KR20140145648A - 청소 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체와, 본체를 이동시키는 이동 어셈블리와, 본체에 마련되어 바닥 면의 청소를 수행하는 청소 툴을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법에 있어서, 외부의 단말기와 통신을 수행하여 단말기에서 작성된 맵을 수신하고. 작성된 맵의 정보에 기초하여 이동 어셈블리의 이동 및 청소 툴의 구동을 제어한다.
본 발명은 단말기를 이용하여 사용자 주도적으로 홈 내의 맵을 작성하고 이를 청소 로봇에 전달하여 청소 로봇의 청소용 맵으로 맵으로 활용함으로써, 맵 작성에 소비되는 시간을 줄일 수 있고, 맵의 정확도를 향상시킬 수 있으며 이로 인해 청소 능력을 향상시킬 수 있다.
또한 사용자가 청소하고 싶은 영역을 지정하면 청소 로봇이 손쉽고 빠르게 해당 영역으로 이동하여 청소할 수 있어 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있으며, 사용자에게 편의성을 제공해 줄 수 있다.

Description

청소 로봇 및 그 제어 방법 {Cleaning robot and method for controlling the same}

본 발명은 홈 내부의 구조를 획득하고 위치 이동을 제어하기 위한 청소 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

1990년대 이후로 산업용 로봇 시장이 점차 포화되면서 인간과 같이 판단하고 행동하는 지능형 서비스용 로봇 시장이 빠르게 성장하고 있다.

여기서 지능형 서비스용 로봇은, 사람에게 정보를 전달하고 감성적인 접근 등이 가능한 교육용 로봇, 개인용 로봇, 오락용 로봇 등과 같은 휴먼 서비스로봇(Human Service Robot)과, 가정에서 사람을 대신하여 업무를 수행하는 청소 로봇, 경비 로봇, 애완동물 관리 로봇 등과 같은 홈 서비스 로봇(Home Service Robot)을 포함한다.

이 중 청소 로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소 영역을 자동으로 청소하는 장치로, 가사 노동 시간을 줄여 준다.

청소 로봇은 청소 도구로서, 본체의 하부에 쌓인 먼지 등을 제거하는 메인 청소 툴과, 본체의 양 측면에 형성되되 본체의 내부에서 외부로 돌출 형성되고 장애물이 존재하거나 벽면 인접부 등 메인 청소 툴에 의해 청소가 잘 되지 않는 부분을 청소하는 보조 청소 툴을 포함한다.

청소 로봇은 미리 설정된 주행 패턴대로 주행하면서 메인 청소 툴과 보조 청소 툴을 이용하여 청소 작업을 반복적으로 수행하는데, 이때 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 위치하는 장애물 또는 벽을 감지하고 감지 결과에 기초하여 경로 이동 및 청소 동작을 제어하면서 청소를 수행한다.

이러한 청소 로봇은 랜덤 또는 미리 정해진 맵 정보에 기초하여 청소 영역을 이동하면서 청소를 수행하는데, 이 중 맵 정보에 기초하여 청소 영역을 수행할 경우 청소 전에 청소 영역의 맵 정보를 획득해야 했으며 이때 청소 영역의 실제 맵 정보와 일치하는 맵 정보를 획득하는데 한계가 있었고 이로 인해 청소 능력이 낮아지는 문제가 있었다.

또한 청소 로봇은 리모컨 등을 통한 사용자 조작 정보에 기초하여 청소 영역을 이동하면서 청소를 수행하는데 이때 사용자의 의도를 파악하기 어려운 문제가 있었고, 사용자의 경우 로봇의 위치 및 동작 상태를 실시간으로 확인하면서 청소 로봇의 동작을 조정해야 하는 불편함이 있었다.

일 측면은 영상 획득 및 통신이 가능한 단말기를 이용하여 청소 영역의 맵 정보를 획득하고, 획득된 맵 정보를 이용하여 청소를 수행하는 청소 로봇 및 그 제어 방법을 제공한다.

다른 측면은 청소 중 실시간으로 획득되는 영상과 기준 맵 정보에 기초하여 이동을 수행하고 기준 맵 정보에 기초하여 사용자의 명령에 대응하는 위치로 이동을 수행하는 청소 로봇 및 그 제어 방법을 제공한다.

일 측면에 따른 청소 로봇은, 본체; 본체를 이동시키는 이동 어셈블리; 외부의 단말기와 통신을 수행하여 단말기로부터 청소 영역의 맵 정보를 수신하는 통신부; 수신된 맵 정보를 이용하여 이동 어셈블리의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.

통신부는, 단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고, 제어부는, 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 이용하여 맵 정보를 보정한다.

맵 정보는, 청소 영역 내의 구역별 영상과, 구역별 영상 내의 특징점 및 색상 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.

청소 로봇은 본체에 마련되어 바닥 면의 청소를 수행하는 청소 툴; 청소 중 본체의 주변 영상을 수집하는 영상부를 더 포함하고, 제어부는, 맵의 구역별 영상과 수집된 영상을 비교하여 현재 위치를 인식한다.

통신부는, 본체의 상부에 위치한 단말기로부터 영상, 방향 정보 및 거리 정보를 수신한다.

본체의 전진 방향은, 단말기의 영상 촬영 시의 이동 방향과 일치한다.

통신부는, 단말기에 입력된 청소 영역 내 구역별 명칭을 수신하고, 제어부는, 청소 영역의 맵 정보에 수신된 구역별 명칭을 부여한다.

통신부는, 단말기에 입력된 명령을 수신하고, 제어부는, 수신된 명령이 위치 이동 명령이면 명령에 대응하는 위치로 이동하도록 이동 어셈블리를 제어한다.

청소 로봇은 청소 영역의 구역 간 이동 정보를 저장하는 저장부를 더 포함한다.

통신부는, 단말기에 입력된 복수 구역의 청소 순서를 수신하고, 제어부는, 수신된 청소 순서 및 구역 간 이동 정보를 이용하여 이동 어셈블리를 제어한다.

통신부는, 단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고, 제어부는, 미리 저장된 맵이 존재하면 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보에 기초하여 저장된 맵을 보정한다.

청소 로봇은 본체에 마련되어 바닥 면의 청소를 수행하는 청소 툴을 더 포함하고, 통신부는, 단말기에 입력된 청소 영역의 구역별 청소 모드를 수신하고, 제어부는, 수신된 청소 모드에 기초하여 청소 툴 및 이동 어셈블리의 동작을 제어한다.

청소 로봇은 이동 정보를 검출하는 검출부를 더 포함하고, 제어부는, 단말기에 저장된 맵의 보정이 가능하도록 청소 중 이동 거리 및 이동 방향 정보를 단말기에 전송한다.

다른 측면에 따른 청소 로봇의 제어 방법은, 본체와, 본체를 이동시키는 이동 어셈블리와, 본체에 마련되어 바닥 면의 청소를 수행하는 청소 툴을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법에 있어서, 외부의 단말기와 통신을 수행하여 단말기에서 작성된 맵을 수신하고, 작성된 맵의 정보에 기초하여 이동 어셈블리의 이동 및 청소 툴의 구동을 제어한다.

단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고, 수신된 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 이용하여 맵 정보를 보정하는 것을 더 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은 단말기에 입력된 청소 영역 내 구역별 명칭을 수신하고, 청소 영역의 맵 정보에 수신된 구역별 명칭을 부가하여 저장하는 것을 더 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은 단말기에 입력된 명령을 수신하고, 수신된 명령이 위치 이동 명령이면 명령에 대응하는 구역을 판단하고, 본체의 이동을 수행하면서 본체의 주변 영상을 수집하여 특징점을 추출하고, 맵 정보 내의 구역별 영상의 특징점과 추출된 특징점을 비교하여 현재 위치가 판단된 구역인지 판단하고, 현재 위치가 판단된 구역 내의 위치이면 청소 툴을 구동시켜 청소를 수행하는 것을 더 포함한다.

본체의 이동을 수행하는 것은, 명령이 입력된 시점의 위치에서 판단된 구역으로 이동하는 이동 정보를 확인하고, 확인된 이동 정보에 기초하여 판단된 구역으로 이동하도록 이동 어셈블리를 제어하는 것을 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은 단말기에 입력된 복수 구역의 청소 순서를 수신하고, 수신된 청소 순서 및 구역 간 이동 정보를 이용하여 이동 어셈블리를 제어하는 것을 더 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은 단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고, 미리 저장된 맵이 존재하면 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보에 기초하여 저장된 맵을 보정하는 것을 더 포함한다.

청소 로봇의 제어 방법은 단말기에 입력된 청소 영역의 구역별 청소 모드를 수신하고, 수신된 구역별 청소 모드에 기초하여 청소 툴 및 이동 어셈블리의 동작을 제어하는 것을 더 포함한다.

일 측면에 따르면 단말기를 이용하여 사용자 주도적으로 홈 내의 맵을 작성하고 이를 청소 로봇에 전달하여 청소 로봇의 청소용 맵으로 맵으로 활용함으로써, 맵 작성에 소비되는 시간을 줄일 수 있고, 맵의 정확도를 향상시킬 수 있으며 이로 인해 청소 능력을 향상시킬 수 있다.

또한 사용자가 청소하고 싶은 영역을 지정하면 청소 로봇이 손쉽고 빠르게 해당 영역으로 이동하여 청소할 수 있어 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있으며, 사용자에게 편의성을 제공해 줄 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 청소 로봇과, 이 청소 로봇과 통신을 수행하는 단말기를 포함하는 로봇 시스템의 구성도이다.
도 2는 실시 예에 따른 청소 로봇의 저면 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도이다.
도 4는 실시 예에 따른 청소 로봇과 통신을 수행하는 단말기의 제어 구성도이다.
도 5a 및 도 5b는 실시 예에 따른 청소 로봇과 통신을 수행하는 단말기를 이용하여 맵을 작성하는 예시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 방법의 순서도이다.
도 7 내지 10은 실시 예에 따른 청소 로봇에 의해 작성되는 맵의 예시도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 실시 예에 따른 청소 로봇(100)과, 이 청소 로봇과 통신을 수행하는 단말기(200)를 포함하는 로봇 시스템(1)의 구성도이고, 도 2는 실시 예에 따른 청소 로봇(100)의 저면도이다.

청소 로봇(100)은 사용자의 청소 명령이 입력되거나 청소 예약 시간이 되면 홈 내의 청소 영역을 스스로 주행하면서 바닥 면의 먼지와 같은 이물질을 흡입함으로써 홈 내의 청소 영역을 청소한다.

또한 청소 로봇(100)은 물 또는 세제수를 이용하여 바닥 면을 닦는 것도 가능하다. 아울러 본 실시 예는 먼지를 집진 및 흡입하여 청소하는 청소 로봇을 예를 들어 설명한다.

이러한 청소 로봇(100)은 청소 전 홈 내의 맵을 작성하고 작성된 맵에 기초하여 청소를 수행한다.

청소 로봇(100)은 최초에 한 번 단말기로부터 맵을 수신하여 저장하거나, 또는 사용자의 명령에 따라 단말기로부터 맵을 수신하여 저장하거나, 또는 사용자의 명령에 따라 직접 맵을 작성하여 저장한다.

아울러 청소 로봇(100)은 단말기(300)에서 전송된 홈 내 청소 영역의 영상 및 청소 영역 내 구역 간의 거리 정보 및 방향 정보를 수신하고 수신된 청소 영역 내의 구역별 영상, 구역 간의 거리 정보 및 방향 정보에 기초하여 맵을 작성하는 것도 가능하다.

여기서 맵은, 구역별 영상, 구역 간 거리 및 방향, 구역별 명칭, 구역 간 경로 정보를 포함하고, 구역 간 경로 정보는 최소 시간으로 이동할 수 있는 경로 또는 최소 거리로 이동할 수 있는 경로를 포함한다.

청소 로봇(100)은 사용자로부터 청소 종료 명령이 입력되거나, 청소가 완료되었다고 판단되거나 또는 배터리의 양이 기준 양보다 낮아지게 되면 충전대(200)와의 도킹을 수행하고, 도킹이 완료되면 충전대(200)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행한다.

충전대(200)는 외부의 상용 교류 전원과 연결되어 외부의 상용 교류 전원을 공급받고 외부에서 공급된 상용 교류 전력을 변환하는 트랜스포머와, 변환된 전력을 반파 정류 또는 전파 정류하는 정류부와, 정류된 전력을 평활하는 평활부와, 평활된 전력을 일정 전압을 가진 직류 전력으로 출력하는 전압조절부를 포함하고, 전압 조절부에서 출력된 직류 전력을 전원 단자를 통해 청소 로봇(100)에 공급한다.

또한 충전대(200)는 청소 로봇(100)과의 도킹을 위한 도킹 신호를 청소 로봇(100)과 송수신하는 도킹 통신부(미도시)를 더 포함한다.

단말기(300)는 홈 내에 배치되고 휴대 가능하며, 촬영 및 통신이 가능한 기기이다. 이러한 단말기(300)는 스마트 폰, 통신 가능한 디지털 카메라, 노트북, 넷북, 태블릿 등을 포함하며, 본 실시 예는 단말기로 스마트 폰을 예를 들어 설명한다.

단말기(300)는 사용자의 의도에 따라 홈 내부에서 이동되면서 각 구역의 영상을 수집하고, 이동 중 이동 정보를 검출하여 맵을 작성하고 작성된 맵을 청소 로봇에 전송한다.

단말기(300)는 사용자가 휴대하는 것에 의해 홈 내의 각 구역에 위치할 수 있고, 각 구역에서 각 구역의 영상을 수집하고 구역 간의 거리 정보 및 방향 정보를 검출하여 청소 로봇(100)으로 각각 전송하는 것도 가능하다.

아울러 단말기(300)는 실제 홈 내부의 평면도가 존재하는 경우 사용자의 촬영 명령에 따라 실제 평면도의 영상을 수집하고, 사용자에 의해 평면도 내의 구역별 명칭이 입력되면 입력된 명칭을 각 구역에 부여하는 것도 가능하다.

또한 단말기는 홈의 평면도 상의 축척도에 기초하여 구역별 크기 및 구역 간의 이동 정보를 생성하는 것도 가능하다.

아울러 단말기(300)는 청소 로봇(100)에 맵 정보와 관련된 정보 전송 시, 청소 로봇의 본체 상부에 위치한다. 이때 단말기의 이동 방향과 청소 로봇(100)의 본체의 전진 방향이 일치하도록 한다.

단말기(300)는 청소 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 동작 명령을 입력받는 것도 가능하고, 또한 청소 로봇(100)의 동작 정보를 출력하는 것도 가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(100)은 외관을 형성하는 본체(110)와, 본체(110)의 전면에 장착되어 장애물과 충돌 시 충격을 완화시키는 범퍼(111)와, 본체(110)의 상부에 장착되어 동작 정보 및 예약 정보 등을 입력받고 동작 정보를 표시하는 제1사용자 인터페이스(120)와, 본체(110)의 상부에 일체로 고정 장착되어 청소 영역 내 본체 주변의 영상을 수집하는 제1영상부(130)와, 충전대(200), 리모컨 및 단말기(30)와 같은 외부 기기와 통신을 수행하는 제1통신부(140)를 포함한다.

여기서 수집된 영상은, 본체의 위치 인식 시에 이용되는 영상이다. 아울러, 수집된 영상은 청소 모드 시 장애물 검출을 위해 이용하는 것도 가능하다.

아울러 제1영상부(130)는 주행 방향을 기준으로 전진 방향에 배치되어 있다.

범퍼(111)는 본체(110)의 후면에 더 장착되는 것도 가능하다.

청소 로봇(100)은 본체(110)의 후방에 마련되되 메인 청소 툴의 주변에 마련되어 메인 청소 툴(170)을 통해 집진된 먼지 등의 이물질을 모으는 집진부(112)를 더 포함한다.

청소 로봇(100)은 이동 및 청소와 관련된 각종 정보를 검출하는 제1검출부(150)를 더 포함한다.

여기서 제1검출부(150)은 본체(110)의 전면 및 좌우 측면에 장착되어 청소 로봇의 전방 및 좌우 측방에 위치한 장애물을 검출하는 장애물 검출부(151)를 포함한다.

아울러 청소 로봇은 장애물 검출부(151)에 검출된 장애물 검출 신호를 맵 작성에 이용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 청소 로봇은 소파나 식탁 등과 같은 가구를 장애물로 인식한 후 이를 맵에 적용시키는 것도 가능하다.

청소 로봇은 본체에 마련되고, 홈 내의 소리를 검출하는 소리 검출부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다. 여기서 소리는 사용자의 음성을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(100)은 본체(110)의 하부에 설치되어 본체(110)를 이동시키는 이동 어셈블리(160)와, 본체(110)의 하부에 설치되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시키고 쓸리거나 비산된 먼지를 흡입하는 청소 툴(170)과, 각 구성부에 구동을 위한 전력을 공급하는 전원부(180)를 포함한다.

이동 어셈블리(160)는 본체(110)의 중앙 영역을 기준으로 좌우 가장자리에 설치되어 청소 로봇(100)을 전진, 후진 및 회전시키는 한 쌍의 휠(161, 162)과, 각 휠(161, 162)에 이동력을 인가하는 휠 모터(163, 164)와, 본체(110)의 전방에 설치되어 청소 로봇(100)이 이동하는 바닥 면의 상태에 따라 회전하여 각도가 변화하는 캐스터 휠(165)을 포함한다.

여기서 한 쌍의 휠(161, 162)은 본체(110)에 서로 대칭적으로 배치되어 있다.

캐스터 휠(165)은 청소 로봇(100)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되어 청소 로봇(100)을 지지하며, 롤러나 캐스터 형상의 휠로 이루어진다.

청소 툴(170, 174)은 본체(110)의 하부에 설치되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시키고 쓸거나 비산된 먼지를 흡입하는 메인 브러시 어셈블리(170)와, 본체(110)의 하부에 설치되되 외부로 돌출 가능하게 설치되고 메인 브러시 어셈블리(170)에 의해 청소되는 영역과 다른 영역의 먼지를 쓸어 메인 브러시 어셈블리(170)로 전달하는 사이드 브러시 어셈블리(174: 174a, 174b)를 포함한다.

메인 브러시 어셈블리(170)는 본체(110)의 하부의 흡입구(171)에 마련되고 본체(110) 하측의 바닥 먼지를 쓸거나 비산시키는 메인 브러시(172)와, 메인 브러시(172)를 회전시키는 브러시 모터(173)를 포함한다.

여기서 메인 브러시(172)는 브러시 모터(173)에 기계적으로 연결된 롤러와, 롤러의 외주면에 장착된 브러시 부재를 포함한다. 즉 브러시 모터(173)의 구동에 의해 메인 브러시(172)의 롤러가 회전하면서, 롤러에 장착된 브러시 부재를 회전시킨다. 이때 메인 브러시(172)의 브러시 부재는 바닥면의 먼지를 흡입구(171)로 보낸다.

이러한 청소 로봇(100)은 흡입력을 이용하여 먼지 등의 이물질을 집진하는 것도 가능하다.

즉 메인 브러시 어셈블리(170)는 본체(110) 내부에 마련되되 메인 브러시의 주변에 마련되어 흡입구(171)의 내부로 흡입력을 발생시키는 흡입부를 더 포함하는 것도 가능하다.

여기서 흡입부는 송풍기(미도시)를 포함한다. 즉, 메인 브러시 어셈블리(170)의 흡입부는 송풍기의 송풍력을 이용하여 흡입구(171)로 유입된 먼지를 집진부(112)로 안내하며 제어부의 제어에 따라 송풍력을 조절하는 것이 가능하다.

사이드 브러시 어셈블리(174)는 본체(110)의 전방 및 사이드 방향의 바닥 먼지와 메인 브러시(172)가 쓸지 못하는 곳의 바닥 먼지를 흡입구(171) 측으로 쓸어 주어 청소 효율을 향상시키기 위한 것으로, 본체(110)의 전면의 좌 측면에 위치한 제1 사이드 브러시 어셈블리(174a)와, 본체(110)의 전면의 우측면에 위치한 제2사이드 브러시 어셈블리(174b)를 포함한다.

이러한 좌우의 제1, 2 사이드 브러시 어셈블리(174a, 174b)는 본체(110)에 분리 가능하게 장착된 몸체와, 몸체에 회전 가능하게 장착되어 본체 외부로 돌출 가능한 사이드 암과, 본체(110)의 외부로 돌출 가능한 사이드 암에 회전 가능하게 장착된 사이드 브러시를 포함한다.

아울러, 제1, 2 사이드 브러시 어셈블리(174a, 174b)는 본체(110)의 전면 좌우 측면에 회전 가능하게 장착된 사이드 브러시만을 포함하는 것도 가능하다.

여기서 청소툴은 바닥 면의 먼지를 쓸거나 비산시키는 건식용 청소툴을 예를 들어 설명하였지만, 물이나 세제수를 이용하여 바닥 면을 닦는 건식용 청소툴을 포함하는 것도 가능하다.

전원부(180)는 본체(110)에 장착된 각종 구성부와 전기적으로 연결되어 각종 구성부에 구동을 위한 전력을 공급하는 배터리를 포함한다.

여기서 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리로, 두 개의 충전단자(181)를 통해 충전대(200)와 전기적으로 연결되어 충전대(200)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행한다.

이러한 청소 로봇(100)은 장애물 검출부(151) 등에서 검출된 장애물 검출 신호에 기초하여 청소 영역을 자동으로 주행하면서 청소를 수행할 뿐만 아니라, 사용자의 의도를 반영하여 청소 영역을 주행하면서 청소를 수행한다.

즉 청소 로봇(100)은 자동 모드로 청소 수행 시 장애물 검출부(151)를 통해 청소 영역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물 및 그 장애물까지의 거리를 확인하고, 그 결과에 따라 이동 어셈블리(160)의 휠(161, 162)을 구동시켜 스스로 방향을 전환해가면서 청소 영역을 청소한다.

도 3은 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도로, 청소 로봇은 제1사용자 인터페이스(120), 제1영상부(130), 제1통신부(140), 제1검출부(150) 및 구동모듈(190)을 포함한다.

제1사용자 인터페이스(120)는 사용자로부터 명령을 입력받고 동작 상태 등을 표시한다.

이러한 제1사용자 인터페이스(120)는 청소 예약 정보, 청소 시작/종료, 맵 작성, 운전 모드 및 주행 패턴 등을 입력받는 제1입력부(121)와, 청소 예약 정보, 충전 상태, 집진 상태, 주행 패턴 및 운전 모드 등을 표시하는 제1표시부(122)를 포함한다.

여기서 운전 모드는 건식 청소, 습식 청소, 카펫 청소 등의 청소 방식을 선택하기 위한 청소 모드, 맵 작성 모드, 대기 모드, 도킹 모드, 예약 모드 등을 포함한다.

제1입력부(121)는 청소 영역에 복수 구역이 존재하는 경우, 복수 구역의 청소 순위를 입력받는 것도 가능하고, 복수 구역 중 어느 하나의 구역만을 선택받는 것도 가능하다.

제1사용자 인터페이스(120)는 터치 스크린으로 구현 가능하다. 아울러 사용자 인터페이스의 전원 온 오프 버튼은 터치 스크린과 별도로 마련된 버튼일 수 있다.

아울러 제1사용자 인터페이스의 제1입력부(121)는 터치 패드, 제1표시부(122)는 액정디스플레이(LCD)로 구현 가능하다.

제1영상부(130)는 본체의 위치를 인식하고 장애물을 검출하기 위해 본체 주변의 영상을 수집한다. 여기서 제1영상부(130)의 촬영 방향은 바닥 면과 반대 방향인 상측 방향을 향한다.

제1영상부(130)는 홈 내부의 영상을 수집하고 수집된 영상을 영상 처리한다. 아울러 영상부(130)는 영상 처리 시 영상 내의 특징점 및 색상 중 어느 하나의 정보를 검출하는 것도 가능하다.

이러한 제1영상부(130)는 적외선(IR:Infra Red) 카메라, 2차원의 컬러 카메라 또는 3차원 카메라인 깊이 카메라(Depth Camera)를 포함한다.

제1통신부(140)는 충전대(200), 리모컨(미도시) 및 단말기(300)와 각각 통신을 수행한다. 이와 같이 청소 로봇의 통신부와 서로 다른 기기와의 통신 방식은, 서로 다른 통신 방식 또는 서로 동일 통신 방식이다.

예를 들어 제1통신부(140)는 단말기(300)와 ZigBee, Z-Wave, WiFi, Ethernet 등 다양한 유무선 통신 중 적어도 하나의 통신을 수행하고, 충전대 및 리모컨과는 RF 통신, 적외선 통신, 초음파 통신 중 적어도 하나의 통신을 수행한다.

좀 더 구체적으로 제1통신부(140)는 도킹 모드 시에 충전대(200)와 통신을 수행하고, 청소 모드 시 리모컨(미도시)과 통신을 수행한다.

제1통신부(140)는 맵 작성 모드 시 단말기(300)와 통신을 수행한다. 이때 제1통신부(140)는 단말기(300)에서 전송된 홈 내의 청소 영역에 대한 정보를 수신한다.

여기서 청소 영역에 대한 정보는, 청소 영역을 이루는 구역별 명칭, 구역별 영상 정보, 구역별 위치 정보인 구역 간 거리 및 방향 정보, 구역 간 이동을 위한 경로 정보 등을 포함한다.

제1통신부(140)는 제1저장부(192)에 저장된 청소 영역에 대한 맵 정보를 단말기(300)에 전송하는 것도 가능하다. 여기서 단말기에 전송하는 맵 정보는, 청소 로봇이 주행하면서 획득한 청소 영역의 구역별 위치 정보 및 크기 정보 등을 포함한다.

아울러 제1통신부(140)는 단말기(300)로부터 청소 로봇의 동작 명령을 전송받는 것도 가능하고, 또한 단말기(300)에 청소 로봇의 동작 정보를 전송하는 것도 가능하다.

제1검출부(150)는 청소 로봇(100)은 본체(110)에 장착되어 청소 영역의 장애물을 검출하기 위한 장애물 검출부(151)를 포함하고, 본체의 이동 거리 및 이동 방향을 예측하기 위해 휠 모터(163, 164)의 회전수를 검출하는 회전수 검출부(152)를 더 포함하는 것도 가능하다.

즉 청소 로봇(100)은 장애물 검출부(151)에서 검출된 장애물의 검출 정보와, 휠 모터(163, 164)의 회전수 검출 정보들을 이용하여 맵을 작성하는 것도 가능하다.

또한 제1검출부(150)는 홈 내의 소리를 검출하는 소리 검출부(미도시)를 더 포함한다. 여기서 소리 검출부(미도시)는 하나의 마이크로 폰 또는 마이크로폰 어레이(microphone array)를 포함한다.

구동모듈(190)은 정보의 입출력을 위한 제1사용자 인터페이스(120), 영상 수집 동작을 위한 제1영상부(130)를 구동시키고, 또한 제1사용자 인터페이스(120)에 입력된 정보, 제1영상부(130)에 수집된 영상 정보 및 제1검출부(150)에서 검출된 정보에 기초하여 이동 어셈블리(160) 및 청소 툴(170)을 구동시키는 것으로, 제1제어부(191), 제1저장부(192) 및 구동부(193, 194)를 포함한다.

제1제어부(191)는 현재 모드가 맵 작성 모드이면 본체(110)의 상부에 위치한 단말기(300)와의 통신을 제어하고, 단말기(300)와 통신 시 단말기(300)로부터 맵 정보를 수신하고 수신된 맵 정보의 저장을 제어한다.

아울러 제1제어부(191)는 현재 모드가 맵 작성 모드이면 단말기(300)와 통신을 제어하고 단말기(300)로부터 청소 영역의 구역별 영상 정보 및 구역별 명칭 정보를 수신하며, 수신된 청소 영역의 구역별 영상 정보 및 구역별 명칭 정보를 이용하여 맵을 작성하고 작성된 맵의 정보를 저장하는 것도 가능하다.

이때 제1제어부(191)는 맵 작성을 위해 단말기(300)와 통신 시 단말기(300)로부터 청소 영역의 구역별 영상 정보 및 구역별 명칭 외에도 구역 간 거리 및 방향 정보를 수신하며, 수신된 각종 정보를 이용하여 청소를 위한 맵을 작성하는 것도 가능하다.

제1제어부(191)는 청소 모드 시 영상부(130)에서 수집된 영상 정보와 작성된 맵의 구역별 영상 정보를 비교하여 현재 위치를 인식한다.

이때 제1제어부(191)는 두 영상 비교 시 수집된 영상 내의 특징점을 추출하고, 추출된 특징점과 맵의 영상 내 특징점을 비교함으로써 현재 위치를 인식한다.

아울러 제1제어부(191)는 두 영상 비교 시 수집된 영상 내의 색상 정보를 추출하고, 추출된 색상 정보와 맵의 영상 내 색상 정보을 비교함으로써 현재 위치를 인식하는 것도 가능하다.

제1제어부(191)는 동작 명령이 위치 이동 명령이면 명령에 대응하는 위치를 판단하고 판단된 위치로 이동하도록 이동 어셈블리(160)를 제어한다.

이때 제1제어부(191)는 현재 위치에서 판단된 위치로 이동 시, 현재 위치에서 판단된 위치로의 이동 경로를 확인하고, 확인된 이동 경로를 따라 판단된 위치로 이동하도록 이동 어셈블리(160)를 제어한다.

제1제어부(191)는 동작 명령이 청소 명령이면 청소 영역 내의 복수 구역의 청소 순위를 확인하고, 확인된 청소 순위에 기초하여 각 구역으로 이동하면서 청소를 수행하도록 이동 어셈블리(160) 및 청소 툴(170)을 제어한다.

아울러 제1 제어부(191)는 각 구역으로 이동 시, 구역 간의 이동 경로를 이용하여 이동하도록 한다.

여기서 동작 명령은, 리모컨에 입력된 명령, 단말기에 입력된 명령, 제1사용자 인터페이스(120)의 제1입력부에 직접 입력된 명령이다.

그리고 복수 구역의 청소 순위는, 미리 설정된 순위 또는 사용자에 의해 설정된 순위이다.

제1제어부(191)는 단말기(300)로부터 맵 정보를 수신하기 전에 미리 저장된 맵이 존재하는지 판단하고 미리 저장된 맵이 있다고 판단되면 단말기(300)로부터 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보에 수신하고 수신된 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 미리 저장된 맵에 매칭시켜 미리 저장된 맵을 보정하는 것도 가능하다.

제1제어부(191)는 맵 작성 모드 시 회전수 검출부(152)의 검출 신호에 기초하여 구역별로 크기나 형상을 예측하고, 장애물 검출부(151)의 검출 신호에 기초하여 가구 등과 같은 장애물의 크기, 형상, 위치 등을 예측한 후 예측된 정보를 맵에 적용하여 맵 정보를 보정하는 것도 가능하다.

제1제어부(191)는 현재 모드가 청소 모드이면 이동 어셈블리(160) 및 청소 툴(170)의 동작을 제어하여 홈 내의 청소 영역을 청소하도록 한다.

제1제어부(191)는 단말기(300)로부터 구역별 청소 모드를 수신하고 현재 위치가 속하는 구역을 판단하고 판단된 구역의 청소 모드를 확인하고 확인된 청소 모드에 기초하여 청소 툴(170) 및 이동 어셈블리(160)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 제1제어부(191)는 현재 위치한 구역을 판단하고 판단된 구역의 청소 모드를 판단하며, 판단된 구역의 청소 모드가 카펫 청소이면 청소 모드를 카펫 청소로 설정한다.

아울러 제1제어부(191)는 청소 모드가 아닌 바닥 면의 정보를 전송받고 전송된 바닥 면에 대응하는 청소 모드를 판단하여 청소를 수행하도록 하는 것도 가능하다.

제1제어부(191)는 단말기(300)를 이용하여 청소 로봇의 동작 명령을 입력받고 동작 정보를 출력하는 경우 단말기(300)에 저장된 맵을 보정할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 이때 제1제어부(191)는 홈 내의 청소 영역을 이동하면서 검출한 이동 정보인 이동 거리 및 이동 방향 정보를 단말기에 전송하도록 한다.

즉 제1제어부(191)는 이동 시 좌우 휠 모터(163, 164)의 회전수에 기초하여 이동 거리를 검출하고, 회전 시 좌우 휠 모터(163, 164)의 회전속도의 차이에 기초하여 본체의 이동 방향을 검출하는 것도 가능하다.

아울러 청소 로봇은 이동 방향을 검출하기 위한 방향 검출부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다.

제1제어부(191)는 청소 모드 시에 사용자의 음성이 검출되면 검출된 음성의 음성 인식을 수행하고, 음성이 인식된 위치로 이동을 제어하는 것도 가능하다. 이때 음성 인식은, 음성으로부터 어느 하나의 구역에 대한 명칭을 인식하는 것을 포함한다.

제1저장부(192)는 홈 내의 청소 영역에 대한 맵 정보를 저장한다.

여기서 맵 정보는 구역별 위치 정보인 구역 간의 거리 정보 및 방향 정보를 포함하고 또한 구역별 명칭 및 구역 간의 경로 정보를 더 포함한다.

제1구동부(193)는 제어부(191)의 명령에 기초하여 이동 어셈블리의 휠 모터(163, 164)를 구동시킨다. 이때 좌우 휠 모터(163, 164)의 회전속도를 달리함으로써 본체(110)의 회전이 가능하도록 한다. 즉, 청소 로봇은 휠의 회전을 통해 주행 방향의 방향 전환이 가능하도록 한다.

제2구동부(194)는 제어부(191)의 명령에 기초하여 청소 툴(170)의 브러시 모터(173)를 구동시킨다.

도 4는 실시 예에 따른 청소 로봇과 통신을 수행하는 단말기의 구성도로, 단말기는 제2사용자 인터페이스(310), 제2영상부(320), 제2검출부(330), 제2제어부(340), 제2저장부(350) 및 제2통신부(360)를 포함한다. 이를 도 5a, 5b를 참조하여 설명한다.

제2사용자 인터페이스(310)는 사용자의 명령을 입력받는 제2입력부(311)와, 사용자 입력에 따른 동작을 출력하는 제2표시부(312)를 포함한다.

제2입력부(311)는 청소 영역의 맵 작성 명령을 입력받고, 청소 영역을 이루는 복수의 구역 중 적어도 하나의 구역에 대한 청소 명령을 입력받는다.

제2입력부(311)는 적어도 하나의 구역의 청소 모드를 입력받는다.

제2입력부(311)는 복수의 구역에 대한 청소 명령이 입력된 경우 복수 구역에 대한 청소 순위를 입력받는 것도 가능하다.

제2표시부(312)는 청소 로봇의 청소 동작에 대응하는 동작 정보를 출력한다.

예를 들어, 청소 로봇에 청소 명령이 입력된 경우, 단말기의 제2표시부는 맵을 표시하되 맵 상에 청소 로봇을 함께 표시하고, 청소 로봇의 동작 상태를 표시한다.

이러한 제2사용자 인터페이스(310)의 입력부와 표시부는 터치 스크린으로 구현 가능하다.

제2영상부(320)는 사용자에 의해 단말기가 이동됨에 따라 홈 내를 이동하면서 홈 내의 청소 영역에 대한 영상을 수집하고 수집된 영상을 제2제어부(340)에 전송한다.

제2영상부(320)는 사용자의 명령에 따라 수동으로 영상을 수집하는 것도 가능하고, 또한 미리 설정된 시간 간격으로 자동으로 영상을 수집하는 것도 가능하다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 제2영상부(320)는 영상 수집 시 청소 면인 바닥이 아닌 바닥과 마주보는 천장을 향한다. 이에 따라 제2영상부(320)는 천장의 영상을 수집한다.

제2영상부(330)는 수집된 영상을 영상 처리한 후 영상 처리된 영상을 제2제어부(340)에 전송하는 것도 가능하고, 영상 처리 시 특징 점 또는 색상 정보를 추출한 후 추출된 특징 점 또는 색상 정보를 제2제어부(340)에 전송하는 것도 가능하다.

제2검출부(330)는 맵 작성을 위한 영상 수집 시 단말기의 이동 정보를 검출한다. 여기서 이동 정보는 단말기가 이동한 거리 및 방향 정보를 포함한다.

여기서 단말기의 이동 정보는, 청소 영역의 각 구역별 영상을 수집하기 위해 단말기를 휴대하고 각 구역을 이동한 사용자의 이동 정보이다.

이러한 제2검출부(330)는 사용자의 이동 경로를 검출하기 위해 스마트폰의 자이로, 가속도, 지자계 센서 등을 이용해 X, Y, Z 축의 이동 방향을 검출하고, 카메라 및 가속도 센서를 이용해 사용자의 이동 거리를 검출한다.

제2제어부(340)는 제2입력부(311)에 입력된 명령에 대응하여 맵 작성 및 동작 명령을 위한 앱(App)을 실행시킨다.

제2제어부(340)는 제2입력부(311)에 맵 정보 검출 명령이 입력되면 제2영상부(320)와 제2검출부(330)의 동작을 제어하고, 제2표시부(312)의 표시를 제어하며 제2영상부(320)에서 수집된 영상과 이동 정보를 매치시켜 홈 내의 평면도 영상을 생성한다.

이때 제2제어부(340)는 복수의 영상들을 연결하여 청소 영역에 대한 평면도 영상을 생성한다.

제2제어부(340)는 제2입력부(311)를 통해 적어도 하나의 구역의 명칭이 입력되면 평면도 내 적어도 하나의 구역에 명칭을 부여한다.

아울러 제2제어부(340)는 평면도 내 구역별 영상에서 천장의 특징점 및 색상 정보 중 적어도 하나를 추출하는 것도 가능하다.

제2제어부(340)는 제2검출부(330)에서 검출된 이동 정보에 기초하여 서로 다른 구역 간의 경로를 생성한다.

제2제어부(340)는 홈 내의 평면도 영상이 완성되면 완성된 평면도 영상에 구역별 명칭 및 이동 정보를 부여하여 청소 영역에 대한 맵을 작성하고 작성된 맵의 정보의 전송을 제어한다.

제2제어부(340)는 청소 로봇(100)으로부터 청소 영역의 맵 정보 및 구역 간의 거리 정보 및 방향 정보가 전송되면 전송된 맵 정보, 구역 간의 거리 정보 및 방향 정보를 이용하여 단말기에 저장된 맵 정보를 보정하는 것도 가능하다.

제2제어부(340)는 앱 실행 시 보정된 맵 정보의 표시를 제어하는 것도 가능하다.

제2저장부(350)는 수집된 영상들을 저장하고 영상들의 조합에 의해 형성된 홈 내의 평면도 영상을 저장하고, 구역별 명칭 정보, 구역별 거리 정보 및 방향 정보를 저장하고, 서로 다른 구역 간의 경로를 저장한다.

제2저장부(350)는 구역별 영상의 특징점 및 색상 정보 중 적어도 하나의 정보를 저장한다.

제2통신부(360)는 청소 로봇의 제1통신부와 통신을 수행하여 청소 영역의 맵 정보를 청소 로봇(100)에 전송한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 단말기는 청소 로봇의 본체 상부에 위치하며, 이때 단말기를 이용하여 영상을 수집하며 이동 시 단말기의 이동 방향과 청소 로봇의 전진 방향을 일치시켜 위치시킨다.

도 6은 일 실시 예에 따른 청소 로봇의 제어 순서도이다. 이를 도 7 내지 10을 참조하여 설명한다.

단말기(300)는 청소 로봇의 동작을 제어하고 청소 로봇의 동작 정보를 실시간으로 출력하기 위한 앱이 사용자에 의해 선택되면 선택된 앱을 실행시킨다.

단말기(300)는 맵 작성을 위한 명령이 입력되면 제2영상부(320)와 제2검출부(330)를 동작시킨다.

사용자는 단말기가 동작되면 단말기(300)를 손으로 들고 천장 면과 일정 거리를 유지시키면서 홈 내부를 이동하며 단말기에 촬영을 지시한다. 아울러 사용자는 단말기의 사용자인터페이스(310)의 표시부(312)에 출력되는 라이브 뷰 영상을 확인하며 촬영을 수행할 수 있다.

이때 단말기의 제2영상부(320)는 천장 면을 향한다. 이에 따라 단말기(300)는 홈 내의 천장의 영상을 수집하고, 수집된 복수의 천장 영상을 연결하여 현재 위치한 구역에 대한 영상을 완성한다.

단말기(300)는 평면도 영상을 구역별로 구분하고, 구역별 영상에서 천장의 특징점 및 색상 정보 중 적어도 하나를 추출하여 저장한다.

그리고 사용자는 현재 위치한 구역의 영상 수집이 완료되면 다른 구역으로 이동하기 전에 현재 구역의 명칭을 단말기의 제2입력부(311)에 입력한다.

이때 단말기는 제2입력부(311)에 입력된 적어도 하나의 구역의 명칭을 평면도 내 해당 구역에 부여한다.

이와 같은 과정을 통해 단말기는 제2영상부(320)에서 수집된 복수의 영상들을 연결하여 홈 내의 청소 영역에 대한 평면도 영상을 생성하고, 생성된 평면도 영상에 제2검출부(330)에서 검출된 이동 정보를 매치시켜 홈 내의 평면도 정보를 보정한다. 여기서 홈 내의 평면도 정보는 맵 정보가 된다.

아울러 사용자는 홈 내의 모든 구역의 영상 수집이 완료된 후 적어도 하나의 구역에 명칭을 단말기의 제2입력부(311)에 입력하는 것도 가능하다.

이를 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 홈 내에 침실 세 개와, 거실, 현관, 욕실, 발코니가 배치된 경우, 홈 내부의 각 구역 중 청소 가능한 침실 세 개, 거실, 주방을 청소 영역으로 설정할 수 있으며, 이때 단말기는 제2영상부(320)에 의해 촬영된 영상을 이용하여 도 8과 같은 평면도 영상을 생성할 수 있고, 평면도 영상 내의 각 구역 영상마다 선택한 후 각 구역의 명칭을 부여할 수 있다.

또한 도 9에 도시된 바와 같이, 단말기는 각 구역의 명칭이 부여된 평면도 영상에 단말기의 이동 정보(즉, 영상을 촬영하며 이동한 사용자의 이동 경로)를 부여함으로써 평면도 정보를 보정함으로써 홈 내 청소 영역에 대한 맵을 작성한다. 여기서 이동 정보는 거리 및 방향 정보를 포함한다.

단말기(300)는 홈 내의 청소 영역의 맵 작성이 완료되면 서로 다른 구역 사이를 이동하기 위한 경로 정보를 생성하여 저장한다.

단말기(300)는 사용자에 의해 맵 작성 명령이 종료되면 청소 로봇(100)에 위치시킬 것을 사용자에게 안내한다. 즉, 단말기(300)는 제2사용자 인터페이스부의 표시부(312)를 통해 청소 로봇에 단말기를 위치시키는 방법에 대한 안내문 및 안내영상 중 적어도 하나를 표시한다.

이때 단말기(300)는 영상 수집 시의 이동 방향이 청소 로봇의 전진 방향과 일치되도록 한다.

즉 사용자가 청소하고자 하는 구역을 단말기를 통해 선택하면 단말기는 선택된 구역에 대한 정보를 청소 로봇에 전달한다.

단말기인 스마트 폰의 위쪽 부분, 즉 제2영상부인 카메라가 위치한 부분을 청소 로봇의 앞쪽에 위치하도록 한다. 이와 같이 사용자가 청소 로봇 위에 스마트폰을 올려 놓음으로써 사용자에 의해 형성된 이동 경로의 방향과 현재 청소 로봇이 위치하고 있는 방향이 일치되도록 한다.

단말기(300)는 안내문 출력 후 일정 시간이 경과하였거나, 사용자로부터 청소 로봇에 배치 완료가 입력되면 청소 로봇(100)과 통신을 수행하여 청소 로봇(100)에 맵 정보를 전송한다.

아울러 단말기는 작성된 맵 상에서 청소 로봇 및 충전대가 위치하고 있는 장소와 방위각을 입력받아 저장하는 것도 가능하다.

청소 로봇(100)은 전원이 온 되면 제1저장부(192)에 맵이 미리 저장되어 있는지 판단(401)하고, 제1저장부에 저장된 맵이 없다고 판단되면 단말기(300)와의 통신을 수행하여 단말기(300)로부터 홈 내의 청소 영역에 대한 맵 정보를 수신하고 수신된 맵 정보를 저장(402)한다.

청소 로봇은 동작 명령이 수신되는지 판단(403)한다. 여기서 동작 명령은, 리모컨으로부터 수신된 명령, 단말기로부터 수신된 명령 또는 제1사용자인터페이스를 통해 입력된 명령이다.

청소 로봇(100)은 동작 명령이 수신되었다고 판단되면 수신된 동작 명령이 어느 한 구역으로의 위치 이동 명령인지 판단(404)하고 이때, 해당 구역이 복수 구역 중 어느 구역인지 판단(405)한다.

다음 청소 로봇(100)은 현재 위치에서의 영상을 수집(406)하고, 수집된 영상과 맵 정보의 각 구역의 영상을 비교(407)하여 현재 위치가 속하는 구역을 판단하고, 현재 구역의 위치 정보와 판단된 구역의 위치 정보에 기초하여 판단된 구역으로 이동(408)한다. 이때 청소 로봇은 제1저장부(192)에 저장된 구역 사이의 경로 정보를 이용하여 이동한다.

아울러 청소 로봇은 판단된 구역으로 이동 후 위치한 구역이 판단된 구역이 맞는지 확인하기 위해, 주변 영상을 수집하고 수집된 영상과 판단된 구역의 영상을 비교하는 것도 가능하다.

또한 청소 로봇은, 랜덤으로 청소 영역을 이동하면서 영상을 수집하고 수집된 영상과 판단된 구역의 영상을 비교하여 일치 여부를 확인함으로써 현재 위치가 판단된 구역인지를 판단하는 것도 가능하다.

다음 청소 로봇(100)은 판단된 구역으로의 이동이 완료되면 판단된 구역의 청소를 수행(409)하고, 청소를 수행하면서 청소 완료 여부를 판단(410)하며 청소가 완료 되었다고 판단되면 충전대와의 도킹을 수행(411)한다. 이때 청소 로봇은 현재 위치한 구역과 충전대가 위치한 구역 사이의 경로 정보를 이용하여 현재 위치한 구역에서 충전대가 위치한 구역까지 이동한다.

청소 로봇(100)은 동작 명령 수신 시, 수신된 동작 명령이 위치 이동 명령이 아니라고 판단되면 청소 명령으로 판단한다.

이때 청소 로봇은 미리 정해진 복수 구역의 청소 순서가 존재하는지 판단(412)한다. 여기서 복수 구역의 청소 순서는, 사용자에 의해 설정된 순서 또는 맵 작성 시 복수 구역을 이동한 단말기의 이동 순서이다.

청소 로봇은 복수 구역의 청소 순서가 존재한다고 판단되면 미리 정해진 순서에 따라 복수 구역을 순차적으로 청소한다.

다음 청소 로봇은 청소를 수행하면서 복수 구역에 대한 청소가 완료되었는지 판단(414)하고 복수 구역에 대한 청소가 완료되었다고 판단되면 충전대와의 도킹을 수행(411)한다.

반면, 청소 로봇은 미리 정해진 복수 구역의 청소 순서가 존재하지 않는다고 판단되면 현재 위치가 속하는 구역을 판단하고, 판단된 현재 구역을 청소한 후 현재 구역에서 인접한 구역을 판단하며, 판단된 인접 구역으로 이동(415)하여 인접 구역의 청소를 수행(416)한다. 청소 로봇은 이와 같은 과정을 통해 복수 구역을 이동하면서 청소를 수행한다.

다음 청소 로봇은 청소를 수행하면서 복수 구역에 대한 청소가 완료되었는지 판단(417)하고 복수 구역에 대한 청소가 완료되었다고 판단되면 충전대와의 도킹을 수행(411)한다.

청소 로봇은 맵 저장 여부 판단 시, 제1저장부에 맵이 저장되어 있다고 판단되면 단말기와 통신을 수행하여 단말기로부터 청소 영역 내에서의 이동 정보 및 구역별 명칭 정보를 수신(418)하고, 수신된 이동 정보 및 명칭 정보를 미리 저장된 맵 정보에 매칭시켜 미리 저장된 맵의 정보를 보정하고 보정된 맵의 정보를 저장(419)한다.

도 10을 참조하여 설명하면, (a)에 도시된 바와 같이 청소 로봇은 청소 영역에 대한 맵을 미리 저장하고 있고, (b)에 도시된 바와 같이 미리 저장된 맵에 이동 정보 및 명칭 정보를 부여하여 미리 저장된 맵을 보정한다.

아울러 청소 로봇은 미리 저장된 맵에는 회전수 검출부(152)의 검출 정보에 기초하여 예측된 룸의 크기나 형상과, 장애물 검출부(151)의 검출 정보에 기초하여 예측된 가구 등과 같은 장애물의 크기, 형상, 위치 등이 적용되어 있는 것도 가능하다.

또한 청소 로봇은 해당 구역의 청소 모드가 입력되었는지 판단하고, 해당 구역에 청소 모드가 입력되었다고 판단되면 판단된 청소 모드로 해당 구역을 청소하는 것도 가능하다.

또한 청소 로봇은 예약 정보를 확인하고 예약된 정보가 있다고 판단되면 현재 시간과 예약 시간을 비교하여 현재 시간이 예약 시간인지 판단하고, 현재 시간이 예약 시간이라고 판단되면 청소를 수행하는 것도 가능하다.

100: 청소 로봇 110: 본체
120: 사용자 인터페이스 130: 영상부
140: 통신부 151: 장애물 검출부
160: 이동 어셈블리 170: 청소 툴
180: 전원부 200: 충전대
300: 단말기

Claims (21)

1. 본체;
   상기 본체를 이동시키는 이동 어셈블리;
   외부의 단말기와 통신을 수행하여 상기 단말기로부터 청소 영역의 맵 정보를 수신하는 통신부;
   상기 수신된 맵 정보를 이용하여 상기 이동 어셈블리의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 청소 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는, 상기 단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고,
   상기 제어부는, 상기 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 이용하여 상기 맵 정보를 보정하는 청소 로봇.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 맵 정보는,
   상기 청소 영역 내의 구역별 영상과, 상기 구역별 영상 내의 특징점 및 색상 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 청소 로봇.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 본체에 마련되어 바닥 면의 청소를 수행하는 청소 툴;
   상기 청소 중 상기 본체의 주변 영상을 수집하는 영상부를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 맵의 구역별 영상과 상기 수집된 영상을 비교하여 현재 위치를 인식하는 청소 로봇.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 통신부는,
   상기 본체의 상부에 위치한 상기 단말기로부터 영상, 방향 정보 및 거리 정보를 수신하는 청소 로봇.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 본체의 전진 방향은, 상기 단말기의 영상 촬영 시의 이동 방향과 일치하는 청소 로봇.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는, 상기 단말기에 입력된 상기 청소 영역 내 구역별 명칭을 수신하고,
   상기 제어부는, 상기 청소 영역의 맵 정보에 상기 수신된 구역별 명칭을 부여하는 청소 로봇.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 통신부는, 상기 단말기에 입력된 명령을 수신하고,
   상기 제어부는, 상기 수신된 명령이 위치 이동 명령이면 상기 명령에 대응하는 위치로 이동하도록 상기 이동 어셈블리를 제어하는 청소 로봇.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 청소 영역의 구역 간 이동 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 청소 로봇.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 단말기에 입력된 복수 구역의 청소 순서를 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 수신된 청소 순서 및 상기 구역 간 이동 정보를 이용하여 상기 이동 어셈블리를 제어하는 청소 로봇.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고,
    상기 제어부는, 미리 저장된 맵이 존재하면 상기 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보에 기초하여 상기 저장된 맵을 보정하는 청소 로봇.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 본체에 마련되어 바닥 면의 청소를 수행하는 청소 툴을 더 포함하고,
    상기 통신부는, 상기 단말기에 입력된 상기 청소 영역의 구역별 청소 모드를 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 수신된 청소 모드에 기초하여 청소 툴 및 이동 어셈블리의 동작을 제어하는 청소 로봇.
13. 제 1 항에 있어서,
    이동 정보를 검출하는 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 단말기에 저장된 맵의 보정이 가능하도록 청소 중 이동 거리 및 이동 방향 정보를 상기 단말기에 전송하는 청소 로봇.
14. 본체와, 본체를 이동시키는 이동 어셈블리와, 본체에 마련되어 바닥 면의 청소를 수행하는 청소 툴을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법에 있어서,
    외부의 단말기와 통신을 수행하여 상기 단말기에서 작성된 맵을 수신하고,
    상기 작성된 맵의 정보에 기초하여 상기 이동 어셈블리의 이동 및 청소 툴의 구동을 제어하는 청소 로봇의 제어 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고,
    상기 수신된 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 이용하여 상기 맵 정보를 보정하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 단말기에 입력된 상기 청소 영역 내 구역별 명칭을 수신하고,
    상기 청소 영역의 맵 정보에 상기 수신된 구역별 명칭을 부가하여 저장하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 단말기에 입력된 명령을 수신하고,
    상기 수신된 명령이 위치 이동 명령이면 상기 명령에 대응하는 구역을 판단하고,
    상기 본체의 이동을 수행하면서 본체의 주변 영상을 수집하여 특징점을 추출하고,
    상기 맵 정보 내의 구역별 영상의 특징점과 상기 추출된 특징점을 비교하여 현재 위치가 상기 판단된 구역인지 판단하고,
    상기 현재 위치가 상기 판단된 구역 내의 위치이면 상기 청소 툴을 구동시켜 청소를 수행하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 본체의 이동을 수행하는 것은,
    상기 명령이 입력된 시점의 위치에서 상기 판단된 구역으로 이동하는 이동 정보를 확인하고,
    상기 확인된 이동 정보에 기초하여 상기 판단된 구역으로 이동하도록 상기 이동 어셈블리를 제어하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 단말기에 입력된 복수 구역의 청소 순서를 수신하고,
    상기 수신된 청소 순서 및 상기 구역 간 이동 정보를 이용하여 상기 이동 어셈블리를 제어하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
20. 제 14 항에 있어서,
    상기 단말기에서 검출된 청소 영역 내 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보를 수신하고,
    미리 저장된 맵이 존재하면 상기 구역 간의 방향 정보 및 거리 정보에 기초하여 상기 저장된 맵을 보정하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
21. 제 14 항에 있어서,
    상기 단말기에 입력된 상기 청소 영역의 구역별 청소 모드를 수신하고,
    상기 수신된 구역별 청소 모드에 기초하여 청소 툴 및 이동 어셈블리의 동작을 제어하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.

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