KR20160123613A

KR20160123613A - 로봇 청소기

Info

Publication number: KR20160123613A
Application number: KR1020150053863A
Authority: KR
Inventors: 권윤미; 최해민; 김강욱; 김형록
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-10-26
Also published as: US20150375395A1; CN106037589B; CN106037589A; US9923389B2; EP3081134B1; EP3081134A1

Abstract

무선 충전이 가능한 로봇 청소기가 개시된다. 본 발명은 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛과, 로봇 청소기의 상부에 배치되고, 단말의 무선 충전이 가능하도록 형성된 충전 유닛과, 기설정된 신호가 감지되면, 구동 유닛을 구동하여 상기 감지된 신호에 대응되는 위치로 이동하고, 충전 명령에 따라 충전 유닛에 안착된 단말의 무선 충전을 수행하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하여 이루어진다. 또, 제어 유닛은, 충전 유닛에 안착된 단말의 무선 충전이 완료되면 이를 알려주는 피드백 신호를 출력 유닛을 통해 출력시킬 수 있다.

Description

로봇 청소기{ROBOT CLEANER}

본 발명은 무선 충전이 가능한 로봇 청소기에 관한 것이다.

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

가정용 로봇의 대표적인 예로 로봇 청소기를 들 수 있다. 로봇 청소기는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥의 먼지(이물질 포함)를 흡입하여 청소하는 기능을 수행한다. 로봇 청소기는 이러한 자율 주행을 이용하여 집안을 청소하는 기능 외에도 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기는 자신의 배터리 전원이 소진될 때 스스로 충전 스테이션(charging station)의 위치로 이동하여 스스로 충전 작업을 수행할 수 있다.

한편, 이동 단말기의 경우에도 휴대를 위해 일반적으로 배터리가 사용된다. 이러한 배터리의 충전 방법은 유선 충전과 무선 충전으로 구분될 수 있는데, 최근에는 무선 충전 기술(wireless recharge technology)이 적용되어 상용화되고 있다. 무선 충전의 방법으로는, 크게 전자기 유도 현상을 이용한 전자기 유도방식과 송수신단에 동일한 주파수로 전력을 보내는 자기 공명식이 있다. 다만, 어느 경우나 무선 충전 방식으로 이동 단말기의 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 무선 충전 장치가 필요하고, 또 사용자가 무선 충전 장치가 위치한 곳으로 직접 이동하여 이동 단말기를 놓아야하는 번거로움이 있다.

이를 위해, 본 발명은 배터리의 충전이 필요한 이동 단말기를 충전하는 것이 가능한 로봇 청소기를 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배터리의 충전이 필요한 이동 단말기를 스스로 인식하고 이동 단말기가 위치한 장소로 이동하여 효율적인 무선 충전을 수행하는 것이 가능한 로봇 청소기를 제공하는 데 다른 일 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 로봇 청소기는, 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛과; 상기 로봇 청소기의 상부에 배치되고, 단말의 무선 충전이 가능하도록 형성된 충전 유닛 ; 및 기설정된 신호가 감지되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 감지된 신호에대응되는 위치로 이동하고, 충전 명령에 따라 상기 충전 유닛 에 놓여진 단말의 무선 충전을 수행하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 제어 유닛은, 상기 단말의 무선 충전이 완료되면 이를 알려주는 피드백 신호를 출력 유닛에 출력시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어유닛의 청소명령에 따라 청소영역 또는 지정된 영역의 먼지나 이물질을 흡입하는 청소 유닛;을 더 포함하고, 상기 제어유닛은, 상기 청소 유닛의 구동 중 상기 기설정된 신호가 감지되면 상기 청소 유닛의 구동을 중단하고, 상기 구동 유닛을 구동하여 무선 충전이 필요한 단말의 위치로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 로봇 청소기가 무선 충전이 필요한 단말의 위치로 이동한 후 기설정된 시간이 경과하도록 상기 충전 유닛상에 단말이 감지되지 않으면, 상기 청소영역이나 지정된 영역으로 다시 이동하도록 상기 구동 유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 마이크를 통해 입력된 사용자의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈;을 더 포함하고, 상기 음성 인식 유닛을 통해 상기 로봇 청소기를 호출하는 사용자의 음성신호가 감지되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 음성명령에 대응되는 사용자의 위치로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 주변의 단말과 무선 통신을 수행하는 것이 가능하도록 형성된 통신 유닛;을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 통신 유닛을 통해 주변의 단말과 연결되면, 연결된 단말의 배터리 잔량을 확인하여 충전이 필요한지를 판단하는 충전 판단 모듈;을 포함하고, 상기 충전 판단 모듈의 판단에 근거하여 단말의 충전을 유도하는 신호를 상기 출력유닛에 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 판단 모듈의 판단에 근거하여, 충전이 필요한 단말의 위치로 이동하도록 상기 구동 유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 단말이나 사용자의 얼굴을 촬영하여 영상 정보를 획득하는 영상 획득 유닛;을 더 포함하고, 상기 제어유닛은, 등록 모드가 실행되면, 상기 음성 인식 모듈을 통해 인식된 사용자 음성과 상기 획득된 영상 정보를 이용하여 통신가능한 단말을 등록하고, 상기 등록된 사용자의 음성명령에 대응되는 충전명령에 따라 등록된 단말의 무선 충전을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어유닛은, 상기 등록된 사용자의 음성이 감지되면 상기 등록된 단말의 위치를 탐색하는 위치 탐색 모듈을 더 포함하고, 기설정된 시간 동안 상기 탐색 모듈을 통해 상기 등록된 단말이 탐색되지 않으면, 이를 알려주는 피드백 음성을 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 유닛에 단말이 안착되면, 충전 완료 예상 시간을 산출하여 상기 출력 유닛을 통해 알려주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 적어도 하나의 일정 정보를 검출하고, 검출된 일정 정보와 상기 충전 완료 예상 시간에 근거하여 산출된 예상 충전량을 상기 출력 유닛을 통해 알려주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 충전 유닛는, 서로 다른 충전 방식으로 충전가능한 복수의 영역으로 구분되고, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 유닛에 단말이 안착되면, 단말의 충전 방식과 상기 단말이 안착된 위치에 대응되는 충전 방식을 비교하여, 상기 단말의 충전 방식에 대응되는 영역에 안착되도록 상기 단말의 위치를 조정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 유닛의 하부에 구비된 슬라이드 수단 또는 상기 로봇 청소기의 하부에 구비된 접힘 수단을 이용하여 상기 충전 유닛에 안착된 단말이 일 영역에서 다른 영역으로 이동하도록 위치를 조정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 로봇 청소기와 적어도 하나의 단말에 대한 충전 순위를 기설정된 기준에 따라 결정하는 순위 결정 모듈;을 더 포함하고, 상기 순위 결정 모듈에 의해 결정된 충전 순위에 따라 상기 로봇 청소기 및 상기 적어도 하나의 단말 중 어느 하나를 선택적으로 충전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 유닛에서 충전 중인 단말에서 이벤트가 발생하면, 상기 이벤트의 발생을 알려주는 신호를 상기 출력 유닛을 통해 출력시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 출력 유닛은, 광을 출력하도록 형성된 광 출력 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 충전 중인 단말에서 상기 이벤트가 발생하면, 상기 이벤트에 대응되는 광을 출력하도록 상기 광 출력 모듈을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 유닛에서 단말의 무선 충전이 완료되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 충전 유닛에 단말이 안착된 시점에 대응되는 위치로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 유닛에 단말이 안착된 시점에 대응되는 위치로 이동 후 사용자의 움직임이 감지되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 감지된 사용자의 움직임을 따라 이동하면서 충전이 완료되었음을 알려주는 신호를 출력시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 제어 유닛은, 상기 충전 유닛에 단말이 안착된 시점에 대응되는 위치로 이동되면, 상기 충전 유닛의 하부에 구비된 슬라이드 수단이나 상기 로봇 청소기의 하부에 구비된 접힘 수단을 이용하여 상기 충전 유닛에 안착된 단말을 밀어내도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기에 의하면, 사용자가 충전이 필요한 이동 단말기를 접속 단자나 무선 충전 장치로 직접 가져갈 필요 없이, 로봇 청소기를 호출하여 이동 단말기의 배터리를 충전할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기에 의하면, 배터리의 충전이 필요한 이동 단말기를 스스로 탐색하여 인식할 수 있고, 사용자에게 다가가 이동 단말기의 충전을 유도함으로써 사용자 편의를 제공한다.

나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기에 의하면, 이동 단말기를 충전하는 동안에도 로봇 청소기 본연의 기능을 수행할 수 있고, 충전이 완료된 이동 단말기를 사용자가 원하는 위치로 가져다줄 수 있어서 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 세부 구성을 보인 블록도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 로봇 청소기와 통신하는 이동 단말기의 예시이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 이동 단말기의 구성의 예시를 보여주는 블록도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 로봇 청소기가 이동 단말기를 충전하는 방법을 설명하기 위한 예시 흐름도들이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 로봇 청소기가 배터리의 충전이 필요한 이동 단말기를 인식하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따른 로봇 청소기에서, 이동 단말기의 무선 충전 방식에 대응되는 위치를 조정하는 방법을 설명하기 위한 예시 도면들이다.
도 11은 본 발명에 따른 로봇 청소기에서, 배터리의 충전이 필요한 복수의 기기의 충전 우선순위를 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 로봇 청소기에서, 충전 중인 이동 단말기에서 발생한 이벤트를 처리하는 방법을 설명하기 위한 예시 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 로봇 청소기에서, 충전 완료된 이동 단말기를 전달하는 방법을 설명하기 위한 예시 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 로봇 청소기는, 무선 충전이 가능하도록 형성된 충전 패드를 구비한다. 또, 상기 로봇 청소기는 기설정된 신호, 예를 들어 로봇 청소기를 호출하는 사용자 음성이나 등록된 단말이 주변이 있음을 알려주는 신호가 감지되면, 대응되는 위치로 이동하여 이동 단말기의 무선 충전 작업을 수행할 수 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(100)는, 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛(110)과, 청소 유닛(120), 충전 유닛(130), 출력 유닛(140), 및 제어 유닛(150)을 포함하여 이루어질 수 있다.

구동 유닛(110)은 상기 바퀴들을 회전시키는 소정의 휠 모터(Wheel Motor)를 구비하여, 상기 휠 모터를 구동함으로써 로봇 청소기를 이동시킨다. 휠 모터는 각각 주바퀴에 연결되어 주바퀴가 회전하도록 하고, 휠 모터는 서로 독립적으로 작동하며 양방향으로 회전이 가능하다. 또, 로봇 청소기는 배면에 하나 이상의 보조 바퀴를 구비하여 본체를 지지하고, 본체의 하면과 바닥면(피청소면) 사이의 마찰을 최소화하고 로봇 청소기의 이동이 원활하도록 형성될 수 있다.

청소 유닛(120)은, 청소 명령에 따라 청소영역 또는 지정된 영역의 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 청소 유닛(120)은, 집진된 먼지가 저장되는 먼지통과, 청소 영역의 먼지를 흡입하는 동력을 제공하는 흡입팬과, 상기 흡입팬을 회전시켜 공기를 흡입하는 흡입 모터로 구성되어, 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 도 1을 참조하면, 청소 유닛(120)은 로봇 청소기 본체의 하부에 회전 가능하게 장착되는 회전솔(121)과, 본체의 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전하면서 벽면 등 청소 영역의 모서리나 구석 등을 청소하는 사이드 브러쉬(미도시)를 더 포함하여 구성된다. 회전솔(121)은 로봇 청소기 본체의 좌우 방향의 축을 중심으로 회전하면서 바닥이나 카페트 등의 먼지를 공기 중으로 부유시킨다. 회전솔(121)의 외주면에는 나선 방향으로 다수개의 블레이드가 구비될 수 있다. 또, 나선형의 블레이드 사이에는 브러쉬가 구비될 수 있다.

한편, 로봇 청소기(100)는 상술한 이동 기능과 함께 본연의 청소 기능을 가지며, 본 발명은 무선 충전이 가능한 이동 단말기를 충전할 수 있는 로봇 청소기(100)를 제공하며, 이를 위해, 로봇 청소기(100) 본체의 상부면에는 충전 유닛(130)이 구비된다.

충전 유닛(130)은 단말의 무선 충전이 가능하도록 무선 충전 패드가 마련된다. 충전 유닛(130)은 무선 충전 패드에 안착된 이동 단말기의 접촉 여부 및 접촉에 따른 위치를 감지하기 위한 센싱부를 포함할 수 있다. 이러한 센싱부로 예를 들어 압력 감지 센서 등이 포함될 수 있으며, 무선 충전 패드에서 이동 단말기가 접촉되는 상부면에 위치할 수 있다.

충전 유닛(130)은 전자기 유도 현상을 이용하는 유도 방식과, 송수신단에 동일한 주파수로 전력을 보내는 공명 방식 중 적어도 하나의 방식으로 무선 충전 패드에 안착된 이동 단말기의 배터리를 충전할 수 있다.

예를 들어, 유도 방식에 따라 이동 단말기의 배터리를 충전하는 경우, 충전 유닛(130)은 본체로부터 전원을 공급받아 전자기장을 발생시키는 1차코일과, 이동 단말기의 접촉 여부 및 접촉에 따른 위치를 인식하는 센서를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 무선 충전 패드에 안착된 이동 단말기는 충전 유닛(130)에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 무선 충전 전원인 유도 전류를 발생시키는 2차코일을 포함할 수 있다. 이동 단말기는 이러한 유도 전류를 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.

또, 충전 유닛(130)은 무선 충전 패드위에 이동 단말기(200)가 안착되면, 적어도 하나의 센서를 이용하여 이동 단말기(200)의 접촉을 감지하고 이동 단말기가 안착된 위치를 확인할 수 있다. 상기 무선 충전 패드위에 이동 단말기(200)가 안착되었음이 감지되면, 제어부(250)는 안착된 이동 단말기(200)의 위치를 확인하고, 이동 단말기(200)가 무선충전이 가능한 단말기인지의 여부를 확인할 수 있다.

한편, 충전 유닛(130)을 통해 이동 단말기의 무선 충전이 수행되는 동안에도 로봇 청소기(100)는 이동 기능이나 본연의 청소 기능을 수행할 수 있다. 이에, 무선 충전 패드의 외주면을 따라 미끄럼 방지 턱(132)을 구비함으로써, 충전 유닛(130)에서 이동 단말기를 충전하는 동안 로봇 청소기(100)가 이동이나 청소 동작을 수행하더라도 충전 중인 이동 단말기가 떨어지지 않는다.

출력 유닛(140)은 충전 유닛(130)의 동작 상태를 출력할 수 있다. 구체적으로, 제어 유닛(150)의 충전 명령에 따라 충전 유닛(130)이 이동 단말기의 무선 충전 작업을 수행하는 동안, 출력 유닛(140)에는 충전 상태임을 알려주는 정보가, 음성, 메시지, LED 광 등의 형태로 출력될 수 있다. 또, 출력 유닛(140)은 충전 유닛(130)을 통해 이동 단말기의 충전이 완료되면, 충전이 완료되었음을 알려주는 정보가 더 출력될 수 있다.

또한, 출력 유닛(140)은 무선 충전 패드에 놓인 이동 단말기(200)의 충전 상태를 표시할 수 있다. 구체적으로, 출력 유닛(140)은 충전 중인 단말의 현재 배터리 잔량을 LED 광의 길이로 표시하거나 텍스트 또는 이미지로 화면에 표시할 수 있다. 또, 상기 출력 유닛(140)은 로봇 청소기(100)의 배터리 잔량, 예약 정보, 및 청소 기능과 관련된 정보, 예를 들어 집중 청소, 공간 확장, 지그재그 운전 등의 청소 방식 또는 주행 방식, 지정영역 청소 등을 화면에 표시할 수 있다. 이러한 출력 유닛(140)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.

제어 유닛(150)은 로봇 청소기의 전반적인 동작을 제어한다. 제어 유닛(150)은 구동 유닛(110)을 구동하여 청소영역이나 지정된 영역에 대한 청소명령을 청소 유닛(120)에 전달한다. 또, 본 발명에서 제어 유닛(150)은 기설정된 신호가 감지되면, 구동 유닛(110)을 구동하여 상기 감지된 신호에 대응되는 위치로 이동하고, 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기의 배터리를 무선 충전할 수 있도록 충전 유닛(130)에 충전 명령을 전달한다.

또, 상기 제어 유닛(150)은 청소영역이나 지정된 영역을 청소하는 중에 이동 단말기의 무선 충전과 관련된 기설정된 신호가 감지되면, 청소명령에 우선하여 충전명령을 실행할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 보다 세부 구성을 보인 블록도이다. 이하에서는, 도 2에 도시된 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(100)는 적어도 하나의 이동 단말기(200)와 무선 통신하기 위한 통신 유닛(110) 및 적어도 하나의 카메라를 구비한 영상 획득 유닛(160)을 더 포함할 수 있다. 또, 사용자의 음성을 인식하기 위한 음성 인식 모듈(151) 및 이동 단말기(200)의 배터리 충전이 필요한지 여부를 판단하기 위한 충전 판단 모듈(152)이 제어 유닛(150)에 포함되거나 또는 별개로 구비될 수 있다.

통신 유닛(180)은 주변의 단말 장치로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호에 대한 응답 신호나 하나 이상의 데이터를 전송할 수 있다. 필요한 경우, 상기 통신 유닛(180)은 인증되지 않은 또는 등록되지 않은 단말 장치로부터 수신된 신호는 무시할 수 있다. 통신 유닛(180)은 예를 들어, RF통신, 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(IrDA), 무선 랜(LAN), 지그비(Zigbee) 등의 근거리 무선 통신 방식을 이용하여 적어도 하나의 단말 장치와 통신을 수행할 수 있다.

제어 유닛(150)은 영상 획득 유닛(160)과 음성 인식 모듈(151)을 이용하여 등록된 이동 단말기 및 등록된 사용자 음성에 근거하여, 본 발명에 따른 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 영상 획득 유닛(160)은 음성 인식 모듈(151)을 통해 등록된 사용자 음성이 감지된 경우, 카메라를 활성화하여 사용자의 위치를 확인할 수 있다. 그러면, 제어 유닛(150)은 확인된 사용자의 위치로 이동하도록 구동 유닛(110)을 구동하고, 해당 위치에서 배터리 충전이 필요한 이동 단말기를 파지하도록 제어하거나 또는 대기 상태를 유지한다.

충전 판단 모듈(152)은 로봇 청소기(100)가 주변의 단말 장치와 연결되면 단말 장치의 배터리 잔량을 확인하여, 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 충전 판단 모듈(152)은 충전이 필요한 단말 장치를 주기적으로 확인하여, 제어 유닛(150)에 대응되는 신호를 제공한다. 제어 유닛(150)은 해당 단말 장치가 충전이 필요한 것으로 판단되면, 단말 장치가 위치한 장소로 이동하거나 충전을 유도하는 피드백 신호를 출력하여 사용자에게 알려줄 수 있다.

한편, 제어 유닛(150)은 로봇 청소기가 무선 충전이 필요한 단말 장치로 위치로 이동한 후, 기설정된 시간이 경과하도록 충전 유닛(130)상에 단말 장치의 접촉이 감지되지 않으면, 이전에 수행중이던 작업을 계속 수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(150)은 로봇 청소기(100)가 청소영역이나 지정된 영역으로 다시 이동하도록 구동 유닛(110)을 제어할 수 있다.

계속해서, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)는 입력 유닛(170), 전원 유닛(190), 및 저장 유닛(195)을 더 포함할 수 있고, 위치 탐색 모듈(153)과 순위 결정 모듈(154)이 제어 유닛(150)에 포함되거나 또는 별개로 구비될 수 있다.

입력 유닛(170)은 사용자의 음성이나 주변의 소음을 감지하기 위한 마이크(171)를 포함할 수 있다. 또, 상기 입력 유닛(170)은 저장 유닛(195)에 저장된 정보들 중 적어도 하나 이상을 출력하기 위한 제어명령을 입력받을 수 있다. 이러한 입력 유닛(170)은 하나 이상의 버튼, 예를 들어 확인버튼, 설정버튼을 포함할 수 있다. 입력 유닛(170)은, 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 이루어질 수 있고, 예를 들어 로봇 청소기(100)의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력 유닛(170)은 출력 유닛(140)과 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다.

위치 탐색 모듈(153)은, 등록된 사용자의 음성이 음성 인식 모듈(152)을 통해 감지되면, 대응되는 단말을 탐색할 수 있다. 이때, 기설정된 시간 동안 대응되는 단말 및 이의 위치가 탐색되지 않으면, 제어 유닛(150)은 음향 출력 모듈(141)을 통해서, 이를 알려주는 피드백 음성을 출력시킬 수 있다.

순위 결정 모듈(154)은 배터리 충전이 필요한 이동 단말기가 복수 개 탐색되거나 또는 로봇 청소기(100)의 배터리 충전이 필요한 경우, 기설정된 기준에 따라 충전 순위를 결정할 수 있다. 기설정된 기준은 제품 제조시 또는 사용자 입력에 따라 설정 또는 변경될 수 있다. 구체적으로, 순위 결정 모듈(154)은 현재 시간대가 낮인지 밤인지 여부, 이동 단말기(200)에 저장된 사용자의 일정 정보, 사용자의 이동 단말기 사용 패턴, 우선 충전명령이 입력된 경우인지 여부, 로봇 청소기(100)와 이동 단말기(200)간의 거리, 이동 단말기(200)의 배터리 잔량, 로봇 청소기(100)의 활동 패턴, 로봇 청소기(100)의 배터리 잔량 등에 의하여, 충전 순위를 결정할 수 있다. 결정된 충전 순위가 제어 유닛(150)에 제공되면, 결정된 충전 순위에 따라 로봇 청소기(100) 및 복수의 이동 단말기 중 어느 하나를 선택적으로 충전하거나 필요에 따라 동시 충전이 가능하다.

전원 유닛(190)은, 충전 가능한 배터리를 구비하며, 로봇 청소기(100)에 구비된 구성들에 전원을 공급한다. 또, 전원 유닛(190)은 충전 유닛(130)에 이동 단말기(200)가 안착되면, 안착된 이동 단말기(200)의 배터리를 충전하기 위한 충전 전원을 공급한다. 전원 유닛(190)에는 배터리 감지 센서가 구비되어 배터리의 잔량 및 충전 상태를 제어 유닛(150)에 제공할 수 있다. 그러면, 제어 유닛(150)은 감지된 배터리의 잔량 및 충전 상태를 출력 유닛(140)을 통해 출력시킬 수 있다. 전원 유닛(190)에 충전된 전원의 잔량이 부족하면, 제어 유닛(150)은 충전 스테이션(charging station)으로 이동하여 전원 유닛(190)의 충전 전류를 공급받을 수 있다.

출력 유닛(140)은 소리 또는 음성을 출력하기 위한 음향 출력 모듈(141)과, LED 광을 출력할 수 있도록 형성된 광 출력 모듈(142)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(141)은 감지된 신호나 입력된 정보에 대응되는 피드백 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 모듈(141)은 주변에 배터리 충전이 필요한 단말 장치가 감지된 경우, 사용자의 음성명령이 있는 경우, 충전 유닛(130)에 이동 단말기(200)의 접촉이 감지된 경우, 충전 중에 이동 단말기(200)에서 적어도 하나의 이벤트가 발생한 경우, 이동 단말기(200)의 충전이 완료된 경우, 각각에 대응되는 피드백 신호음이나 음성 메시지를 출력할 수 있다.

광 출력 모듈(142)은 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(100)의 상부에 배치된 충전 유닛(130)의 외주면을 따라 소정 굵기의 링 형태로 형성될 수 있다. 광 출력 모듈(142)은 로봇 청소기(100)의 동작 모드(예, 청소 동작, 충전 동작)에 따라 서로 다른 광 패턴이나 서로 다른 색상의 광을 출력할 수 있다. 또, 상기 광 출력 모듈(142)은 충전 유닛(130)에서 충전 중인 이동 단말기(200)의 충전 정도를 표시할 수 있다. 한편, 충전 유닛(130)과 광 출력 모듈(142) 사이에는 예를 들어 고무 재질의 단차를 갖는 미끄럼 방지 턱(132)을 구비되어, 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기(200)가 떨어지지 않도록 할 수 있다.

저장 유닛(195)에는 로봇 청소기(100)를 제어(구동)하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터가 저장된다. 또, 상기 저장 유닛(195)에는 충전 유닛(130)에서 충전가능한 이동 단말기의 종류, 등록 정보, 제품 모델, 충전 방식에 관한 정보와 등록된 사용자 음성과 관련된 정보(예, 사용자 정보 및 음성 정보)가 저장될 수 있다.

이하, 도 5a는 본 발명에 따른 로봇 청소기와 통신하는 이동 단말기의 예시이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 이동 단말기의 구성의 예시를 보여주는 블록도이다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(100)는 적어도 하나의 이동 단말기(200a, 200b, 200c, 200d, 200e)와 무선 통신하는 것이 가능하다. 상기 로봇 청소기(100)는 적어도 하나의 이동 단말기와 통신하여, 이동 단말기의 배터리의 충전이 필요한지 여부를 인식할 수 있다. 또, 상기 로봇 청소기(100)는 도어 센서를 통해 사람의 출입이 감지되거나 또는 본체에 구비된 마이크 등을 통해 사용자의 음성이 감지되면, 사용자의 이동 단말기와 연결을 시도할 수 있다. 이동 단말기와 연결 실패하거나 또는 연결된 이동 단말기의 배터리가 기준값 이하인 경우, 상기 로봇 청소기(100)는 음향 출력 모듈(141) 등을 통해 대응되는 피드백을 출력할 수 있다.

또, 다른 일 예로, 상기 로봇 청소기(100)가 이동 단말기를 스스로 파지할 수 있는 팔(arm) 수단(미도시)을 구비한 경우, 이동 단말기를 안전하게 파지하기 위해 이동 단말기와 무선 통신할 수 있다.

구체적으로, 이동 단말기의 전면이 노출된 경우, 연결된 이동 단말기의 디스플레이부에 화면의 상하 방향, 각도, 및 충전 단자 방향이 표시될 수 있다. 로봇 청소기(100)는 상기 표시된 화면의 상하 방향, 각도, 및 충전 단자 방향에 근거하여, 파지를 안전하게 수행할 수 있는 넓은 면적을 검출할 수 있다. 다른 예로, 이동 단말기의 후면이 노출된 경우, 연결된 이동 단말기의 후면에 배치된 광 출력부나 후레쉬로부터 발광되는 빛을 이용하여 로봇 청소기(100)가 이동 단말기의 형태를 분석한 다음, 파지할 위치를 검출할 수도 있다. 파지할 위치가 검출되면, 상기 로봇 청소기(100)는 파지한 부분이 수직이 되도록 이동 단말기를 이동시켜서 청전 유닛(130)에 내려놓을 수 있다.

한편, 상기 로봇 청소기(100)는 본체에 구비된 충전 유닛(130)에 적어도 하나의 이동 단말기(200a, 200b, 200c, 200d, 200e)가 접촉된 시점에 해당 이동 단말기와 연결되는 것으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우, 로봇 청소기(100)는 이동 단말기의 접촉 여부외에, 로봇 청소기의 상태 정보, 예를 들어 배터리 정보, 청소 작업 중이었는지 여부 등을 연결된 이동 단말기로 전송해줄 수 있다. 또, 상기 로봇 청소기(100)는 연결된 이동 단말기로부터 배터리 정보외에, 기저장된 일정 정보를 수신하거나 또는 다른 이동 단말기와의 연결 여부, 작업중인 태스크가 있는지 여부, 이벤트의 발생 여부 등과 같은 상태 정보를 더 수신할 수 있다.

또, 상기 로봇 청소기(100)는 연결된 이동 단말기(200)의 충전이 완료되면, 이를 알려주는 피드백 신호를 이동 단말기 및 이동 단말기와 연결된 다른기기(예, 스마트 TV, 다른 이동 단말기 등)로 전송해줄 수 있다.

한편, 본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook)이 있을 수 있다. 또, 본 발명에서 설명되는 이동 단말기는 사용자가 주로 손에 쥐고 사용하는 차원을 넘어서, 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 디바이스(wearable device)로 확장될 수 있다. 이러한 웨어러블 디바이스의 예로, 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display) 등이 있을 수 있다.

도 5b를 참조하면, 상기 이동 단말기(200)는 무선 통신부(210), 입력부(220), 센싱부(240), 출력부(250), 인터페이스부(260), 메모리(270), 제어부(280) 및 전원 공급부(290) 등을 포함할 수 있다. 도 5b에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(210)는, 이동 단말기(200)와 무선 통신 시스템 사이, 예를 들어 이동 단말기(200)와 로봇 청소기(100) 사이, 이동 단말기(200)와 다른 이동 단말기(200) 사이, 또는 이동 단말기(200)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(210)는, 이동 단말기(200)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(210)는, 방송 수신 모듈(211), 이동통신 모듈(212), 무선 인터넷 모듈(213), 근거리 통신 모듈(214), 위치정보 모듈(215) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(220)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(221) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 222), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(223, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(220)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(240)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(240)는 근접센서(241, proximity sensor), 조도 센서(242, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 222 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

또, 상기 센싱부(240)는 본체가 무선 충전 패드에 접촉되는 것을 감지하기 위한 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리에 유도 전류가 발생된 것이 감지되면, 제어부(280)는 본체가 무선 충전 패드에 접촉된 것으로 인식할 수 있다.

출력부(250)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252), 햅팁 모듈(253), 광 출력부(254) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(251)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(200)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(223)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(200)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

본 발명에서, 상기 디스플레이부(251)는 로봇 청소기(100)로부터 수신된 각종 정보나 사용자로부터 입력받은 각종 제어명령을 디스플레이할 수 있다. 또, 상기 디스플레이부(251)는 로봇 청소기(100)의 파지를 돕기 위해, 화면의 상하방향, 각도, 접속단자의 방향 등을 표시할 수 있다.

인터페이스부(260)는 이동 단말기(200)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(260)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(200)에서는, 상기 인터페이스부(260)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(270)는 이동 단말기(200)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(270)는 이동 단말기(200)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(200)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(200)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(200)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(270)에 저장되고, 이동 단말기(200) 상에 설치되어, 제어부(280)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(280)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(280)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(270)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(280)는 메모리(270)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 5b와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(280)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(200)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(290)는 제어부(280)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(200)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(290)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

본 발명에서 이동 단말기(200)가 유도 방식의 무선 충전으로 구현된 경우, 상기 배터리는 제2코일부(미도시)에서 전달되는 유도 전류를 이용하여 전원을 충전한다. 제2코일부는 전자기 유도 현상에 따라, 로봇 청소기의 충전 유닛(130)에 구비된 제1코일부에서 발생된 자기장이 유도되면, 상기 유도된 자기장에 따라 유도 전류를 발생시킨다.

이하, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 로봇 청소기를 이용하여 이동 단말기를 충전하는 방법을 설명하기 위한 예시 흐름도들이다.

먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 청소기(100, 도 1)가 기설정된 신호를 감지하는 단계가 수행된다(S110). 여기서, 상기 기설정된 신호는 로봇 청소기를 호출하는 등록된 사용자의 음성명령이거나 또는 배터리의 충전이 필요한 이동 단말기의 탐색결과에 대응되는 신호 중 어느 하나일 수 있다. 이를 위해, 상기 로봇 청소기(100)는 소정 영역내에서 등록된 이동 단말기(200)가 탐색되면, 이동 단말기(200)와 연결을 시도하여, 잔존하는 배터리의 양을 체크할 수 있다.

기설정된 신호가 감지되면, 로봇 청소기(100)는 본체에 구비된 구동 유닛(110, 도 1)을 구동하여 감지된 신호에 대응되는 위치로 이동할 수 있다(S120). 이때, 로봇 청소기(100)의 제어 유닛(150)는 자신의 배터리 양을 확인하고, 확인 결과 감지된 신호에 대응되는 위치로 이동하기에 충분하지 않은 양이면, 이를 알려주는 피드백 신호를 외부에 출력할 수 있다. 그런 다음, 로봇 청소기(100)는 자신의 배터리를 먼저 충전하기 위해 충전 스테이션(charging station) 등으로 이동할 수 있다.

다음, 제어 유닛(150)에 의해 충전 명령이 발생되면(S130), 로봇 청소기(100)는 충전 유닛(130, 도 1)에 구비된 무선 충전 패드에 접촉된 이동 단말기(200, 도 5a)의 무선 충전을 수행한다(S140).

여기서, 충전 명령은 무선 충전 패드에 이동 단말기(200)가 안착된 것이 감지되거나 또는 사용자로부터 충전 개시에 대응되는 음성이 입력되면, 제어 유닛(150)에 의하여 생성될 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 무선 충전 패드에 이동 단말기(200)가 안착되면, 안착된 이동 단말기(200)의 배터리 양을 확인하여, 충전 완료 예상 시간을 산출할 수 있다. 그러면, 산출된 충전 완료 예상 시간이 출력 유닛(140)을 통해 출력된다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)을 통해 이동 단말기(200)를 충전하는 동안, 이전에 수행중이던 작업을 이어서 수행하거나 또는 다른 호출에 따른 이동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 청소영역이나 지정된 영역을 청소하는 중에 이동 단말기(200)의 무선 충전이 수행된 경우, 이동 단말기(200)에 대한 충전이 개시되면, 상기 제어 유닛(150)는 다시 청소영역이나 지정된 영역으로 이동하여 청소를 이어서 수행할 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)을 통해 이동 단말기(200)를 충전하는 동안, 충전 중인 이동 단말기에서 적어도 하나의 이벤트가 발생되면, 이벤트가 발생하였음을 알려주는 신호를 출력 유닛(140)을 통해 출력시킬 수 있다. 이에 대한 실시 예는, 이하 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 기술하겠다.

무선 충전 패드에 놓인 이동 단말기의 충전이 완료되면, 제어 유닛(150)는 이를 인식하여 피드백 신호를 출력할 수 있다(S160). 여기서, 상기 피드백 신호는, 예를 들어 음성, 소리, 메시지, 및 광 출력 중 적어도 어느 하나의 형태로 출력될 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 이동 단말기의 충전이 완료되고 사용자의 호출이 있거나 또는 기설정된 시간이 경과하면, 충전이 완료된 이동 단말기(200)를 원래 위치에 내려놓기 위해, 구동 유닛(110, 도 1)을 구동하여 이동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자로부터 '충전 완료되면, 가져다줘'라는 음성명령이 입력된 경우, 상기 제어 유닛(150)는 이동 단말기(200)의 충전이 완료되면, 사용자가 있는 장소로 이동한 다음, 이동 단말기(200)의 충전이 완료되었음을 알려주는 음성 피드백, 예를 들어 '충전이 완료되었습니다.'와 같은 음성 메시지를 출력할 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 전술한 기설정된 신호를 감지하기는 단계(S110)를 수행하기 전에, 제어 유닛(150)의 청소명령에 따라 청소영역이나 지정된 영역의 먼지나 이물질을 흡입하는 본연의 청소 기능을 수행할 수 있다(S710).

이러한 경우, 기설정된 신호가 감지되면(S720), 로봇 청소기(100)는 청소를 중단하고(S730)하고, 즉, 청소 유닛(120)의 구동을 중단하고, 감지된 신호에 대응되는 위치로 이동할 수 있다(S740).

감지된 신호에 대응되는 위치로 이동하면, 상기 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)에 이동 단말기(200)가 접촉되기까지 대기 상태를 유지한다. 기설정된 시간 내(예, 수십초 내지 1분 이내)에 충전 유닛(130)의 무선 충전 패드에 이동 단말기의 접촉이 감지되지 않거나 또는 접촉이 해제되면(S750), 상기 제어 유닛(150)는 대기 상태를 해제하고, 전술한 청소영역이나 지정된 영역으로 다시 이동하기 위해 구동 유닛(110)을 구동한다. 이때, 상기 제어 유닛(150)는 청소 영역이나 지정된 영역으로 다시 이동하기 전에, 이를 알려주는 피드백 신호, 예를 들어 '충전할 기기가 없으면 다시 청소를 수행합니다'와 같은 음성 메시지를 출력시킬 수 있다. 그런 다음, 제어 유닛(150)는 다시 본연의 청소 기능을 수행한다(S710).

한편, 기설정된 시간 내에 무선 충전 패드에 이동 단말기(200)의 접촉이 감지되면(S750), 제어 유닛(150)는 충전 패드에 놓여진 단말의 무선 충전을 수행하기 위한 충전명령을 생성한다(S760).

그리고, 이동 단말기(200)의 충전이 완료되면(S770), 상기 제어 유닛(150)는 충전이 완료되었음을 알려주는 피드백 신호를 출력하고(S780), 구동 유닛(110)을 구동하여 예상 위치로 이동할 수 있다(S790). 여기에서, 예상 위치는 로봇 청소기(100)의 배터리 상태, 사용자의 위치, 및 충전을 필요로 하는 다른 이동 단말기의 존재 여부에 따라 달라질 수 있다.

이하, 도 8 및 도 9는 전술한 단계(S110)와 관련하여, 로봇 청소기(100)가 배터리 충전이 필요한 이동 단말기를 인식하는 방법을 설명하기 위한 예시 흐름도이다.

구체적으로, 도 8은 로봇 청소기(100)가 스스로 배터리 충전이 필요한 이동 단말기를 인식하는 경우이고, 도 9는 사용자의 호출에 따라 로봇 청소기(100)가 배터리 충전이 필요한 이동 단말기를 인식하는 경우이다.

먼저, 도 8을 참조하면, 로봇 청소기(100)의 통신 유닛(180)을 통해 주변의 이동 단말기와 무선 통신을 수행할 수 있도록 연결을 시도한다(S810).

이를 위해, 로봇 청소기(100)는 무선 충전이 가능한 적어도 하나의 이동 단말기(200)를 미리 등록할 수 있다. 구체적으로, 제어 유닛(150)는 사용자 입력에 근거하여, 무선 충전이 가능한 적어도 하나의 이동 단말기(200)를 등록하기 위한 등록 모드를 실행할 수 있다.

등록 모드가 실행되면, 상기 제어 유닛(150)는 영상 획득 유닛(160)의 카메라를 구동한 다음, '등록할 장치를 보여주세요'와 같은 안내 음성을 출력 유닛(140)을 통해 출력시킬 수 있다. 안내 음성에 따라, 상기 카메라의 화각범위에 이동 단말기의 형상이 보여지면, 제어 유닛(150)는 촬영신호를 생성하여 영상 획득 유닛(160)에 제공한다. 그러면, 상기 영상 획득 유닛(160)은 이동 단말기나 이동 단말기를 쥔 사용자의 얼굴에 대응되는 영상 정보를 획득할 수 있고, 제어 유닛(150)는 획득된 영상 정보에 근거하여 제품의 모델명 및 형상 등을 파악하여, 이동 단말기를 등록할 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 마이크(171)를 통해 입력된 사용자 음성을 인식하고, 이를 이동 단말기와 함께 등록할 수 있다. 이때, 상기 제어 유닛(150)는 입력된 사용자 음성에 대응되는 사용자 정보, 예를 들어 사용자의 이름을 등록할 수 있다.

이와 같이, 이동 단말기와 사용자 음성이 함께 등록되면, 상기 제어 유닛(150)는, 등록된 사용자 음성에 대응되는 충전명령이 입력된 경우, 등록된 이동 단말기의 무선 충전을 수행하도록 제어할 수 있다. 이러한 경우, 상기 제어 유닛(150)는 주변에 등록된 사용자 음성이 감지되면, 감지된 사용자 음성에 대응되는 이동 단말기의 위치 탐색을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(150)는 로봇 청소기(100)를 호출하는 사용자 음성이 감지되지 않은 경우에도, 스스로 이동 단말기의 위치 탐색을 수행할 수 있고, 그에 따라 이동 단말기의 소지 여부와 탐색된 이동 단말기의 배터리 잔량 정보 등을 스스로 확인할 수 있다. 한편, 기설정된 시간 동안 등록된 단말이 탐색되지 않으면, 로봇 청소기(100)는 이를 알려주는 피드백, 예를 들어 '휴대폰을 소지하고 있지 않으신가요?' 와 같은 음성 메시지를 출력할 수 있다.

계속해서, 로봇 청소기(100)가 주변의 이동 단말기와 연결되면, 제어 유닛(150)는 연결된 이동 단말기의 배터리 잔량을 확인하고(S820), 확인 결과 배터리의 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S830).

배터리의 충전이 필요하다고 판단된 경우, 로봇 청소기(100)는 구동 유닛(110)을 구동하여, 충전이 필요한 이동 단말기가 위치한 곳으로 이동할 수 있다(S840). 한편, 로봇 청소기(100)가 다른 작업, 예를 들어 청소 작업이나 자신의 배터리 또는 다른 이동 단말기의 배터리를 충전하고 있는 중이면, 이동을 수행하지 않고, 충전이 필요한 이동 단말기가 있음을 알려주는 음성 피드백만 출력시킬 수 있다.

이와 같이 충전이 필요한 이동 단말기가 인식되면, 상기 로봇 청소기(100)는 대응되는 위치로 이동하거나 또는 현재 위치에서, 상기 인식된 이동 단말기의 충전을 유도하는 신호를 출력시킬 수 있다(S850).

여기서, 충전을 유도하는 신호는 음성 메시지, 광 출력, 기설정된 신호음 등과 같이 다양한 형태로 출력될 수 있다. 또, 상기 제어 유닛(150)는 충전을 유도하는 신호의 출력시, 인식된 이동 단말기의 배터리 잔량 정보를 더 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 유닛(150)는 '휴대폰 배터리가 5퍼센트 남았습니다. 충전이 필요합니다'와 같이, 충전을 유도하는 정보와 함께 현재 배터리의 잔량 정보를 사용자에게 알려줄 수 있다.

충전을 유도하는 신호의 출력에 응답하여, 로봇 청소기(100)의 상부면에 구비된 충전 유닛(130)에 이동 단말기의 접촉이 감지되면, 제어 유닛(150)는 해당 이동 단말기에 대한 무선 충전을 수행한다. 한편, 기설정된 시간 동안 충전 유닛(130)에 이동 단말기의 접촉이 감지되지 않으면, 상기 제어 유닛(150)는 충전을 유동하는 신호를 소정 간격으로 반복하여 출력하거나 또는 강도를 높여서(예, 볼륨 증가, 음성 메시지와 LED 광을 동시에 출력) 출력할 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면, 로봇 청소기(100)는 자신을 호출하는 사용자의 음성명령이 감지되면(S910), 구동 유닛(110)을 구동하여 감지된 음성명령에 대응되는 위치로 이동할 수 있다(S920). 이를 위해, 로봇 청소기(100)는 마이크(171)를 통해 입력된 사용자의 음성을 인식하기 위한 음성 인식 모듈(151)을 포함하며, 제어 유닛(150)는 로봇 청소기가 대기 상태 또는 청소 작업 중에도 음성 인식 모듈(151)의 활성화 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.

제어 유닛(150)는, 로봇 청소기(100)가 다른 작업(예, 청소, 자신의 배터리 충전 등)을 수행하고 있던 중이면, 해당 작업을 중단하고 자신을 호출한 사용자의 위치로 이동할 수 있다. 여기서, 로봇 청소기(100)를 호출하는 사용자의 음성명령은 이동 단말기의 배터리 충전과 관련된 음성명령에 한정되지 않는다. 즉, 상기 제어 유닛(150)는 사용자의 음성명령이 단순 호출인 경우에도 특별한 경우(예, 이동을 위한 배터리가 부족한 경우 등)가 아니면, 사용자의 위치로 먼저 이동할 수 있다.

로봇 청소기가 호출에 의하여 사용자 위치로 이동되면, 제어 유닛(150)는 충전명령에 대응되는 사용자 음성을 감지할 수 있다(S930). 예를 들어, 사용자로부터 휴대폰 좀 충전해줘'라는 음성이 입력되면, 상기 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)의 상부에 휴대폰의 접촉이 감지될 때까지 대기 상태를 유지할 수 있다.

한편, 사용자 위치로 이동 후, 충전명령에 대응되는 사용자 음성이 감지되지 않은 경우에도, 상기 제어 유닛(150)는 사용자 위치로 이동하는 동안 이동 단말기와 연결을 시도하여 배터리의 잔량 정보를 확인할 수 있다(S940). 그리고, 확인 결과, 배터리 충전이 필요한 경우(S950), 상기 제어 유닛(150)는 충전을 유도하는 음성 메시지를 출력시킬 수 있다.

충전 유닛(130)의 상부에 이동 단말기의 접촉이 감지되면, 제어 유닛(150)는 이동 단말기(200)의 무선 충전을 수행할 수 있다(S960).

이때, 상기 제어 유닛(150)는 이동 단말기가 충전 유닛(130)에 안착되면, 충전 완료 예상 시간을 산출하여 출력 유닛(140)을 통해 출력시킬 수 있다. 예를 들어, '충전을 시작합니다. 충전 완료시까지 30분 정도 소요됩니다' 또는 '충전을 시작합니다. 3시 20분에 충전 완료 예상됩니다'와 같음 음성 메시지가 스피커 등을 통해 출력될 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기(200)나, 로봇 청소기(100) 또는 로봇 청소기와 연결된 다른 전자기기로부터 적어도 하나의 일정 정보를 검출한 다음, 검출된 일정 정보에 근거하여 산출된 예상 충전량 정보를 알려줄 수 있다. 예를 들어, 충전 유닛(130)에 접촉된 이동 단말기(200)로부터 '3시' 일정 정보가 검출된 경우, 상기 제어 유닛(150)는 '3시에 일정이 있습니다. 그때까지 30퍼센트의 배터리 충전이 가능합니다'와 같이 검출된 일정 정보와 함께 그 시점까지 예상되는 배터리 충전량을 사용자에게 미리 알려줄 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 이동 단말기가 충전 유닛(130)에 안착되고, 마이크(171)를 통해 위치를 지정하는 사용자 음성(예, '충전 끝나면 현관 앞으로 가져다줘')이 입력되면, 이동 단말기의 충전 완료 후, 지정된 위치로 이동하여 이동 단말기를 가져다줄 수 있다.

한편, 본 발명에서 로봇 청소기(100)의 상부에 구비된 충전 유닛(130)은 복수의 무선 충전 방식이 가능하도록 구현될 수 있다. 배터리의 무선 충전 방식은, 크게 전자기 유도 현상을 이용한 전자기 유도 방식과 송수신단에 동일한 주파수로 전력을 보내는 자기 공명 방식이 있다. 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)는 이러한 복수의 무선 충전 방식이 모두 가능한 충전 유닛(130)이 본체의 상부에 마련될 수 있고, 이를 위해 상기 충전 유닛(130)은 서로 다른 무선 충전 방식으로 충전가능한 복수의 영역을 갖도록 구분될 수 있다. 예를 들어, 충전 유닛(130)의 무선 충전 패드에서 제1영역에는 전자기 유도 방식에 의하여 무선 충전이 가능하고, 제2영역에는 자기 공명 방식에 의하여 무선 충전이 가능하다. 이때, 제1영역과 제2영역의 일부는 서로 겹쳐질 수 있다.

전자기 유도 방식은, 1차코일 및 2차코일을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 자기 유도 현상에 의하여 하나의 코일에서 변화하는 자기장 통해 다른 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 것을 말한다. 또, 자기 공명 방식은, 무선 전력 전송장치에서 전송한 무선 전력 신호에 의하여 상기 무선 전력 수신장치에서 공진이 발생하고, 이러한 공진 현상에 의하여 무선 전력 전송장치로부터 상기 무선 전력 수신장치로 전력이 전달되는 것을 말한다.

구체적으로, 전자기 유도 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향은 적으나, 각 코일을 포함하는 무선 전력 전송장치(예, 충전 유닛(130)) 및 상기 무선 전력 수신장치(예, 충전중인 이동 단말기) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받는다. 이에, 전자기 유도 방식에 의한 무선 전력 전달을 위하여 상기 무선 전력 전송장치(100)는 평평한 표면(flat surface) 형태의 인터페이스 표면(interface surface)(미도시)을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인터페이스 표면의 상부에는 하나 이상의 무선 전력 수신장치가 놓일 수 있으며, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 상기 전송 코일(1111a)가 장착될 수 있다. 그 경우, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 장착된 상기 전송 코일(1111a)과 상기 인터페이스 표면의 상부에 위치한 무선 전력 수신장치(200)의 수신 코일(2911a) 사이의 수직 공간(vertical spacing)이 작게 형성됨으로써 상기 코일들 간의 거리는 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 충분히 작게 된다.

한편, 전자기 유도 방식에 따라 무선 충전을 수행하는 경우, 충전 유닛(130)의 무선 충전 패드에 이동 단말기(200)가 안착될 때, 상기 무선 충전 패드에 구비된 1차코일의 중심과 이동 단말기(200)의 배터리에 구비된 2차코일의 중심이 일직성산에 위치해야 충전 효율이 가장 높다. 특히, 전자기 유도 방식의 경우, 무선 충전 패드 에 놓여지는 이동 단말기의 위치가 매우 중요한데, 이동 단말기가 무선 충전 패드 상에서 최적의 활동 영역에 올려지지 않거나 또는 소정 거리 이상으로 이격되어 올려진 경우, 충전 효율이 저감되고, 그에 따라 충전 시간 및 전력 손실이 야기된다.

자기 공명 방식에 따라 상기 무선 전력 수신장치(예, 이동 단말기)에 공진 현상을 발생시키기 위해 특정 공진 주파수를 가진 자기장을 형성시키는 코일(또는 안테나)를 포함하도록 구성될 수 있다. 즉, 자기 공명 방식에 의한 무선 충전 방식을 채택한 이동 단말기의 경우, 특정 공진 주파수를 가진 자기장에 의하여 공진 현상이 발생하도록 코일 및 공진 회로를 포함할 수 있다.

한편, 자기 공명 방식에 따라 무선 충전을 수행하는 경우, 충전 유닛(130)의 무선 충전 패드에서 교류 전원에 의하여 특정한 진동 주파수를 가진 자기장이 형성된다. 형성된 자기장에 의하여 공진 현상이 일어나면, 상기 무선 충전 패드에 안착된 이동 단말기(200)내에서는 공진 현상에 의하여 전력이 발생된다. 자기 공명 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향이 큰 반면, 각 코일을 포함하는 상기 무선 전력 전송장치(예, 충전 유닛(130)) 및 상기 무선 전력 수신장치(예, 이동 단말기(200)) 사이의 배열 및 거리에 따른 영향은 유도 결합 방식에 비해 상대적으로 작다.

도 10a를 참조하면, 충전 유닛(130)의 무선 충전 패드는, 전자기 유도 방식에 따라 무선 충전이 가능하도록 형성된 제1영역(A)과, 자기 공명 방식에 따라 무선 충전이 가능하도록 형성된 제2영역(B)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1영역(A)과 제2영역(B)의 적어도 일부는 서로 겹쳐질 수 있다. 제어 유닛(150)는 전술한 등록 모드에서 이동 단말기(200)의 등록시, 이동 단말기(200)의 충전 방식을 미리 저장할 수 있다. 또는, 상기 제어 유닛(150)는 통신 유닛(180)을 통해 이동 단말기(200)와 연결시 또는 충전 유닛(130)의 상부에 이동 단말기(200)의 접촉이 감지되면, 해당 이동 단말기에 대응되는 충전 방식을 인식할 수 있다.

도 10a는 자기 유도 방식에 따라 무선 충전이 가능한 이동 단말기(200)가 적합한 활동 영역(또는, 활동 범위)(A)에 놓여진 예를 보여주고 있다. 이러한 경우, 로봇 청소기(100)의 제어 유닛(150)는 충전 완료 예상 시간을 산출하여 알려주고, 무선 충전을 위한 충전명령을 실행한다.

도 10b는 자기 유도 방식에 따라 무선 충전이 가능한 이동 단말기(200)가 서로 다른 충전 방식이 겹쳐진 영역에 놓여진 예를 보여주고 있다. 이러한 경우에도 자기 유도 방식에 의한 무선 충전이 가능하나, 상기 제어 유닛(150)는 충전 효율을 높이기 위해, 이동 단말기(200)의 현재 위치를 위쪽으로 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 제어 유닛(150)는 이동 단말기(200)가 놓여진 위치에 대응되는 충전 방식의 활동 영역을 감지할 수 있고, 현재 위치에서의 충전 효율을 산출할 수 있다.

충전 효율을 높이기 위해, 상기 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)에 구비된 적어도 하나의 슬라이드 수단(131)을 이용하여 무선 충전 패드에 놓여진 이동 단말기(200)의 위치를 상하 또는 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다. 또는, 상기 제어 유닛(150)는 로봇 청소기(100)의 구동 유닛(110)에 구비된 적어도 하나의 접힘 수단(111)이 세로 방향으로 접거나 펼쳐지도록 하여 본체에 소정 기울기를 형성할 수 있고, 형성된 기울기를 이용하여 무선 충전 패드에 놓여진 이동 단말기(200)의 위치를 조정할 수 있다.

한편, 도 10c는 자기 유도 방식에 따라 무선 충전이 가능한 이동 단말기(200)가 적합하지 않은 활동 영역(B), 즉 자기 공명 방식에 따라 무선 충전이 가능한 위치에 놓여진 예를 보여주고 있다. 이러한 경우, 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기(200)의 충전 방식과 이동 단말기(200)가 안착된 위치에서 가능한 충전 방식 비교하여, 이동 단말기(200)가 적합한 충전 방식의 활동 영역에 안착되도록, 이동 단말기(200)의 위치를 조정하도록 할 수 있다.

즉, 상기 제어 유닛(150)는 적합한 위치에 이동 단말기(200)를 놓도록 유도하는 음성 메시지를 출력하거나 또는 전술한 바와 같이, 슬라이드 수단(131)이나 접힘 수단(111)을 이용하여 무선 충전 패드에 놓여진 이동 단말기(200)의 위치를 적합한 활동 영역(A)으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 도 10c에 도시된 바와 같이, 충전 유닛(130)에 구비된 슬라이드 수단(131)을 위쪽으로 이동시켜서, B영역에 안착된 이동 단말기(200)를 A영역으로 이동시킬 수 있다. 제어 유닛(150)는 이동 단말기(200)가 적합한 영역(A)으로 이동되면, 충전 완료 예상 시간을 산출하여 알려준 다음, 무선 충전을 수행하도록 제어할 수 있다.

다음, 도 11은 배터리의 충전이 필요한 이동 단말기가 복수이거나 또는 로봇 청소기(100)의 배터리 충전도 필요한 경우, 충전 우선순위를 결정하는 방법을 보여주는 예시 흐름도이다.

로봇 청소기(100)의 충전 유닛(130)에 이동 단말기(200)가 안착되면, 제어 유닛(150)는 안착된 이동 단말기(200)의 무선 충전을 수행한다(S1110). 이때, 이동 단말기(200)가 안착되기 전에 다른 작업(예, 청소 작업)을 수행중인 경우, 이동 단말기(200)의 무선 충전과 병행하기에 로봇 청소기의 배터리 잔량이 충분하지 않은 것으로 판단되면, 제어 유닛(150)는 이전에 수행중이던 다른 작업을 중단하고 안착된 이동 단말기(200)의 무선 충전을 우선으로 수행할 수 있다.

한편, 로봇 청소기(100)의 배터리가 기준값 이하로 감소하여, 이동을 위한 전원이 부족한 것으로 판단되면(S1120), 제어 유닛(150)는 이동 단말기(200)의 무선 충전을 중단하고 로봇 청소기(100)의 배터리를 우선으로 무선 충전할 수 있다(S1130).

이를 위해, 제어 유닛(150)는 순위 결정 모듈(154)에 의하여, 기설정된 기준에 따라 로봇 청소기와 적어도 하나의 이동 단말기의 충전 순위를 결정할 수 있다. 그러면, 제어 유닛(150)는 결정된 충전 순위에 따라 어느 하나를 선택적으로 충전하거나 또는 복수의 기기를 번갈아가면서 충전할 수 있다.

여기서, 기설정된 기준에 대응되는 충전 순위는, 현재시간대가 낮인지 밤인지 여부, 사용자의 일정 정보, 사용자의 이동 단말기 사용 패턴, 우선 충전명령이 입력된 경우인지 여부, 이동 단말기의 배터리 잔량, 로봇 청소기의 활동 패턴, 로봇 청소기의 배터리 잔량 등에 의하여 결정될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 외출이 임박한 경우, 이동 단말기의 평소 사용 패턴에 따라 곧 사용이 필요한 경우, 사용자가 우선 충전을 명령한 경우, 이동 단말기의 배터리 잔량이 매우 부족하거나 방전된 경우이면, 해당 이동 단말기를 우선적으로 무선 충전할 수 있다. 반면, 로봇 청소기의 배터리 잔량이 이동이 어려운 정도로 부족한 경우, 이동 단말기의 사용이 없는 밤 시간대인 경우이면, 예외적으로 로봇 청소기를 우선적으로 무선 충전할 수 있다.

전술한 바와 같이, 로봇 청소기(100)의 배터리 잔량이 이동 단말기(200)의 배터리를 충전하기에 충분하지 않거나 또는 이동을 위한 전원마저 부족한 경우이면, 제어 유닛(150)는 충전 순위를 변경하여, 이동 단말기(100)에 우선하여 로봇 청소기(100)의 배터리를 충전할 수 있다.

로봇 청소기(100)가 이동을 위한 전원이 부족한 것으로 판단되면, 상기 제어 유닛(150)는 로봇 청소기의 배터리를 충전하기 위해, 충전 스테이션(charging station)으로 이동한 다음, 자신의 배터리와 이동 단말기(200)를 동시에 충전하도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어 유닛(150)는 소정 주기로 자신의 배터리 잔량을 확인하고, 확인 결과 기준값 이상이면 주어진 작업, 즉 이동 단말기(100)의 배터리 충전 (및 청소 작업)을 계속 수행하고, 기준값 미만으로 감소되면 자신의 배터리를 충전하기 위해 고주파 신호(RF)나 마이크로 웨이브(MW)를 이용하여 충전 스테이션(charging station)에 충전요청신호를 전송한다. 자기장 신호를 수신한 충전 스테이션은 로봇 청소기(100)로부터 전송된 충전요청신호를 수신한 다음, 예를 들어 AC 자기장 안테나를 통해 자기장을 발생시켜서 자신의 위치를 알린다. 위치가 파악되면, 제어 유닛(150)는 구동 유닛(110)을 구동하여 해당 위치로 이동하여, 자신의 배터리와 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기(200)를 동시에 충전할 수 있다.

한편, 상기 안착된 이동 단말기(200)의 충전 중에 제2 이동 단말기의 우선 충전명령이 수신되면(S1140), 제어 유닛(150)는 상기 안착된 이동 단말기(200)의 충전을 중단하고, 구동 유닛(110)을 구동하여, 제2 이동 단말기가 위치한 장소로 이동할 수 있다(S1150). 이때, 제2 이동 단말기가 위치한 장소로 이동하기에 로봇 청소기(100)의 배터리 잔량이 부족한 경우이면, 상기 제어 유닛(150)는 로봇 청소기 본체의 배터리를 기준값 이상 충전한 다음, 제2 이동 단말기가 위치한 장소로 이동하도록 제어할 수 있다.

반면, 단순히 제2 이동 단말기에 대한 충전명령이 수신되거나 또는 수신되지 않은 상태로 상기 안착된 이동 단말기(200)의 충전이 완료되면, 제어 유닛(150)는 예상된 위치로 이동하여, 상기 안착된 이동 단말기(200)를 내려놓는다(S1160). 전자의 경우에는 제2 이동 단말기가 위치한 장소로 이동하여 상기 안착된 이동 단말기(200)를 내려놓고, 후자의 경우에는 사용자가 지정한 위치나 원래 이동 단말기(200)가 있던 위치로 이동하여 상기 안착된 이동 단말기(200)를 내려놓을 수 있다.

한편, 비록 도시되지는 않았지만, 충전 유닛(130)에 적어도 하나의 이동 단말기(100)가 안착되기 전, 배터리 충전이 필요한 이동 단말기가 복수 개 탐지된 경우, 상기 제어 유닛(150)는 기설정된 조건에 따라, 탐지된 복수의 이동 단말기의 충전 순위를 결정할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어 유닛(150)는 로봇 청소기(100)의 현재 위치와 이동 단말기간의 거리, 사용자의 이동 단말기 사용 패턴(예, 사용자가 평소에 일어나는 시간, 외출하는 시간 등), 이동 단말기의 배터리 잔량 및 충전 완료 예상 시간, 로봇 청소기(100)의 동선 등을 고려하여 충전 순위를 결정하고, 결정된 충전 순위에 따라 복수의 이동 단말기를 순서대로 충전할 수 있다.

이하, 도 12는 로봇 청소기(100)를 이용하여 이동 단말기(200)를 충전하는 동안 충전중인 이동 단말기(200)에서 이벤트가 발생한 경우, 이를 처리하는 방법의 실시 예를 보여주고 있다.

충전 유닛(130)의 무선 충전 패드에 이동 단말기(200)의 접촉이 감지되면, 제어 유닛(150)는, 충전 완료 예상 시간을 산출한 다음, 이동 단말기(200)의 충전을 개시한다(S1210). 이동 단말기(200)를 충전하는 동안, 이동 단말기(200)에서 적어도 하나의 이벤트가 발생하면, 제어 유닛(150)는 로봇 청소기(100)의 현재 작업 상태를 파악하여 청소 작업 중이면(S1230), 청소 작업을 중단하거나 또는 소음저감 모드로 전환시킬 수 있다(S1240). 여기서, 이벤트는 예를 들어 호(call) 수신, 메시지 수신, 알람 출력 등이 될 수 있다.

그런 다음, 상기 제어 유닛(150)는 충전 중인 이동 단말기(200)에서 이벤트가 발생하였음을 알려주는 신호를 출력 유닛(140)을 통해 출력할 수 있다(S1250).

예를 들어, 상기 제어 유닛(150)는 발생한 이벤트에 대응되는 LED 광을 출력하도록, 로봇 청소기(100)에 구비된 광 출력 모듈(142)의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 광 출력 모듈(142)은 이동 단말기(200)에서 발생한 이벤트의 종류에 따라 서로 다른 색상의 LED 광을 출력할 수 있다. 일 예로, 메시지가 수신된 경우이면 노란색 LED 광을 출력하고, 호(call)가 수신된 경우이면 빨간색 LED 광을 출력할 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 호(call) 수신과 같이 사용자의 응답이 요구되는 이벤트가 발생하면, 음성 인식 기능의 동작에 따라 사용자의 위치를 파악하고, 구동 유닛(110)을 구동하여 사용자의 위치로 이동한 다음, 호(call) 수신을 알려줄 수 있다.

또, 상기 제어 유닛(150)는 음향 출력 모듈(141)를 통해, 이벤트에 대응되는 음성 메시지(예, '전화가 왔습니다' 또는 '메시지가 왔습니다')를 출력하거나, 또는 기설정된 패턴으로 이동(예, 제자리에서 회전하는 동작)하면서 이벤트의 발생을 외부에 알릴 수 있다.

나아가, 상기 제어 유닛(150)는 설정에 따라, 발생된 이벤트와 관련된 정보를 더 알려줄 수 있다. 예를 들어, 충전 중인 이동 단말기(200)에서 메시지가 수신된 경우, 상기 제어 유닛(150)는 수신된 메시지의 수신인 및 내용을 추출하여, 음성으로 변환한 다음, 음향 출력 모듈(141)를 통해 출력시킬 수 있다.

한편, 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기(200)의 충전이 완료되면, 제어 유닛(150)는 충전이 완료되었음을 알려주는 피드백 신호를 출력하고, 충전 완료된 이동 단말기(200)를 예상 위치에 내려놓을 수 있다.

이와 관련하여, 도 13은 로봇 청소기(100)가 충전 완료된 이동 단말기(200)를 사용자에게 전달하는 방법을 설명하기 위한 예시 흐름도이다.

제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기(200)의 충전이 완료되면, 충전이 완료되었음을 알려주는 피드백 신호를 출력할 수 있다(S1310). 상기 피드백 신호는, 예를 들어 기설정된 신호음, 음성 메시지, LED 광 출력, 및 기설정된 패턴의 동작 중 적어도 하나일 수 있다.

이와 같이 충전 유닛(130)에서 이동 단말기(130)의 무선 충전이 완료되면, 제어 유닛(150)는 구동 유닛(110)을 구동하여 충전 유닛(130)에 이동 단말기가 안착된 시점에 로봇 청소기(100)가 있던 위치로 이동할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(100)가 현관 앞에서 이동 단말기(130)를 파지하거나 또는 충전 유닛(130)에 이동 단말기가 접촉된 경우, 로봇 청소기(100)는 충전 완료된 이동 단말기를 현관 앞에 내려놓을 수 있다.

한편, 로봇 청소기(100)의 배터리가 이동을 하기에 부족한 경우이면(S1320), 제어 유닛(150)는 이동이 불가함을 알려주는 신호, 예를 들어 '충전이 완료되었습니다. 배터리가 없어서 이동할 수 없습니다.'와 같은 음성 메시지를 출력할 수 있다(S1330).

로봇 청소기(100)의 배터리가 충분하면, 상기 제어 유닛(150)는 통신 유닛(180)을 통해서, 다른 장소에 충전 중인 다른 단말이 존재하는지를 파악한다(S1340). 충전 중인 다른 단말이 존재하는 경우, 제어 유닛(150)는 다른 단말의 충전 완료시까지 대기 상태를 유지한다(S1350). 충전 중인 다른 단말이 없거나 또는 다른 단말의 충전이 완료되면, 상기 제어 유닛(150)는 구동 유닛(110)을 구동하여, 예상 위치로 이동하도록 제어할 수 있다. 그런 다음, 제어 유닛(150)는 충전이 완료된 이동 단말기를 바닥 등에 내려놓는다. 즉, 제어 유닛(150)는 충전 유닛(130)에 구비된 슬라이드 수단(131)이나 구동 유닛(110)의 접힘 수단(111)을 이용하여 충전 유닛(130)에 안착된 이동 단말기(200)를 밀어낼 수 있다.

한편, 충전 유닛(130)에 단말이 안착된 시점에 로봇 청소기(100)가 있던 위치로 이동한 후, 충전 완료된 이동 단말기에 대응되는 사용자의 움직임이 감지되면, 제어 유닛(150)는 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 감지된 사용자의 움직임을 따라 이동하면서 충전이 완료되었음을 알려줄 수 있다. 이때, 제어 유닛(150)는 영상 획득 유닛(160)의 카메라 및 음성 인식 모듈(151)을 통해 감지된 사용자의 목소리를 통해 사용자의 움직임을 파악할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 충전 유닛(130)에 복수의 이동 단말기를 동시에 충전할 수 있도록 복수의 충전 영역으로 구분될 수 있다. 또, 상기 충전 유닛(130)에는 적어도 하나의 보관 영역이 마련되어, 로봇 청소기(100)가 복수의 이동 단말기를 일단 한꺼번에 파지한 다음, 무선 충전 패드에 올려진 단말의 충전이 완료되면, 보관 영역에 위치한 다른 단말을 무선 충전 패드로 밀어서 충전하도록 구현될 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기에 의하면, 사용자가 충전이 필요한 이동 단말기를 접속 단자나 무선 충전 장치로 직접 가져갈 필요 없이, 로봇 청소기를 호출하여 이동 단말기의 배터리를 충전할 수 있다. 또, 배터리의 충전이 필요한 이동 단말기를 스스로 탐색 및 인식할 수 있고, 사용자에게 다가가 이동 단말기의 충전을 유도함으로써 사용자 편의를 제공한다. 나아가, 이동 단말기를 충전하는 동안에도 로봇 청소기 본연의 기능을 수행할 수 있고, 충전이 완료된 이동 단말기를 사용자가 원하는 위치로 가져다줄 수 있어서 편리하다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛;
상기 로봇 청소기의 상부에 배치되고, 단말의 무선 충전이 가능하도록 형성된 충전 유닛; 및
기설정된 신호가 감지되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 감지된 신호에대응되는 위치로 이동하고, 충전 명령에 따라 상기 충전 유닛에 안착된 단말의 무선 충전을 수행하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 단말의 무선 충전이 완료되면 이를 알려주는 피드백 신호를 출력 유닛을 통해 출력시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어유닛의 청소명령에 따라 청소영역 또는 지정된 영역의 먼지나 이물질을 흡입하는 청소 유닛;을 더 포함하고,
상기 제어유닛은,
상기 청소 유닛의 구동 중 상기 기설정된 신호가 감지되면 상기 청소 유닛의 구동을 중단하고, 상기 구동 유닛을 구동하여 무선 충전이 필요한 단말의 위치로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 로봇 청소기가 무선 충전이 필요한 단말의 위치로 이동한 후 기설정된 시간이 경과하도록 상기 충전 유닛상에 단말이 감지되지 않으면, 상기 청소영역이나 지정된 영역으로 다시 이동하도록 상기 구동 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
마이크를 통해 입력된 사용자의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈;을 더 포함하고,
상기 음성 인식 유닛을 통해 상기 로봇 청소기를 호출하는 사용자의 음성신호가 감지되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 음성명령에 대응되는 사용자의 위치로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
주변의 단말과 무선 통신을 수행하는 것이 가능하도록 형성된 통신 유닛;을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 통신 유닛을 통해 주변의 단말과 연결되면, 연결된 단말의 배터리 잔량을 확인하여 충전이 필요한지를 판단하는 충전 판단 모듈;을 포함하고,
상기 충전 판단 모듈의 판단에 근거하여 단말의 충전을 유도하는 신호를 상기 출력유닛에 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은
상기 충전 판단 모듈의 판단에 근거하여, 충전이 필요한 단말의 위치로 이동하도록 상기 구동 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제4항에 있어서,
단말이나 사용자의 얼굴을 촬영하여 영상 정보를 획득하는 영상 획득 유닛;을 더 포함하고,
상기 제어유닛은,
등록 모드가 실행되면, 상기 음성 인식 모듈을 통해 인식된 사용자 음성과 상기 획득된 영상 정보를 이용하여 통신가능한 단말을 등록하고,
상기 등록된 사용자의 음성명령에 대응되는 충전명령에 따라 등록된 단말의 무선 충전을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제7항에 있어서,
상기 제어유닛은,
상기 등록된 사용자의 음성이 감지되면 상기 등록된 단말의 위치를 탐색하는 위치 탐색 모듈을 더 포함하고,
기설정된 시간 동안 상기 탐색 모듈을 통해 상기 등록된 단말이 탐색되지 않으면, 이를 알려주는 피드백 음성을 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 충전 유닛에 단말이 안착되면, 충전 완료 예상 시간을 산출하여 상기 출력 유닛을 통해 알려주는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제9항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
적어도 하나의 일정 정보를 검출하고, 검출된 일정 정보와 상기 충전 완료 예상 시간에 근거하여 산출된 예상 충전량을 상기 출력 유닛을 통해 알려주는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 충전 유닛는, 서로 다른 충전 방식으로 충전가능한 복수의 영역으로 구분되고,
상기 제어 유닛은,
상기 충전 유닛에 단말이 안착되면, 단말의 충전 방식과 상기 단말이 안착된 위치에 대응되는 충전 방식을 비교하여, 상기 단말의 충전 방식에 대응되는 영역에 안착되도록 상기 단말의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제11항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 충전 유닛의 하부에 구비된 슬라이드 수단 또는 상기 로봇 청소기의 하부에 구비된 접힘 수단을 이용하여 상기 충전 유닛에 안착된 단말이 일 영역에서 다른 영역으로 이동하도록 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 로봇 청소기와 적어도 하나의 단말에 대한 충전 순위를 기설정된 기준에 따라 결정하는 순위 결정 모듈;을 더 포함하고,
상기 순위 결정 모듈에 의해 결정된 충전 순위에 따라 상기 로봇 청소기 및 상기 적어도 하나의 단말 중 어느 하나를 선택적으로 충전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 충전 유닛에서 충전 중인 단말에서 이벤트가 발생하면, 상기 이벤트의 발생을 알려주는 신호를 상기 출력 유닛을 통해 출력시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제14항에 있어서,
상기 출력 유닛은, 광을 출력하도록 형성된 광 출력 모듈을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
충전 중인 단말에서 상기 이벤트가 발생하면, 상기 이벤트에 대응되는 광을 출력하도록 상기 광 출력 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 충전 유닛에서 단말의 무선 충전이 완료되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 충전 유닛에 단말이 안착된 시점에 대응되는 위치로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제16항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 충전 유닛에 단말이 안착된 시점에 대응되는 위치로 이동 후 사용자의 움직임이 감지되면, 상기 구동 유닛을 구동하여 상기 감지된 사용자의 움직임을 따라 이동하면서 충전이 완료되었음을 알려주는 신호를 출력시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제17항에 있어서,
상기 제어 유닛은
상기 충전 유닛에 단말이 안착된 시점에 대응되는 위치로 이동되면, 상기 충전 유닛의 하부에 구비된 슬라이드 수단이나 상기 로봇 청소기의 하부에 구비된 접힘 수단을 이용하여 상기 충전 유닛에 안착된 단말을 밀어내도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.