가 짧은 것으로 판단하고, 반사광의 세기가 약할수록 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리가 먼 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 광 센서 모듈(145)은 발산된 발신광과 수신된 반사광 사이의 시간 차이(Time of Fight: TOF)를 제어부(110)에 전달할 수 있으며, 제어부(110)는 TOF를 기초로 청소 로봇(100)과 장애물(O)의 사이의 거리를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 TOF가 작을수록 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리가 짧은 것으로 판단하고, TOF가 클수록 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리가 먼 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 광 센서 모듈(145)은 발신광이 발신된 발신 위치와 반사광이 수신된 수신 위치 사이의 거리를 제어부(110)에 전달할 수 있으며, 제어부(110)는 발신 위치와 수신 위치 사이의 거리를 기초로 청소 로봇(100)과 장애물(O)의 사이의 거리를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 발신 위치와 수신 위치 사이의 거리가 가까울수록 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리가 짧은 것으로 판단하고, 발신 위치와 수신 위치 사이의 거리가 멀수록 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리가 먼 것으로 판단할 수 있다.
이하에서는 청소 로봇(100)이 광 스팟(LS)의 위치를 검출하는 방법에 대하여 설명한다.
도 17은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 원격 장치가 발신한 적외선을 감지할 수 있는 적외선 감지 영역의 일 예를 도시하고, 도 18은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 광 스팟의 위치를 검출하기 위하여 구획된 복수의 적외선 감지 영역의 일 예를 도시하며, 도 19는 적외선을 수신한 적외선 수신기에 따라 일 실시예에 의한 청소 로봇이 광 스팟의 위치를 검출하는 일 예를 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이 사용자가 원격 장치(200)를 이용하여 청소 로봇(100)를 이동시키는 경우, 원격 장치(200)는 청소 로봇(100)이 이동할 위치를 향하여 적외선을 발신하고, 청소 로봇(100)은 원격 장치(200)가 가리키는 청소 바닥에서 반사되는 적외선을 수신한다.
반사되는 적외선은 원격 장치(200)로부터 직접 발신된 적외선에 비하여 전파 거리가 짧기 때문에 청소 로봇(100)은 도 14에 도시된 바와 같은 적외선 수신 영역(RR) 안에서 반사되는 적외선을 수신할 수 있으며, 적외선 수신 영역(RR) 밖에서 반사되는 적외선은 수신할 수 없다.
구체적으로, 광 스팟(LS)이 적외선 수신 영역(RR) 내에 위치하는 경우, 청소 로봇(100)은 사용자의 제어 명령을 수신할 수 있고 광 스팟(LS)의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)은 적외선 수신 영역(RR) 내에 위치하는 제1 광 스팟(LS1)은 검출할 수 있으나, 적외선 수신 영역(RR) 밖에 위치하는 제2 광 스팟(LS2)은 검출할 수 없다.
또한, 청소 로봇(100)은 광 수신부(190)에 포함된 복수의 적외선 수신기(191a, 191b, 191c, 191d, 191e, 191f) 가운데 원격 장치(200)가 발신한 적외선을 수신하는 적외선 수신기에 따라 광 스팟(LS)의 위치를 검출할 수 있다.
청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)이 적외선을 수신할 수 있는 적외선 수신 영역(RR)을 복수의 적외선 수신 영역으로 구획할 수 있다.
예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이 적외선 수신 영역(RR)은 8개의 수신 영역으로 구획될 수 있다.
구체적으로, 적외선 수신 영역(RR)은 청소 로봇(100)의 전방에 위치하는 전방 수신 영역(FORR), 청소 로봇(100)의 우측 전방에 위치하는 우측 전방 수신 영역(RFRR), 청소 로봇(100)의 우측에 위치하는 우측 수신 영역(RSRR), 청소 로봇(100)의 우측 후방에 위치하는 우측 후방 수신 영역(RRRR), 청소 로봇(100)의 후방에 위치하는 후방 수신 영역(RERR), 청소 로봇(100)의 좌측 후방에 위치하는 좌측 후방 수신 영역(LRRR), 청소 로봇(100)의 좌측에 위치하는 좌측 수신 영역(LSRR) 및 청소 로봇(100)의 좌측 전방에 위치하는 좌측 전방 수신 영역(LFRR)으로 구획될 수 있다.
또한, 청소 로봇(100)은 적외선을 수신하는 적외선 수신기의 위치를 기초로 광 스팟(LS)이 위치하는 영역을 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이 좌측 전방 적외선 수신기(191c)와 우측 전방 적외선 수신기(191d)가 모두 적외선을 수신하는 경우, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 청소 로봇은 원격 장치(200)가 전방 수신 영역(FORR)을 가리키고 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 좌측 전방 적외선 수신기(191c)와 우측 전방 적외선 수신기(191d)와 함께 좌측 적외선 수신기(191b) 및 우측 적외선 수신기(191e)가 적외선을 수신하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
우측 전방 적외선 수신기(191d)가 적외선을 수신하는 경우, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 우측 전방 적외선 수신기(191d)와 우측 적외선 수신기(191e)가 적외선을 수신하거나, 우측 전방 적외선 수신기(191d), 우측 적외선 수신기(191e) 및 좌측 전방 적외선 수신기(191c)가 적외선을 수신하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
우측 적외선 수신기(191e)가 적외선을 수신하는 경우, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 우측 수신 영역(RSRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 우측 적외선 수신기(191e), 우측 전방 적외선 수신기(191d) 및 우측 후방 적외선 수신기(191f)가 적외선을 수신하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 우측 수신 영역(RSRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
우측 후방 수신기(191f)가 적외선을 수신하는 경우, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 우측 후방 수신 영역(RRRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 우측 후방 수신기(191f)와 우측 수신기(191e)가 적외선을 수신하거나, 우측 후방 수신기(191f), 우측 수신기(191e) 및 좌측 후방 수신기(191a)가 적외선을 수신하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 우측 후방 수신 영역(RRRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
좌측 후방 적외선 수신기(191a)와 우측 후방 적외선 수신기(191e) 모두 적외선을 수신하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 후방 수신 영역(RERR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
좌측 후방 적외선 수신기(191a)가 적외선을 수신하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 좌측 후방 적외선 수신기(191a)와 좌측 적외선 수신기(191b)가 적외선을 수신하거나 좌측 후방 적외선 수신기(191a), 좌측 적외선 수신기(191b) 및 우측 후방 적외선 수신기(191e)가 적외선을 수신하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
좌측 적외선 수신기(191b)가 적외선을 수신하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 좌측 수신 영역(LSRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 좌측 적외선 수신기(191b), 좌측 후방 적외선 수신기(191a) 및 좌측 전방 적외선 수신기(191c)가 적외선을 수신하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 좌측 수신 영역(LSRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
좌측 전방 적외선 수신기(191c)가 적외선을 수신하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 좌측 전방 적외선 수신기(191c)와 좌측 적외선 수신기(191b)가 적외선을 수신하거나, 좌측 전방 적외선 수신기(191c), 좌측 적외선 수신기(191b) 및 우측 적외선 수신기(191d)가 적외선을 수신하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
이상에서는 적외선 수신 영역(RR)은 8개의 수신 영역으로 구획되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 적외선 수신 영역(RR)은 7개 이하 또는 9개 이상의 수신 영역으로 구획될 수도 있다.
또한, 도 18 및 도 19에 도시된 방법은 청소 로봇(100)이 사용자가 원격 장치(200)를 이용하여 가리키는 위치(광스팟의 위치)를 검출하는 방법의 일 예에 불과하며, 청소 로봇(100)은 다양한 방법으로 사용자가 가리키는 위치를 검출할 수 있다.
예를 들어, 청소 로봇(100)은 복수의 적외선 수신기가 수신하는 적외선의 세기를 기초로 복수의 적외선 수신기와 광 스팟 사이의 거리를 산출하고, 삼각 측정법 등을 이용하여 청소 로봇(100)을 원점으로 하는 광 스팟의 상대 좌표를 산출할 수도 있다.
이상에서는 청소 로봇(100)의 구성에 대하여 설명하였다.
이하에서는 청소 로봇(100)의 동작에 대하여 설명한다.
도 20은 일 실시예에 의한 청소 로봇의 드래그 주행의 동작 순서를 도시하고, 도 21 및 도 23은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 광 스팟을 추종하는 일 예를 도시한다.
도 20 내지 도 23을 참조하여, 청소 로봇(100)의 드래그 주행(1000)에 대하여 설명한다. 여기서 드래그 주행(1000)은 청소 로봇(100)이 사용자가 원격 장치(200)을 이용하여 가리키는 위치를 향하여 이동하는 주행을 의미한다.
청소 로봇(100)은 원격 장치(200)로부터 드래그 명령이 수신되는지를 판단한다(1010).
사용자는 원격 장치(200)의 입력 버튼부(220)를 이용하여 청소 로봇(100)에 드래그 명령을 입력할 수 있다.
사용자가 청소 로봇(100)이 이동할 위치(청소 영역의 바닥)를 가리키면서 원격 장치(200)에 드래그 명령을 입력하면, 원격 장치(200)는 드래그 명령에 따라 적외선을 변조하고, 변조된 적외선을 가시광선과 함께 청소 로봇(100)이 이동할 위치에 조사한다.
이와 같이 원격 장치(200)가 발신한 가시광선과 적외선은 청소 로봇이 이동할 위치에 광 스팟(LS)을 형성하며, 청소 영역의 바닥으로부터 반사된다.
청소 로봇(100)은 청소 영역의 바닥에서 반사된 적외선을 광 수신부(190)를 통하여 수신하고, 수신한 적외선을 복조하여 드래그 명령을 획득할 수 있다.
드래그 명령이 수신되지 않으면(1010의 아니오), 청소 로봇(100)은 이전에 수행 중인 동작을 계속한다.
드래그 명령이 수신되면(1010의 예), 청소 로봇(100)은 광 수신부(190)를 통하여 광 스팟(LS)의 위치를 검출한다(1020).
앞서 설명한 바와 같이 원격 장치(200)가 청소 영역의 바닥을 향하여 적외선을 조사하면 청소 로봇(100)은 청소 영역의 바닥에서 반사된 적외선을 광 수신부(190)를 통하여 수신할 수 있다.
또한, 청소 로봇(100)은 적외선을 수신할 수 있는 적외선 수신 영역(RR)을 복수의 영역으로 구획하고, 복수의 적외선 수신기(191a~191f) 가운데 원격 장치(200)가 발신한 적외선을 수신한 적외선 수신기에 따라 광 스팟(LS)의 위치하는 영역을 판단할 수 있다.
광 스팟(LS)의 상대적 위치를 검출한 이후, 청소 로봇(100)은 검출된 광 스팟(LS)을 향하여 이동한다(1030).
청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 청소 로봇(100)의 전방에 위치하도록 제자리에서 회전한 이후 광 스팟(LS)을 향하여 직선 이동할 수 있다.
광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR)에 위치하면, 청소 로봇(100)은 도 21의 (a)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)을 향하여 반시계 방향으로 대략 45도 회전한다. 이후, 청소 로봇(100)은 도 21의 (b)에 도시된 바와 같이 광 스팟(100)을 향하여 직진할 수 있다.
또한, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치에 따라 청소 로봇(100)의 선속도와 각속도를 달리하여 광 스팟(LS)을 향하여 곡선 이동할 수 있다.
광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR)에 위치하면, 청소 로봇(100)은 도 22의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 부드러운 곡선을 그리면서 광 스팟(LS)을 향하여 곡선 주행한다.
구체적으로, 도 23의 (a)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR)에 위치하면, 청소 로봇(100)은 제1 선속도(v1)와 제1 각속도(ω1)로 이동할 수 있으며, 이때 제1 각속도(ω1)는 "0"일 수 있다. 다시 말해, 청소 로봇(100)은 제1 선속도(v1)로 광 스팟(LS)을 향하여 직진할 수 있다.
또한, 도 23의 (b)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR)에 위치하면, 청소 로봇(100)은 제2 선속도(v2)와 제2 각속도(ω2)로 이동할 수 있다.
이때, 제2 선속도(v2)는 앞서 설명한 제1 선속도(v1)보다 작을 수 있으며, 제2 각속도(ω2)는 "0"이 아닌 값으로 정할 수 있다. 다시 말해, 청소 로봇(100)는 제2 선속도(v2)와 제2 각속도(ω2)에 대응하는 제2 회전 반경(r2)을 갖는 회전 주행을 수행할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR)에 위치하는 경우, 청소 로봇(100)는 방향만 상이할 뿐 도 23의 (b)에 도시된 바와 같은 방식으로 이동할 수 있다.
또한, 도 23의 (c)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)이 좌측 수신 영역(LSRR)에 위치하면, 청소 로봇(100)은 제3 선속도(v3)와 제3 각속도(ω3)로 이동할 수 있다.
이때, 제3 선속도(v3)는 앞서 설명한 제2 선속도(v2)보다 작고, 제3 각속도(ω3)는 제2 각속도(ω2)보다 클 수 있다. 다시 말해, 청소 로봇(100)는 제3 선속도(v3)와 제3 각속도(ω3)에 대응하는 제3 회전 반경(r3)을 갖는 회전 주행을 수행하며, 제3 회전 반경(r3)은 제2 회전 반경(r2) 보다 작다.
도면에는 도시되지 않았으나, 광 스팟(LS)이 우측 수신 영역(RSRR)에 위치하는 경우, 청소 로봇(100)는 방향만 상이할 뿐 도 23의 (c)에 도시된 바와 같은 방식으로 이동할 수 있다.
또한, 도 23의 (d)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)이 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에 위치하면, 청소 로봇(100)은 제4 선속도(v4)와 제4 각속도(ω4)로 이동할 수 있다.
이때, 제4 선속도(v4)는 앞서 설명한 제3 선속도(v3)보다 작고, 제4 각속도(ω4)는 제3 각속도(ω3)보다 클 수 있다. 다시 말해, 청소 로봇(100)는 제4 선속도(v4)와 제4 각속도(ω4)에 대응하는 제4 회전 반경(r4)을 갖는 회전 주행을 수행하며, 제4 회전 반경(r4)은 제3 회전 반경(r3) 보다 작다.
이와 같이 제4 회전 반경(r4)을 제3 회전 반경(r3) 보다 작게 설정함으로써, 광 스팟(LS)이 후방에 위치할수록 청소 로봇(100)은 더욱 빠르게 진행 방향을 변경할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 광 스팟(LS)이 우측 후방 수신 영역(RRRR)에 위치하는 경우, 청소 로봇(100)는 방향만 상이할 뿐 도 23의 (d)에 도시된 바와 같은 방식으로 이동할 수 있다.
또한, 도 23의 (e)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)이 후방 수신 영역(LERR)에 위치하면, 청소 로봇(100)은 제5 선속도(v5)와 제5 각속도(ω5)로 이동할 수 있다.
이때, 제5 선속도(v5) 및 제5 각속도(ω5)는 앞서 설명한 제4 선속도(v4) 및 제4 각속도(ω4)와 동일할 수 있다. 다시 말해, 청소 로봇(100)는 제5 선속도(v5)와 제5 각속도(ω5)에 대응하는 제5 회전 반경(r5)을 갖는 회전 주행을 수행하며, 제5 회전 반경(r5)은 제4 회전 반경(r4)과 같을 수 있다.
다만, 제5 선속도(v5) 및 제5 각속도(ω5)와 제4 선속도(v4) 및 제4 각속도(ω4)가 동일한 것에 한정되는 것은 아니며, 제5 선속도(v5)는 앞서 설명한 제4 선속도(v4)보다 작고, 제5 각속도(ω5)는 제4 각속도(ω4)보다 클 수 있다.
앞서 설명한 바에 의하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 후방에 위치할수록 선속도는 작게하고 각속도는 크게 설정할 수 있다. 이와 같이 광 스팟(LS)이 후방에 위치할수록 선속도는 작게하고 각속도는 크게 설정함으로써 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)이 후방에 위치할수록 더욱 빠르게 진행 방향을 변경하고, 광 스팟(LS)의 위치에 빠르게 도달할 수 있다.
이후, 청소 로봇(100)은 드래그 명령의 수신이 중단되는지를 판단한다(1040). 즉, 청소 로봇(100)은 광 수신기(190)에 의하여 드래그 명령을 포함하는 적외선이 수신되지 않는지 판단한다.
드래그 명령의 수신은 다양한 이유로 인하여 중단될 수 있다.
예를 들어, 사용자가 드래그 명령을 중지하는 경우, 청소 로봇(100)은 드래그 명령을 포함하는 적외선을 수신하지 못할 수 있다.
청소 로봇(100)이 광 스팟(LS)의 위치에 도달하면 사용자는 드래그 명령을 중지할 수 있다. 즉, 사용자는 원격 장치(200)의 드래그 버튼(225)를 가압하는 것을 중지할 수 있다.
이와 같이 청소 로봇(100)이 지정된 위치에 도달한 경우, 드래그 명령의 수신이 중단될 수 있다.
다른 예로, 광 스팟(LS)이 청소 로봇(100)이 적외선을 수신할 수 있는 범위를 벗어나는 경우, 청소 로봇(100)은 드래그 명령을 포함하는 적외선을 수신하지 못할 수 있다.
사용자가 원격 장치(200)가 가리키는 위치를 빠르게 이동시키는 경우, 광 스팟(LS)은 청소 로봇(100)의 적외선 수신 범위(RR)를 벗어나게 된다.
이와 같이 광 스팟(LS)이 청소 로봇(100)의 적외선 수신 범위(RR)를 벗어나면 청소 로봇(100)은 드래그 명령을 포함하는 적외선을 수신하지 못하게 되어, 드래그 명령의 수신이 중단된다.
청소 로봇(100)이 지정된 위치에 도달하거나, 사용자가 청소 로봇(100)의 적외선 수신 범위 밖을 지시하게 되면 청소 로봇(100)은 드래그 명령을 포함하는 적외선을 수신하지 못할 수 있다.
드래그 명령의 수신이 계속되면(1040의 아니오), 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치 검출과 광 스팟(LS)으로의 이동을 반복한다.
드래그 명령의 수신이 중단되면(1040의 예), 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)으 추종을 중단한다.
드래그 주행(1000)이 중지되면, 청소 로봇(100)은 드래그 주행(1000) 전에 수행하던 동작을 수행하거나, 새로운 동작을 수행할 수 있다.
드래그 주행 중에 이동 경로 상에 장애물(O)이 감지되면, 청소 로봇(100)은 장애물(O)과의 충돌을 회피하여 광 스팟(LS)까지의 최단 경로로 이동할 수 있다.
이하에서는 드래그 주행 중인 청소 로봇(100)이 장애물(O)과의 충돌을 회피하는 충돌 회피 주행에 대하여 설명한다.
도 24는 일 실시예에 의한 청소 로봇의 충돌 회피 주행의 동작 방법을 도시하고, 도 25는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 장애물의 위치를 검출하는 일 예를 도시하며, 도 26은 일 실시예에 의한 청소 로봇이 장애물의 외곽선을 추종하는 일 예를 도시한다.
도 24 내지 도 26을 참조하여, 청소 로봇(100)의 충돌 회피 주행(1100)에 대하여 설명한다. 다만, 앞서 설명한 동작과 동일한 동작은 그 설명을 간략히 한다.
청소 로봇(100)은 원격 장치(200)로부터 드래그 명령이 수신되는지를 판단한다(1110).
사용자가 청소 로봇(100)이 이동할 위치(청소 영역의 바닥)를 가리키면서 원격 장치(200)에 드래그 명령을 입력하면, 원격 장치(200)는 드래그 명령에 따라 적외선을 변조하고, 변조된 적외선을 가시광선과 함께 청소 로봇(100)이 이동할 위치에 조사한다.
청소 로봇(100)은 청소 영역의 바닥으로부터 반사되는 적외선을 수신하고, 수신한 적외선을 복조하여 드래그 명령을 획득할 수 있다.
드래그 명령이 수신되지 않으면(1110의 아니오), 청소 로봇(100)은 이전에 수행 중인 동작을 계속한다.
드래그 명령이 수신되면(1010의 예), 청소 로봇(100)은 장애물(O)이 감지되는지 판단한다(1115).
청소 로봇(100)은 앞서 설명한 장애물 감지부(140)를 이용하여 청소 로봇(100)의 주행을 방해하는 장애물(O)을 감지할 수 있다.
청소 로봇(100)은 광 발신 모듈(141)과 광 수신 모듈(143)을 이용하여 청소 로봇(100) 전방에 위치하는 장애물(O)을 감지할 수 있다.
광 발신 모듈(141)은 청소 로봇(100)의 전방을 향하여 평면광을 발신하고, 광 수신 모듈(143)은 장애물(O)으로부터 반사된 반사광을 수신한다. 이와 같이 반사광은 장애물(O)의 여러 부분으로부터 반사되므로 광 수신 모듈(143)은 2차원의 반사광 영상을 수신할 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)은 광 수신 모듈(143)이 수신한 반사광 영상을 기초로 장애물(O)의 위치, 크기 등을 산출할 수 있다.
또한, 청소 로봇(100)은 광 센서 모듈(145)을 이용하여 청소 로봇(100) 측면에 위치하는 장애물(O)을 감지할 수 있다.
광 센서 모듈(145)은 청소 로봇(100)의 측면을 향하여 광을 발신하고 장애물(O)로부터 반사된 광을 수신한다. 또한, 청소 로봇(100)은 수신된 광을 분석하여 청소 로봇(100)과 장애물(O) 사이의 거리를 산출할 수 있다.
장애물(O)이 감지되지 않으면(1115의 아니오), 청소 로봇(100)은 광 수신부(190)를 통하여 광 스팟(LS)의 위치를 검출하고(1120), 검출된 광 스팟(LS)을 향하여 이동한다(1130).
광 스팟(LS)의 위치 검출과 광 스팟(LS)으로의 이동은 앞서 설명한 바와 같다.
또한, 청소 로봇(100)은 드래그 명령 수신이 중지되는지 판단한다(1140).
청소 로봇(100)이 지정된 위치에 도달하거나, 사용자가 청소 로봇(100)의 적외선 수신 범위 밖을 지시하게 되면 드래그 명령의 수신이 중단될 수 있다.
드래그 명령의 수신이 계속되면(1040의 아니오), 청소 로봇(100)은 장애물의 감지, 광 스팟(LS)의 위치 검출 및 광 스팟(LS)으로의 이동을 반복한다.
드래그 명령의 수신이 중단되면(1040의 예), 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)으 추종을 중단한다.
장애물(O)이 감지되면(1115의 예), 청소 로봇(100)은 광스팟(LS)의 위치를 검출한다(1150).
청소 로봇(100)은 앞서 설명한 바와 같이 광 수신부(190)에 포함된 복수의 적외선 수신기(191a~191f) 가운데 원격 장치(200)가 발신한 적외선을 수신한 적외선 수신기의 위치를 기초로 광 스팟(LS)의 위치를 판단할 수 있다.
구체적으로, 청소 로봇(100)은 청소 로봇(100)이 적외선을 수신할 수 있는 적외선 수신 영역(RR)을 복수의 적외선 수신 영역(FORR, RFRR, RSRR, RRRR, RERR, LRRR, LSRR, LFRR)으로 구획하고, 적외선을 수신하는 적외선 수신기의 위치를 기초로 광 스팟(LS)이 위치하는 영역을 판단할 수 있다.
이후, 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 위치를 검출한다(1160).
청소 로봇(100)은 장애물 감지부(140)를 이용하여 장애물(O)의 위치를 검출할 수 있다.
예를 들어, 도 25에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)은 장애물 감지부(140)가 장애물(O)을 검출할 수 있는 장애물 검출 영역(DR)을 복수의 영역으로 구획하고, 장애물(O)이 어느 영역에 위치하는지를 판단할 수 있다.
장애물 검출 영역(DR)은 청소 로봇(100)의 좌측에 위치하는 좌측 검출 영역(LSDR), 청소 로봇(100)의 좌측 전방에 위치하는 좌측 전방 검출 영역(LFDR), 청소 로봇(100)의 우측 전방에 위치하는 우측 전방 검출 영역(RFDR) 및 청소 로봇(100)의 우측에 위치하는 우측 검출 영역(RSDR)으로 구획될 수 있다.
청소 로봇(100)은 장애물 감지부(140)에 포함된 좌측 광 센서 모듈(145a)에 의하여 장애물(O)이 감지되면 장애물(O)이 좌측 검출 영역(LSDR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있고, 우측 광 센서 모듈(145b)에 의하여 장애물(O)이 감지되면 장애물(O)이 우측 검출 영역(RSDR)에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)은 광 수신 모듈(143)이 수신하는 반사광 영상을 기초로 장애물(O)이 좌측 전방 검출 영역(LFDR)에 위치하는지 또는 우측 전방 검출 영역(RFDR)에 위치하는지를 판단할 수 있다.
이상에서 장애물 검출 영역(DR)은 4개의 검출 영역으로 구획되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 장애물 검출 영역(DR)은 3개 이하 또는 5개 이상의 검출 영역으로 구획될 수도 있다.
또한, 청소 로봇(100)이 장애물(O)의 위치를 검출하는 방법의 일 예에 불과하며, 청소 로봇(100)은 다양한 방법으로 장애물(O)의 위치를 검출할 수 있다.
광 스팟(O)의 위치와 장애물(O)의 위치를 검출한 이후 청소 로봇(100)은 장애물과 충돌을 회피하기 위한 외곽선 추종 주행의 방향을 선택한다(1170).
장애물(O)이 감지되는 경우, 청소 로봇(100)은 장애물(O)과의 충돌을 회피하고 광 스팟(O)을 향하여 이동하기 위하여 장애물(O)의 외곽선과 나란히 이동하는 외곽선 추종 주행을 수행한다.
외곽선 추종 주행은 도 26에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)의 우측면이 장애물(O)과 일정한 거리를 유지하면서 주행하는 우측 추종 주행(RWF)과 청소 로봇(100)의 좌측면이 장애물(O)과 일정한 거리를 유지하면서 주행하는 좌측 추종 주행(LWF)을 포함할 수 있다.
드래그 주행 중에 장애물(O)이 감지되면 청소 로봇(100)은 최단 경로로 광 스팟(O)의 위치까지 주행하기 위하여 광 스팟(O)의 위치와 장애물(O)의 위치를 기초로 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택할 수 있다.
이와 같이, 청소 로봇(100)이 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택하는 추종 주행 선택 방법은 아래에서 자세하게 설명한다.
장애물(O)의 외곽선을 추종하는 방향이 선택되면, 청소 로봇(100)은 선택된 방향으로 따라 장애물(O)의 외곽선과 나란하게 주행한다(1180).
청소 로봇(100)의 제어부(110)는 청소 로봇(100)의 좌측면 또는 우측면이 장애물(O)의 외곽선과 일정한 거리를 유지하면서 주행하도록 주행부(160)를 제어할 수 있다.
이후, 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 외곽선 추종 종료 조건이 만족되는지 판단한다(1190).
광 스팟(LS)의 위치가 장애물(O)과 반대편에 위치하거나, 광 스팟(LS)이 청소 로봇(100)의 주행 방향과 반대 방향에 위치하면 청소 로봇(100)은 외곽선 추종 주행을 중단하고, 광 스팟(LS)을 추종하는 드래그 주행을 수행한다.
청소 로봇(100)이 외곽선 추종 주행을 중단하고, 드래그 주행을 개시하는 조건에 대해서는 아래에서 자세하게 설명한다.
외곽선 추종 종료 조건이 만족되지 않으면(1190의 아니오), 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치 검출, 장애물의 위치 검출(O) 및 장애물(O)의 외곽선 추종을 반복한다.
외곽선 추종 종료 조건이 만족되면(1190의 예), 청소 로봇(100)은 드래그 명령 수신이 중지되는지 판단한다(1140).
드래그 명령의 수신이 계속되면(1040의 아니오), 청소 로봇(100)은 장애물의 감지, 광 스팟(LS)의 위치 검출 및 광 스팟(LS)으로의 이동을 반복하고, 드래그 명령의 수신이 중단되면(1040의 예), 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)으 추종 및 장애물(O)의 외곽선 추종을 중단한다.
이하에서는 청소 로봇(100)이 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택하는 추종 주행 선택 방법에 대하여 설명한다.
도 27 내지 도 32는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 장애물 추종 방향을 선택하는 일 예를 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치와 장애물(O)의 위치에 따라 장애물(O)을 추종할 방향을 선택할 수 있다.
예를 들어, 장애물(O)이 좌측 전방 검출 영역(LFDR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 도 27에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)의 위치에 따라 청소 로봇(100)의 우측면이 장애물(O)과 일정한 거리를 유지하며 주행하는 우측 추종 주행(RWF)과 청소 로봇(100)의 좌측면이 장애물(O)과 일정한 거리를 유지하며 주행하는 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 도 27의 (a)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 좌측 전방 검출 영역(LFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR), 좌측 수신 영역(LSRR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행한다.
또한, 도 27의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 좌측 전방 검출 영역(LFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR), 우측 전방 수신 영역(RFRR), 우측 수신 영역(RSRR), 우측 후방 수신 영역(RRRR) 또는 후방 수신 영역(RERR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행한다.
이와 같이 장애물(O)이 좌측 전방 검출 영역(LFDR)에 위치하는 경우 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 위치를 기준으로 광 스팟(LS)의 상대적인 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 광 스팟(LS)이 장애물(O)의 좌측에 위치하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)을 향하여 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행하고, 광 스팟(LS)이 장애물(O)의 우측에 위치하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)을 향하여 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나 장애물(O)이 좌측 전방 검출 영역(LFDR)과 좌측 검출 영역(LSDR)에서 검출되는 경우에도 청소 로봇(100)은 이상에서 설명한 바와 같은 원칙으로 외곽선 추종 주행을 수행할 수 있다.
장애물(O)이 우측 전방 검출 영역(RFDR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 도 28에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)의 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 도 28의 (a)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 우측 전방 검출 영역(RFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR), 좌측 전방 수신 영역(LFRR), 좌측 수신 영역(LSRR), 좌측 후방 수신 영역(LRRR) 또는 후방 수신 영역(RERR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수 있다.
또한, 도 28의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 우측 전방 검출 영역(RFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR), 우측 수신 영역(RSRR) 또는 우측 후방 수신 영역(RRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다.
이와 같이 장애물(O)이 우측 전방 검출 영역(RFDR)에 위치하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 위치를 기준으로 광 스팟(LS)의 상대적인 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 광 스팟(LS)이 장애물(O)의 좌측에 위치하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)을 향하여 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행하고, 광 스팟(LS)이 장애물(O)의 우측에 위치하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)을 향하여 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나 장애물(O)이 우측 전방 검출 영역(RFDR)과 우측 검출 영역(RSDR)에서 검출되는 경우에도 청소 로봇(100)은 이상에서 설명한 바와 같은 원칙으로 외곽선 추종 주행을 수행할 수 있다.
장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치에 따라 도 29에 도시된 바와 같이 장애물(O)의 외곽선을 추종 주행할 수 있다.
구체적으로, 도 29의 (a)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR), 좌측 수신 영역(LSRR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행한다.
장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR)에 위치하는 경우, 청소 로봇(100)은 도 29의 (a)에 도시된 바와 같이 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 설정에 따라 청소 로봇(100)은 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수도 있다.
또한, 도 29의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR), 우측 수신 영역(RSRR) 또는 우측 후방 수신 영역(RRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행한다.
다른 예로, 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 후방 수신 영역(RERR)에 위치하는 경우, 청소 로봇(100)은 도 29의 (b)에 도시된 바와 같이 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 설정에 따라 청소 로봇(100)은 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수도 있다.
이와 같이 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)에 위치하는 경우 역시 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 광 스팟(LS)이 좌측에 위치하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)을 향하여 좌회전 이후 우측 추종 주행(RWF)을 수행하고, 광 스팟(LS)이 우측에 위치하면 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)을 향하여 우회전 이후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다.
종합하면, 장애물(O)이 청소 로봇(100)의 진행 방향 상에 위치하는 경우, 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 위치를 기준으로 광 스팟(LS)의 상대적인 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
또 다른 예로, 장애물(O)이 좌측 검출 영역(LSDR) 또는 우측 검출 영역(LRDR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 도 30에 도시된 바와 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 도 30의 (a)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 좌측 검출 영역(LSDR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 장애물(O)이 좌측 검출 영역(LSDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 좌측 수신 영역(LSRR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 좌회전 후 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수도 있다.
또한, 도 30의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 우측 검출 영역(RSDR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 장애물(O)이 우측 검출 영역(RSDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 우측 수신 영역(RSRR) 또는 우측 후방 수신 영역(RRRR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 우회전 후 좌측 추종 주행(RWF)을 수행할 수도 있다.
또 다른 예로, 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 좌측 검출 영역(LSDR)에서 검출되거나 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 우측 검출 영역(LRDR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 도 31의 (a)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 좌측 검출 영역(LSDR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 우회전 후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 좌측 검출 영역(LSDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 좌측 수신 영역(LSRR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 좌회전 후 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수도 있다.
도면에는 도시되지 않았으나 장애물(O)이 우측 전방 검출 영역(RFDR)과 좌측 검출 영역(LSDR)에서 검출되는 경우에도 청소 로봇(100)은 우회전 후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수 있다.
또한, 도 31의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 우측 검출 영역(RSDR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 좌회전 후 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 우측 검출 영역(RSDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 좌측 수신 영역(LSRR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 우회전 후 좌측 추종 주행(LWF)을 수행할 수도 있다.
도면에는 도시되지 않았으나 장애물(O)이 좌측 전방 검출 영역(LFDR)과 우측 검출 영역(RSDR)에서 검출되는 경우에도 청소 로봇(100)은 좌회전 후 우측 추종 주행(RWF)을 수행할 수 있다.
종합하면, 장애물(O)이 청소 로봇(100)의 측면에서 감지되는 경우, 장애물(O)이 감지된 측면이 장애물(O)과 미리 정해진 기준 거리를 유지하도록 외곽선 추종 주행을 수행한다.
또 다른 예로, 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로 도 32의 (a)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR), 좌측 수신 영역(LSRR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 좌회전 후 우측 추종 주행(RWF)할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR), 우측 수신 영역(RSRR) 또는 우측 후방 수신 영역(RRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 우회전 후 좌측 추종 주행(LWF)할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR) 또는 후방 수신 영역(RERR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 좌측 추종 주행(LWF)과 우측 추종 주행(RWF) 가운데 어느 하나를 임의로 선택할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 일 예에 불과하며 장애물(O)이 전방 검출 영역(LFDR, RFDR)과 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되는 경우 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치와 관계없이 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 임의로 선택할 수도 있다.
또 다른 예로, 장애물(O)이 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치에 따라 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로 도 32의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR), 좌측 수신 영역(LSRR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 좌측 추종 주행(RWF)할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 장애물(O)이 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되고, 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR), 우측 수신 영역(RSRR) 또는 우측 후방 수신 영역(RRRR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 우측 추종 주행(RWF)할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 장애물(O)이 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR) 또는 후방 수신 영역(RERR)에서 검출되는 경우, 청소 로봇(100)은 좌측 추종 주행(LWF)과 우측 추종 주행(RWF) 가운데 어느 하나를 임의로 선택할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 일 예에 불과하며 장애물(O)이 측면 검출 영역(LSDR, LRDR)에서 검출되는 경우 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치와 관계없이 우측 추종 주행(RWF)과 좌측 추종 주행(LWF) 가운데 어느 하나를 임의로 선택할 수도 있다.
청소 로봇(100)은 최초 장애물(O)이 감지될 때 외곽선 추종 주행을 위한 추종 방향을 선택한 후 외곽선 추종 주행으로부터 벗어날 때까지 앞서 선택된 외곽선 추종 주행을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 청소 로봇(100)은 주행 중에 장애물(O)이 감지되면 미리 정해진 주기 마다 외곽선 추종 방향을 선택할 수도 있다.
이하에서는 청소 로봇(100)이 외곽선 추종 주행 중에 외곽선 추종 주행으로부터 벗어난 외곽선 추종 이탈 방법에 대하여 설명한다.
도 33 및 도 34는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 외곽선 추종 주행으로부터 이탈하는 일 예를 도시한다.
외곽선 추종 주행 중에 도 33의 (a)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)이 장애물(O)과 반대편에 위치하거나 광 스팟(LS)이 청소 로봇(100)의 주행 방향과 반대 방향에 위치하면 청소 로봇(100)는 도 33의 (b)에 도시된 바와 같이 외곽선 추종 주행을 중단하고, 광 스팟(LS)을 추종하는 드래그 주행을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 34의 (a)에 도시된 바와 같이 좌측 추종 주행(LWF) 중에 광 스팟(LS)이 우측 전방 수신 영역(RFRR), 우측 수신 영역(RSRR), 우측 후방 수신 영역(RRRR), 후방 수신 영역(RERR) 또는 좌측 후방 수신 영역(LERR)에서 감지되면 청소 로봇(100)은 외곽선 추종 주행으로부터 벗어나 장애물(O)과 멀어지는 방향으로 회전 주행할 수 있다.
또한, 도 34의 (b)에 도시된 바와 같이 우측 추종 주행(RWF) 중에 광 스팟(LS)이 좌측 전방 수신 영역(LFRR), 좌측 수신 영역(LSRR), 좌측 후방 수신 영역(LRRR), 후방 수신 영역(RERR) 또는 우측 후방 수신 영역(RERR)에서 감지되면 청소 로봇(100)은 외곽선 추종 주행으로부터 벗어나 장애물(O)과 멀어지는 방향으로 회전 주행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 광 스팟(LS)이 장애물(O)과 반대편에 위치하거나 광 스팟(LS)이 청소 로봇(100)의 진행 방향의 반대 방향에 위치하면 청소 로봇(100)은 외곽선 추종 주행을 중단하고, 광 스팟(LS)을 추종하는 드래그 주행을 수행한다.
청소 로봇(100)이 드래그 주행을 수행하는 일 예에 대하여 설명한다.
도 35는 일 실시예에 의한 청소 로봇이 드래그 주행하는 일 예를 도시한다.
원격 장치(200)로부터 드래그 명령이 수신되면, 청소 로봇(100)은 도 35의 (a)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)을 추종하는 드래그 주행을 수행한다.
드래그 주행 중에 장애물(O)이 감지되면, 청소 로봇(100)은 광 스팟(O)의 위치 및 장애물(O)의 위치에 따라 청소 로봇(100)이 장애물(O)의 외곽선을 추종할 방향을 선택한다.
구체적으로, 도 35의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물(O)이 좌측 검출 영역(LSDR)과 좌측 전방 검출 영역(LFDR)에서 검출되고 광 스팟(LS)이 전방 수신 영역(FORR)에서 검출되면, 청소 로봇(100)은 도 35의 (c)에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)의 좌측면이 장애물(O)과 일정한 거리를 유지하며 주행하는 좌측 추종 주행(LWF)을 수행한다.
외곽선 추종 주행 중에 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)의 위치에 따라 외곽선 추종 주행을 계속하거나 외곽선 추종 주행으로부터 벗어날 수 있다.
예를 들어, 도 35의 (c)에 도시된 바와 같이 외곽선 추종 주행 중에 광 스팟(LS)이 장애물(O)과 같은 방향에 위치하면 청소 로봇(100)은 외곽선 추종 주행을 계속한다.
반면, 도 35의 (d)에 도시된 바와 같이 광 스팟(LS)이 장애물(O)과 반대편에 위치하면 청소 로봇(100)은 외곽선 추종 주행을 중단하고, 광 스팟(LS)을 추종하는 드래그 주행을 수행한다.
이상에서 설명한 청소 로봇(100)의 주행의 결과, 청소 로봇(100)은 도 35의 (e)에 도시된 바와 같은 주행 경로로 주행한다.
장애물(O)이 감지되지 않는 구간에서 청소 로봇(100)은 광 스팟(LS)을 추종하여 광 스팟(LS)의 이동 경로와 동일한 경로를 따라 이동하고, 장애물(O)이 감지되는 구간에서 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 외곽선을 추종하여 장애물(O)의 외곽선과 유사한 이동 경로를 따라 이동할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 드래그 명령이 수신되면 청소 로봇(100)은 원격 장치(200)에 의하여 생성되는 광 스팟(LS)을 추종하며, 광 스팟(LS)의 추종 중에 장애물(O)이 감지되면 청소 로봇(100)은 장애물(O)의 외곽선을 따라 주행할 수 있다.
이상에서는 개시된 발명의 일 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 이해될 수 없다.
100: 청소 로봇 110: 로봇 제어부
120: 유저 인터페이스 130: 영상 획득부
140: 장애물 감지부 160: 주행부
170: 청소부 180: 저장부
190: 광 수신부
200: 원격 장치 210: 원격 장치 제어부
220: 입력 버튼부 290: 광 발신부

Claims (20)

  1. 본체를 이동시키는 주행부;
    장애물을 감지하는 장애물 감지부;
    사용자의 제어 명령에 따라 변조된 광을 수신하는 광 수신부;
    상기 본체가 상기 광에 의하여 형성된 광 스팟을 추종하도록 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 장애물이 감지되면, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 광 스팟과 상기 장애물의 위치에 따라 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어하고,
    상기 제어부는,
    상기 장애물과의 충돌을 회피하여 상기 광 스팟까지의 최단 경로로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 본체의 우측이 상기 장애물을 향하도록 주행하는 우측 추종 주행과 상기 본체의 좌측이 상기 장애물을 향하도록 주행하는 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 청소 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 상기 광 스팟을 향하도록 회전한 후 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 우측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 상기 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 좌측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 상기 우측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 측면에 위치하면 상기 제어부는 상기 장애물의 위치에 따라 상기 본체가 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 우측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 우측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 좌측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 측면에 위치하면 상기 제어부는 상기 광 스팟과 상기 장애물의 위치에 따라 상기 본체가 상기 장애물의 외곽선을 추종하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 우측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 우측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 좌측에 위치하면 상기 제어부는 상기 본체가 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 장애물이 상기 본체의 진행 방향 및 상기 본체의 양측에 위치하면 상기 제어부는 상기 광 스팟의 위치에 따라 상기 본체가 상기 우측 추종 주행 또는 상기 좌측 추종 주행을 수행하도록 상기 주행부를 제어하는 청소 로봇.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 외곽선 추종 주행 중에 상기 광 스팟이 상기 장애물과 반대편에 위치하면 상기 제어부는 상기 광 스팟을 추종하는 청소 로봇.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 광 스팟을 검출할 수 있는 광 수신 영역을 방향에 따라 복수의 수신 영역으로 구획하고, 상기 복수의 수신 영역 가운데 상기 광 스팟이 위치하는 수신 영역을 판단하는 청소 로봇.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 장애물을 감지할 수 있는 장애물 검출 영역을 방향에 따라 복수의 검출 영역으로 구획하고, 상기 복수의 검출 영역 가운데 상기 장애물이 위치하는 검출 영역을 판단하는 청소 로봇.
  16. 사용자의 제어 명령에 따라 변조된 광을 수신하고;
    상기 광에 의하여 형성된 광 스팟을 추종하고;
    장애물이 감지되면, 상기 광 스팟과 상기 장애물의 위치에 따라 우측 추종 주행과 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하고,
    상기 장애물과의 충돌을 회피하여 상기 광 스팟 까지의 최단 경로로 이동하도록 주행부를 제어하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 청소 로봇의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 우측에 위치하면 상기 좌측 추종 주행을 수행하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 청소 로봇의 진행 방향에 위치하고 상기 광 스팟이 상기 장애물의 좌측에 위치하면 상기 우측 추종 주행을 수행하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 청소 로봇의 우측에 위치하면 상기 우측 추종 주행을 수행하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 우측 추종 주행과 상기 좌측 추종 주행 가운데 어느 하나를 수행하는 것은 상기 장애물이 상기 청소 로봇의 좌측에 위치하면 상기 좌측 추종 주행을 수행하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
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