KR20130089554A - 로봇 청소기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20130089554A
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이주영
박종일
신동명
박정섭
심미영
정재헌
전형신
박성길
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 로봇 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 로봇 청소기의 실시예의 일 양태는, 로봇 청소기의 주행을 위한 구동력을 제공하는 주행부; 상기 로봇 청소기의 내부로 이물질을 흡입하는 흡입부; 상기 로봇 청소기의 청소 대상이 되는 청소 영역의 영상을 입력하는 영상 입력부; 상기 영상 입력부가 입력한 영상으로부터 특징점을 추출하는 영상 처리부; 상기 로봇 청소기의 이동량을 고려하여 상기 로봇 청소기의 위치를 검출하는 위치 검출부; 상기 영상 처리부가 추출한 특징점 및 기작성된 지도가 저장되는 저장부; 및 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리부가 추출한 특징점과 기작성된 지도 상의 특징점을 매칭하여 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와, 상기 위치 검출부가 검출한 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 비교하여, 양자가 일치하는 경우에는 기작성된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기의 동작을 제어하고, 양자가 상이한 경우에는 기작성된 지도를 보정하는 제어부; 를 포함한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 로봇 청소기의 동작의 효율성이 증진되고, 보다 편리한 청소 동작이 수행될 수 있다.

Description

로봇 청소기 및 그 제어 방법{ROBOT CLEANER AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다.
로봇 청소기란, 주행하면서 기설정된 동작, 즉 청소 동작을 수행하는 가전기기다. 이와 같은 로봇 청소기의 동작 수행을 위해서는, 지도의 작성 및 맵 상에서의 절대 위치를 인식하는 작업이 필요하다. 이와 같은 지도의 작성 및 절대 위치의 인식을 위한 기술의 대표적 예로는, 동시 위치 인식 및 지도 작성(Simultaneous Localization And Mapping; SLAM) 기술이 있다.
SLAM 기술이란, 획득된 영상을 기반으로 지도를 작성하고, 로봇 청소기가 자신의 위치를 인식하는 영상 기반의 위치 인식 기술이다. 이를 위하여 상기 로봇 청소기에 구비되는 카메라가 소정의 영역을 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 특징점을 추출하여 등록한다. 그리고 등록된 특징점 및 상기 로봇 청소기의 주행 중 획득된 위치 정보에 기초하여 지도를 작성한다. 이와 같이 상기 로봇 청소기는, 지도가 작성되면, 이를 저장한다. 다음으로, 상기 로봇 청소기의 주행 중 촬영된 영상으로부터 특징점을 추출한 후 이를 기등록된 특징점과 매칭함으로써, 지도 상에서 상기 로봇 청소기의 절대 위치를 인식한다. 이때 상기 로봇 청소기는, 기등록된 특징점과 영상으로부터 추출된 특징점이 매칭되는 개수가 기설정된 개수 이상인 경우에, 현재의 위치를 지도 상의 소정의 위치로 인식한다.
그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 로봇 청소기 제어 방법에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.
먼저 종래에는, 상기 특징점의 경우에는 별도의 비휘발성 메모리에 저장되지만, 작성된 지도의 경우에는 휘발성 메모리에 저장된다. 따라서 상기 로봇 청소기가 청소 동작을 수행할 때마다 상술한 바와 같은 지도의 작성을 수행하여야 하는 한다.
또한 종래에는, 청소 대상 영역 전체에 대한 지도를 작성하고, 이를 기반으로 상기 로봇 청소기의 청소 동작이 수행된다. 따라서 예를 들면, 청소 대상 영역이 서로 구획되는 다수개의 영역, 예를 들면, 거실이나 방, 주방 등으로 구획되는 경우에도, 각 영역별로의 청소가 불가능하게 되는 단점이 발생한다.
본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 작성된 지도를 활용하여 위치 인식이 가능하도록 구성되는 로봇 청소기 및 그 제어 방법를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 영역별 청소가 가능하도록 구성되는 로봇 청소기 및 그 제어 방법를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예의 일 양태는, 로봇 청소기의 주행을 위한 구동력을 제공하는 주행부; 상기 로봇 청소기의 내부로 이물질을 흡입하는 흡입부; 상기 로봇 청소기의 청소 대상이 되는 청소 영역의 영상을 입력하는 영상 입력부; 상기 영상 입력부가 입력한 영상으로부터 특징점을 추출하는 영상 처리부; 상기 로봇 청소기의 이동량을 고려하여 상기 로봇 청소기의 위치를 검출하는 위치 검출부; 상기 영상 처리부가 추출한 특징점 및 기작성된 지도가 저장되는 저장부; 및 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리부가 추출한 특징점과 기작성된 지도 상의 특징점을 매칭하여 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와, 상기 위치 검출부가 검출한 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 비교하여, 양자가 일치하는 경우에는 기작성된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기의 동작을 제어하고, 양자가 상이한 경우에는 기작성된 지도를 보정하는 제어부; 를 포함한다.
본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예의 다른 양태는, 청소 영역을 주행하면서 청소 동작을 수행하고, 청소 동작이 완료되면 충전을 위하여 도킹 스테이션에 도킹하는 로봇 청소기에 있어서: 상기 로봇 청소기의 주행을 위한 구동력을 제공하는 주행부; 상기 로봇 청소기의 내부로 이물질을 흡입하는 흡입부; 상기 로봇 청소기의 청소 대상이 되는 청소 영역의 영상을 입력하는 영상 입력부; 상기 영상 입력부가 입력한 영상으로부터 특징점을 추출하는 영상 처리부; 상기 도킹 스테이션에 도킹된 상기 로봇 청소기의 초기 위치 및 상기 로봇 청소기의 초기 위치로부터의 이동량을 고려하여 상기 로봇 청소기의 위치를 검출하는 위치 검출부; 상기 영상 처리부가 추출한 특징점이 저장되는 저장부; 및 상기 위치 검출부가 검출한 상기 로봇 청소기의 위치를 기초로 상기 영상 입력부가 입력한 영상으로부터 추출한 특징점 및 상기 저장부에 저장된 특징점을 매칭하여 지도를 작성하여 상기 저장부에 저장하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 로봇 청소기의 초기 위치가 변경되어 상기 주행부의 동작에 의하여 이동한 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와 실제 위치가 상이한 경우에는, 양자가 일치하도록 기작성된 지도를 보정한다.
본 발명에 의한 로봇 청소기 제어 방법의 실시예의 일 양태는, 주행부가, 동작하여 로봇 청소기가 이동하는 주행 단계; 영상 입력부가, 영상을 입력하는 영상 입력 단계; 영상 처리부가, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 특징점을 추출하는 영상 처리 단계; 위치 검출부가, 상기 로봇 청소기의 초기 위치 및 주행 거리를 기초로 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 검출하는 위치 검출 단계; 제어부가, 상기 영상 처리부가 현재 영상으로부터 추출한 특징점과 기저장된 지도 상의 특징점을 매칭하여 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 상기 위치 검출부가 검출한 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 비교하는 위치 비교 단계; 상기 제어부가, 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 상기 로봇 청소기의 위치가 상이한 경우에 기저장된 지도를 보정하는 지도 보정 단계; 및 상기 제어부가, 기저장된 지도 또는 보정된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기가 청소 영역에 대한 청소를 수행하도록 제어하는 청소 단계; 를 포함한다.
본 발명에 의한 로봇 청소기 및 그 제어 방법의 실시예에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저 본 발명의 실시예에서는, 로봇 청소기의 위치 정보를 활용하여 기작성된 지도를 보정하여 로봇 청소기의 위치를 인식한다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 1회의 지도 작성만 수행되므로, 로봇 청소기의 동작의 효율성이 증진될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 다수개의 영역 중 특정 영역에 대한 독립 또는 순차적인 청소가 선택적으로 이루어진다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 편리한 청소 동작이 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예를 개략적으로 보인 블럭도.
도 3은 본 발명에 의한 로봇 청소기 제어 방법의 제1실시예를 보인 제어 흐름도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에서의 지도 보정 과정을 보인 개념도.
도 5는 본 발명에 의한 로봇 청소기 제어 방법의 제2실시예를 보인 제어 흐름도.
이하에서는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예를 개략적으로 보인 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇 청소기(1)는, 소정의 청소 영역을 주행하면서 청소 동작을 수행한다. 상기 로봇 청소기(1)는, 케이싱(10), 주행부(20), 흡입부(30), 영상 입력부(50), 영상 처리부(60), 저장부(70) 및 제어부(80)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 케이싱(10)은, 상기 로봇 청소기(1)의 외관을 형성한다. 그리고 상기 케이싱(10)의 내부에는, 상기 로봇 청소기(1)를 구성하는 부품, 즉 상기 주행부(20), 흡입부(30), 위치 검출부(40), 영상 입력부(50), 영상 처리부(60), 저장부(70) 및 제어부(80)가 설치된다.
상기 주행부(20)는 상기 로봇 청소기(1)의 주행을 위한 구동력을 제공한다. 예를 들면, 상기 주행부(20)는, 주행 모터(21)(22) 및 상기 주행 모터(21)(22)에 의하여 회전하는 주행 바퀴(23)(24)를 포함할 수 있다. 이때 상기 주행 모터(21)(22)는, 서로 독립적으로 제어되는 제1 및 제2주행 모터(21)(21)를 포함한다. 그리고 상기 주행 바퀴(23)(24)는 상기 제1 및 제2주행 모터(21)(22)에 각각 연결되는 제1 및 제2주행 바퀴(23)(24)를 포함할 수 있다. 따라서 상기 제1 및 제2주행 모터(21)(22)의 회전 방향 또는/및 회전 속도를 조절함으로써, 상기 로봇 청소기(1)의 주행 방향 및 속도를 조절할 수 있게 된다.
상기 흡입부(30)는, 상기 케이싱(10)의 내부, 즉 상기 로봇 청소기(1)의 내부로 이물질을 흡입하기 위한 구동력을 제공한다. 예를 들면, 상기 흡입부(30)는, 흡입 모터(31), 상기 흡입 모터(31)에 의하여 회전하는 흡입 팬(33), 및 상기 흡입 팬(33)의 회전에 의하여 상기 로봇 청소기(1)의 내부로 흡입되는 이물질이 집진되는 집진 부재(35)를 포함한다.
그리고 상기 위치 검출부(40)는, 상기 로봇 청소기(1)의 이동에 따른 위치의 변동을 감지하여 상기 로봇 청소기(1)의 위치, 예를 들면, 초기 위치로부터의 이동량을 감지하여 실질적으로 상기 로봇 청소기(1)의 위치 정보를 검출한다. 이를 위하여, 상기 위치 검출부(40)는, 상기 로봇 청소기(1)의 이동량을 감지하기 위하여 상기 제1 및 제2주행 모터(21)(22)의 회전수를 검출하는 인코더를 포함할 수 있다.
상기 영상 입력부(50)는, 상기 케이싱(10)의 일측에 설치된다. 상기 영상 입력부(50)는, 상기 로봇 청소기(1)의 주행 방향으로 전방에 해당하는 청소 영역의 영상을 입력한다. 예를 들면, 상기 영상 입력부(50)로는, 피사체의 영상을 촬영하는 카메라가 사용될 수 있다.
상기 영상 처리부(60)는, 상기 영상 입력부(50)가 입력한 영상을 이미지 프로세싱하여 영상으로부터 특징점을 추출한다. 예를 들면, 상기 영상 입력부(50)가 입력한 영상을 주파수 영역으로 변환한 경우에는, 주파수의 변화폭이 상대적으로 큰 영역인 코너부가 특징점으로 추출될 수 있다.
상기 저장부(70)는, 상기 영상 처리부(60)에서 추출된 상기 특징점 및 상기 위치 검출부(40)에서 검출된 상기 로봇 청소기(1)의 위치 정보가 저장된다. 또한 상기 저장부(70)에는, 후술할 바와 같이, 상기 제어부(80)에 의하여 작성된 지도가 저장된다. 본 실시예에서는, 상기 저장부(70)가 비휘발성 메모리를 포함한다. 따라서 상기 저장부(70)에는, 상기 로봇 청소기(1)에 공급되는 전원의 온-오프와 무관하게 상술한 정보가 저장될 수 있다.
상기 제어부(80)는, 상기 로봇 청소기(1)의 동작, 즉 상기 주행부(20) 및 흡입부(30)의 동작을 제어한다. 또한 상기 제어부(80)는, 상기 로봇 청소기(1)가 청소 동작을 수행하는 영역, 즉 청소 영역에 대한 지도를 작성한다. 이때 상기 제어부(80)는, 상기 청소 영역이 서로 구획되는 다수개의 영역으로 구성되는 경우에는, 각각의 영역에 대한 지도를 작성하고 이를 이용하여 상기 청소 영역 전체에 대한 지도를 작성한다. 그리고 상기 제어부(80)는, 작성된 상기 청소 영역의 지도를 상기 저장부(70)에 저장한다. 또한 상기 제어부(80)는, 작성된 지도를 기반으로 상기 영역 각각 또는 상기 청소 영역 전체에 대한 청소 동작을 수행하도록 상기 로봇 청소기(1)의 동작을 제어한다.
보다 상세하게는, 상기 제어부(80)는, 상기 영상 입력부(50)가 입력한 영상으로부터 추출한 특징점 및 상기 위치 검출부(40)가 검출한 상기 로봇 청소기(1)의 위치에 기초하여 상기 영역의 지도를 각각 작성하고, 서로 인접하는 상기 영역의 지도 상의 공통된 특징점을 매칭시킴으로써, 상기 청소 영역 전체의 지도를 작성할 수 있다.
그리고 상기 제어부(80)는, 상기 로봇 청소기(1)의 초기 위치가 변경된 경우에, 작성된 지도를 보정하고, 보정된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기(1)의 동작을 제어한다. 또한 상기 제어부(80)는, 상기 청소 영역 전체 또는 상기 영역에 대한 독립적인 청소가 이루어지도록 상기 로봇 청소기(1)의 동작을 제어한다.이하에서는 본 발명에 의한 로봇 청소기 제어 방법의 제1실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 로봇 청소기 제어 방법의 제1실시예를 보인 제어 흐름도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에서의 지도 보정 과정을 보인 개념도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 주행부(20)가 동작하여 로봇 청소기(1)가 이동하기 시작한다.(S11) 그리고 상기 로봇 청소기(1)(1)가 이동하면, 제어부(80)는 저장부(70)에 지도가 저장되었는지 여부, 즉 지도가 작성되었는지 여부를 판단한다.(S13)
상기 제13단계에서, 상기 저장부(70)에 지도가 저장된 것으로 판단되면, 영상 입력부(50)가 영상을 입력한다.(S15) 그리고 상기 제어부(80)는, 지도 상에서 로봇 청소기(1)의 위치를 계산한다.(S17) 상기 제17단계에서의 로봇 청소기(1)의 위치의 계산은, 상기 제15단계에서 상기 영상 입력부(50)가 입력한 영상으로 추출한 특징점과 상기 저장부(70)에 저장된 지도 상의 특징점을 매칭시켜서 이루어진다. 따라서 상기 제17단계에서 상기 제어부(80)에 의하여 계산된 상기 로봇 청소기(1)의 위치는 실질적으로 지도 상에서의 상기 로봇 청소기(1)의 위치로 이해될 수 있을 것이다.
그리고 위치 검출부(40)가 현재 상기 로봇 청소기(1)의 위치를 검출한다.(S19) 이때 상기 위치 검출부(40)는, 상기 로봇 청소기(1)의 초기 위치 및 상기 주행부(20)의 동작에 의한 상기 로봇 청소기(1)의 이동량을 고려하여 현재 상기 로봇 청소기(1)의 위치 정보를 검출한다. 여기서 초기 위치란, 실질적으로 상기 로봇 청소기(1)의 이전 청소 동작의 완료 후의 위치이다. 예를 들면, 상기 로봇 청소기(1)가 청소 동작을 완료한 후 충전 등을 위하여 도킹 스테이션(2)에 도킹된 위치가 상기 로봇 청소기(1)의 초기 위치로 이해될 수 있을 것이다. 따라서 상기 제19단계에서 상기 위치 검출부(40)에 의하여 검출되는 상기 로봇 청소기(1)의 위치는, 상기 로봇 청소기(1)의 실제 위치로 이해될 수 있을 것이다.
다음으로 상기 제어부(80)는, 상기 제17단계에서 계산된 상기 로봇 청소기(1)의 위치와 상기 제19단계에서 검출된 현재 상기 로봇 청소기(1)의 위치를 비교하여 양자가 일치하는지 여부를 판단한다.(S21) 예를 들면, 상기 로봇 청소기(1)의 초기 위치가 변경된 경우에는, 상기 제17단계에서의 계산치와 상기 제19단계에서의 검출치가 상이해질 수 있다. 즉, 상기 로봇 청소기(1)가 초기 위치가 변경되지 않은 경우에는, 상기 주행부(20)의 동작에 의하여 이동한 상기 로봇 청소기(1)의 위치는, 상기 제어부(80)가 계산한 위치와 상기 위치 검출부(40)가 검출한 위치가 일치할 것이다. 그러나 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 상기 로봇 청소기(1)가 도킹한 상기 도킹 스테이션(2)의 위치 또는 각도가 변화한 경우에는, 실질적으로 상기 로봇 청소기(1)의 초기 위치가 변경된다. 따라서 이와 같은 경우, 상기 제어부(80)가 계산한 상기 로봇 청소기(1)의 위치(A)와, 상기 위치 검출부(40)가 검출한 현재 상기 로봇 청소기(1)의 위치(B)가 상이할 것이다.
그러나 상기 제어부(80)는, 상기 제21단계에서 상기 로봇 청소기(1)의 위치의 계산치와 검출치가 상이한 것으로 판단되면, 상기 제어부(80)는 기작성된 지도를 보정한다.(S23) 상기 제21단계에서의 지도의 보정은, 상기 제17단계에서 상기 제어부(80)가 계산한 상기 로봇 청소기(1)의 위치와 상기 제19단계에서 상기 위치 검출부(40)가 검출한 상기 로봇 청소기(1)의 위치가 일치하도록 지도 데이터를 수정함으로써 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(80)는, 기작성된 지도(M1)를 가상의 X-Y좌표 상에서 이동시켜서 새로운 지도(M2)로 보정할 수 있다.
다음으로 상기 제어부(80)는, 상기 로봇 청소기(1)의 청소 동작을 제어한다.(S25) 이때 상기 제어부(80)는, 상기 제21단계에서 상기 로봇 청소기(1)의 위치의 계산치와 검출치가 일치하는 것으로 판단된 경우에는, 상기 저장부(70)에 저장된 지도, 즉 기작성된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기(1)의 청소 동작을 제어한다. 그리고 상기 제어부(80)는, 상기 제21단계에서 상기 로봇 청소기(1)의 위치의 계산치와 검출치가 상이한 것으로 판단된 경우에는, 상기 제23단계에서 보정된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기(1)의 청소 동작을 제어한다. 따라서 상기 로봇 청소기(1)가 청소 영역을 주행하면서 청소 동작을 수행한다.
한편 상기 제13단계에서, 상기 제어부(80)가 지도가 존재하지 않는 것으로 판단한 경우, 즉 지도가 작성되지 않은 것으로 판단한 경우에는, 지도를 작성한다.(S27)(S29)(S31)(S33)(S35) 보다 상세하게는, 상기 영상 입력부(50)가 영상을 입력하면, 영상 처리부(60)가 상기 영상 입력부(50)가 입력한 영상으로부터 특징점을 추출하여 상기 저장부(70)에 저장한다. 그리고 상기 제어부(80)는 현재 영상으로부터 추출한 특징점과 상기 저장부(70)에 기저장된 특징점을 매칭하고, 상기 로봇 청소기(1)의 위치 검출부(40)가 검출한 상기 로봇 청소기(1)의 위치를 기초로 지도를 작성한다. 이와 같은 지도의 작성 과정은, 종래의 기술과 대동소이하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에서는, 상기 로봇 청소기(1)의 청소 동작의 수행시마다 새로운 지도의 작성을 불필요하게 된다. 따라서 실질적으로 상기 로봇 청소기(1)의 청소 동작의 수행이 보다 신속하고 간결하게 이루어질 수 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 로봇 청소기 제어 방법의 제2실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 로봇 청소기 제어 방법의 제2실시예를 보인 제어 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 주행부(20)가 동작하여 로봇 청소기(1)가 이동하기 시작하고, 영상 입력부(50)가 영상을 입력한다.(S51)(S53) 그리고 영상 처리부(60)가 현재 영상으로부터 특징점을 추출하고, 추출된 특징점과 기저장된 지도 상의 특징점을 매칭한다.(S55)
다음으로 제어부(80)가, 현재 영상으로부터 추출한 특징점이 지도 상의 특정 영역의 특징점을 비교하여 양자가 일치하는지 여부를 판단한다.(S57) 상기 제57단계에서, 현재 영상으로부터 추출한 특징점이 지도 상의 특정 영역의 특징점과 일치하는지 여부의 판단은, 실질적으로 상기 로봇 청소기(1)가 해당하는 특정 영역의 내부에 위치되는지 여부의 판단을 위한 것이다.
따라서 상기 제어부(80)는, 상기 제57단계에서, 현재 영상으로부터 추출한 특징점이 지도 상의 특정 영역의 특징점과 일치하는 것으로 판단되면, 특정 영역의 청소가 수행되도록 상기 로봇 청소기(1)의 청소 동작을 제어한다.(S59) 그러나 상기 제57단계에서, 현재 영상으로부터 추출한 특징점이 지도 상의 특정 영역의 특징점과 상이한 것으로 판단되면, 상기 주행부(20)가 동작하여 상기 로봇 청소기(1)가 이동한다.(S61) 그리고 상기 제53단계 내지 제57단계를 반복하여 상기 로봇 청소기(1)가 특정 영역의 내부에 위치되는지 여부를 판단한다.
실질적으로, 본 실시예에 의한 제어 방법은, 상술한 본 발명에 의한 제어 방법의 제1실시예에 의한 지도의 보정 등이 완료된 후에 추가적으로 수행될 수 있다. 그리고 본 실시예에 의하면, 상기 로봇 청소기(1)가 특정 영역에 대한 선별적 또는 영역별 청소가 가능해지거나, 영역을 순차적으로 청소할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 로봇 청소기의 주행을 위한 구동력을 제공하는 주행부;
    상기 로봇 청소기의 내부로 이물질을 흡입하는 흡입부;
    상기 로봇 청소기의 청소 대상이 되는 청소 영역의 영상을 입력하는 영상 입력부;
    상기 영상 입력부가 입력한 영상으로부터 특징점을 추출하는 영상 처리부;
    상기 로봇 청소기의 이동량을 고려하여 상기 로봇 청소기의 위치를 검출하는 위치 검출부;
    상기 영상 처리부가 추출한 특징점 및 기작성된 지도가 저장되는 저장부; 및
    상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리부가 추출한 특징점과 기작성된 지도 상의 특징점을 매칭하여 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와, 상기 위치 검출부가 검출한 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 비교하여, 양자가 일치하는 경우에는 기작성된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기의 동작을 제어하고, 양자가 상이한 경우에는 기작성된 지도를 보정하는 제어부; 를 포함하는 로봇 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 입력부는, 상기 로봇 청소기의 주행 방향으로 전방에 해당하는 청소 영역의 영상을 촬영하는 카메라인 로봇 청소기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 저장부에 기작성된 지도가 저장된 경우에는, 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 비교하여 기작성된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기의 동작을 제어하거나 지도를 보정하고,
    상기 저장부에 기작성된 지도가 저장된 경우 이외의 경우에는, 지도를 작성하는 로봇 청소기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 현재 상기 로봇 청소기의 위치가 일치하도록, 지도를 보정하는 로봇 청소기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 기작성된 지도를 가상의 X-Y좌표 상에서 이동시켜서 보정하는 로봇 청소기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 현재 상기 로봇 청소기의 위치가 일치하거나 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 현재 상기 로봇 청소기의 위치가 상이하여 기작성된 지도를 보정한 후, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리기가 추출한 특징점과 지도 상의 특정 영역의 특징점을 비교하고, 양자가 일치하는 경우에는 상기 로봇 청소기가 특정 영역의 내부에 위치되는 것으로 판단하고, 양자가 상이한 경우에는 상기 로봇 청소기가 특정 영역의 외부에 위치된 것으로 판단하는 로봇 청소기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 현재 상기 로봇 청소기의 위치가 일치하거나 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 현재 상기 로봇 청소기의 위치가 상이하여 기작성된 지도를 보정한 후, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리기가 추출한 특징점과 지도 상의 특정 영역의 특징점을 비교하고, 양자가 일치하는 경우에는 상기 로봇 청소기가 청소 동작을 수행하고, 양자가 상이한 경우에는 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리기가 추출한 특징점과 지도 상의 특정 영역의 특징점이 일치할 때까지 상기 주행부가 동작하여 상기 로봇 청소기가 이동하는 로봇 청소기.
  8. 청소 영역을 주행하면서 청소 동작을 수행하고, 청소 동작이 완료되면 충전을 위하여 도킹 스테이션에 도킹하는 로봇 청소기에 있어서:
    상기 로봇 청소기의 주행을 위한 구동력을 제공하는 주행부;
    상기 로봇 청소기의 내부로 이물질을 흡입하는 흡입부;
    상기 로봇 청소기의 청소 대상이 되는 청소 영역의 영상을 입력하는 영상 입력부;
    상기 영상 입력부가 입력한 영상으로부터 특징점을 추출하는 영상 처리부;
    상기 도킹 스테이션에 도킹된 상기 로봇 청소기의 초기 위치 및 상기 로봇 청소기의 초기 위치로부터의 이동량을 고려하여 상기 로봇 청소기의 위치를 검출하는 위치 검출부;
    상기 영상 처리부가 추출한 특징점이 저장되는 저장부; 및
    상기 위치 검출부가 검출한 상기 로봇 청소기의 위치를 기초로 상기 영상 입력부가 입력한 영상으로부터 추출한 특징점 및 상기 저장부에 저장된 특징점을 매칭하여 지도를 작성하여 상기 저장부에 저장하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 로봇 청소기의 초기 위치가 변경되어 상기 주행부의 동작에 의하여 이동한 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와 실제 위치가 상이한 경우에는, 양자가 일치하도록 기작성된 지도를 보정하는 로봇 청소기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리부가 추출한 특징점과 기작성된 지도 상의 특징점을 매칭하여 계산된 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와, 상기 위치 검출부가 검출한 현재 상기 로봇 청소기의 실제 위치를 비교하여, 양자가 일치하는 경우에는 상기 로봇 청소기의 초기 위치가 변경되지 않은 것으로 판단하고, 양자가 상이한 경우에는 상기 로봇 청소기의 초기 위치가 변경된 것으로 판단하는 로봇 청소기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와 실제 위치가 상이한 경우에는, 양자가 일치하도록 기작성된 지도를 가상의 X-Y좌표 상에서 이동시켜서 보정하는 로봇 청소기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와 실제 위치가 일치하거나 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와 상이하여 기작성된 지도를 보정한 후, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리기가 추출한 특징점과 지도 상의 특정 영역의 특징점을 비교하고, 양자가 일치하는 경우에는 상기 로봇 청소기가 특정 영역의 내부에 위치되는 것으로 판단하고, 양자가 상이한 경우에는 상기 로봇 청소기가 특정 영역의 외부에 위치된 것으로 판단하는 로봇 청소기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와 실제 위치가 일치하거나 상기 로봇 청소기의 지도 상의 위치와 상이하여 기작성된 지도를 보정한 후, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리기가 추출한 특징점과 지도 상의 특정 영역의 특징점을 비교하고, 양자가 일치하는 경우에는 상기 로봇 청소기가 청소 동작을 수행하고, 양자가 상이한 경우에는 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 상기 영상 처리기가 추출한 특징점과 지도 상의 특정 영역의 특징점이 일치할 때까지 상기 주행부가 동작하여 상기 로봇 청소기가 이동하는 로봇 청소기.
  13. 주행부가, 동작하여 로봇 청소기가 이동하는 주행 단계;
    영상 입력부가, 영상을 입력하는 영상 입력 단계;
    영상 처리부가, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 특징점을 추출하는 영상 처리 단계;
    위치 검출부가, 상기 로봇 청소기의 초기 위치 및 주행 거리를 기초로 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 검출하는 위치 검출 단계;
    제어부가, 상기 영상 처리부가 현재 영상으로부터 추출한 특징점과 기저장된 지도 상의 특징점을 매칭하여 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 상기 위치 검출부가 검출한 현재 상기 로봇 청소기의 위치를 비교하는 위치 비교 단계;
    상기 제어부가, 계산된 상기 로봇 청소기의 위치와 검출된 상기 로봇 청소기의 위치가 상이한 경우에 기저장된 지도를 보정하는 지도 보정 단계; 및
    상기 제어부가, 기저장된 지도 또는 보정된 지도를 기초로 상기 로봇 청소기가 청소 영역에 대한 청소를 수행하도록 제어하는 청소 단계; 를 포함하는 로봇 청소기 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 위치 비교 단계 및 지도 보정 단계는, 상기 제어부가 기작성된 지도가 저장부에 저장된 것으로 판단한 경우에만 수행되는 로봇 청소기 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 지도 보정 단계에서,
    상기 제어부는, 계산된 상기 로봇 청소기의 위치 및 검출된 상기 로봇 청소기의 위치가 일치되도록 기작성된 지도를 보정하는 로봇 청소기 제어 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 지도 보정 단계에서,
    상기 제어부는, 기작성된 지도를 가상의 X-Y좌표 상에서 이동시켜서 보정하는 로봇 청소기 제어 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 청소 단계는,
    상기 영상 입력부가, 영상을 입력하는 단계;
    상기 영상 처리부가, 상기 영상 입력부가 입력한 현재 영상으로부터 특징점을 추출하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 영상 처리부가 현재 영상으로부터 추출한 특징점과, 기저장된 지도 또는 보정된 지도 상의 특징점을 매칭하는 단계;
    상기 제어부가, 현재 영상으로부터 추출한 특징점과 지도 상의 특정 영역의 특징점을 비교하는 단계; 및
    현재 영상으로부터 추출한 특징점과 특정 영역의 특징점이 일치하는 경우에는, 상기 제어부가, 상기 로봇 청소기가 특정 영역에서 청소 동작을 수행하도록 제어하는 단계; 를 포함하는 로봇 청소기 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    현재 영상으로부터 추출한 특징점과 특정 영역의 특징점이 일치하는 경우를 제외한 경우에는, 상기 주행부가 동작하여 현재 영상으로부터 추출한 특징점과 특정 영역의 특징점이 일치할 때까지 상기 로봇 청소기가 이동하는 단계를 더 포함하는 로봇 청소기 제어 방법.
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