KR20120114670A - 로봇 청소기 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 로봇 청소기는 마이크와 같은 음성 인식 유닛을 구비하여 음성 신호를 추출하고, 박수 등과 같은 음향 신호를 인식할 수 있는 수단을 구비하여 소리 정보를 활용하여 구동된다. 본 발명은 입력되는 소리의 소음을 제거하여 음성 인식이나 음향 인식의 정밀도를 높이고, 소음 수준을 표시하여 사용자가 음성 명령이 가능한지 여부를 판단할 수 있도록 한다.

Description

로봇 청소기 및 이의 제어 방법{ROBOT CLEANER AND CONTROLLING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 사용자의 음성 신호, 음향 패턴 등의 소리 정보를 이용하여 구동되는 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.

상기 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 가전기기의 일종이다. 이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 장애물 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.

로봇 청소기를 제어하기 위한 방식으로는 사용자 인터페이스인 리모콘을 이용하는 방식, 로봇 청소기 본체에 구비된 버튼을 이용하는 방식 등이 있다.

본 발명의 실시 예들은 입력 소리로부터 음성 신호 또는 음향 신호를 추출하고 음성 신호 또는 음향 신호에 따른 제어 명령을 수행하는 로봇 청소기 및 이의 제어 방법을 제공함에 일 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들은 입력 소리로부터 소음을 제거하여 음성 신호 또는 음향 신호를 추출하고 이들에 따른 제어 명령을 수행하는 로봇 청소기 및 이의 제어 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들은 입력 소리의 소음 수준을 표시하여 사용자 등에게 소리 인식의 가능 여부를 알리는 로봇 청소기 및 이의 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 외부로부터 소리를 입력받아 음성 신호를 추출하고 인식하는 음성 인식 유닛과, 상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하고, 상기 음성 신호에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 제어 유닛과, 상기 소음 수준을 출력하는 출력 유닛을 포함하여 구성된다.

다른 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 외부로부터 소리를 입력받고 상기 소리로부터 미리 설정된 음향 패턴을 추출하여 인식하는 음향 인식 유닛과, 상기 음향 패턴에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 제어 유0닛을 포함하여 구성된다.

상기 목적들을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 외부로부터 소리를 입력받는 소리 입력 단계와, 상기 소리로부터 미리 설정된 음향 패턴을 추출하여 인식하는 음향 인식 단계와, 상기 음향 패턴에 따른 제어 명령을 추출하여 상기 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 명령 실행 단계를 포함하여 구성된다.

다른 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 외부로부터 소리를 입력받는 단계와, 상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하는 단계와, 상기 소음 수준을 표시하는 단계와, 상기 소리로부터 음성 신호를 추출하여 인식하는 단계와, 상기 음성 신호에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시 예들은 입력되는 소리에 대한 소음 수준을 산출하고 표시하여 사용자가 음성 명령이 가능한지 여부를 판단할 수 있도록 함으로써 로봇 청소기의 운전 효율을 높이고 사용자 편의성을 제고한다.

본 발명의 실시 예들은 로봇 청소기에 마이크와 같은 소리 입력 장치를 구비하여 음성 신호를 추출하고 인식하거나, 박수 등과 같은 음향 신호를 인식할 수 있는 수단을 구비하여 소리 정보를 활용하여 로봇 청소기를 제어함으로써 사용자 등이 별도의 장치를 사용하지 아니하고 로봇 청소기를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 음성 명령의 개수에 비교적 제한이 없어 명령을 수행하기 위한 단계를 간소화할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 입력되는 소리의 소음을 제거하여 음성 신호나 음향 패턴 인식의 정밀도를 높임으로써 로봇 청소기의 운전 효율, 시스템의 안정성 및 사용자의 편의성을 제고한다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 예의 외관을 도시한 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 구성으로서, 음성 신호에 따라 구동되는 형태를 개략적으로 도시한 블록도;
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇 청소기의 구성으로서, 음성 신호 및 음향 패턴에 따라 구동되는 형태를 개략적으로 도시한 블록도;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 로봇 청소기의 구성을 도시한 블록도;
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 일 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 외부로부터 소리를 입력받아 음성 신호를 추출하고 인식하는 음성 인식 유닛(100)과, 상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하고, 상기 음성 신호에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 제어 유닛(200)과, 상기 소음 수준을 출력하는 출력 유닛(300)을 포함하여 구성된다. 상기 소음은 사용자 등의 음성 명령의 인식을 방해하는 로봇 청소기 주변의 소음을 의미한다. 상기 소음 수준은 데시벨(dB) 등의 형태로 산출되거나, 단순하게 기준 소음 수준과 비교 결과의 형태로 산출된다.

음성 인식 유닛(100)은, 입력된 소리로부터 노이즈를 제거하여 소리에 포함된 음성을 추출한다. 도 2를 참조하면, 음성 인식 유닛은 상기 소리를 입력받는 소리 입력부(110)와, 상기 소리로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터(120)와, 상기 노이즈가 제거된 소리로부터 상기 음성 신호를 추출하는 음성 신호 추출부(130)를 포함하여 구성된다. 상기 음성 신호 추출부(130)는, 일 예로, 노이즈 필터(120)에 의해 노이즈가 제거된 음성 신호를 소정 주기로 샘플링하여 음성 신호를 추출할 수 있다. 여기서, 노이즈는 소음과 구별되는 것으로서 음성 신호와 다른 주파수 대역의 소리를 의미한다.

상기 음성 인식 유닛(100)은, 상기 소음 수준이 일정 기준 소음 수준보다 작으면, 상기 음성 신호를 인식한다. 상기 제어 유닛(200)은 먼저 상기 소음 수준과 미리 저장된 기준 소음 수준을 비교한다. 상기 제어 유닛(200)은 비교 결과 소음 수준이 기준 소음 수준보다 작은 경우에만 상기 음성 인식 유닛(100)이 음성을 인식하도록 한다. 이에 따라 상기 로봇 청소기는 음성 인식의 신뢰성을 높인다.

상기 출력 유닛(300)은 제어 유닛(200)이 산출한 소음 수준을 출력, 표시한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 출력 유닛(300)은 색이 가변하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)(310)를 포함할 수 있다. 발광 다이오드(310)는 소음 수준이 기준 소음 수준 이상이면 음성 인식이 불가능한 것으로 판단하여 적색으로 표시한다. 또, 발광 다이오드는 소음 수준이 기준 소음 수준 미만이면 녹색으로, 현재 음성 인식 중이면 주황색으로 표시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 출력 유닛(300)은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같은 디스플레이 소자(320)를 포함할 수 있다. 이 경우에 상기 로봇 청소기는 소음 수준을 텍스트나 도형의 형태로 표시할 수 있다.

또, 상기 로봇 청소기는, 음성 신호와 이에 따른 제어 명령을 저장하는 저장 유닛(400)을 더 포함하여 구성된다. 즉, 저장 유닛(400)은 음성 신호를 미리 저장하고, 음성 신호에 대한 제어 명령을 패턴화, 데이터베이스화하여 미리 저장한다. 여기서, 제어 명령은, 예를 들어 청소 시작, 청소 중지, 청소 종료, 공간 확장, 청소 방식, 집중 청소, 충전, 예약 등을 의미한다.

제어 유닛(200)은 소음 수준을 먼저 판단하여 기준 소음 수준보다 작으면 음성 신호를 추출하도록 하고, 상기 음성 인식 유닛이 인식한 음성 신호에 대한 제어 명령을 읽어와서 이를 실행한다. 음성 명령을 인식하였으나 불명확한 경우에, 상기 제어 유닛(200)은 출력 유닛(300)을 통해 경고음, 경고 신호나 경고 화면으로 사용자 등에게 알릴 수 있다.

도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 다른 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 외부로부터 소리를 입력받고 상기 소리로부터 미리 설정된 음향 패턴을 추출하여 인식하는 음향 인식 유닛(500)과, 상기 음향 패턴에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 제어 유닛(200)을 포함하여 구성된다. 상기 로봇 청소기는, 상기 음향 패턴과 이에 따른 상기 제어 명령을 저장하는 저장 유닛(400)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 음성 신호는 사용자 등의 말소리로서, 단어, 문장 등을 의미하는 반면, 음향 패턴은 일정 주기나 회수, 주파수 등을 갖는 박수 소리, 사람의 목소리, 사물을 두드리거나 이용하는 소리 등을 의미한다.

상기 로봇 청소기는, 상기 소리를 입력받아 음성 신호를 추출하여 인식하는 음성 인식 유닛(100)을 더 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어 유닛(200)은 상기 음성 신호 또는 상기 음향 패턴에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어한다. 또, 상기 저장 유닛(400)은 상기 음성 신호와 이에 따른 제어 명령을 더 저장할 수 있다.

상기 제어 유닛(200)은 음성 신호만을 인식하거나, 음향 패턴만을 인식하거나, 음성 신호 및 음향 패턴의 조합을 이용하여 제어 명령을 실행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 유닛은 음성 신호에 따른 제어 명령을 먼저 실행한 다음, 박수 소리를 인식하면 실행한 제어 명령의 시작, 정지, 종료 등을 수행할 수 있다. 상기 제어 유닛(200)은, 또한, 상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출한다. 여기서, 상기 소음 수준은 데시벨(dB) 등의 형태로 산출되거나, 단순하게 기준 소음 수준과 비교 결과의 형태로 산출된다.

상기 로봇 청소기는 상기 제어 유닛이 산출한 소음 수준을 출력, 표시하는 출력 유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 출력 유닛(300)은, 색이 가변하는 발광 다이오드(310)인 경우, 소음 수준에 따라 적색, 녹색, 주황색 등으로 표시한다. 발광 다이오드는, 예를 들어 소음 수준이 기준 소음 수준 이상이면 음성 인식이나 음향 패턴 인식이 불가능한 것으로 판단하여 적색을 출력한다. 발광 다이오드는 소음 수준이 기준 소음 수준 미만이면 녹색을 출력한다. 발광 다이오드는 현재 음성 인식이나 음향 패턴 인식 중이면 주황색으로 표시한다. 또, 상기 출력 유닛(300)은, 액정 표시 장치를 이용하여 소음 수준을 텍스트나 도형의 형태로 표시할 수 있다.

상기 음성 인식 유닛(100) 및 상기 음향 인식 유닛(500)은, 상기 소음 수준이 일정 기준 소음 수준보다 작으면, 각각 상기 음성 신호와 상기 음향 패턴을 인식한다. 즉, 상기 제어 유닛(200)은 먼저 상기 소음 수준과 미리 저장된 기준 소음 수준을 비교한다. 제어 유닛은 비교 결과 소음 수준이 기준 소음 수준보다 작은 경우에만 상기 음성 인식 유닛(100)이 음성을 인식하도록 한다. 또, 제어 유닛은 소음 수준이 기준 소음 수준보다 작은 경우에만 상기 음향 인식 유닛(500)이 음향 패턴을 인식하도록 한다. 물론 상기 로봇 청소기는 음성 신호 및 음향 패턴 인식 후에 소음 수준을 비교하여 제어 명령을 실행할 수 있다.

상기 로봇 청소기는, 음성 신호와 이에 따른 제어 명령을 저장하는 저장 유닛(400)을 더 포함하여 구성된다. 또, 상기 저장 유닛(400)은 음향 패턴을 저장하고, 이에 따른 제어 명령을 저장한다. 즉, 저장 유닛(400)은 음성 신호과 음향 패턴을 미리 저장하고, 음성 신호 또는 음향 패턴에 대한 제어 명령을 패턴화, 데이터베이스화하여 미리 저장한다. 여기서, 제어 명령은, 예를 들어 청소 시작, 청소 중지, 청소 종료, 공간 확장, 청소 방식, 집중 청소, 충전, 예약 등을 의미한다.

도 3을 참조하면, 상기 음성 인식 유닛(100)은, 상기 소리를 입력받는 소리 입력부(110)와, 상기 소리로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터(120)와, 상기 노이즈가 제거된 소리로부터 상기 음성 신호를 추출하는 음성 신호 추출부(130)를 포함하여 구성된다. 상기 소리 입력부(110)는 마이크 등과 같이 외부 소리를 입력받는 장치이다. 상기 음성 신호 추출부(130)는, 일 예로, 노이즈 필터(120)에 의해 노이즈가 제거된 음성 신호를 소정 주기로 샘플링하여 음성 신호를 추출할 수 있다.

도 4를 참조하면, 실시 예들에 따른 로봇 청소기는, 전원 유닛(600), 구동 유닛(700), 입력 유닛(800), 장애물 검출 유닛(920), 카메라(910)를 더 포함할 수 있다. 또, 상기 제어 유닛(200)은 기준 소음 수준을 설정하는 설정부(210), 입력 소리로부터 소음 수준을 산출하는 산출부(220), 산출한 소음 수준과 기준 소음 수준을 비교하는 비교부(230)를 포함할 수 있다.

장애물 검출 유닛(920)은, 청소 영역 내에서 이동 중이거나, 청소 중에 로봇 청소기 주변의 장애물을 검출하고, 상기 장애물의 유무, 또는 위치, 크기 등의 장애물 정보를 제어 유닛(200)에 출력한다. 장애물 검출 유닛(920)으로는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서(Radio Frequency Sensor)나 범퍼(Bumper) 등을 사용할 수 있다. 제어 유닛(200)은, 장애물 검출 유닛(920)으로부터 출력된 장애물 정보를 근거로 청소 지도를 생성할 수 있다.

상기 로봇 청소기는, 청소 영역 내에서 로봇 청소기의 위치를 인식하는 위치 인식 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 위치 인식 유닛으로는 가속도 센서, 인코더, 자이로 센서 등을 이용할 수 있다. 가속도 센서는 로봇 청소기의 이동에 따른 속도 및 위치를 인식한다. 인코더는 로봇 청소기의 바퀴를 구동하는 휠모터와 연결되어 속도를 검출한다. 자이로 센서는 로봇 청소기의 회전 속도를 검출한다. 여기서, 제어 유닛(200)은 장애물 정보와 함께 로봇 청소기의 위치를 이용하여 청소 지도를 작성할 수 있다.

도 1 또는 도 4에서의 카메라(910)는 하나의 위치 인식 유닛으로 사용될 수 있다. 상기 카메라(910)는 상방이나 전방을 향하도록 설치되어 로봇 청소기 주변을 촬영한다. 상기 로봇 청소기가 복수의 카메라를 구비하는 경우, 카메라들은 일정 거리 또는 일정 각도로 로봇 청소기의 상부나 옆면에 형성될 수 있다. 상기 로봇 청소기는, 카메라에 연결되어 피사체의 초점을 맞추는 렌즈와, 상기 카메라를 조절하는 조절부(미도시)와, 상기 렌즈를 조절하는 렌즈조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 소정의 위치에서도 주변의 모든 영역, 예를 들어 상기 카메라가 상방일 때 천장의 모든 영역이 촬영될 수 있도록 화각이 넓은 렌즈를 사용한다. 예를 들어 화각이 160도 이상인 렌즈를 포함한다.

상기 저장 유닛(400)은 음성 신호, 음향 패턴, 이들에 따른 제어 명령을 저장한다. 또, 저장 유닛은 영상 정보, 장애물 검출 유닛(920)이 검출한 장애물 정보, 위치 정보, 청소 영역, 청소 지도 등을 더 저장할 수 있다. 상기 저장 유닛(400)은 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 저장 장치이다. 비휘발성 메모리는, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등을 포함한다.

전원 유닛(600)은, 충전 가능한 전원 공급 수단을 구비하여 로봇 청소기 내로 전원을 공급한다. 상기 전원 유닛(600)은 로봇 청소기가 이동하고, 청소를 수행하는데 따른 동작 전원을 공급한다. 전원 유닛은 전원 잔량이 부족하면 충전대로 이동하여 충전 전류를 공급받아 충전된다.

구동 유닛(700)은 복수의 주바퀴와 하나 이상의 보조바퀴를 포함한 다수의 바퀴와 연결된다. 구동 유닛은 상기 바퀴들을 회전시키는 소정의 휠모터(Wheel Motor)를 구비하여, 상기 휠모터를 구동함으로써 로봇 청소기를 이동시킨다.

사용자 등은 입력 유닛(800)을 통해 로봇 청소기에 직접 제어 명령을 입력하거나, 또는 저장 유닛(400)에 저장된 정보들 중 하나 이상의 정보를 출력하도록 하는 명령을 입력할 수 있다. 입력 유닛(800)은 확인버튼, 설정버튼 등의 입력 버튼을 구비한다. 확인버튼은 감지 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 청소 영역이나 청소 지도를 확인하는 명령을 입력한다. 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 입력한다. 입력 유닛은 상기 정보들을 재설정하는 명령을 입력하는 재설정버튼, 삭제버튼, 청소시작버튼, 정지버튼 등을 구비할 수 있다. 본 발명에 있어서, 버튼 형식의 입력 유닛(800)은 생략되거나, 또는 음성 인식 유닛(100), 음향 인식 유닛(500)과 함께 구비될 수 있다.

상기 출력 유닛(300)은 소음 수준을 표시하거나 사용자 등에 경고음 등의 출력 외에 장애물 정보, 위치 정보, 청소 영역, 청소 지도 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 또 상기 출력 유닛(300)은 로봇 청소기를 구성하는 각 유닛들의 현재 상태와, 현재 청소 상태 등의 상태 정보들을 더 표시할 수 있다. 상기 출력 유닛(300)은 도 1에 도시한 바와 같은 발광다이오드(310), 액정표시장치(320) 외에 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다. 상기 입력 유닛(800)과 출력 유닛(300)은 입력 또는 출력이 모두 가능한 터치스크린의 형태를 가질 수 있다.

상기 로봇 청소기는, 청소 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있는데, 상기 청소 유닛은 공기를 흡입하는 소정의 흡입 모터와, 먼지를 응집하는 수단을 구비하고, 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입한다.

도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 외부로부터 소리를 입력받는 소리 입력 단계(S110)와, 상기 소리로부터 미리 설정된 음향 패턴을 추출하여 인식하는 음향 인식 단계(S130)와, 상기 음향 패턴에 따른 제어 명령을 추출하여 상기 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 명령 실행 단계(S140)를 포함하여 구성된다. 상기 로봇 청소기의 제어 방법은, 상기 소리로부터 음성 신호를 추출하여 인식하는 음성 인식 단계(S120)를 더 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 3 및 도 4를 참조한다.

상기 로봇 청소기는 마이크 등을 이용하여 외부 소리를 입력받고(S110), 입력된 소리로부터 노이즈를 제거한 다음 노이즈가 제거된 음성 신호를 소정 주기로 샘플링하여 음성 신호를 추출하여 음성 신호를 인식한다(S120). 또, 유사한 방식으로, 상기 로봇 청소기는 음향 패턴을 인식한다(S130).

도 6을 참조하면, 상기 제어 방법은, 상기 음성 신호 또는 상기 음향 패턴, 및 이들에 따른 상기 제어 명령을 저장하는 정보 저장 단계(S10)를 더 포함하여 구성된다. 상기 로봇 청소기는 음성 신호과 음향 패턴을 미리 저장하고, 음성 신호 또는 음향 패턴에 대한 제어 명령을 패턴화, 데이터베이스화하여 미리 저장한다(S10). 여기서, 제어 명령은, 예를 들어 청소 시작, 청소 중지, 청소 종료, 공간 확장, 청소 방식, 집중 청소, 충전, 예약 등을 의미한다.

도 6을 참조하면, 상기 제어 방법은, 상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하는 소음 수준 산출 단계(S150)와, 상기 산출된 소음 수준을 표시하는 소음 수준 표시 단계(S160)를 더 포함하여 구성된다. 상기 로봇 청소기는, 데시벨의 형태나 기준 소음 수준과의 비교 형태로 소음 수준을 산출한다(S150). 또, 상기 로봇 청소기는, 예를 들어, 색이 가변하는 발광다이오드를 이용하여 적색, 녹색, 주황색으로 각각 불가능, 가능, 인식중을 출력, 표시하거나, 액정표시장치를 이용하여 소음 수준을 텍스트나 도형의 형태로 표시한다(S160).

도 6을 참조하면, 상기 제어 방법은, 상기 산출된 소음 수준과 미리 설정된 기준 소음 수준을 비교하는 소음 비교 단계(S170)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 로봇 청소기는, 상기 소음 비교 단계(S170)의 비교 결과, 상기 산출된 소음 수준이 상기 기준 소음 수준보다 작으면 상기 제어 명령을 실행한다(도 6의 S141, S142). 다른 예로, 상기 로봇 청소기는, 상기 소음 수준이 일정 기준 소음 수준보다 작은 경우에만 상기 음성 신호와 상기 음향 패턴을 인식하고 제어 명령을 실행한다. 이에 따라 상기 로봇 청소기는 인식의 정확도를 높이고, 잘못된 제어 명령이 실행되는 것을 방지한다.

도 7을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 외부로부터 소리를 입력받는 단계(S210)와, 상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하는 단계(S220)와, 상기 소음 수준을 표시하는 단계(S270)와, 상기 소리로부터 음성 신호를 추출하여 인식하는 단계(S230)와, 상기 음성 신호에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 단계(S240)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 로봇 청소기는, 음성 신호와 이에 따른 제어 명령을 미리 저장할 수 있다(S10). 또, 상기 인식하는 단계(S230)는, 상기 산출된 소음 수준이 미리 설정된 기준 소음 수준보다 작으면 수행한다(S260).

상기 로봇 청소기는, 사용자 등의 음성 신호와 이에 따른 제어 명령을 패턴화, 데이터베이스화하여 미리 저장한다(S10). 상기 로봇 청소기는 외부로부터 소리를 입력받아(S210) 소리에 포함된 소음 수준을 산출한다. 상기 로봇 청소기는 데시벨(dB) 등의 형태로 산출하거나, 단순하게 기준 소음 수준과 비교 결과의 형태로 산출한다(S220). 상기 로봇 청소기는, 상기 소음 수준과 미리 저장된 기준 소음 수준을 비교한다(S260). 상기 로봇 청소기는 비교 결과 소음 수준이 기준 소음 수준보다 작은 경우에만 입력된 소리로부터 노이즈를 제거하고, 노이즈가 음성 신호를 소정 주기로 샘플링하여 음성 신호를 추출하여 인식한다(S230). 그런 다음 상기 로봇 청소기는 해당 음성 신호에 대한 제어 명령을 읽어와서 이를 실행한다(S240). 상기 로봇 청소기는 음성 명령을 인식하였으나 불명확한 경우에, 경고음, 경고 신호나 경고 화면으로 사용자 등에게 알릴 수 있다. 또, 상기 로봇 청소기는, 예를 들어 색이 가변하는 발광다이오드를 이용하여 적색, 녹색, 주황색으로 각각 불가능, 가능, 인식중을 표시하거나, 액정표시장치를 이용하여 소음 수준을 텍스트나 도형의 형태로 표시한다(S270).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇 청소기 및 이의 제어 방법은 마이크와 같은 소리 입력 장치를 구비하여 음성 신호를 추출하거나, 박수 등과 같은 음향 신호를 인식할 수 있는 수단을 구비하여 소리 정보를 활용하여 제어된다. 본 발명은 입력되는 소리의 소음을 제거하여 음성 인식이나 음향 인식의 정밀도를 높이고, 소음 수준을 표시하여 사용자가 음성 명령이 가능한지 여부를 판단할 수 있도록 한다.

100: 음성 인식 유닛 200: 제어 유닛
300, 310, 320: 출력 유닛 400: 저장 유닛
500: 음향 인식 유닛

Claims (16)

1. 외부로부터 소리를 입력받아 음성 신호를 추출하고 인식하는 음성 인식 유닛;
   상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하고, 상기 음성 신호에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 제어 유닛; 및
   상기 소음 수준을 출력하는 출력 유닛;을 포함하는 로봇 청소기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 음성 신호와 이에 따른 상기 제어 명령을 저장하는 저장 유닛;을 더 포함하는 로봇 청소기.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 음성 인식 유닛은,
   상기 소음 수준이 일정 기준 소음 수준보다 작으면, 상기 음성 신호를 인식하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
4. 외부로부터 소리를 입력받고 상기 소리로부터 미리 설정된 음향 패턴을 추출하여 인식하는 음향 인식 유닛; 및
   상기 음향 패턴에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 제어 유닛;을 포함하는 로봇 청소기.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 음향 패턴과 이에 따른 상기 제어 명령을 저장하는 저장 유닛;을 더 포함하는 로봇 청소기.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하는 것을 특징으로 하고,
   상기 소음 수준을 출력하는 출력 유닛;을 더 포함하는 로봇 청소기.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 소리를 입력받아 음성 신호를 추출하여 인식하는 음성 인식 유닛;을 더 포함하는 로봇 청소기.
8. 제7 항에 있어서, 상기 음성 인식 유닛은,
   상기 소리를 입력받는 소리 입력부;
   상기 소리로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터; 및
   상기 노이즈가 제거된 소리로부터 상기 음성 신호를 추출하는 음성 신호 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 제4 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음향 인식 유닛은,
   상기 소음 수준이 일정 기준 소음 수준보다 작으면, 상기 음향 패턴을 인식하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 외부로부터 소리를 입력받는 소리 입력 단계;
    상기 소리로부터 미리 설정된 음향 패턴을 추출하여 인식하는 음향 인식 단계; 및
    상기 음향 패턴에 따른 제어 명령을 추출하여 상기 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 명령 실행 단계;를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 음향 패턴과 이에 따른 상기 제어 명령을 저장하는 정보 저장 단계;를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 소리로부터 음성 신호를 추출하여 인식하는 음성 인식 단계;를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
13. 제10 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하는 소음 수준 산출 단계; 및
    상기 산출된 소음 수준을 표시하는 소음 수준 표시 단계;를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 산출된 소음 수준과 미리 설정된 기준 소음 수준을 비교하는 소음 비교 단계;를 더 포함하고,
    상기 명령 실행 단계는, 상기 소음 비교 단계의 비교 결과, 상기 산출된 소음 수준이 상기 기준 소음 수준보다 작으면 상기 제어 명령을 실행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.
15. 외부로부터 소리를 입력받는 단계;
    상기 소리에 포함된 소음 수준을 산출하는 단계;
    상기 소음 수준을 표시하는 단계;
    상기 소리로부터 음성 신호를 추출하여 인식하는 단계; 및
    상기 음성 신호에 따른 제어 명령을 근거로 로봇 청소기의 동작을 제어하는 단계;를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
16. 제15 항에 있어서, 상기 인식하는 단계는,
    상기 산출된 소음 수준이 미리 설정된 기준 소음 수준보다 작으면 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.

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