KR102621350B1 - 로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법은, 진공 청소기가 주행하는 단계, 진공 청소기는 상기 주행에 기초한 청소 패턴 정보를 서버로 전송하는 단계, 서버는 청소 패턴 정보를 로봇 청소기로 전송하는 단계, 및, 로봇 청소기가 수신한 청소 패턴 정보에 기초하여 주행하는 단계를 포함함으로써, 로봇 청소기가 사용자의 청소 패턴에 따라 자동 청소를 수행할 수 있어, 청소 성능 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.

Description

로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법{Robot cleaner system and method for operating the same}
본 발명은 로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 사용자가 수동으로 조작하는 진공 청소기의 주행 정보에 연동하여 동작하는 로봇 청소기를 포함하는 로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
종래에는 가정이나 사무실 등의 소정 공간에서 사용되는 세탁기, 공기조화기, 청소기 등 홈 어플라이언스(Home appliance)들은 각각 개별적으로 고유의 기능과 동작을 수행하였다.
예를 들어, 냉장고는 음식물을 저장하고, 세탁기는 세탁물을 처리하며, 공기조화기는 실내 온도를 조정하고, 조리기기는 음식물을 조리하며, 청소기는 실내 바닥 등을 청소하는 기능 등을 수행한다.
근래에는, 다양한 통신 기술의 발달에 따라, 다수의 홈 어플라이언스들이 유/무선 통신으로 네트워크 연결되고 있다.
네트워크를 구성하는 홈 어플라이언스들은, 어느 하나의 기기에서 다른 기기로 데이터를 전송할 수 있고, 어느 하나의 기기에서 다른 기기의 정보를 확인할 수 있다.
또한, 휴대 단말기 등 스마트 기기(smart device)를 포함하여 네트워크를 구성함으로써, 사용자는 언제 어디서든 자신의 스마트 기기를 이용하여, 홈 어플라이언스들의 정보를 확인하고 제어할 수 있다.
이러한 가정 내 기기들의 네트워크는 스마트 홈(smart home)으로 불리기도 한다.
스마트 홈 기술과 관련하여 종래기술(공개번호 10-2015-0077231)은, 로봇 청소기가 청소 이력 정보를 생성하고, 요청시 외부 단말(예를 들어, 와이파이 모듈이 장착된 스마트폰)로 청소 이력 정보를 전송하고 있다.
즉, 사용자가 자신의 단말로 로봇 청소기에 청소 이력 정보를 요청하면, 로봇세탁 청소기는 사용자의 단말로 청소 이력 정보를 전송한다. 사용자는 로봇 청소기를 통한 청소 이력을 단말을 통하여 용이하게 파악할 수 있다.
상기 종래기술과 같이, 종래의 스마트 홈 기술은 다수의 기기들로 네트워크를 구성하면서도 특정 기기의 정보를 사용자에게 제공하거나 제어하는 수준에 머물러 있다.
따라서, 네트워크를 구성하는 홈 어플라이언스(Home appliance)들을, 연계 동작시켜 사용자의 이용 편의성을 증대하려는 다양한 방안이 연구되고 있다.
한편, 로봇 청소기는 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 자동으로 청소하는 기기이다.
로봇 청소기는 충전 가능한 배터리가 구비하며, 이동이 자유롭고 배터리의 동작전원을 이용한 스스로 이동이 가능하고, 이동 중 바닥면의 이물질을 흡입하여 청소를 실시하며, 필요 시 충전대로 복귀하여 배터리를 충전하도록 구성된다.
통상적으로 사용자가 수동으로 청소할 때 소정 영역 단위, 예를 들어, 방 단위로 청소하는 경우가 많다.
한편, 로봇 청소기는 청소 영역에 대한 좌표 정보에만 기반하여 임의로 복수 개의 영역으로 구분하여 청소를 수행한다.
이 경우에, 로봇 청소기가 구분하는 영역은 사용자가 실제 생활 공간을 구분하여 인지하고 있는 영역과 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기가 두개 이상의 방을 하나의 청소 영역으로 설정하거나, 하나의 방을 복수의 청소 영역으로 설정할 수 있다.
이에 따라, 로봇 청소기는 하나의 방의 청소가 완료되지 않은 경우에도 다른 방을 청소하고 다시 청소 완료되지 않은 방으로 돌아와 청소하는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 로봇 청소기는 하나의 방에서 비효율적인 주행 패턴으로 주행하며 청소하는 경우가 발생할 수 있다.
또한, 사용자가 수동으로 청소할 때 집중적으로 오랜 시간 힘들여 청소하는 영역을 로봇 청소기가 반영하지 못하고 다른 영역과 동일한 주행 패턴으로 청소할 수 있다.
따라서, 로봇 청소기의 청소 성능 및 사용자의 만족도가 저하될 수 있다.
그러므로, 사용자의 청소 패턴을 고려하여, 스마트(smart)한 자동 청소를 수행할 수 있는 로봇 청소기 및 이를 포함하는 로봇 청소기 시스템이 요구된다.
공개번호 10-2015-0077231 (공개일 2015년 7월 7일)
본 발명의 목적은, 로봇 청소기가 사용자의 청소 패턴에 따라 자동 청소를 수행할 수 있어, 청소 성능 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있는 로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 로봇 청소기가 청소를 수행한 영역을 사용자가 중복으로 청소할 필요가 없어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 사용자가 직접 청소를 수행한 영역을 로봇 청소기가 중복으로 청소할 필요가 없어, 로봇 청소기의 불필요하고 비효율적인 동작을 방지할 수 있는 로봇 청소기 시스템 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법은, 진공 청소기가 주행하는 단계, 진공 청소기는 상기 주행에 기초한 청소 패턴 정보를 서버로 전송하는 단계, 서버는 청소 패턴 정보를 로봇 청소기로 전송하는 단계, 및, 로봇 청소기가 수신한 청소 패턴 정보에 기초하여 주행하는 단계를 포함함으로써, 로봇 청소기가 사용자의 청소 패턴에 따라 자동 청소를 수행할 수 있어, 청소 성능 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법은, 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 로봇 청소기가 주행하여 청소하는 단계, 로봇 청소기가 복수의 영역 중 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 서버로 전송하는 단계, 및, 서버는 로봇 청소기가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 진공 청소기로 전송하는 단계를 포함함으로써, 로봇 청소기가 청소를 수행한 영역을 사용자가 중복으로 청소할 필요가 없어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법은, 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 진공 청소기가 주행하여 청소하는 단계; 진공 청소기가 복수의 영역 중 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 서버로 전송하는 단계, 및, 서버는 진공 청소기가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 로봇 청소기로 전송하는 단계를 포함함으로써, 사용자가 직접 청소를 수행한 영역을 로봇 청소기가 중복으로 청소할 필요가 없어, 로봇 청소기의 불필요하고 비효율적인 동작을 방지할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기 시스템은, 로봇 청소기, 진공 청소기, 및, 진공 청소기로부터 진공 청소기의 주행에 기초한 청소 패턴 정보를 수신하고, 수신한 청소 패턴 정보를 로봇 청소기로 전송하는 서버를 포함하고, 로봇 청소기는 서버로부터 수신한 청소 패턴 정보에 기초하여 주행하며 청소함으로써, 로봇 청소기가 사용자의 청소 패턴에 따라 자동 청소를 수행할 수 있어, 청소 성능 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기 시스템은, 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 주행하여 청소하는 로봇 청소기, 로봇 청소기로부터 복수의 영역 중 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 수신하는 서버, 및, 서버로부터 로봇 청소기가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 수신하는 진공 청소기를 포함함으로써, 로봇 청소기가 청소를 수행한 영역을 사용자가 중복으로 청소할 필요가 없어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기 시스템은 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 주행하여 청소하는 진공 청소기, 진공 청소기로부터 복수의 영역 중 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 수신하는 서버. 및, 서버로부터 진공 청소기가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 수신하는 로봇 청소기를 포함함으로써, 사용자가 직접 청소를 수행한 영역을 로봇 청소기가 중복으로 청소할 필요가 없어, 로봇 청소기의 불필요하고 비효율적인 동작을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 로봇 청소기가 사용자의 청소 패턴에 따라 자동 청소를 수행할 수 있어, 청소 성능 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 로봇 청소기가 청소를 수행한 영역을 사용자가 중복으로 청소할 필요가 없어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 사용자가 직접 청소를 수행한 영역을 로봇 청소기가 중복으로 청소할 필요가 없어, 로봇 청소기의 불필요하고 비효율적인 동작을 방지할 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 어플라이언스 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 및 로봇 청소기를 충전시키는 충전대를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 로봇 청소기의 상면부를 도시한 도이다.
도 5는 도 3에 도시된 로봇 청소기의 정면부를 도시한 도이다.
도 6은 도 3에 도시된 로봇 청소기의 저면부를 도시한 도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기의 구성이 도시된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 10은 도 1, 도 2의 서버의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 11은 본 발명의 로봇 청소기의 영역 구분 및 그에 따른 맵 생성의 예가 도시된 도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 17 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.
한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템은, 통신 모듈을 구비하여 다른 기기, 서버(70)와 통신하거나 네트워크에 접속할 수 있는 홈 어플라이언스(home appliance)들을 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 홈 어플라이언스에는 통신 모듈을 구비한 공조 기기(10), 청소기(20), 냉장고(31), 세탁기(32) 등이 해당될 수 있다.
한편, 상기 공조 기기(10)는 공기조화기(11), 공기 청정기(12, 13), 가습기(14), 후드(Hood, 15) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 진공 청소기는 실내의 바닥이나 카페트 등을 청소하기 위한 장치로서, 청소기 본체 내부에 구비되어 공기 흡입력을 발생시키는 모터와 팬 등으로 구성되는 공기 흡입장치의 구동에 의해 이물질이 포함된 공기를 외부로부터 흡입한 후, 이물질을 분리하여 집진하고, 이물질이 분리된 정화공기를 청소기 외부로 배출하는 장치이다.
진공 청소기는 사용자에 의해 직접 조작되는 수동 진공 청소기와 사용자의 조작 없이 스스로 청소를 수행하는 로봇 청소기를 포함할 수 있다.
본 발명에서 다른 설명이 없는한 진공 청소기(21)는 사용자에 의해 직접 조작되는 수동 진공 청소기를 의미한다.
홈 어플라이언스 네트워크 시스템에 포함되는 청소기(20)는, 진공 청소기(21), 로봇 청소기(22) 등일 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기(21)는 그 종류에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 진공 청소기(21)는 캐니스터형, 업라이트형, 드럼형, 핸디형 진공 청소기일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템은 상기 홈 어플라이언스 네트워크 시스템의 일부로서 구성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템은 진공 청소기(21), 로봇 청소기(22), 서버(70)를 포함할 수 있다.
여기서, 로봇 청소기는 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입한다. 또한, 로봇 청소기는 이에 마련된 장애물 센서, 기타 센서를 이용하여 청소 영역을 자동으로 주행하면서 청소하거나 로봇 청소기와 무선 접속된 원격제어장치를 이용하여 수동으로 로봇 청소기가 주행하면서 청소하도록 조종할수 있다.
한편, 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)가 구비하는 통신 모듈은 와이파이(wi-fi) 통신 모듈일 수 있으며, 본 발명은 통신 방식에 한정되지 않는다.
또는, 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 다른 종류의 통신 모듈을 구비하거나 복수의 통신 모듈을 구비할 수 있다. 예를 들어, 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 NFC 모듈, 지그비(zigbee) 통신 모듈, 블루투스(Bluetooth™) 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 와이파이(wi-fi) 통신 모듈 등을 통해 소정 서버(70)와 연결 가능하고, 원격 모니터링, 원격 제어 등 스마트 기능을 지원할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홈 어플라이언스 네트워크 시스템은, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(Tablet) PC 등 휴대 단말기(50)를 포함할 수 있다.
사용자는 휴대 단말기(50)를 통하여 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 내의 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)에 관한 정보를 확인하거나 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 어플라이언스 네트워크 시스템은, 복수의 사물인터넷(IoT) 기기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템은, 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32), 휴대 단말기(50), 사물인터넷(IoT) 기기들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홈 어플라이언스 네트워크 시스템은, 네트워크를 구성하는 통신 방식에 한정되지 않는다.
예를 들어, 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32), 휴대 단말기(50), 사물인터넷(IoT) 기기들은, 유/무선 공유기(미도시)를 통하여, 통신 연결될 수 있다.
또한, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 내의 기기들은 각각 개별적으로 통신 연결되는 메쉬 토폴로지(mesh topology)를 구성할 수 있다.
홈 어플라이언스 네트워크 시스템 내의 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 유/무선 공유기(미도시)를 경유하여 서버(70)나 휴대 단말기(50)와 통신할 수 있다. 또한 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 내의 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 이더넷(Ethernet)에 의해서 서버(70)나 휴대 단말기(50)와 통신할 수 있다.
한편, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템에 포함되는 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는, 기기들 간에 직접 또는 게이트웨이(Gateway)를 경유하여 네트워크 연결될 수 있다.
또한, 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는, 직접 또는 게이트웨이(미도시)를 경유하여 서버(70)와 통신 가능하도록 네트워크 연결될 수 있다.
한편, 상기 게이트웨이는 이더넷(Ethernet)에 의해서 서버(70)나 휴대 단말기(50)와 통신할 수 있다. 또한, 상기 게이트웨이는 유/무선 공유기를 경유하여 서버(70)나 휴대 단말기(50)와 통신할 수 있다.
홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 서버(70) 및/또는 게이트웨이에 기기 작동 상태 정보, 설정값 정보 등을 전송할 수 있다.
사용자는 휴대 단말기(50)를 통하여 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 내의 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)에 관한 정보를 확인하거나 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)를 제어할 수 있다.
한편, 상기 서버(70) 및/또는 게이트웨이(25)는 휴대 단말기(50) 등을 통한 사용자 명령 입력이 있거나, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 내의 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)에서 발생하는 특정 이벤트(event)에 대응하여, 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)들을 제어하는 신호를 각 기기로 전송할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는 상기 게이트웨이는 디스플레이, 오디오 출력부 등 출력 수단을 구비할 수 있다.
이 경우에, 상기 디스플레이와 오디오 출력부는 상기 게이트웨이에 저장되어 있거나, 수신되는 신호에 기초한 영상과 오디오를 출력할 수 있다.
예를 들어, 상기 게이트웨이(25)에 저장된 음악 파일을 재생하여 상기 오디오 출력부를 통하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이와 오디오 출력부는 상기 게이트웨이의 동작과 관련된 영상, 오디오 정보를 출력할 수 있다.
상기 서버(70)는 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32), 휴대 단말기(50), 기타 기기로부터 전달되는 정보를 저장 및 관리할 수 있다.
상기 서버(70)는 홈 어플라이언스의 제조사 또는 제조사가 서비스를 위탁한 회사가 운영하는 서버일 수 있다.
홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)와 관련된 정보는 상기 휴대 단말기(50)로 전송될 수 있고, 상기 휴대 단말기(50)는 상기 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)로부터 수신한 정보를 표시할 수 있다.
상기 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 상기 휴대 단말기(50)로부터 정보를 전달받거나 명령을 수신할 수 있다. 이때, 상기 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)는 상기 서버(70)로 각종 정보를 전송할 수 있고, 상기 서버(70)가 상기 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)로부터 수신한 정보의 일부 또는 전부를 상기 휴대 단말기(50)로 전송할 수 있다.
그리고, 상기 서버(70)는 상기 홈 어플라이언스(10, 20, 31, 32)로부터 수신한 정보 그 자체 또는 수신한 정보를 가공하여 상기 휴대 단말기(50)로 전송할 수 있다.
한편, 도 1에서는 상기 서버(70)가 하나인 경우를 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 시스템은 2개 이상의 서버와 연동하여 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템은 로봇 청소기(100), 진공 청소기(300), 서버(70)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)와 진공 청소기(300)는 카메라모듈과 통신 모듈을 포함할 수 있다.
로봇 청소기(100)와 진공 청소기(300)는 상기 카메라 모듈을 이용하여 영상 정보를 획득하여, 현재 위치의 파악, 주행 패턴 정보의 생성에 사용할 수 있다.
또한, 로봇 청소기(100), 진공 청소기(300), 서버(70)는 상호간에 데이터를 교환할 수 있다.
예를 들어, 로봇 청소기(100)는 주행하면서 생성한 맵(map) 정보를 서버(70)로 전송할 수 있다. 반대로, 맵 정보는 상기 서버(70)에서 로봇 청소기(100)로 전송될 수도 있다.
또한, 상기 진공 청소기(300)는 상기 서버(70)로부터 상기 맵 정보를 수신할 수 있다.
한편, 상기 진공 청소기(300)는 수신한 맵 정보를 참조하여, 구동시 현재 위치를 파악하고, 저장할 수 있다. 또한, 상기 진공 청소기(300)는 주행경로를 판별할 수 있고, 주행 시간, 주행경로 등 주행 정보를 저장할 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기(300)는 청소 패턴 정보를 생성하여 서버로 전송할 수 있다.
상기 청소 패턴 정보는 주행경로, 청소 시간, 청소한 영역 순서, 영역별 출력 레벨, 기준 시간 이상 청소하거나 기준치 이상으로 출력 레벨을 높여 청소한 집중 청소 영역 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 서버(70)는, 상기 로봇 청소기(100)와 상기 진공 청소기(300)로부터 수신되는 각종 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 실시예에 따라서는, 상기 서버(70)는, 상기 진공 청소기(200)의 주행 정보를 수신하여, 주행 정보에 기초하여 청소 패턴 정보를 생성할 수 있다.
한편, 상기 로봇 청소기(100)는 상기 서버(70)로부터 상기 청소 패턴 정보를 수신할 수 있고, 수신한 청소 패턴 정보를 저장할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기(100)는 상기 수신한 청소 패턴 정보에 따라 자동 청소를 수행할 수 있다.
즉, 상기 로봇 청소기(100)는 사용자가 상기 진공 청소기(300)를 수동으로 조작하여 청소한 청소 패턴 정보를 추종하여 동일한 패턴으로 자동 청소를 수행할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기(100)와 상기 진공 청소기(300)는 청소한 영역에 대한 정보를 교환하여 중복 청소를 방지할 수 있다.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템에 포함되는 각 기기들에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 및 로봇 청소기를 충전시키는 충전대를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 로봇 청소기의 상면부를 도시한 도이며, 도 5은 도 3에 도시된 로봇 청소기의 정면부를 도시한 도이고, 도 6은 도 3에 도시된 로봇 청소기의 저면부를 도시한 도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 본체(110)와, 본체(110) 주변의 영상을 획득하는 영상획득부(120)를 포함한다. 이하, 본체(110)의 각부분을 정의함에 있어서, 주행구역 내의 천장을 향하는 부분을 상면부(도 4 참조)로 정의하고, 주행구역 내의 바닥을 향하는 부분을 저면부(도 6 참조)로 정의하며, 상면부와 저면부 사이에서 본체(110)의 둘레를 이루는 부분 중 주행방향을 향하는 부분을 정면부(도 5 참조)라고 정의한다.
로봇 청소기(100)는 본체(110)를 이동시키는 주행부(160)를 포함한다. 주행부(160)는 본체(110)를 이동시키는 적어도 하나의 구동 바퀴(136)를 포함한다. 주행부(160)는 구동 바퀴(136)에 연결되어 구동 바퀴를 회전시키는 구동 모터(미도시)를 포함 한다. 구동 바퀴(136)는 본체(110)의 좌, 우 측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜(136(L))과 우륜(136(R))이라고 한다.
좌륜(136(L))과 우륜(136(R))은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 좌륜(136(L))을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 우륜(136(R))을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 좌륜(136(L))과 우륜(136(R))의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체(110)의 주행방향을 전환할 수 있다.
본체(110)의 저면부에는 공기의 흡입이 이루어지는 흡입구(110h)가 형성될 수 있으며, 본체(110) 내에는 흡입구(110h)를 통해 공기가 흡입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 흡입장치(미도시)와, 흡입구(110h)를 통해 공기와 함께 흡입된 먼지를 집진하는 먼지통(미도시)이 구비될 수 있다.
본체(110)는 로봇 청소기(100)를 구성하는 각종 부품들이 수용되는 공간을 형성하는 케이스(111)를 포함할 수 있다. 케이스(111)에는 상기 먼지통의 삽입과 탈거를 위한 개구부가 형성될 수 있고, 개구부를 여닫는 먼지통 커버(112)가 케이스(111)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.
흡입구(110h)를 통해 노출되는 솔들을 갖는 롤형의 메인 브러시(134)와, 본체(110)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 보조 브러시(135)가 구비될 수 있다. 이들 브러시(134, 135)들의 회전에 의해 주행구역 내 바닥으로부터 먼지들이 분리되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구(110h)를 통해 흡입되어 먼지통에 모인다.
배터리(138)는 구동 모터뿐만 아니라, 로봇 청소기(100)의 작동 전반에 필요한 전원을 공급한다. 배터리(138)가 방전될 시, 로봇 청소기(100)는 충전을 위해 충전대(200)로 복귀하는 주행을 실시할 수 있으며, 이러한 복귀 주행 중, 로봇 청소기(100)는 스스로 충전대(200)의 위치를 탐지할 수 있다.
충전대(200)는 소정의 복귀 신호를 송출하는 신호 송출부(미도시)를 포함할 수 있다. 복귀 신호는 초음파 신호 또는 적외선 신호일 수 있으나, 반드시 이에 한정되어야하는 것은 아니다.
로봇 청소기(100)는 복귀 신호를 수신하는 신호 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 충전대(200)는 신호 송출부를 통해 적외선 신호를 송출하고, 신호 감지부는 적외선 신호를 감지하는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 로봇 청소기(100)는 충전대(200)로부터 송출된 적외선 신호에 따라 충전대(200)의 위치로 이동하여 충전대(200)와 도킹(docking)한다. 이러한 도킹에 의해 로봇 청소기(100)의 충전 단자(133)와 충전대(200)의 충전 단자(210) 간에 충전에 이루어진다.
영상획득부(120)는 주행구역을 촬영하는 것으로, 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 디지털 카메라를 포함할 수 있다. 디지털 카메라는 적어도 하나의 광학렌즈와, 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수개의 광다이오드(photodiode, 예를들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를들어, CMOS image sensor)와, 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능하다.
바람직하게, 영상획득부(120)는 본체(110)의 상면부에 구비되어, 주행구역 내의 천장에 대한 영상을 획득하나, 영상획득부(120)의 위치와 촬영범위가 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를들어, 영상획득부(120)는 본체(110) 전방의 영상을 획득하도록 구비될 수도 있다.
또한, 로봇 청소기(100)는 전방의 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(131)를 더 포함할 수 있다. 로봇 청소기(100)는 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서(132)와, 바닥의 영상을 획득하는 하부 카메라 센서(139)를 더 포함할 수 있다.
또한, 로봇 청소기(100)는 On/Off 또는 각종 명령을 입력할 수 있는 조작부(137)를 포함한다. 조작부(137)를 통해 로봇 청소기(100)의 작동 전반에 필요한 각종 제어명령을 입력받을 수 있다. 또한, 로봇 청소기(100)는 출력부(미도시)를 포함하여, 예약 정보, 배터리 상태, 동작모드, 동작상태, 에러상태 등을 표시할 수 있다.
도 7을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 현재 위치를 인식하는 등 각종 정보를 처리하고 판단하는 제어부(140), 및 각종 데이터를 저장하는 저장부(150)를 포함한다. 또한, 로봇 청소기(100)는 외부 단말기와 데이터를 송수신하는 통신부(190)를 더 포함할 수 있다.
외부 단말기는 로봇 청소기(100)를 제어하기위한 어플리케이션을 구비하고, 어플리케이션의 실행을 통해 로봇 청소기(100)가 청소할 주행구역에 대한 맵을 표시하고, 맵 상에 특정 영역을 청소하도록 영역을 지정할 수 있다. 외부 단말기는 맵 설정을 위한 어플리케이션(application)이 탑재된 리모콘, PDA, 랩탑(laptop), 스마트 폰, 태블릿 등을 예로 들 수 있다.
외부 단말기는 로봇 청소기(100)와 통신하여, 맵과 함께 로봇 청소기의 현재 위치를 표시할 수 있으며, 복수의 영역에 대한 정보가 표시될 수 있다. 또한, 외부 단말기는 로봇 청소기의 주행에 따라 그 위치를 갱신하여 표시한다.
제어부(140)는 로봇 청소기(100)를 구성하는 영상획득부(120), 조작부(137), 주행부(160)를 제어하여, 로봇 청소기(100)의 동작 전반을 제어한다.
저장부(150)는 로봇 청소기(100)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 기록 매체는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장한 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함할 수 있다.
또한, 저장부(150)에는 주행구역에 대한 맵(Map)이 저장될 수 있다. 맵은 로봇 청소기(100)와 유선 또는 무선 통신을 통해 정보를 교환할 수 있는 외부 단말기, 서버 등에 의해 입력된 것일 수도 있고, 로봇 청소기(100)가 스스로 학습을 하여 생성한 것일 수도 있다.
맵에는 주행구역 내의 방들의 위치가 표시될 수 있다. 또한, 로봇 청소기(100)의 현재 위치가 맵 상에 표시될 수 있으며, 맵 상에서의 로봇 청소기(100)의 현재의 위치는 주행 과정에서 갱신될 수 있다. 외부 단말기는 저장부(150)에 저장된 맵과 동일한 맵을 저장한다.
상기 저장부(150)는 청소 이력 정보를 저장할수 있다. 이러한 청소 이력 정보는 청소를 수행할 때마다 생성될 수 있다.
제어부(140)는 주행제어모듈(141), 구역구분모듈(142), 학습모듈(143) 및 인식모듈(144)을 포함한다.
주행제어모듈(141)은 로봇 청소기(100)의 주행을 제어하는 것으로, 주행 설정에 따라 주행부(160)의 구동을 제어한다. 또한, 주행제어모듈(141)은 주행부(160)의 동작을 바탕으로 로봇 청소기(100)의 주행경로를 파악할 수 있다. 예를 들어, 주행제어모듈(141)은 구동 바퀴(136)의 회전속도를 바탕으로 로봇 청소기(100)의 현재 또는 과거의 이동속도, 주행한 거리 등을 파악할 수 있으며, 각 구동 바퀴(136(L), 136(R))의 회전 방향에 따라 현재 또는 과거의 방향 전환 과정 또한 파악할 수 있다. 이렇게 파악된 로봇 청소기(100)의 주행 정보를 바탕으로, 맵 상에서 로봇 청소기(100)의 위치가 갱신될 수 있다.
구역구분모듈(142)은 소정 기준에 따라 주행구역을 복수의 구역으로 구분할 수 있다. 주행구역은 로봇 청소기(100)가 주행 경험이 있는 모든 평면상의 구역 및 현재 주행하고 있는 평면상의 구역을 모두 합한 범위로 정의될 수 있다.
구역구분모듈(142)은 주행구역을 복수의 소구역으로 구분하며, 소구역은 주행구역 내의 각 실(방)을 근거로 구분될 수 있다. 또한, 구역구분모듈(142)은 주행구역을 주행능력상 서로 분리된 복수의 대구역으로 구분할 수 있다. 예를 들면, 서로 동선상 완전히 분리된 두개의 실내공간은 각각 두개의 대구역으로 구분될 수 있다. 다른 예로, 같은 실내 공간이라 하더라도, 상기 대구역은 주행구역 내의 각 층을 근거로 구분될 수 있다.
학습모듈(143)은 주행구역의 맵을 생성할 수 있다. 학습모듈(143)은 영상획득부(120)를 통해 획득한 영상을 처리하여 맵을 작성할 수 있다. 즉, 청소 영역과 대응되는 청소 맵을 작성할 수 있다.
또한, 학습모듈(143)은 각 위치에서 영상획득부(120)를 통해 획득한 영상을 처리하여 맵과 연계시켜 전역위치를 인식한다.
인식모듈(144)은 현재 위치를 추정하여 인식한다. 인식모듈(144)은 영상획득부(120)의 영상 정보를 이용하여 학습모듈(143)과 연계하여 위치를 파악함으로써, 로봇 청소기(100)의 위치가 갑자기 변경되는 경우에도 현재 위치를 추정하여 인식할 수 있다.
로봇 청소기(100)는 구역구분모듈(142)을 통해 연속적인 주행 중에 위치 인식이 가능하고 또한, 구역구분모듈(142) 없이 학습모듈(143) 및 인식모듈(144)을 통해, 맵을 학습하고 현재 위치를 추정할 수 있다.
로봇 청소기(100)가 주행하는 중에, 영상획득부(120)는 로봇 청소기(100) 주변의 영상들을 획득한다. 이하, 영상획득부(120)에 의해 획득된 영상을 '획득영상'이라고 정의한다. 획득영상에는 천장에 위치하는 조명들, 경계(edge), 코너(corner), 얼룩(blob), 굴곡(ridge) 등의 여러가지 특징(feature)들이 포함된다.
학습모듈(143)은 획득영상들 각각으로부터 특징을 검출한다. 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술 분야에서 영상으로부터 특징을 검출하는 다양한 방법(Feature Detection)이 잘 알려져 있다. 이들 특징의 검출에 적합한 여러 특징검출기(feature detector)들이 알려져 있다. 예를들어, Canny, Sobel, Harris&Stephens/Plessey, SUSAN, Shi&Tomasi, Level curve curvature, FAST, Laplacian of Gaussian, Difference of Gaussians, Determinant of Hessian, MSER, PCBR, Grey-level blobs 검출기 등이 있다.
학습모듈(143)은 각 특징점을 근거로 디스크립터를 산출한다. 학습모듈(143)은 특징 검출을 위해 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기법을 이용하여 특징점을 디스크립터(descriptor)로 변환할 수 있다. 디스크립터는 n차원 벡터(vector)로 표기될 수 있다.
SIFT는 촬영 대상의 스케일(scale), 회전, 밝기변화에 대해서 불변하는 특징을 검출할 수 있어, 같은 영역을 로봇 청소기(100)의 자세를 달리하며 촬영하더라도 불변하는(즉, 회전 불변한(Rotation-invariant)) 특징을 검출할 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고 다른 다양한 기법(예를들어, HOG: Histogram of Oriented Gradient, Haar feature, Fems, LBP:Local Binary Pattern, MCT:Modified Census Transform)들이 적용될 수도 있다.
학습모듈(143)은 각 위치의 획득영상을 통해 얻은 디스크립터 정보를 바탕으로, 획득영상마다 적어도 하나의 디스크립터를 소정 하위 분류규칙에 따라 복수의 군으로 분류하고, 소정 하위 대표규칙에 따라 같은 군에 포함된 디스크립터들을 각각 하위 대표 디스크립터로 변환할 수 있다.
다른 예로, 실(room)과 같이 소정 구역내의 획득영상 들로부터 모인 모든 디스크립터를 소정 하위 분류규칙에 따라 복수의 군으로 분류하여 상기 소정 하위 대표규칙에 따라 같은 군에 포함된 디스크립터들을 각각 하위 대표 디스크립터로 변환할 수도 있다.
학습모듈(143)은 이 같은 과정을 거쳐, 각 위치의 특징분포를 구할 수 있다. 각 위치 특징분포는 히스토그램 또는 n차원 벡터로 표현될 수 있다. 또 다른 예로, 학습모듈(143)은 소정 하위 분류규칙 및 소정 하위 대표규칙을 거치지 않고, 각 특징점으로부터 산출된 디스크립터를 바탕으로 미지의 현재위치를 추정할 수 있다.
또한, 위치 도약 등의 이유로 로봇 청소기(100)의 현재 위치가 미지의 상태가 된 경우에, 기 저장된 디스크립터 또는 하위 대표 디스크립터 등의 데이터를 근거로 현재 위치를 추정할 수 있다.
로봇 청소기(100)는, 미지의 현재 위치에서 영상획득부(120)를 통해 획득영상을 획득한다. 영상을 통해 천장에 위치하는 조명들, 경계(edge), 코너(corner), 얼룩(blob), 굴곡(ridge) 등의 여러가지 특징(feature)들이 확인된다.
인식모듈(144)은 획득영상으로부터 특징들을 검출한다. 컴퓨터 비전 기술 분야에서 영상으로부터 특징을 검출하는 다양한 방법 및 이들 특징의 검출에 적합한 여러 특징검출기들에 대한 설명은 상기한 바와 같다.
인식모듈(144)은 각 인식 특징점을 근거로 인식 디스크립터 산출단계를 거쳐 인식 디스크립터를 산출한다. 이때 인식 특징점 및 인식 디스크립터는 인식모듈(144)에서 수행하는 과정을 설명하기 위한 것으로 학습모듈(143)에서 수행하는 과정을 설명하는 용어와 구분하기 위한 것이다. 다만, 로봇 청소기(100)의 외부 세계의 특징이 각각 다른 용어로 정의되는 것에 불과하다.
인식모듈(144)은 본 특징 검출을 위해 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기법을 이용하여 인식 특징점을 인식 디스크립터로 변환할 수 있다. 인식 디스크립터는 n차원 벡터(vector)로 표기될 수 있다.
SIFT는 앞서 설명한 바와 같이, 획득영상에서 코너점 등 식별이 용이한 특징점을 선택한 후, 각 특징점 주변의 일정한 구역에 속한 픽셀들의 밝기 구배(gradient)의 분포 특성(밝기 변화의 방향 및 변화의 급격한 정도)에 대해, 각 방향에 대한 변화의 급격한 정도를 각 차원에 대한 수치로 하는 n차원 벡터(vector)를 구하는 영상인식기법이다.
인식모듈(144)은 미지의 현재 위치의 획득영상을 통해 얻은 적어도 하나의 인식 디스크립터 정보를 근거로, 소정 하위 변환규칙에 따라 비교대상이 되는 위치 정보(예를 들면, 각 위치의 특징분포)와 비교 가능한 정보(하위 인식 특징분포)로 변환한다.
소정 하위 비교규칙에 따라, 각각의 위치 특징분포를 각각의 인식 특징분포와 비교하여 각각의 유사도를 산출할 수 있다. 각각의 위치에 해당하는 상기 위치 별로 유사도(확률)를 산출하고, 그 중 가장 큰 확률이 산출되는 위치를 현재위치로 결정할 수 있다.
이와 같이, 제어부(140)는 주행구역을 구분하고 복수의 영역으로 구성된 맵을 생성하거나, 기 저장된 맵을 바탕으로 본체(110)의 현재 위치를 인식할 수 있다.
제어부(140)는 맵이 생성되면, 생성된 맵을 통신부(190)를 통해 외부 단말기,로 서버 등으로 전송할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 앞서 설명한 바와 같이, 외부 단말기, 서버 등으로부터 맵이 수신되면, 저장부에 저장할 수 있다.
또한 제어부(140)는 주행 중 맵이 갱신되는 경우 갱신된 정보를 외부 단말기로 전송하여 외부 단말기와 로봇 청소기(100)에 저장되는 맵이 동일하도록 한다. 외부 단말기와 로봇 청소기(100)에 저장된 맵이 동일하게 유지됨에 따라 이동 단말기로부터의 청소명령에 대하여, 로봇 청소기(100)가 지정된 영역을 청소할 수 있으며, 또한, 외부 단말기에 로봇 청소기의 현재 위치가 표시될 수 있도록 하기 위함이다.
이때, 맵은 청소 영역을 복수의 영역으로 구분되고, 복수의 영역을 연결하는 연결통로가 포함하며, 영역 내의 장애물에 대한 정보를 포함한다. 청소 영역에 대한 구분은, 앞서 설명한 바와 같이 구역구분모듈(142)에 의해 소영역 및 대영역으로 구분된다.
제어부(140)는 청소명령이 입력되면, 맵 상의 위치와 로봇 청소기의 현재위치가 일치하는지 여부를 판단한다. 청소명령은 리모컨, 조작부 또는 외부 단말기로부터 입력될 수 있다.
제어부(140)는 현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우, 또는 현재 위치를 확인할 수 없는 경우, 현재 위치를 인식하여 로봇 청소기(100)의 현재 위치를 복구한 한 후, 현재 위치를 바탕으로 지정영역으로 이동하도록 주행부다.
현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우 또는 현재 위치를 확인 할 수 없는 경우, 인식모듈(144)은 영상획득부(120)로부터 입력되는 획득영상을 분석하여 맵을 바탕으로 현재 위치를 추정할 수 있다. 또한, 구역구분모듈(142) 또는 학습모듈(143) 또한, 앞서 설명한 바와 같이 현재 위치를 인식할 수 있다.
위치를 인식하여 로봇 청소기(100)의 현재 위치를 복구한 후, 주행제어모듈(141)은 현재 위치로부터 지정영역으로 주행경로를 산출하고 주행부(160)를 제어하여 지정영역으로 이동한다.
진공 청소기 또는 서버로부터 청소 패턴 정보를 수신하는 경우, 주행제어모듈(141)은 수신한 청소 패턴 정보에 따라, 전체 주행구역을 복수의 영역으로 나누고, 하나 이상의 영역을 지정영역으로 설정할 수 있다.
또한, 주행제어모듈(141)은 수신한 청소 패턴 정보에 따라 주행경로를 산출하고, 주행경로를 따라 주행하며, 청소를 수행할 수 있다.
상기 청소 패턴 정보는, 청소한 영역 순서, 기준 시간 이상 청소하거나 기준치 이상으로 출력 레벨을 높여 청소한 집중 청소 영역 정보를 포함할 수 있다.
이 경우에, 주행제어모듈(141)은 상기 청소 패턴 정보에 포함되는 청소한 영역 순서와 동일한 청소순서에 따라 복수의 영역을 순차적으로 이동하면서 청소를 수행한다.
또한, 제어부(140)는 사용자가 기준 시간 이상 청소한 영역에 대해서는 청소 시간이 더 길게 설정하고, 해당 영역을 반복적으로 청소를 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 사용자가 기준치 이상으로 출력 레벨을 높여 청소한 영역에 대해서는 출력 레벨을 더 크게 설정하고, 해당 영역을 더 강한 흡입력으로 청소를 수행하도록 제어할 수 있다.
제어부(140)는 설정된 지정영역에 대한 청소가 완료되면, 청소기록을 저장부(150)에 저장한다.
또한, 제어부(140)는 통신부(190)를 통해 로봇 청소기(100)의 동작상태 또는 청소상태를 소정 주기로 외부 단말기, 서버로 전송할 수 있다.
그에 따라 외부 단말기는 수신되는 데이터를 바탕으로, 실행중인 어플리케이션의 화면상에 맵과 함게 로봇 청소기의 위치를 표시하고, 또한 청소상태에 대한 정보를 출력한다.
또한, 서버(70)는 수신한 정보를 저장하고, 수신한 정보를 진공 청소기(300)로 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기의 구성이 도시된 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기(300)는 이동 가능하게 구비되어 먼지를 흡입하는 흡입기구(400)와, 흡입기구(400)에 의해 흡입된 먼지를 포집하고, 주행 가능한 본체(500)를 포함한다. 본체(500)는 흡입기구(400)를 추종하며 주행한다.
흡입기구(400)와 본체(500)는 호스(610)를 통해 연결되며, 흡입기구(400)에 의해 흡입된 공기가 호스(610)를 통해 본체(500)로 유입된다. 본체(500)에는 호스(610)를 통해 유입된 공기 중에 부유하는 먼지를 채집하는 집진통(미도시)이 구비될 수 있다.
흡입기구(400)는 외기가 흡입되는 흡기구(미도시)가 형성되고, 본체(500)는 상기 흡입구를 통해 외기가 흡입될 수 있도록, 호스(610)를 통해 흡입력을 제공할 수 있다. 사용자의 동작에 의해 흡입기구(400)가 바닥을 따라 이동된다.
흡입기구(400)는 먼지가 흡입되는 흡입구가 형성된 흡입부(420)와, 흡입부(420)로부터 연장되어, 흡입구를 통해 흡입된 먼지가 이동되는 통로를 형성하는 흡기관(430)과, 흡기관(430)의 상부에 배치되는 손잡이(440)를 포함할 수 있다. 사용자가 손잡이(440)를 파지한 상태에서 밀거나 당김으로써 흡입기구(400)의 이동이 이루어질 수 있다. 흡입부(420)는 흡입구가 청소구역의 바닥을 향한 상태에서 이동됨으로써, 바닥의 먼지를 흡입한다.
흡기관(430)은 흡입부(420)를 통해 흡입된 공기가 이동되는 통로를 형성한다. 흡기관(430)은 흡입부(420)와 연결된 하부관(431)과, 하부관(431)에 대해 습동 가능하게 구비되는 상부관(432)을 포함할 수 있다. 하부관(431)을 따라 상부관(432)이 습동됨으로써 흡기관(430)의 전체 길이가 가변될 수 있다. 손잡이(440)는 청소시 사용자의 허리 보다 더 높은 곳에 위치되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 상부관(432)에 구비되었다.
호스(610)는 흡기관(430)과 연결된 일단을 통해 공기의 유입이 이루어지고, 본체(500)와 연결된 타단을 통해서는 토출이 이루어진다. 호스(610)는 유연성을 가짐으로써 흡입기구(400)의 이동에 따라 휘어질 수 있다. 따라서, 사용자의 조작에 따라 본체(500)에 대한 흡입기구(400)의 위치가 가변될 수 있으나, 흡입기구(400)의 이동은 호스(610)의 길이 내에서 이루어지기 때문에, 흡입기구(400)가 본체(500)로부터 일정 거리 이상 멀어질 수는 없다.
호스(610)는 본체(500)와 연결되는 본체 연결부(620)를 포함한다. 본체 연결부(620)는 강체로써 본체(500)와 일체로 이동된다. 본체 연결부(620)는 본체(500)와 분리 가능하게 결합될 수 있다.
본체(500)는 외관을 형성하는 케이스(511)와, 케이스(511)에 회전 가능하게 설치되는 적어도 하나의 바퀴(512, 513)를 포함할 수 있다. 본체(500)는 바퀴(512, 513)에 의해 직진뿐만 아니라 방향전환이 가능하다. 본 실시예에서는 케이스(511)의 좌, 우 양?P에 각각 좌륜(512)과 우륜(513)이 구비되고, 좌륜(512)과 우륜(513)의 회전속도 차에 따라 방향 전환이 이루어진다.
도 8과 도 9를 참조하면, 본체(500)는 좌륜(512)과 우륜(513)을 회전시키는 주행부(550)를 포함할 수 있고, 주행부(550)는 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 좌륜(512)과 우륜(513)을 각각 구동시키는 한 쌍의 모터가 구비될 수도 있다. 또는, 주행부(550)는 하나의 모터와 상기 모터의 구동력을 좌륜(512)과 우륜(513)에 전달하는 동력전달수단을 포함할 수 있다.
본체(500)의 방향전환은, 전자의 경우는 각 모터의 회전속도 차에 따라 이루어지고, 후자의 경우는 동력전달수단에 의한 좌륜(512)과 우륜(513)의 회전속도 차에 따라 이루어질 수 있다. 또한, 주행부(550)는 모터의 구동력을 바퀴(512, 513)에 전달하는 클러치를 포함할 수 있다.
본체(500)는 흡입력 제공부(540)를 포함할 수 있다. 흡입력 제공부(540)는 흡입기구(400)가 외기를 흡입할 수 있도록 부압을 형성하며, 팬모터(미도시)와 팬모터에 의해 회전되는 팬(미도시)을 포함할 수 있다. 팬모터는 제어부(530)의 흡입제어모듈(534)의 제어에 의해 운전될 수 있다. 흡입력 제공부(540)는 케이스(511) 내에 구비될 수 있으며, 이 밖에도 케이스(511) 내에는 호스(610)를 통해 흡입된 먼지가 모이는 집진통(미도시)이 배치될 수 있다.
흡입기구(400)는 조작부(410)를 포함할 수 있다. 조작부(410)는 사용자로부터 각종 제어명령을 입력받는 것으로, 특히, 조작부(410)를 통해 흡입력 제공부(540)의 운전 제어가 가능하다. 조작부(410)는 손잡이(440)를 파지한 사용자의 엄지 손가락에 의해 조작될 수 있도록 그 배치위치가 정해지는 것이 바람직하고, 이러한 측면에서, 실시예에서는 손잡이(440)에 배치되나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 조작부(410)를 통해 입력된 제어명령에 따라, 흡입제어모듈(534)은 흡입력 제공부(540)의 운전을 제어할 수 있다.
본체(500)는 영상 획득부(520)와 제어부(530)를 포함할 수 있다.
영상 획득부(520)는 천장의 영상을 획득한다.
영상 획득부(520)는 카메라 모듈을 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 디지털 영상을 획득할 수 있는 디지털 카메라를 포함한다. 디지털 카메라는 렌즈의 광학축(O, Optical axis)이 본체(500)의 상향, 즉 천장을 향할 수 있다. 디지털 카메라는 적어도 하나의 광학렌즈와, 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수개의 광다이오드(photodiode, 예를들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를들어, CMOS image sensor)와, 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능하다.
상기 영상 획득부(520)에 의해 천장의 일부 영역이 촬영되고, 제어부(530)는 영상 획득부(520)를 통한 획득영상 및 저장부(570)에 저장된 맴 정보에 기초하여 현재 위치를 판별할 수 있다.
상기 제어부(530)의 위치 판별은 상술한 로봇 청소기(100)의 위치 판별과 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 조명부(490)가 흡입부(420)에 설치되어, 소정 색상의 광을 출력할 수 있다. 조명부(490)는 흡입부(420)의 상면부에 위치하여, 천장을 향하도록 설치될 수 있다.
또는 상기 조명부(490)는 본체(500)에 배치될 수도 있다. 또는, 상기 조명부(420)는 손잡이(440)에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따라서는, 상기 영상 획득부(520)가 흡입부(420)의 상면부에 위치하여, 천장을 향하도록 설치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 청소기는 흡입기구(400)와 본체(500)로 구성된다.
흡입기구(400)는 조명부(490), 센서부(480), 조작부(410)를 포함할 수 있다.
조작부(410)는 사용자로부터 각종 제어명령을 입력받는 것으로, 특히, 흡입력을 설정하는 스위치를 포함한다. 조작부(410)는 입력되는 제어명령을 제어부(530)로 전송하고, 그에 따라 제어부(530)는 제어명령에 따라, 흡입력 제공부(540)의 동작을 제어한다. 조작부(410)는 손잡이(440)를 파지한 사용자의 엄지 손가락에 의해 조작될 수 있도록 그 배치위치가 정해지는 것이 바람직하다.
센서부(480)는 복수의 센서를 포함하여 흡입기구(400)의 움직임을 감지한다. 센서부(480)는 손잡이가 움직이는지 여부, 사용자에 의해 손잡이가 파지되는지 여부를 감지한다. 또한, 센서부(480)는 흡입기구(400)가 사용자에 의해 조작됨에 따라 흡입기구(400)의 기울기, 특히 흡기관(430)의 기울기의 변화를 감지하여 제어부(530)로 입력한다.
조명부(490)는 소정 색상의 광을 출력하도록 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다.
상기 조명부(490)는, 제어부(530)의 제어에 따라, 진공 청소기(300)의 상태, 외부 기기(서버나 외부 단말기 등)와의 통신 연결 여부, 에러 상태 등과 같은 각종 정보를 표시할 수 있다. 상기 조명부(490)에서 조사되는 광의 색상은, 진공 청소기(300)의 상태 및 동작에 따라서 가변될 수 있다.
또한, 상기 조명부(490)는, 제어부(530)의 제어에 따라, 진공 청소기(300)가 로봇 청소기(100)가 이미 청소를 수행한 영역에 진입하거나 인접한 경우에, 소정 색상의 광을 출력할 수 있다.
한편, 상기 조명부(490)는, 복수의 색상 광원을 포함하여, 제어부(530)의 제어에 따라, 각 상황에 대응하는 색상 광원에서 광을 출력할 수 있다.
예를 들어, 상기 진공 청소기(300)가 정상 작동 중 일때는 청색광을 출력하고, 이상 발생 시 적색광을 출력할 수 있다. 수행 전에 사용자가 곧 특정 동작이 수행된다는 사실을 직관적으로 알 수 있도록 소정 시간 동안 황색광을 출력할 수 있다.
본체(500)는 영상 획득부(520), 제어부(530), 주행부(550), 흡입력 제공부(540), 통신부(560)를 포함할 수 있다.
또한, 본체(500)는 마커의 패턴을 인식하고 위치를 판단하기 위한 데이터가 저장되는 저장부(570)를 더 포함할 수 있다.
저장부(570)는 청소기의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 저 저장부(570)에는 청소기의 동작모드, 주행중 감지되는 데이터, 청소기의 주행에 따른 이동 거리, 주행 패턴을 산출하기 위한 데이터가 저장된다. 저장부(570)에는 영상에서의 좌표에 따라, 본체(500)로부터 좌표에 대응하는 실제 공간상의 지점으로의 방향이 미리 데이터 베이스화되어 저장될 수 있다. 저장부(570)는 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 기록 매체는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장한 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함할 수 있다.
주행부(550)는 좌륜(512)과 우륜(513)을 회전시켜 본체(500)가 이동하도록 제어한다. 주행부(550)는 적어도 하나의 모터를 포함하여 그 동작을 제어한다.
흡입력 제공부(540)는 흡입기구(400)가 외기를 흡입할 수 있도록 부압을 형성한다. 흡입력 제공부(540)는 팬모터(미도시)와 팬모터에 의해 회전되는 팬(미도시)을 포함할 수 있다.
제어부(530)는 영상 획득부(520)에 의해 획득된 영상을 바탕으로, 현재 위치 및 주행 정보를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(530)는 흡입기구(400)에 의해 먼지가 집진되도록 흡입력 제공부(540)를 제어할 수 있다.
제어부(530)는 인식모듈(531), 주행제어모듈(533), 흡입제어모듈(534)을 포함할 수 있다.
인식모듈(531)은 로봇 청소기(100)의 인식모듈(144)과 동일한 방식으로 현재 위치를 추정하여 인식할 수 있다.
인식모듈(531)은 영상 획득부(520)에 의해 획득된 영상 정보를 이용하여 현재 위치 및 주행 경로 등을 파악할 수 있다.
주행제어모듈(533)는 설정된 주행 동작에 따라 주행부(550)를 제어하고, 그에 따라 본체(500)가 흡입기구(400)를 추종하게 된다.
주행제어모듈(533)에 의해 주행부(550)가 제어됨으로써, 본체(500)는 설정된 주행 동작에 따라 이동하거나, 이동 방향을 전환하면서 흡입기구(400)를 추종하게 된다.
여기서, 본체(500)의 이동은 흡입기구(400)에 이를 때까지 이루어져야 하는 것은 아니다. 본체(500)와 흡입기구(400) 사이에는 통상적으로 사용자가 위치되기 때문에, 본체(500)는 흡입기구(400)로부터 일정 거리 이격된 위치까지만 이동하면 족하다.
통신부(560)는 소정 통신 방식에 따라 외부 기기, 서버(70) 등과 통신할 수 있다. 에를 들어, 통신부(560)는 와이파이 통신 모듈을 구비하여, 서버(70)로 주행 패턴 정보 등을 전송할 수 있다.
또한, 통신부(560)는 상기 서버(70)로부터 맵 정보, 로봇 청소기(100)의 청소 이력, 주행 정보 등을 수신할 수 있다.
도 10은 도 1, 도 2의 서버의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 10을 참조하면, 서버(70)는, 통신 모듈(720), 저장부(730), 및 프로세서(510)를 구비할 수 있다.
프로세서(510)는, 서버(70)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(510)는, 휴대 단말기로부터 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 관련 정보를 수신하는 경우, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 관련 정보에 대응하는, 결과 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 그리고, 생성된 결과 정보를 휴대 단말기로 전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(510)는, 휴대 단말기로부터 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 관련 정보를 수신하는 경우, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 관련 정보에 대응하는, 결과 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 그리고, 생성된 결과 정보를 하나 이상의 홈 어플라이언스로 전송하도록 제어할 수 있다.
한편, 서버(70)는, 홈 어플라이언스 제조사가 운영하는 서버 또는 서비스 제공자가 운영하는 서버일 수 있다.
통신 모듈(720)은, 휴대 단말기, 진공 청소기(300), 로봇 청소기(100) 등 홈 어플라이언스, 게이트웨이 등으로부터 홈 어플라이언스 네트워크 시스템과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다.
그리고, 통신 모듈(720)은, 수신되는 각종 정보에 대응하는 결과 정보를 휴대 단말기, 진공 청소기(300), 로봇 청소기(100) 등 홈 어플라이언스, 게이트웨이 등으로 송신할 수 있다.
이를 위해, 통신 모듈(720)은, 인터넷 모듈 또는 이동 통신 모듈을 구비할 수 있다.
저장부(730)는, 수신되는 정보를 저장하고, 이에 대응하는 결과 정보 생성을 위한 데이터를 구비할 수 있다.
예를 들어, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 관련 정보가, 휴대 단말기, 홈 어플라이언스의 제품 정보인 경우, 저장부(730)는, 휴대 단말기, 홈 어플라이언스의 제품 등록을 위해, 수신되는 제품 정보를 저장할 수 있다.
또한, 홈 어플라이언스 네트워크 시스템 관련 정보가, 휴대 단말기, 홈 어플라이언스의 작동 상태 정보이거나 설정값 정보인 경우, 저장부(730)는, 휴대 단말기, 홈 어플라이언스의 작동 상태 정보, 설정값 정보를 기기별로 저장하고 관리할 수 있다.
또한, 저장부(730)는, 로봇 청소기(100) 또는 제조사로부터 수신하는 맵 정보, 로봇 청소기(100)와 진공 청소기(300)로부터 수신하는 주행 정보, 주행 패턴 정보, 청소 이력 정보 등을 저장할 수 있다.
도 11은 본 발명의 로봇 청소기의 영역 구분 및 그에 따른 맵 생성의 예가 도시된 도이다.
도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(100)은 저장된 맵이 존재하지 않는 경우, 월팔로윙을 통해 주행구역(X1)을 주행하면서 맵을 생성할 수 있다.
구역구분모듈(142)은 도 11의(b)에 도시된 바와 같이, 주행구역(X1)을 복수의 영역(A1' 내지 A9')으로 구분할 수 있다.
구역구분모듈(142)은 도 11의 (c)와 같이 복수의 영역(A1 내지 A9)을 포함하는 맵을 생성한다. 생성된 맵은 저장부(150)에 저장되고, 통신부(190)를 통해 서버(70)로 전송된다. 구역구분모듈(142)은 전술한 바와 같이 주행구역(X1)에 대하여 소영역과 대영역을 구분하고 그에 따른 맵을 생성할 수 있다.
서버(70)는 상기 로봇 청소기(100)가 주행하면서 생성한 맵 정보를 수신하여 저장할 수 있다. 또한, 상기 서버(70)는 맵 정보를 진공 청소기(300) 등으로 전송할 수 있다.
로봇 청소기(100)는 청소명령이 입력되면, 저장된 맵을 바탕으로, 현재 위치를 판단하고, 현재 위치와 맵 상의 위치가 일치하는 경우에는 지정된 청소를 수행하고, 현재 위치가 일치하지 않는 경우, 현재 위치를 인식하여 복구한 후 청소를 수행한다. 따라서 로봇 청소기(100)는 복수의 영역(A1 내지 A9) 중 어느 위치에 있더라도 현재 위치를 판단 한 후 지정영역으로 이동하여 청소를 수행할 수 있다. 또한, 로봇 청소기(100)는 지정된 청소 순서 등 청소 패턴에 따라 청소를 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템은 진공 청소기(300), 로봇 청소기(100), 서버(70)를 포함할 수 있다.
먼저, 진공 청소기(300)가 주행하여 청소를 수행한다(S1210). 사용자는 진공 청소기(300)를 조작하여 자신이 원하는 패턴으로 전체 주행구역을 청소할 수 있다.
한편, 진공 청소기(300)는 상기 주행에 기초한 청소 패턴 정보를 생성할 수 있다(S1220).
바람직하게는 상기 진공 청소기(300)는 상기 서버(70)로부터 맵 정보를 수신할 수 있다. 상기 진공 청소기(300)는 기저장된 맵 정보가 없는 경우에, 상기 서버(70)로 맵 정보를 요청할 수 있다. 상기 맵 정보는, 소정 공간에 대응하는 전체 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵일 수 있다.
한편, 상기 진공 청소기(300)는 수신한 맵 정보를 참조하여, 소정 공간에 대응하는 전체 주행구역에서 현재 위치를 파악하고, 저장할 수 있다. 또한, 상기 진공 청소기(300)는 주행경로를 판별할 수 있고, 주행 시간, 주행경로 등 주행 정보를 저장할 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기(300)는 청소 패턴 정보를 생성하여 서버로 전송할 수 있다(S1220).
상기 청소 패턴 정보는 주행경로, 청소 시간, 청소한 영역 순서, 영역별 출력 레벨, 기준 시간 이상 청소하거나 기준치 이상으로 출력 레벨을 높여 청소한 집중 청소 영역 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 서버(70)는, 상기 진공 청소기(300)로부터 수신되는 각종 데이터를 저장할 수 있다.
상기 서버(70)는, 상기 진공 청소기(300)로부터 수신되는 청소 패턴 정보를 저장할 수 있다(S1230).
또한, 실시예에 따라서는, 상기 서버(70)는, 상기 진공 청소기(200)의 주행 정보를 수신하여, 주행 정보에 기초하여 청소 패턴 정보를 생성할 수 있다.
상기 서버(70)는, 상기 청소 패턴 정보를 상기 로봇 청소기(100)로 전송할 수 있다(S1240).
한편, 상기 로봇 청소기(100)는 상기 서버(70)로부터 상기 청소 패턴 정보를 수신할 수 있고(S1240), 수신한 청소 패턴 정보를 저장할 수 있다(S1250).
이후에는, 상기 로봇 청소기(100)는, 상기 수신한 청소 패턴 정보에 기초하여 주행하며 청소를 수행할 수 있다(S1260).
즉, 상기 로봇 청소기(100)는 사용자가 상기 진공 청소기(300)를 수동으로 조작하여 청소한 청소 패턴 정보를 추종하여 동일한 패턴으로 자동 청소를 수행할 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기(300)는 구동될때마다 청소 패턴 정보를 생성할 수 있고, 반복적인 사용자의 청소 패턴를 학습하여 사용자의 청소 패턴과 가장 유사한 청소 패턴 정보를 생성할 수 있다.
이에 따라, 로봇 청소기(100)는 사용자의 청소 패턴에 대응하는 청소 패턴 정보를 수신하여, 자동 청소 수행시 사용자의 청소 방식에 따라 동작할 수 있다.
한편, 상기 로봇 청소기(100)는 상기 수신한 청소 패턴 정보을 자동 청소 주행 패턴으로 등록 설정할 수 있다.
또한, 사용자는 상기 로봇 청소기(100)의 자동 청소 주행 패턴으로 자동 청소를 수행하도록 모드를 설정할 수있다.
예를 들어, 사용자가 선택하여 설정할 수 있는 모드는, 상기 로봇 청소기(100)가 지그재그 패턴으로 청소를 수행하는 지그재그 모드, 소정 청소 영역을 반복적으로 청소하는 꼼꼼 모드, 상기 자동 청소 주행 패턴에 따라 주행하며 청소를 수행하는 사용자 청소 패턴 모드 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 로봇 청소기(300)는, 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 2 이상의 영역을 상기 청소 패턴 정보와 동일한 순서로 주행하도록 주행경로를 설정하고, 복수의 영역 중 적어도 2 이상의 영역에 대한 청소를 수행할 수 있다.
즉, 상기 로봇 청소기(300)는, 사용자가 청소한 순서와 동일한 순서로 복수의 영역을 주행하며 청소할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기(300)는, 상기 복수의 영역 중 상기 진공 청소기가 기준 시간 이상 청소한 영역을 집중 청소 영역으로 설정하고, 상기 집중 청소 영역의 청소 시간을 다른 영역보다 길게 청소할 수 있다.
즉, 사용자가 더 오랜 시간을 들여 청소하는 영역에 대해서도, 로봇 청소기(300)가 사용자의 청소하는 패턴을 추종하여, 해당 영역에 대한 청소 시간을 길게 설정, 청소할 수 있다.
또한, 사용자가 기준치 이상으로 출력 레벨을 높여 청소한 집중 청소 영역의 경우에도, 로봇 청소기(300)가 사용자의 청소하는 패턴을 추종하여, 해당 영역에서의 출력 레벨을 증가시켜 청소할 수 있다.
또한, 사용자가 기준치 이상으로 출력 레벨을 높이지 않더라도, 로봇 청소기(100)는 사용자가 조작한 진공 청소기(300)의 영역 별 출력 레벨을 추종하여 출력 레벨을 조정하여 청소할 수 있다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템은, 사용자가 집안을 청소하는 방식(순서, 집중 청소 구역 등)을 학습하여, 로봇 청소기(100)가 자율 청소 수행 시 사용자의 청소 방식을 따라 동작할 수 있다.
사용자 청소 습관 학습은 진공 청소기(300)를 통한 사용자의 청소 방식에 기초하여 수행될 수 있다.
도 13a를 참조하면, 사용자가 진공 청소기(300)를 구동시켜 집 내부의 여러 영역을 청소할 수 있다.
진공 청소기(300)가 구동되면, 진공 청소기(300)는 주행경로, 청소 시간 등다양한 정보를 저장할 수 있다.
진공 청소기(300) 또는 서버(70)는, 사용자의 청소 패턴(청소 영역 순서, 집중 청소 영역 등)을 학습하여 로봇 청소기(100)가 동기화할 수 있도록 해당 정보를 로봇 청소기(100)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 진공 청소기(300)는 사용자가 오랜 시간을 들여 청소한 집중 청소 영역(1310)에 대한 정보를 저장하여, 서버(70) 및/또는 로봇 청소기(100)로 전송할 수 있다.
또한, 도 13b와 같이 사용자가 청소하는 공간 순서(1->2->3->4)에 대한 정보를 저장하여, 서버(70) 및/또는 로봇 청소기(100)로 전송할 수 있다.
이후 로봇 청소기(100)는, 사용자가 청소하는 공간 순서, 구역별 청소 횟수 및 시간 등을 동일하게 분배하여 청소할 수 있다. 즉, 로봇 청소기(100)는, 사용자의 청소 패턴과 동일한 방식으로 청소할 수 있다.
도 13c를 참조하면, 로봇 청소기(100)는 사용자가 신경써서 청소하는 영역-집중 청소 영역(1310)을 더 오랜 시간을 소요하며 청소할 수 있다. 또한, 상기 집중 청소 영역(1310)은 해당 영역에 대한 청소를 반복 수행하는 꼼꼼 모드로 자동 청소할 수 있다.
한편, 로봇 청소기(100)는 사용자의 청소 경로(1305)를 따라 주행하며 청소할 수 있다.
종래의 로봇 청소기는 사용자가 중요하게 생각하는 청소 순서나 신경써서 관리하는 영역을 이해하지 못하고 단순하게 정해진 방식대로만 청소를 수행했다.
하지만, 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템은 사용자의 청소 패턴에 따라 청소함으로써 청소 성능 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 도 14의 (a)는 종래의 로봇 청소기의 동작 예를 도시하고, 도 14의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 동작 예를 도시하고 이다.
도 14의 (a)를 참조하면, 종래의 로봇 청소기 또는 사용자의 청소 패턴 정보를 학습하지 않은 로봇 청소기(100)는, 실제 공간(1400)의 형태를 이용하지 못한 주행 방법으로 정해진 패턴만을 단순하게 적용한다.
따라서, 사용자 입장에서는 비효율적이고 비상식적인 방식으로 청소할 수 있다. 또한, 갔던 방을 다시 가거나, 갇힌 의자에 다시 갇히는 등 사용자가 이해하기 어려운 상황을 발생시키기도 했다.
도 14의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)는, 사용자의 청소 패턴을 학습하여 동일한 방식으로 청소할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)는, 청소 시, 개별 공간(1400) 형태 별로 최적의 이동 경로를 계산/시도 하여, 전체적으로 가장 효율적인 이동 패턴을 조합하여 청소를 진행할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)는, 공간(1400) 형태에 적합하게 사용자가 사용했던 원형 패턴(1421), 지그재그 패턴(1422) 등을 조합하여 주행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템은, 공간 형태별 특징에 따른 최적 이동 패턴 파악하고, 청소 시, 효율적 움직임을 통한 지속적인 청소 시간 단축 및 성능에 대한 신뢰성을 강화할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 먼저, 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 로봇 청소기(100)가 주행하여 청소한다(S1510).
상기 로봇 청소기(100)가 상기 복수의 영역 중 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 서버(70)로 전송하고(S1520), 상기 서버(70)는 상기 로봇 청소기(100)가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 진공 청소기(300)로 전송할 수 있다(S1540).
한편, 상기 서버(70)는 상기 수신한 로봇 청소기(100)가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 저장할 수 있다(S1530). 또한, 상기 진공 청소기(300)도 수신한 정보를 저장할 수 있다.
이후, 사용자의 조작에 따라 상기 진공 청소기(300)가 주행하며 청소할 수 있다(S1550).
청소 중, 상기 주행하는 진공 청소기(300)가 상기 로봇 청소기(100)에 의해 청소된 영역에 진입하면, 상기 진공 청소기(300)의 조명부(490)에서 소정 색상의 광을 출력할 수 있다(S1560).
이에 따라, 사용자는 이미 로봇 청소기(100)에 의해 청소된 영역을 직관적으로 알 수 있다.
따라서, 로봇 청소기(100)가 청소를 수행한 영역을 사용자가 중복으로 청소할 필요가 없어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기(300)의 구동 종료 시, 청소 이력, 주행 패턴 정보 등을 상기 서버(70)로 전송할 수 있다(S1570).
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 16을 참조하면, 먼저, 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 진공 청소기(300)가 주행하여 청소한다(S1610).
상기 진공 청소기(300)가 상기 복수의 영역 중 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 서버(70)로 전송하고(S1620), 상기 서버(70)는 상기 진공 청소기(300)가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 로봇 청소기(100)로 전송할 수 있다(S1640).
한편, 상기 서버(70)는 상기 수신한 진공 청소기(300)가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 저장할 수 있다(S1630).
또한, 로봇 청소기(100)도 상기 수신한 진공 청소기(300)가 청소를 수행한 영역에 대한 정보를 저장할 수 있다(S1650).
이후, 상기 로봇 청소기(100)가 주행하여 상기 복수의 영역 중 상기 진공 청소기(300)가 청소를 수행한 영역 외의 나머지 영역을 청소할 수 있다(S1660).
이에 따라, 사용자가 직접 청소를 수행한 영역을 로봇 청소기가 중복으로 청소할 필요가 없어, 로봇 청소기의 불필요하고 비효율적인 동작을 방지할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소기(100)도 청소한 영역에 대한 정보를 상기 서버(70)로 전송할 수 있다(S1670).
도 17 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 17을 참조하면, 복수의 영역(A1 내지 A9) 중 사용자가 소정 영역(A1, A5, A9)에 대해서 진공 청소기(300)를 사용하여 청소할 수 있다.
이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)는 소정 영역(A1, A5, A9)을 제외한 나머지 영역(A2 내지 A4, A6 내지 A8)을 청소할 수 있다.
반대로, 로봇 청소기(100)가 먼저 소정 영역(A1, A5, A9)을 청소한 경우에는, 도 18과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기(300)는 상기 소정 영역(A1, A5, A9)에 진입하면 조명부(490)에서 소정 색상의 광을 출력하여 사용자에게 알릴 수 있다.
한편, 도 18에 도시된 바와 같이, 조명부(490)가 흡입부(420)에 설치되어, 소정 색상의 광을 출력할 수 있다. 조명부(490)는 흡입부(420)의 상면부에 위치하여, 천장을 향하도록 설치될 수 있다.
또는 상기 조명부(490)는 본체(500)에 배치될 수도 있다. 또는, 상기 조명부(420)는 손잡이(440)에 배치될 수 있다.
한편, 도 19를 참조하면, 상기 영상 획득부(520)와 상기 조명부(490)는 흡입부(420)의 상면부에 위치하여, 천장을 향하도록 설치될 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 로봇 청소기가 사용자의 청소 패턴에 따라 자동 청소를 수행할 수 있어, 청소 성능 및 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 로봇 청소기가 청소를 수행한 영역을 사용자가 중복으로 청소할 필요가 없어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 사용자가 직접 청소를 수행한 영역을 로봇 청소기가 중복으로 청소할 필요가 없어, 로봇 청소기의 불필요하고 비효율적인 동작을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기 시스템의 동작 방법은, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
홈 어플라이언스: 10, 20, 31, 32
청소기: 20
진공 청소기: 21, 300
로봇 청소기: 22, 100
휴대 단말기: 50
서버: 70

Claims (20)

  1. 로봇 청소기가 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵 정보를 생성하면, 상기 맵 정보를 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 특정 순서로 진공 청소기가 주행하여 청소하는 단계;
    상기 진공 청소기가 주행에 기초하여 상기 특정 순서를 포함하는 청소 패턴 정보를 서버로 전송하는 단계;
    상기 서버는 상기 청소 패턴 정보를 로봇 청소기로 전송하는 단계; 및,
    상기 로봇 청소기가 수신한 청소 패턴 정보에 기초하여 상기 복수의 영역을 상기 특정 순서에 따라 주행하며 청소하는 단계;를 포함하는 로봇 청소기 시스템의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 청소 패턴 정보는 상기 특정 순서, 기준 시간 이상 청소하거나 기준치 이상으로 출력 레벨을 높여 청소한 집중 청소 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 청소기가 수신한 청소 패턴 정보을 자동 청소 주행 패턴으로 등록 설정하는 단계;를 더 포함하는 로봇 청소기 시스템의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 청소기가 주행하는 단계는,
    주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 2 이상의 영역을 상기 청소 패턴 정보와 동일한 순서로 주행하도록 주행경로를 설정하는 단계와, 상기 복수의 영역 중 적어도 2 이상의 영역에 대한 청소를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템의 동작 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 영역 중 상기 진공 청소기가 기준 시간 이상 청소한 영역을 집중 청소 영역으로 설정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 청소 수행 단계는, 상기 집중 청소 영역의 청소 시간을 다른 영역의 청소 시간보다 길도록 청소하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템의 동작 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵 정보를 생성하는 로봇 청소기;
    상기 주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵 정보를 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 하나 이상의 영역을 특정 순서로 주행하여 청소하는 진공 청소기; 및,
    상기 진공 청소기로부터 상기 진공 청소기의 주행에 상기 특정 순서를 포함하는 청소 패턴 정보를 수신하고, 수신한 청소 패턴 정보를 상기 로봇 청소기로 전송하는 서버;를 포함하고,
    상기 로봇 청소기는 상기 서버로부터 수신한 청소 패턴 정보에 기초하여 상기 복수의 영역을 상기 특정 순서에 따라 주행하며 청소하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 청소 패턴 정보는 상기 특정 순서, 기준 시간 이상 청소하거나 기준치 이상으로 출력 레벨을 높여 청소한 집중 청소 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 로봇 청소기는 상기 수신한 청소 패턴 정보을 자동 청소 주행 패턴으로 등록 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 로봇 청소기는,
    주행구역을 복수의 영역으로 구분한 맵을 바탕으로, 상기 복수의 영역 중 적어도 2 이상의 영역을 상기 청소 패턴 정보와 동일한 순서로 주행하도록 주행경로를 설정하고, 상기 복수의 영역 중 적어도 2 이상의 영역에 대한 청소를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 로봇 청소기는, 상기 복수의 영역 중 상기 진공 청소기가 기준 시간 이상 청소한 영역을 집중 청소 영역으로 설정하고,
    상기 집중 청소 영역의 청소 시간을 다른 영역보다 길게 청소하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.

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