KR20190087355A - 영역별 인체 활동 데이터를 이용하여 주행하는 청소로봇 및 청소로봇을 주행시키는 방법 - Google Patents

영역별 인체 활동 데이터를 이용하여 주행하는 청소로봇 및 청소로봇을 주행시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 5G 통신환경을 통해 주변의 기기들과 통신하고, 이러한 통신을 기초로 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역에서부터 청소가 이루어지도록 하는 청소로봇에 대한 것이다. 본 발명의 청소로봇이 주행하기 위해서는, 청소로봇이 이동하는 이동공간에서 사용하는 사용자 단말, 이동공간에서 이동하는 구성원의 행동이나 자주 위치하는 위치의 정보를 수집하는 수집단말의 사용정보를 기초로 사용자 단말이나 수집단말의 사용정보가 적은 영역에서부터 청소로봇의 이동이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 즉, 이동공간을 이동하는 구성원의 유동이 적은 영역에서부터 청소로봇이 청소하도록 하여 이물질 또는 먼지의 퇴적이 높은 영역에서부터 청소가 이루어져 청소로봇의 청소 효율이 향상될 수 있게 된다.

Description

영역별 인체 활동 데이터를 이용하여 주행하는 청소로봇 및 청소로봇을 주행시키는 방법{METHOD FOR DRIVING CLEANING ROBOT AND CLEANING ROBOT WHICH DRIVES USING REGIONAL HUMAN ACTIVITY DATA}
본 발명은 인체의 활동 데이터를 통해 사람이 자주 다니지 않는 이동공간부터 청소하도록 주행 가능한 청소로봇에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이동공간에서 사용 가능한 사용자 단말 또는 이동공간의 영상정보를 수집하는 영상정보 수집수단을 통해 이동공간에 움직이는 사람의 활동 데이터를 판단하여 사람이 자주 이동하지 않는 영역부터 청소하며 주행할 수 있는 기술에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시예와 관련되는 배경 정보를 제공할 목적으로 기재된 것일 뿐이고, 기술되는 내용들이 당연하게 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당했다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되고 있으며, 예컨대 의료용 로봇, 우주항공 로봇 등이 있다. 또한, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 개발되고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행 가능한 로봇을 이동 로봇이라고 한다.
특히 가정에서 사용되는 이동로봇의 대표적인 예는 청소로봇이 될 수 있다. 이러한 청소로봇은 일정 영역을 스스로 주행하면서 청소로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 해당 영역을 청소하는 기기이다.
이러한 청소로봇은 정해진 구역을 스스로 이동하며 임무를 수행하기 때문에 자율 이동이 가능할 수 있으며, 주행 가능한 이동공간을 맵핑(Mapping)한 뒤, 맵핑된 정보를 기초로 이동공간을 주행하며 청소를 수행하게 된다.
구체적으로 청소로봇은, 청소로봇을 사용하는 사용자에 의해 저장되거나, 청소로봇 자체에 기 설정된 저장된 경로를 따라 왕복 이동하면서 청소가 이루어지도록 한다.
이와 같이 종래의 청소로봇은 이동공간 내의 청소가 필요한 정도, 청소가 행해진 정도 등에 관계없이 청소가 이루어지며 설정된 경로를 왕복하면 청소가 종료되도록 구성되어 있다. 따라서, 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역이 먼저 청소되지 않으므로 청소 효율이 저하된다는 문제가 발생하기도 한다.
또한, 최근에는 사용자 단말, 영상이나 이미지를 수집하는 영상정보 수집수단(예: 로봇, 영상 수집 디바이스) 등의 사용 빈도수가 증가하고 있다. 이에 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용 정보를 기초로 청소가 필요한 영역을 판단하여 청소가 필요한 영역을 자율적으로 이동하여 청소할 수 있도록 하는 청소로봇이 제시되어야 할 것이다.
더불어, 청소로봇이 우선적으로 구동하여 청소가 이루어지도록 하는 영역부터 청소되도록 하고, 우선순위가 떨어지는 영역은 차후 청소가 이루어지도록 함으로써 청소의 효율이 향상될 수 있는 청소로봇이 제시되어야 할 것이다.
이러한 청소 효율이 향상되도록 하는 청소로봇의 구체적인 예로서, 예컨대 국내 등록 특허 제10-0962593호의 '영역 기반의 청소기 제어 방법 및 장치, 그 기록 매체' 에서는 리모컨 작동을 통해 청소 작업 수행 명령을 전달하면 자율적으로 이동하여 청소가 진행되도록 하는 청소로봇이 개시되어 있다.
그러나, 상기의 '영역 기반의 청소기 제어 방법 및 장치, 그 기록 매체'에서는 사용자 단말, 영상이나 이미지를 수집하는 영상정보 수집수단 등에서 수집된 정보를 기초로 청소가 이루어져야 하는 영역을 자율적으로 청소할 수 있는 기술에 대해서는 구체적으로 개시되어 있지 않다는 한계가 있다.
또한, 국내공개특허 제10-2018-0039437호에 개시된 '공항용 청소 로봇 및 그의 동작 방법' 에서는 공항 내 배치된 다양한 디바이스들과 데이터를 수신하고, 수신되는 각종 데이터를 통해 효율적인 청소를 수행할 수 있도록 하는 기술을 제안한다.
이러한, 상기 '공항용 청소 로봇 및 그의 동작 방법'에서는 공항 내 CCTV, 서버, 사용자 단말 등으로부터 데이터를 수신하여 청소가 안된 위치를 청소할 수 있도록 청소 로봇의 구동을 제어하도록 구성되어 있다.
즉, 개시된 '공항용 청소 로봇 및 그의 동작 방법'에 따르면 공항 내의 다양한 디바이스에서 발생한 신호를 수신하여 청소가 안된 위치를 청소하도록 청소로봇을 구동시키는 기술을 제안하지만, 청소가 안된 위치에서부터 청소로봇이 우선적으로 구동하여 청소가 이루어지도록 하는 영역부터 청소되도록 하고, 우선순위가 떨어지는 영역은 차후 청소가 이루어지도록 함으로써 청소의 효율을 향상시킬 수 있는 기술을 제시하기에는 어렵다는 한계가 있다.
따라서, 청소가 이루어지지 않은 영역부터 청소가 시작될 수 있도록 하여 청소 효율이 향상된 청소로봇의 구동 방법이 필요하다.
한국등록특허 제 10-0962593 호(2010.06.03)
한국공개특허 제 10-2018-0039437 호(2018.04.18)
본 발명의 일 과제는, 인체의 활동 데이터를 통해 우선적으로 청소가 이루어져야 할 영역부터 청소가 시작될 수 있도록 하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 과제는 다양한 디바이스를 사용한 사용 정보를 기반으로 디바이스를 사용하는 인체의 활동 데이터를 인식하고, 인체의 활동 데이터가 최소로 발생한 영역부터 우선적으로 청소로봇이 청소할 수 있도록 한다. 즉, 사용자의 단말, 영상이나 이미지 등을 수집하는 영상정보 수집수단은 사람이 자주 다니지 않는 영역에서는 사용자의 단말, 영상정보 수집수단의 사용 내역이 적을 것으로 판단할 수 있고, 사용자 단말, 영상정보 수집수단의 사용 내역이 적은 영역에는 먼지나 이물질의 퇴적 정도가 높을 것이라 판단할 수 있다. 이러한 판단을 기초로 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용 내역이 적은 영역부터 청소로봇이 청소하도록 하여 퇴적된 이물질이나 먼지를 제거할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 과제는 사용자 단말, 영상이나 이미지를 수집하는 영상정보 수집수단(예: 로봇, 영상 수집 디바이스) 등의 사용 정보를 기초로 청소로봇의 청소 영역을 자율적으로 설정할 수 있도록 함으로써, 자율적으로 청소로봇이 청소가 필요한 영역에서 청소가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
상기 과제들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇을 주행시키는 방법은 청소로봇이 주행하는 이동공간 내에서 이동공간 영역별로 인체의 활동 데이터를 사용자 단말 또는 이동공간을 모니터링하는 영상정보 수집수단을 통해 수집하고, 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 이동공간 내에서 청소를 수행하는 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정한 뒤, 설정된 우선 주행 영역을 기초로 청소로봇을 결정하는 것으로 이루어질 수 있다.
우선 주행 영역을 설정할 때, 이동공간 내에서 인체의 활동 데이터가 임계치 이하인 여부를 판단한 뒤, 인체의 활동 데이터가 임계치 이하인 경우를 우선으로 이동공간을 청소하도록 청소로봇의 이동경로를 결정할 수 있다.
한편, 활동 데이터의 임계치란, 이동공간에서 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용하는 시간, 횟수 등이 일정 정도 이하인 경우를 의미한다.
즉, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용할 때 발생한 사용 시간, 횟수 등이 적은 경우, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용이 적게 발생하는 이동공간을 우선적으로 청소하도록 결정되는 것이다.
또한, 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 판단할 때, 이동공간에서 사용자 단말이 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만인 영역을 판단하거나, 영상정보 수집수단을 통해 이동공간 내에서 인체가 머무를 시간이 일정 시간 미만인 영역을 판단할 수 있다.
이때, 사용자 단말은 사용자가 착용하는 웨어러블 디바이스 또는 휴대폰 중 적어도 하나이고, 영상정보 수집수단은 카메라가 장착된 인공지능 스피커, 청소로봇 또는 실내 감시 카메라 중 적어도 하나일 수 있다.
우선 주행 영역을 설정할 때, 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 이동공간 내에서 영역별 인체 활동량을 분석하고 인체 활동량의 크기에 따라 영역들의 순위를 정할 수 있다. 이후, 청소로봇의 이동경로를 결정할 때, 인체 활동량의 크기에 따라 정해진 영역들의 순위에 기초하여 청소로봇의 이동경로를 결정할 수 있다.
이때 인체 활동량의 크기에 따라 정해진 영역들의 순위에 기초하여 청소로봇의 이동경로를 결정할 때, 인체 활동량의 크기가 작은 영역에서 큰 영역으로 이동경로를 결정할 수 있다.
설명한 바와 같이, 청소로봇은 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용이 적게 발생하는 이동공간을 우선적으로 청소하도록 결정할 수 있다. 이를 기초로, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용이 적게 발생한 영역이 인체 활동량의 크기가 작은 영역일 것으로 판단한 뒤 인체 활동량의 크기가 작은 영역부터 청소로봇의 청소가 이루어지도록 하는 것이다.
한편, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단 중 적어도 하나를 통해 인체 활동 데이터를 수집하기 전에 청소로봇의 사전 주행을 통해 청소로봇이 주행하는 이동공간의 맵을 획득하고, 우선 주행 영역 설정 시, 맵 상에 영역별 인체 활동 데이터를 맵핑하여 우선 주행 영역을 설정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇은 영역별 인체의 활동 데이터를 이용할 수 있다. 구체적으로 청소로봇은 사용자 단말 또는 청소로봇이 주행하는 이동공간을 모니터링하는 영상정보 수집수단 중 적어도 하나와 통신하여 이동공간 내에서의 영역별 인체 활동 데이터를 수신하는 수신부, 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 이동공간 내에서 청소를 수행하는 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하는 우선 주행 영역 설정부 및 설정된 우성 주행 영역에 따라 청소로봇의 이동경로를 결정하는 이동경로 설정부를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 우선 주행 영역 설정부는, 이동공간 내에서 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 판단하는 임계치 판단부를 포함하고, 이동경로 설정부는 임계치 판단부에서 판단된 이동공간 내에서 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 우선적으로 청소하도록 할 수 있다.
여기서, 활동 데이터의 임계치란, 이동공간에서 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용하는 시간, 횟수 등이 일정 정도 이하인 경우를 의미한다.
즉, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용할 때 발생한 사용 시간, 횟수 등이 적은 경우, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용이 적게 발생하는 이동공간을 우선적으로 청소하도록 결정되는 것이다.
이때, 임계치 판단부는, 이동공간에서 사용자 단말이 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만인 영역 또는 영상정보 수집수단을 통해 이동공간 내에서 인체가 머무를 시간이 일정 시간 미만인 영역 중 어느 하나를 판단하도록 구성될 수 있다.
이때, 사용자 단말은 사용자가 착용하는 웨어러블 디바이스 또는 휴대폰 중 적어도 하나이고, 영상정보 수집수단은 카메라가 장착된 인공지능 스피커, 청소로봇 또는 실내 감시 카메라 중 적어도 하나일 수 있다.
또한 우선 주행 영역 설정부는, 영역별 인체 활동 데이터가 기초하여 이동공간 내에서 영역별 인체 활동량을 분석하고 인체 활동량의 크기에 따라 영역들의 순위를 결정하는 영역 순위 결정부를 포함하며, 이동경로 설정부는 영역 순위 결정부에서 결정된 영역들의 순위에 기초하여 청소로봇의 이동경로를 결정할 수 있다.
이때, 이동경로 설정부는 인체 활동량의 크기가 작은 영역에서 큰 영역으로 이동경로를 결정할 수 있다.
구체적으로, 청소로봇은 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용이 적게 발생하는 이동공간을 우선적으로 청소하도록 결정할 수 있다. 이를 기초로, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용이 적게 발생한 영역이 인체 활동량의 크기가 작은 영역일 것으로 판단한 뒤 인체 활동량의 크기가 작은 영역부터 청소로봇의 청소가 이루어지도록 하는 것이다.
한편, 청소로봇의 사전 주행을 통해 청소로봇이 주행하는 이동공간의 맵을 획득하는 맵 획득부를 더 포함하고, 우선 주행 영역 설정부는 맵 획득부에서 획득한 맵 상에 영역별 인체 활동 데이터를 맵핑하는 맵핑부르 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇은 영역별 인체의 활동 데이터를 이용할 수 있다. 구체적으로, 청소로봇은 청소로봇 본체, 본체를 이동시키는 구동부, 청소로봇 본체에 구비되며, 사용자 단말 또는 청소로봇이 주행하는 이동공간을 모니터링하는 영상정보 수집수단으로부터 수집된 이동공간 내의 영역별 인체 활동 데이터가 저장된 메모리 및 구동부와 통신하여 청소로봇을 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 제어부는, 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 이동공간 내에서 청소를 수행하는 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하고, 설정된 우선 주행 영역을 기초로 청소로봇의 이동경로를 결정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 구성에 따르면 다양한 디바이스를 사용한 사용 정보를 기반으로 디바이스를 사용하는 인체의 활동 데이터를 인식하고, 인체의 활동 데이터가 최소로 발생한 영역부터 우선적으로 청소로봇이 청소할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 사람의 유동이 적은 이동공간에 축적되는 먼지나 이물질을 우선적으로 제거하기 위하여 다양한 디바이스를 사용한 사용정보를 기반으로 디바이스를 사용하는 인체의 활동 데이터를 인식하고, 인체의 활동 데이터가 최소로 발생한 영역에서부터 우선적으로 청소로봇의 청소가 이루어져 먼지나 이물질을 제거하는 청소로봇의 청소 효율이 향상될 수 잇도록 할 수 있다.
즉, 인체의 활동 데이터가 적게 발생한 영역의 경우 사람이 주로 활동하지 않는 영역, 사용자의 단말, 영상정보 수집수단의 사용 내역이 적은 영역이라 할 수 있다. 이러한 인체의 활동 데이터가 적게 발생한 영역이 이물질이나 먼지 등이 다른 영역보다 쉽게 퇴적될 것이라고 판단할 수 있으며, 청소로봇은 인체의 활동 데이터가 적게 발생한 영역을 중심으로 이동하여 이물질이나 먼지 등을 제거하도록 한다. 이때, 사람이 주로 활동하는 영역은 청소 우선 순위가 떨어지는 영역이라고 판단하여 이물질, 먼지 등이 많은 영역부터 청소가 이루어지도록 함으로써, 청소로봇의 청소 효율이 향상될 수 있도록 하는 것이다.
또한, 청소로봇이 이동하는 이동공간 내의 영역별 인체 활동량을 분석하고, 분석된 인체 활동량의 크기가 작은 영역에서 큰 영역으로 청소로봇의 이동경로를 결정할 수 있도록 한다. 구체적으로, 인체가 사용자 단말을 사용하여 발생한 인체의 움직임 크기, 영상정보 수집수단에서 수집한 인체의 움직임 크기 등을 이용하여 인체의 활동량 크기를 결정하고, 인체의 활동량이 적은 영역에서 가구나, 건물의 기둥과 같은 영역과 같이 청소로봇이 사람을 감지하는 횟수/확률보다 사물을 감지하는 횟수/확률이 높은 영역을 우선적으로 청소할 수 있도록 하여 가구, 건물의 기둥에 인접하게 퇴적된 이물질, 먼지 등을 우선적으로 제거할 수 있게 된다. 이로써, 본 발명의 청소로봇에 의해 사람이 자주 다니지 않는 구역부터 청소를 시작하도록 하여 이동공간 내 먼지를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 또 다른 과제는 이동공간 내 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역의 데이터를 지속적으로 생성할 수 있다. 이로써 이동공간 내에 먼지나 이물질이 퇴적된 정도를 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇이 구현된 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇에 대한 블록도이다.
도 3은 도 2의 우선 주행 영역 설정부와 이동경로 설정부 사이의 관계에 대한 블록도이다.
도 4는 도 1의 인체의 활동 데이터를 습득한 결과를 기초로 청소로봇의 이동경로를 설명한 도면이다.
- 도 4의 (a)는 인체의 활동 데이터를 습득할 수 있는 수단에 관한 예시이며, 도 4의 (b)는 인체의 활동 데이터를 기초로 청소로봇의 이동경로를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 청소로봇이 우선적으로 주행하는 영역에 대한 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 청소로봇의 이동경로를 설정하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 청소로봇의 주행 모드 과정을 도시한 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에서 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 이하 실시예에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 직접적인 관계가 없는 부분을 생략하지만, 본 발명의 사상이 적용된 장치 또는 시스템을 구현함에 있어서, 이와 같이 생략된 구성이 불필요함을 의미하는 것은 아니다. 아울러, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.
이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 되며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 이하의 설명에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 설명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 도면을 참고하여 본 발명의 충전 스테이션의 위치를 추천할 수 있는 자율주행이 가능한 청소로봇에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇이 구현된 실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇에 대한 블록도이며, 도 3은 도 2의 우선 주행 영역 설정부와 이동경로 설정부 사이의 관계에 대한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 청소로봇은, 예를 들어 자율 주행 가능한 청소 로봇인 경우를 설명하지만, 청소로봇은 자율 주행 이외에도 반자율 또는 수동 모드들로 작동될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 실시예의 기계학습 및 자율주행이 가능한 이동 로봇은 청소 로봇 이외에 자율, 반자율 등의 모드로 작동될 수 있는 로봇 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 청소로봇(100)은 이동경로를 따라 이동하면서 청소로봇(100) 주변의 대상물(예를 들어, 먼지, 쓰레기 등)을 흡입할 수 있다. 이러한 청소로봇(100)은 설정된 이동경로를 따라 이동하면서 대상물을 흡입한다. 즉, 청소가 필요한 우선 주행 영역은 고려되지 않고 이동하면서 주변의 이물질을 흡수하는 것이다.
구체적으로 청소로봇(100)의 이동경로는 청소로봇(100)이 처음 배치되면 청소로봇(100)이 맵핑(Mapping)한 데이터를 기초로 설정될 수 있다. 설정되는 이동경로는 흡입할 대상물의 조건, 이동공간의 구조 등과는 무관하게 설정되는 것이 일반적이다. 따라서 사람의 이동이 적은 영역은 먼지나 이물질이 쉽게 퇴적되어 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역이지만 청소로봇(100)은 설정된 이동경로에 기초하여 이동하기 때문에 우선적으로 청소가 이루어지지 않는다는 한계가 있었다.
이러한 한계점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시예는 이동공간에서 사용되는 다양한 디바이스의 사용 내역을 통해 사람이 자주 돌아다니지 않는 영역을 확인한다. 이후, 사람이 자주 돌아다니지 않는 공간, 디바이스의 사용 시간이 적은 영역을 우선적으로 청소해야 하는 영역으로 판단하여 우선 청소가 이루어지도록 할 수 있다. 이로 인해, 먼지나 이물질이 쉽게 퇴적될 수 있는 공간의 청소가 우선적으로 이루어지도록 하여 청소로봇(100)의 업무인 청소 효율이 향상되도록 할 수 있다.
이와 같이 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역을 설정하기 위해 청소로봇(100)은, 청소로봇(100)의 외형을 형성하는 본체(110), 본체(110)를 이동시키는 구동부(180), 본체에 구비되고, 사용자 단말 또는 청소로봇(100)이 주행하는 이동공간을 모니터링하는 영상정보 수집수단으로부터 수집된 이동공간 내의 영역별 인체 활동 데이터가 저장된 메모리(140) 및 구동부(180)와 통신하여 청소로봇(100)을 제어하는 제어부(170)를 포함한다.
본체(110)는 원형, 다각형 등 다양한 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 본체(110)의 형상은 조건에 따라 변경될 수 있다.
본체(110)에는 먼지, 이물질 등의 흡입이 이루어질 수 있는 흡입부(114)가 형성될 수 있으며, 이를 위해 본체(110)에는 흡입장치(미도시), 흡입된 먼지를 집진할 수 있는 먼지집진통 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한 본체(110)는 배터리(미도시)를 포함한다. 배터리는 후술할 구동부(180) 이외에 청소로봇(100) 작동 전반에 필요한 전력을 공급하는 구성이다. 이러한 배터리가 방전되기 전에 청소로봇(100)은 배터리의 잔량이 기준값 이하로 측정되는 경우 배터리를 충전할 수 있는 충전 스테이션으로 이동할 수 있다.
이를 위해, 청소로봇(100)에는 적절한 시점에 충전 스테이션으로 복귀하는 주행을 실시함과 동시에, 복귀 주행 중에 청소로봇(100) 스스로 충전 스테이션의 위치를 탐지할 수 있는 알고리즘을 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본체(110)는 본체(110)를 이동시키는 구동부(180)를 포함한다. 구동부(180)는 본체(110)를 회전, 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 구동바퀴를 포함할 수 있으며, 이러한 구동바퀴는 본체(110)의 일 면에 마련될 수 있지만, 구동바퀴가 설치되는 구조는 조건에 따라 변경될 수 있다. 한편, 본체(110) 또는 구동부(180)는 구동바퀴를 구동 시킬 수 있는 별도의 구동 모터를 포함하여 구동될 수 있다.
메모리(140)에 저장된 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단으로부터 수집된 인체 활동 데이터는 청소로봇(100)이 주행하여 청소가 우선적으로 이루어지도록 할 수 있도록 하는 정보가 될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 청소로봇(100)은 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역에서부터 청소가 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역을 설정해야 하는데, 이를 사용자 단말이나 영상정보 수집수단으로부터 수집된 인체 활동 데이터가 기초가 될 수 있다. 구체적으로 특정 영역에서 사용자 단말이나 영상정보 수집수단을 사용한 시간, 특정 영역에서 인체가 머무른 시간이 일정 미만인 경우 인체의 활동이 적은 영역이라고 판단할 수 있다. 인체의 활동이 적은 영역은 먼지나 이물질 등이 쉽게 퇴적될 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 수집된 인체 활동 데이터는 먼지나 이물질 등이 쉽게 퇴적되는 영역으로 판단할 수 있는 정보로 사용될 수 있다.
또한, 메모리(140)에는 사용자 단말 또는 청소로봇(100)이 주행하는 이동공간의 정보를 수집하는 영상정보 수집수단에서 수집된 정보가 저장될 수 있다.
이를 위해, 본체(110)는 이동공간의 맵 데이터를 생성하기 위해 이동공간에 배치된 다양한 아이템의 배치 위치, 이동공간의 공간 형상 등을 측정할 수 있는 사물 인식부(116)를 포함할 수 있다.
또한, 본체(110)는 청소로봇(100) 본체(110) 전방에 설치되어 본체(110) 전방을 감지할 수 있는 사물 인식부(116), 이동공간 내 배치되어 있는 사물과 본체(110) 사이의 거리나, 본체(110)와 사물과의 충돌을 감지할 수 있는 센서(118)를 더 포함할 수 있다.
설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 청소로봇(100)은 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역에서부터 청소가 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역을 설정하기 위해 청소로봇(100)이 주행하는 이동공간의 영역별에서 발생한 인체 활동 데이터를 이용하여 주행하여 청소가 이루어지도록 할 수 있다.
구체적으로, 청소로봇(100)이 영역별 인체 활동 데이터를 이용하기 위해서, 청소로봇(100)은 사용자 단말 또는 청소로봇(100)이 주행하는 이동공간을 모니터링 하는 영상정보 수집수단 중 적어도 하나와 통신하여 이동공간 내에서 영역별 인체 활동 데이터를 수신하는 수신부(130), 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 이동공간 내에서 청소를 수행하는 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하는 우선 주행 영역 설정부(150) 및 설정된 우선 주행 영역에 따라 청소로봇(100)의 이동경로를 결정하는 이동경로 설정부(160)를 포함할 수 있다.
우선, 인체의 활동 데이터를 발생시키는 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단은 사용자가 휴대 가능한 개인단말기(도 4의 (a)_S 참고), 사용자의 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 기기(도 4의 (a)_W 참고), 청소로봇(100)이 이동 가능한 공간에서 사용자의 행동을 영상, 이미지 등으로 수집하는 CCTV, 주행로봇(도 4의(a)_R 참고), 카메라가 장착된 인공지능 스피커, 카메라가 장착된 청소로봇 중 어느 하나가 될 수 있다.
이러한 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용하여 발생한 인체의 활동 데이터는 이동공간에서 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용한 정보가 될 수 있다. 구체적으로, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용한 정보는 이동공간에서 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용할 때 발생한 통신정보가 될 수 있으며, 예를 들어 데이터 사용 정보, GPS 이동 정보 등 중 어느 하나가 될 수 있다.
수신부(130)는 이동공간에서 사용자 단말의 사용정보 또는 영상정보 수집수단에서 발생한 인체의 활동 데이터를 수집할 수 있다. 즉, 수신부(130)에는 사용자가 사용자 단말을 사용한 시간, 영상정보 수집수단에서 수집한 인체의 활동량 등의 정보가 저장될 수 있다.
이러한 정보를 기초로, 제어부(170)는 구동부(180)를 구동시켜 청소로봇(100)이 청소해야 하는 공간으로 이동할 수 있도록 할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는 청소로봇(100)이 우선 주행해야 하는 영역으로 이동하도록 할 수 있다.
우선 주행 영역이란, 청소로봇(100)이 이동하여 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역을 의미하며, 설명된 바와 같이 인체가 이동공간의 특정 영역에서 사용자 단말이나 영상정보 수집수단을 사용한 시간, 특정 영역에서 인체가 머무른 시간이 일정 미만인 경우 인체의 활동이 적은 영역이라고 할 수 있다.
이러한 우선 주행 영역을 설정하기 위해서는 이동공간 내에서 인체 활동 데이터가 임계치 이하인지 여부에 기초할 수 있다.
여기서 임계치란, 예를 들어 인체(예: 사용자)가 이동공간의 특정 영역에서 사용자 단말을 사용할 때, 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만이거나 사용자 단말을 사용한 시간이 일정 시간 미만인 등의 특정 영역에서 발생한 활동을 수치화하여, 수치화된 활동량이 일정 크기 이하인 것을 의미한다. 구체적으로 사용자 단말을 거의 사용하지 않거나 영상정보 수집수단을 통해 사용자의 행동 정보가 발생하지 않는 것을 의미한다.
보다 구체적으로 건물 내 기둥, 가구 등이 배치된 영역 근처에는 사람의 유동이 적을 수 있으며, 이로 인해 사용자 단말을 사용하는 시간이 낮거나 영상정보 수집수단에서 수집하는 정보가 적을 수 있다. 따라서 인체는 건물 내 기둥, 가구 등이 배치된 영역 근처에 머무르는 시간이 적을 수 있으므로, 이러한 기둥 근처, 가구 근처 등은 이물질, 먼지 등의 퇴적이 용이해지게 되어 가구 근처, 기둥 근처 등의 영역이 임계치 미만인 영역으로 설정되는 것이다.
이러한 특정 영역에서 인체의 활동 데이터가 임계치 이하인지를 판단하기 위해서는 임계치 판단부(152)를 통해 판단할 수 있다. 또한, 임계치 판단부(152)를 통해 판단된 인체의 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 인체(사용자)의 활동이 적은 영역라 확인될 수 있다(150-a). 이로 인해, 이물질이나 먼지의 퇴적이 많을 것으로 판단하여 청소로봇(100)이 우선적으로 청소할 수 있도록 이동경로 설정부(160)에서 청소로봇의 이동경로로 결정할 수 있다(160-a).
여기서, 청소로봇(100)이 임계치 이하인 영역을 청소한다는 것은 청소로봇(100)이 임계치 이하인 영역, 즉 인체의 활동이 적어 먼지나 이물질의 퇴적이 용이한 영역을 청소한다는 것을 의미한다.
이와 같이 임계치 이하인지를 임계치 판단부(152)를 통해 판단하면, 이동하여 청소가 이루어지도록 이동경로 설정부(사물 인식부)에서 결정된 이동경로를 따라 청소로봇(100)이 주행할 수 있다.
이와 유사하게, 우선 주행 영역 설정부(150)는 청소로봇(100)이 이동하는 이동공간의 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 이동공간 내에서 영역별 인체 활동량을 분석하고, 인체 활동량의 크기에 따라 영역들의 순위를 결정할 수 있다.
예를 들어, 이동공간을 구획하고, 기둥, 가구가 거치되어 있거나 적재물이 적재되어 있는 영역은 인체 활동량의 크기가 가장 작은 영역이 될 수 있으며, 장애물이 없는 이동공간의 중심에 가까운 영역은 인체의 활동량이 가장 큰 영역이 될 수 있다(150-a).
이러한 영역 순위는 영역 순위 결정부(사물 인식부)에서 결정할 수 있으며, 영역 순위 결정부(154)에서 결정된 영역 순위는 청소로봇(100)의 이동경로를 결정하는 데이터가 될 수 있다.
설명한 바와 같이 인체 활동량의 크기가 가장 영역이 가장 낮은 순위가 될 수 있으므로, 인체 활동량의 크기가 작은 영역이 먼지나 이물질의 퇴적이 용이한 영역이 될 수 있다. 따라서 이동경로 설정부(160)는 청소로봇(100)이 인체 활동량의 크기가 작은 영역에서부터 큰 영역으로 주행할 수 있도록 이동경로를 결정할 수 있다(160-a).
한편, 청소로봇(100)은 청소로봇(100)의 사전 주행을 통해 이동공간의 맵(map)을 획득하는 맵 획득부(120)를 더 포함한다. 맵 획득부(120)에서 획득한 이동공간의 맵 상에 인체 활동 데이터를 맵핑하여 청소로봇(100)이 우선적으로 주행해야 하는 영역을 설정할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 수신부(130)로 수신되는 정보는 지속적으로 새로운 정보일 수 있다. 예컨대, 일정 기간에 따라 사용자 단말의 사용 위치, 영상정보 수집수단에서 수집되는 인체의 활동량 등이 변화될 수 있다. 이러한 변화량을 수신부(130)에서 지속적으로 수집하고, 수집된 정보를 기초로 이동공간 내에서 움직이는 인체의 행동 정보를 파악하여 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역의 데이터를 지속적으로 생성할 수 있다. 이로 인해 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역부터 청소가 이루어짐에 따라 이동공간 내 먼지나 이물질 퇴적을 최소화할 수 있게 된다.
이러한 구성을 포함하는 청소로봇(100)의 주행 과정을 살펴보면, 맵 획득부(120)를 통해 청소로봇(100)이 주행하는 이동공간의 맵을 획득하고, 수신부(130)에서 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 통해 인체의 행동 데이터를 획득한 정보는 메모리(140)에 저장될 수 있다.
메모리(140)에 저장된 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 것으로 판단되면 임계치 이하로 판단된 영역을 우선 주행 영역으로 설정할 수 있다.
우선 주행 영역이란, 청소로봇(100)이 이동하여 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역이고, 이동공간의 특정 영역에서 사용자 단말이나 영상정보 수집수단을 사용한 시간, 특정 영역에서 인체가 머무른 시간이 일정 미만인 경우 인체의 활동이 적은 영역이라고 할 수 있다.
우선 주행 영역을 설정할 때, 인체(예: 사용자)가 이동공간의 특정 영역에서 사용자 단말을 사용할 때, 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만이거나 사용자 단말을 사용한 시간이 일정 시간 미만인 등의 특정 영역에서 발생한 활동을 수치화하여, 수치화된 활동량이 일정 크기 이하인 영역을 우선 주행 영역으로 설정할 수 있다.
이때, 우선 주행 영역을 설정하기 위해서는 이동공간 내에서 인체 활동 데이터가 임계치 이하인지 여부에 기초한다. 임계치란, 예를 들어 인체(예: 사용자)가 이동공간의 특정 영역에서 사용자 단말을 사용할 때, 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만이거나 사용자 단말을 사용한 시간이 일정 시간 미만인 등의 특정 영역에서 발생한 활동을 수치화하여, 수치화된 활동량이 일정 크기 이하인 것을 의미한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 사용자 단말을 거의 사용하지 않거나 영상정보 수집수단을 통해 사용자의 행동 정보가 발생하지 않는 것을 의미한다.
이렇게 임계치 이하인 영역이 결정되고, 우선 주행 영역이 설정되면, 설정된 임계치 이하인 우선 주행 영역을 청소로봇(100)이 우선적으로 청소할 수 있도록 이동경로 설정부(160)에서 청소로봇의 이동경로로 결정할 수 있다. 여기서, 청소로봇(100)이 임계치 이하인 영역을 청소한다는 것은 청소로봇(100)이 임계치 이하인 영역, 즉 인체의 활동이 적어 먼지나 이물질의 퇴적이 용이한 영역을 청소한다는 것을 의미한다.
따라서, 우선 주행 영역으로 설정된 영역은 이물질, 먼지 등의 퇴적이 많은 영역이고, 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역을 의미한다.
또한, 이동공간의 영역마다 인체의 활동량이 다를 수 있다. 이러한 인체의 활동량을 순위로 결정하여 인체 활동량의 크기가 가장 영역은 먼지나 이물질의 퇴적이 용이한 영역이라고 판단할 수 있다. 따라서, 청소로봇(100)이 인체 활동량의 크기가 작은 영역에서부터 큰 영역으로 주행할 수 있도록 이동경로를 결정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예의 청소로봇(100)은 인체의 활동량이 작은 영역에서부터 우선적으로 청소가 이루어지도록 알고리즘이 저장되는 것이다.
이렇게 설명된 청소로봇(100)의 구성을 통해, 청소 가능한 청소로봇(100)은 우선적으로 청소해야 하는 영역으로 이동한 뒤, 청소가 이루어지도록 할 수 있다. 특히, 사람의 유동이 적은 영역에 먼지나 이물질 퇴적이 용이하므로, 먼지나 이물질 퇴적이 높은 영역을 우선적으로 청소하도록 한다. 이로 인해, 청소로봇(100)의 청소 효율이 높아지는 효과를 기대할 수 있다.
이하 도 4 내지 도 6을 참고하여 청소로봇(100)이 우선적으로 청소해야 하는 위치를 설정하기 위한 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 도 1의 인체의 활동 데이터를 습득한 결과를 기초로 청소로봇의 이동경로를 설명한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 청소로봇이 우선적으로 주행하는 영역에 대한 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 청소로봇의 이동경로를 설정하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참고하면, 사용자는, 휴대 가능한 단말(S), 사용자 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 기기(W), 건물 내 설치되어 사용자의 영상, 이미지 정보를 수집하는 청소로봇(R) 또는 CCTV 등의 영상정보 수집수단을 통해 사용자의 인체 활동 데이터가 수집될 수 있다(도 4의 (a)).
구체적으로 인체 활동 데이터는 사용자 단말을 사용하는 시간, 사용자 단말이 사용되는 위치 정보, 영상정보 수집수단을 통해 수집되는 사용자의 행동 정보(예: 사용자의 외형, 사용자가 위치한 GPS 정보 등) 등이 될 수 있다.
이렇게 수집된 인체 활동 데이터에는 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단이 사용되는 위치의 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 집안 내에서 사용자가 사용자 단말을 주로 사용하는 위치의 정보나, 건물(예: 공항, 빌딩 등) 내에서 사용자가 주로 배치되어 있는 위치의 정보를 포함할 수 있다.
이렇게 인체 활동 데이터를 통해 복수의 사용자의 동선을 추적할 수 있다(도 4의 P
Figure pat00001
, P₂, P₃참고). 일반적으로 사용자는 실내 또는 건물 내 기둥(C)이나 가구(F) 주변보다는 기둥(C) 또는 가구(F)와 멀어진 위치에서 사용자 단말을 사용할 수 있으며, 이러한 양상이 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단에 의해 수집될 수 있다(도 4의 (b)).
즉, 기둥(C)이나 가구(F) 주변에서 인체 활동 데이터가 임계치 이하로 측정되거나 인체의 활동량이 일정 크기 미만으로 측정될 수 있다.
이러한 결과로, 도 5에 도시된 바와 같이, 기둥(C)과 가구(F) 근처에 인접한 영역을 청소 우선 영역인 우선 주행 영역(C
Figure pat00002
, C₂)으로 설정할 수 있다.
이때, 우선 주행 영역은 기둥(C)과 가구(F)와 인접도가 높은 제1 우선 주행 영역(C₁)과 제1 우선 주행 영역(C₁)과 인접한 제2 우선 주행 영역(C₂)을 포함할 수 있지만, 우선 주행 영역의 구분됨은 발명은 제한하는 구성은 아니다.
앞서, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단의 사용 정보를 통해 인체의 활동 데이터를 수집하고, 우선 주행 영역을 설정할 수 있다. 우선 주행 영역이 설정되면, 청소로봇(100)을 우선 주행 영역으로 이동시켜 청소로봇(100)의 청소가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
이때, 청소로봇(100)은 제1 우선 주행 영역(C₁)으로 이동하여 청소가 진행되도록 할 수 있으며, 제1 우선 주행 영역(C₁)의 청소가 종료되면 제2 우선 주행 영역(C₂)으로 이동하여 청소가 이루어질 수 있도록 알고리즘을 포함할 수 있다.
이와 같이 사람의 유동이 많은 영역(예: 본 발명에서는 실내 중심_도 5의 S 참고)의 청소가 나중에 이루어지도록 하고, 청소가 필요한 영역이 우선적으로 청소가 이루어지도록 하여 청소로봇(100)의 청소 효율이 향상될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
한편, 우선 주행 영역을 설정하기 위해서 실내를 주행하는 구성원의 이동패턴을 맵으로 생성할 수 있다. 예컨대, 실내에서 우선 주행 영역을 설정하기 위해서는 구성원 각각의 이동 패턴을 가중하여 자주 지나다니는 영역을 맵으로 생성할 수 있다. 결과로, 실내의 중심영역과 인접할수록 가중되어 표시될 수 있다(도 6의 (a) 참고).
이렇게 구성원의 이동 패턴을 가중하여 자주 다니는 영역을 맵으로 생성하면, 구성원이 자주 다니지 않는 영역에 임의로 위치(P)를 설정할 수 있다(도 6의 (b) 참고).
설정된 임의의 위치(P)는 청소로봇(100)의 이동경로(M)를 설정할 수 있는 기준점이 될 수 있다. 예를 들어, 각각의 임의의 위치(P)를 연결하여 청소 중요도가 높은 제1 우선 주행 영역(C₁)을 설정하고, 순차적으로 제2 우선 주행 영역(C₂)을 설정할 수 있다(도 6의 (c) 참고).
이렇게 설정된 이동경로(M)에 의하여 먼지나 쓰레기가 많은 영역인 청소 중요도가 높은 영역부터 순차적으로 중요도가 낮은 영역으로 청소로봇(100)이 이동하여 청소가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
이하 도면을 참고하여 청소로봇(100)이 우선적으로 청소해야 하는 영역을 청소하는 순서를 도 7 내지 도 9를 참고하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 청소로봇의 주행 모드 과정을 도시한 흐름도이고,도 8 및 도 9는 도 7에서 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도면 설명에 앞서 도 7 내지 도 9에서 설명되는 도면부호 중 도 1 내지 도 6에 도시된 도면부호와 동일한 경우 동일 구성이라고 판단하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 청소로봇(100)은 이동경로를 따라 이동하면서 청소로봇(100)의 주변에 위치하는 먼지, 쓰레기 등의 대상물을 자동으로 흡입하는 장치이다.
이러한 청소로봇(100)의 이동경로는 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역에서부터 청소가 이루어지도록 하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 즉, 인체의 활동 데이터를 통해 사람의 유동이 적어 먼지나 쓰레기 등의 이물질 퇴적이 용이한 영역부터 청소가 이루어지도록 하여 청소 효율성을 향상할 수 있도록 한다.
이러한 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역을 설정하기 위해서는 먼지나 이물질의 퇴적이 용이한 영역을 설정해야 한다. 이를 위해서, 이동공간에서 사용되는 다양한 디바이스의 사용 내역 정보를 이용하여 인체의 활동 데이터를 수집할 수 있다(S100).
구체적으로, 도 7을 참고하면 청소로봇(100)의 사전 주행을 통해 청소로봇(100)이 이동하는 이동공간의 맵을 획득할 수 있다. 이후, 사용자가 단말 또는 영상정보 수집수단을 통해 인체 활동 데이터를 획득할 수 있다(S120, S140).
인체의 활동 데이터란, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용하여 발생한 인체의 활동 데이터는 이동공간에서 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용한 정보가 될 수 있다. 구체적으로, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용한 정보는 이동공간에서 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용할 때 발생한 통신정보가 될 수 있으며, 예를 들어 데이터 사용 정보, GPS 이동 정보 등 중 어느 하나가 될 수 있다.
이때, 인체의 활동 데이터를 발생시키는 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단은 사용자가 휴대 가능한 개인단말기(도 4의 (a)_S 참고), 사용자의 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 기기(도 4의 (a)_W 참고), 청소로봇(100)이 이동 가능한 공간에서 사용자의 행동을 영상, 이미지 등으로 수집하는 CCTV, 주행로봇(도 4의(a)_R 참고), 카메라가 장착된 인공지능 스피커, 카메라가 장착된 청소로봇 중 어느 하나가 될 수 있다.
이렇게 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용한 정보를 획득하여 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단을 사용하는 사용자의 동선을 추적할 수 있다. 구체적으로, 사용자 단말이 자주 사용되지 않거나, 사용시간 적은 영역 또는 영상정보 수집수단을 통해 수집되는 인체의 행동 활동량이 적은 영역인 우선 주행 영역을 설정하게 된다(S160).
구체적으로, 우선 주행 영역이란, 청소로봇(100)이 이동하여 청소가 우선적으로 이루어져야 하는 영역을 의미하며, 설명된 바와 같이 인체가 이동공간의 특정 영역에서 사용자 단말이나 영상정보 수집수단을 사용한 시간, 특정 영역에서 인체가 머무른 시간이 일정 미만인 경우 인체의 활동이 적은 영역이라고 할 수 있다.
이러한 우선 주행 영역은 사람의 유동이 거의 없기 때문에 먼지나 이물질의 퇴적이 쉬울 수 있다. 따라서, 청소로봇(100)은 우선 주행 영역이 우선적으로 청소가 이루어지도록 설정하는 것이다.
이러한 방법으로 인체의 활동 데이터를 수집하여 청소로봇(100)의 이동경로를 결정하고, 청소로봇의 주행 모드를 종료하게 된다(S180, S190).
이하 도 8을 참고하여 수집한 인체의 활동 데이터를 기초로 우선적으로 청소해야 하는 우선 주행 영역을 설정하는 과정을 살펴보기로 한다.
우선, 인체의 활동 데이터를 수집한 상태에서, 인체의 활동 데이터가 임계치 이하인지 확인할 수 있다(S162).
임계치란, 예를 들어 인체(예: 사용자)가 이동공간의 특정 영역에서 사용자 단말을 사용할 때, 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만이거나 사용자 단말을 사용한 시간이 일정 시간 미만인 등의 특정 영역에서 발생한 활동을 수치화하여, 수치화된 활동량이 일정 크기 이하인 것을 의미한다. 구체적으로 사용자 단말을 거의 사용하지 않거나 영상정보 수집수단을 통해 사용자의 행동 정보가 발생하지 않는 것을 의미한다.
구체적으로, 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단이 임계치 이하인 영역에 머무른 시간이 일정 시간 이하인지를 판단할 수 있다(S164).
구체적으로 건물 내 기둥, 가구 등이 배치된 영역 근처에는 사람의 유동이 적을 수 있으며, 이로 인해 사용자 단말을 사용하는 시간이 낮거나 영상정보 수집수단에서 수집하는 정보가 적을 수 있다. 따라서 인체는 건물 내 기둥, 가구 등이 배치된 영역 근처에 머무르는 시간이 적을 수 있다.
이와 같이 사용자 단말 또는 영상정보 수집수단이 임계치 이하인 영역에 머무른 시간이 일정 시간 이하인 경우, 인체의 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 인체(사용자)의 활동이 적은 영역이고, 이물질이나 먼지의 퇴적이 많을 것으로 판단할 수 있다. 따라서 임계치 이하인 영역을 청소로봇(100)이 우선적으로 청소할 수 있도록 청소로봇(100)의 이동경로로 결정할 수 있다(S182).
여기서, 청소로봇(100)이 임계치 이하인 영역을 청소한다는 것은 청소로봇(100)이 임계치 이하인 영역, 즉 인체의 활동이 적어 먼지나 이물질의 퇴적이 용이한 영역을 청소한다는 것을 의미한다.
이와 유사하게, 도 9를 참고하면, 우선 주행 영역을 설정하기 위해서 청소로봇(100)이 이동하는 이동공간의 영역별 인체 활동 데이터에 기초할 수 있다.
즉, 이동공간 내에서 영역별 인체 활동량을 분석하고, 인체 활동량의 크기에 따라 영역들의 순위를 결정하는 것이다(S163, S165). 예를 들어, 이동공간을 구획하고, 기둥, 가구가 거치되어 있거나 적재물이 적재되어 있는 영역은 인체 활동량의 크기가 가장 작은 영역이 될 수 있으며, 장애물이 없는 이동공간의 중심에 가까운 영역은 인체의 활동량이 가장 큰 영역이 될 수 있다.
이렇게 결정된 영역 순위는 청소로봇(100)의 이동경로를 결정하는 데이터가 될 수 있다(S184).
이와 같이, 이동공간의 청소가 용이하게 이루어지기 위해서, 먼지나 이물질의 퇴적율이 높은 영역에서부터 청소로봇(100)이 이동공간을 청소하도록 설정할 수 있도록 한다.
이를 위해, 이동공간 내에서 움직이며 사용하는 사용자 단말의 사용 정보, 이동공간 내에서 움직이는 사용자의 이미지 정보 등인 인체 활동 데이터를 기초로 사용자의 유동이 적은 영역에서부터 청소로봇(100)이 이동하여 청소가 이루어질 수 있도록 한다.
이와 같이 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역에서부터 청소가 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 이동공간 내 주행하는 구성원이 사용하는 단말의 사용정보와 사용자의 이미지 정보를 수집하는 영상정보 수집수단의 정보를 이용하여 사용자가 자주 이동하지 않는 영역에서부터 청소가 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역을 설정하기 위해서 사용자 단말, 영상정보 수집수단이 정보를 수집하는 영역의 정보를 기초로 이동공간 내를 이동하는 구성원이 자주 다니지 않는 영역을 맵으로 생성할 수 있다. 생성된 맵을 기초로 청소로봇은 구성원이 자주 다니지 않는 영역에서부터 이동할 수 있는 이동경로를 설정할 수 있다. 구성원이 자주 다니지 않는 영역은 이물질, 먼지의 퇴적율이 높은 영역이 될 수 있다. 이로써, 이동공간 내부 맵, 청소로봇에 기 설정된 맵에 의해서가 아닌 청소로봇이 청소해야 하는 영역에서부터 청소할 수 있도록 하여 이물질, 먼지의 제거가 필요한 영역에서부터 청소가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 가구나 건물의 기둥과 같은 영역에서 청소로봇이 사람을 감지하는 횟수나 확률보다 사물을 감지하는 횟수나 확률이 높을 수 있다. 더불어 사물 감지가 높은 영역일수록 먼지나 이물질 퇴적율이 높을 수 있다. 이를 학습한 청소로봇이 가구나 건물의 기둥이나 적재물 등과 인접한 영역에서부터 청소를 시작하도록 하여 이동공간 내에서 먼지나 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 기 설정된 조건에 의해 사용자 단말, 영상정보 수집수단을 통해 인체의 활동 데이터를 지속적으로 수집할 수 있다. 이로써, 우선적으로 청소가 이루어져야 하는 영역의 정보를 지속적으로 생성할 수 있다. 생성된 정보를 통해 우선적으로 청소가 필요한 영역에서부터 청소가 이루어지도록 하여 이동공간 내에 먼지나 이물질 퇴적을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반도체 기록소자를 포함하는 저장매체를 포함한다. 또한 본 발명의 실시예를 구현하는 컴퓨터 프로그램은 외부의 장치를 통하여 실시간으로 전송되는 프로그램 모듈을 포함한다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 청소로봇을 주행시키는 방법으로서,
    상기 청소로봇이 주행하는 이동공간 내에서의 영역별 인체 활동 데이터를 사용자 단말 또는 상기 이동공간을 모니터링하는 영상정보 수집수단 중 적어도 하나를 통해 수집하는 단계;
    상기 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 상기 이동공간 내에서 청소를 수행하는 상기 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하는 단계; 및
    설정된 상기 우선 주행 영역에 따라 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는 단계를 포함하는,
    청소로봇을 주행시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 우선 주행 영역을 설정하는 단계는,
    상기 이동공간 내에서 상기 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는 단계는,
    상기 이동공간 내에서 상기 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 우선적으로 청소하도록 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는 단계를 포함하는,
    청소로봇을 주행시키는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 판단하는 단계는,
    상기 이동공간에서 상기 사용자 단말이 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만인 영역을 판단하는 단계; 또는
    상기 영상정보 수집수단을 통해 상기 이동공간 내에서 인체가 머무른 시간이 일정 시간 미만인 영역을 판단하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는,
    청소로봇을 주행시키는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 사용자가 착용하는 웨어러블 디바이스 또는 휴대폰 중 적어도 하나이고,
    상기 영상정보 수집수단은 카메라가 장착된 인공지능 스피커, 카메라가 장착된 청소로봇 또는 실내 감시 카메라 중 적어도 하나인,
    청소로봇을 주행시키는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 우선 주행 영역을 설정하는 단계는,
    상기 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 상기 이동공간 내에서 영역별 인체 활동량을 분석하고 인체 활동량의 크기에 따라 영역들의 순위를 정하는 단계를 포함하고,
    상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는 단계는,
    상기 인체 활동량의 크기에 따라 정해진 영역들의 순위에 기초하여 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는 단계를 포함하는,
    청소로봇을 주행시키는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인체 활동량의 크기에 따라 정해진 영역들의 순위에 기초하여 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는 단계는, 인체 활동량의 크기가 작은 영역에서 큰 영역으로 결정하는,
    청소로봇을 주행시키는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수집하는 단계 이전에,
    상기 청소로봇의 사전 주행을 통해 상기 청소로봇이 주행하는 이동공간의 맵을 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 우선 주행 영역을 설정하는 단계는,
    상기 맵 상에 상기 영역별 인체 활동 데이터를 맵핑하는 단계를 포함하는,
    청소로봇을 주행시키는 방법.
  8. 영역별 인체 활동 데이터를 이용하여 주행하는 청소로봇으로서,
    사용자 단말 또는 상기 청소로봇이 주행하는 이동공간을 모니터링하는 영상정보 수집수단 중 적어도 하나와 통신하여 상기 이동공간 내에서의 영역별 인체 활동 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 상기 이동공간 내에서 청소를 수행하는 상기 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하는 우선 주행 영역 설정부; 및
    설정된 상기 우선 주행 영역에 따라 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는 이동경로 설정부를 포함하는,
    청소로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 우선 주행 영역 설정부는,
    상기 이동공간 내에서 상기 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 판단하는 임계치 판단부를 포함하고,
    상기 이동경로 설정부는,
    상기 임계치 판단부에서 판단된 상기 이동공간 내에서 상기 인체 활동 데이터가 임계치 이하인 영역을 우선적으로 할당하도록 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는,
    청소로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 임계치 판단부는,
    상기 이동공간에서 상기 사용자 단말이 해당 영역에 머무른 시간이 일정 시간 미만인 영역 또는 상기 영상정보 수집수단을 통해 상기 이동공간 내에서 인체가 머무른 시간이 일정 시간 미만인 영역 중 어느 하나를 판단하는,
    청소로봇.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 사용자가 착용하는 웨어러블 디바이스 또는 휴대폰 중 적어도 하나이고,
    상기 영상정보 수집수단은 카메라가 장착된 인공지능 스피커, 카메라가 장착된 청소로봇 또는 실내 감시 카메라 중 적어도 하나인,
    청소로봇.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 우선 주행 영역 설정부는,
    상기 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 상기 이동공간 내에서 영역별 인체 활동량을 분석하고 인체 활동량의 크기에 따라 영역들의 순위를 결정하는 영역 순위 결정부를 포함하며,
    상기 이동경로 설정부는,
    상기 영역 순위 결정부에서 결정된 상기 영역들의 순위에 기초하여 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하는,
    청소로봇.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동경로 설정부는, 인체 활동량의 크기가 작은 영역에서 큰 영역으로 이동경로를 결정하는,
    청소로봇.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 청소로봇의 사전 주행을 통해 상기 청소로봇이 주행하는 이동공간의 맵을 획득하는 맵 획득부를 더 포함하고,
    상기 우선 주행 영역 설정부는,
    상기 맵 획득부에서 획득한 상기 맵 상에 상기 영역별 인체 활동 데이터를 맵핑하는 맵핑부를 더 포함하는,
    청소로봇.
  15. 영역별 인체 활동 데이터를 이용하여 주행하는 청소로봇으로서,
    청소로봇 본체;
    상기 본체를 이동시키는 구동부;
    상기 청소로봇 본체에 구비되며, 사용자 단말 또는 상기 청소로봇이 주행하는 이동공간을 모니터링하는 영상정보 수집수단으로부터 수집된 상기 이동공간 내의 영역별 인체 활동 데이터가 저장된 메모리; 및
    상기 메모리 및 상기 구동부와 통신하여 상기 청소로봇을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영역별 인체 활동 데이터에 기초하여 상기 이동공간 내에서 청소를 수행하는 상기 청소로봇의 우선 주행 영역을 설정하고, 설정된 상기 우선 주행 영역을 기초로 상기 청소로봇의 이동경로를 결정하도록 구성되는,
    청소로봇.
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