KR20190110075A

KR20190110075A - 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇 및 이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법

Info

Publication number: KR20190110075A
Application number: KR1020190111707A
Authority: KR
Inventors: 정재윤
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2019-09-27
Also published as: WO2019172733A2; US20200039074A1; WO2019172733A3

Abstract

본 발명은 주행 가능한 이동로봇이 주행할 때, 이동로봇에 대한 감정적 표현이 가능한 움직이는 감지대상체의 움직임 또는 음향 변화를 수집하고, 수집된 정보를 학습할 수 있다. 즉, 청소 가능한 이동로봇이 움직이는 물체인 감지대상체와 상호 작용이 가능해질 수 있으며, 이동로봇의 본체와 감지대상체가 일정 거리 내에 위치하고, 감지대상체의 음향 또는 움직임이 부정적으로 변화하면 본체의 움직임을 제어하여 감지대상체가 이동로봇에 대한 부정적 반응을 최소화할 수 있는 상호작용이 가능한 감지대상체의 음향 또는 움직임의 변화여부를 선택하여 감지대상체의 음향 또는 움직임이 변화하지 않은 경우 본체의 움직임을 추가로 제어하지 않고 지속적으로 구동할 수 있도록 하여 이동로봇의 기능이 유지될 수 있도록 할 수 있다.

Description

감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇 및 이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법{Interaction between mobile robot and user, method for same}

본 발명은 이동로봇과 이동로봇이 감지하는 감지대상체와 상호작용하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 회전 및 주행 가능한 이동로봇이 감지대상체를 자동으로 인지할 수 있으며, 특히 감지대상체에서 발생하는 음향과 움직임에 따라 이동로봇의 움직임을 감소시키도록 조정하여 움직이는 이동로봇의 거부하는 감지대상체 측으로 이동로봇이 근접하는 것을 방지할 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 이동 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기가 될 수 있으며, 이러한 로봇 청소기는 일정 영역을 스스로 주행하면서 로봇 청소기 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 해당 영역을 청소하는 기기이다.

구체적으로 이동 로봇은 자율 이동이 가능할 수 있으며, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 다수의 센서가 구비되는 것이 특징이다.

이를 위해 이동 로봇에는 적외선 센서, 초음파 센서 등이 설치될 수 있다. 적외선 센서는 장애물에 반사되어 되돌아오는 반사광의 광량 또는 수신되는 시간을 통해 장애물과 이동 로봇 사이의 거리를 판단할 수 있는 구성이다. 이에 반해 초음파 센서는 소정 주기를 가지는 초음파를 발산하고, 장애물에 의해 반사되는 초음파가 있는 경우 초음파 발산 시간과 장애물에 반사되어 되돌아오는 순간의 시간차를 이용하여 장애물과의 거리를 판단하는 구성이다.

이러한 이동 로봇의 경우 장애물과의 거리를 판단하고 장애물을 회피할 수도 있다. 예컨대 국내등록특허 제10-0669892호의 '장애물 회피 기능을 갖는 이동로봇과 그 방법'에서는 센싱 영역이 다른 이종의 감지센서를 포함하여 장애물 감지의 신뢰성을 높이고, 높은 신뢰성으로 장애물 회피가 가능하도록 하는 이동로봇이 개시되어 있다.

그러나, 상기의 '장애물 회피 기능을 갖는 이동로봇과 그 방법'에서는 움직이지 않는 장애물 회피에 관한 기술로, 장애물이 움직이는 대상체인 경우에는 이동로봇의 회피방법에 대해 구체적으로 개시되어 있지 않는 한계가 있다.

이와 같이 고정된 장애물을 회피하기 위한 상황만을 고려하는 경우이기 때문에, 가정 내에 움직이는 대상체와 이동로봇의 충돌이 발생하는 경우에 대해서는 신뢰성이 높은 이동 로봇의 회피가 이루어지지 않는다는 문제점이 이었다.

또한, 국내등록특허 제10-1878827호에 개시된 '다채널 라이더 기반 이동로봇의 장애물 검출장치 및 방법, 및 이를 구비한 이동로봇'에서는 다채널 라이더 기반으로 이동로봇의 장애물 검출방식을 제안한다. 해당 개시에서는 이동 로봇이 주행하는 주변 환경을 3차원적 공간 정보로 획득하여 장애물과 이동로봇과의 거리를 측정하고, 측정된 거리에 따라 장애물과의 충돌을 회피할 수 있는 기술을 제안한다.

이러한, 상기 '다채널 라이더 기반 이동로봇의 장애물 검출장치 및 방법, 및 이를 구비한 이동로봇'에서는 3차원 공간 정보를 통해 벽과 같은 수직 환경과 장애물을 추출하고, 추출된 수직 환경과 장애물과의 거리를 기반으로 하여 이동 로봇의 주행경로를 계획한다.

따라서, 개시된 '다채널 라이더 기반 이동로봇의 장애물 검출장치 및 방법, 및 이를 구비한 이동로봇'에 따르면, 움직이는 장애물과 이동로봇과의 거리를 계산하거나, 움직이는 장애물과 이동로봇과의 거리가 가까워지는 경우 이동로봇의 움직임 변화는 확인하기 어렵다는 한계가 있다.

따라서, 움직이는 장애물과 이동 로봇 거리를 측정하고, 움직이는 장애물에 의해 이동 로봇의 주행을 변경하거나 장애물을 회피할 수 있는 방법이 필요하다.

한국등록특허 제 10-0669892 호(2007.01.10)

한국등록특허 제 10-1878827 호(2018.07.10)

본 발명의 일 과제는, 움직이는 물체인 감지대상체와 이동로봇이 근접할 때 감지대상체에서 발생하는 움직임 또는 음향의 변화에 따라 이동로봇이 감지대상체를 회피하도록 할 수 있게 하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 과제는, 이동로봇과 감지대상체가 근접할 때, 감지대상체에서 발생한 움직임 또는 음향의 변화를 이동로봇이 학습한 뒤, 이동로봇이 감지대상체와 다시 근접하는 경우 학습한 데이터를 기초하여 이동로봇이 감지대상체에서 발생하는 움직임 또는 음향 변화가 감소되도록 할 수 있도록 하는데 있다.

또한 본 발명의 또 다른 과제는, 이동로봇과 감지대상체가 근접할 때, 감지대상체에서 발생한 움직임 또는 음향의 변화가 감소되도록 이동로봇의 구동을 제어함으로써, 이동로봇에 의해 발생할 수 있는 감지대상체의 심리적 불편함을 최소화하도록 하는데 있다.

상기 과제들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇은, 본체를 이동 및 회전시키는 주행부, 본체와 일정 거리 내에 위치한 감지대상체의 움직임 또는 음향을 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부, 주행부 및 센서부와 통신하여 본체의 움직임을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

특히, 제어부는 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 내로 인접하는지 판단하면, 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내인 경우, 감지대상체의 아이덴티티를 식별할 수 있다. 이후, 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내의 공간에서 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지할 수 있다. 이후 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화량을 감소시키도록 이동로봇의 동작을 조정할 수 있다.

즉, 아이덴티티가 식별된 감지대상체와 이동로봇이 인접할 때, 감지대상체에서 음향 또는 움직임의 변화가 발생할 수 있다. 발생한 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 음향 또는 움직임의 변화가 감소될 수 있도록 이동로봇의 움직임을 조정하도록 하여 아이덴티티가 식별된 감지대상체와 상호작용을 통해 이동로봇의 구동을 제어할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇의 제어부는, 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내인 공간에서 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화 감지를 완료하면, 감지대상체의 아이덴티티와 이동로봇의 수행동작 및 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 연계하여 학습하도록 할 수 있다.

즉, 감지대상체는 복수개일 수 있으며, 각각의 감지대상체는 고유의 정보를 가질 수 있다. 이때, 이동로봇과 감지대상체가 일정 거리 이내에 위치하고, 이동로봇이 각 감지대상체의 아이덴티티를 식별하면, 아이덴티티가 식별된 감지대상체마다 다른 음향 또는 움직임 변화량을 저장하는 것이다. 이로 인해, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 음향 및 움직임 변경되는 정도에 따라 이동로봇의 움직임을 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇의 제어부는, 감지대상체의 아이덴티티와 이동로봇의 수행동작 및 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 연계하여 학습이 완료되면, 감지대상체의 이동로봇의 수행동작과 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화의 상관관계에 기초하여 결정할 수 있다. 즉, 아이덴티티가 식별된 감지대상체와 이동로봇이 인접할 때, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 및 음향 변화를 분석하여 이동로봇의 움직임을 제어하게 된다.

구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇은, 본체와 일정 거리 이내로 인접한 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 음향 또는 움직임 변화가 발생하는 경우, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화량을 감소시켜 이동로봇에 대한 감지대상체의 불편함을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇의 제어부는, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감소시키도록 이동로봇의 동작을 조정한 뒤, 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내의 공간에서 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지하는 동작을 반복적으로 수행할 수 있다.

이때, 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내의 공간에서 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지하는 동작을 반복적으로 수행하는 과정에서 본체와 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 거리가 감소하여도 아이덴티티가 식별된 감지대상체와 이동로봇이 인접하여도 감지대상체의 음향 또는 움직임 변화가 일정 범위 이내일 수 있다. 예컨대, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화가 발생하지 않을 수 있다. 이 경우, 이동로봇이 기존에 수행한 동작을 유지하도록 하여 이동로봇의 동작을 조정할 수 있다.

이와 같이 이동로봇에 대한 감지대상체의 반응을 학습하면서 이동로봇의 구동을 제어할 수 있으므로 이동로봇이 주행하는 동안에도 이동로봇에 의해 감지대상체의 불편함이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇은, 제어부는 감시대상체의 움직임을 이미지로 수신할 수 있는 카메라를 포함할 수 있다. 이때, 제어부는 수신된 감지대상체의 이미지에 기초하여 감지대상체의 아이덴티티를 식별할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법은, 이동로봇의 본체가 이동 및 회전하는 구동단계를 포함할 수 있다.

이때, 이동로봇의 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 내로 인접하는지 판단한 뒤, 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내이면 감지대상체의 아이덴티티를 식별하고, 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내의 공간에서 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지하면, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감소시키도록 이동로봇의 동작을 조정하여 이동로봇이 주행하는 동안에도 이동로봇에 의해 감지대상체의 불편함이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법에서 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향 변화를 감지한 후, 감지대상체의 아이덴티티와 이동로봇의 수행동작 및 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 연계하여 학습할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법에서 앞서 학습한 감지대상체의 아이덴티티별로 이동로봇의 수행동작과 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화의 상관관계를 분석할 수 있다.

구체적으로, 움직이는 물체인 감지대상체마다 아이덴티티를 부여하고, 부여된 아이덴티티에 기초하여 이동로봇이 인접할 때, 움직임 또는 음향의 변화가 발생하는 감지대상체의 아이덴티티를 저장한 뒤, 저장된 정보를 기초로 움직임 또는 음향의 변화가 발생하는 감지대상체와 이동로봇이 인접하면 이동로봇의 구동을 제어하여 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감소시키도록 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법에서 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화량을 감소시키도록 이동로봇의 동작을 조정한 이후에 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내의 공간에서 이동로봇이 수행하는 동작을 기록한 뒤 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지할 수 있다.

즉, 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 본체와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내의 공간에서 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지하는 동작을 반복적으로 수행하는 과정에서 본체와 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 거리가 감소하여도 아이덴티티가 식별된 감지대상체와 이동로봇이 인접하여도 감지대상체의 음향 또는 움직임 변화가 일정 범위 이내일 수 있다. 예컨대, 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화가 발생하지 않을 수 있다. 이 경우, 이동로봇이 기존에 수행한 동작을 유지하도록 하여 이동로봇의 동작을 조정할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 주행 가능한 이동로봇이 주행할 때, 이동로봇에 대한 감정적 표현이 가능한 움직이는 감지대상체의 움직임 또는 음향 변화를 수집하고, 수집된 정보를 학습할 수 있다. 즉, 청소 가능한 이동로봇이 움직이는 물체인 감지대상체와 상호 작용이 가능해질 수 있게 된다.

또한, 이동로봇의 본체와 감지대상체가 일정 거리 내에 위치하고, 감지대상체의 음향 또는 움직임이 부정적으로 변화하면 본체의 움직임을 제어하여 감지대상체가 이동로봇에 대한 부정적 반응을 최소화할 수 있다.

또한, 본체의 구동을 제어한 후, 일정 시간이 지나 본체와 감지대상체의 거리가 가까워지는 경우, 감지대상체의 음향 또는 움직임의 변화 여부를 판단하여 본체의 구동을 제어하는지 여부를 선택할 수 있다. 즉, 감지대상체와 본체의 거리가 가까워지더라도 감지대상체의 음향 또는 움직임이 변화하지 않은 경우 본체의 움직임을 추가로 제어하지 않고 지속적으로 구동할 수 있도록 하여 이동로봇의 청소 기능이 유지될 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇이 구현된 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 이동로봇에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇와 감지대상체의 상호 작용 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 상호 작용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 이동로봇과 이이덴티티에 따른 감지대상체와의 상호 작용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 일정 시간 범위 내에서 감지대상체와 이동로봇의 상호 작용 방법을 설명하기 위한 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 이동로봇에 대해 자세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇이 구현된 실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체와 이동로봇에 대한 블록도이다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇은 자율 주행 가능한 차량인 예를 들어 설명하지만, 자율, 반자율 또는 수동 모드들로 작동될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 실시예의 이동로봇은 청소 가능한 로봇이 될 수 있으나, 청소 가능한 로봇 이외에 자율, 반자율 등의 모드로 작동될 수 있는 로봇 중 어느 하나일 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇은 가정 내를 주행하며 청소 가능한 청소 로봇인 경우를 예를 들어 설명하지만, 이동로봇의 조건에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇(100)은 충돌 가능한 대상물을 감지하고, 기계학습을 통해 출동 가능한 대상물을 회피하도록 구현될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇(100)은 움직이며, 감정이 있는 대상물(과 상호 작용할 수 있다.

이하. 이동로봇(100)이 상호 작용하는 대상물을 감지대상체(10)라고 지칭하며, 예를 들어 감지대상체(10)는 가정, 사무실과 같은 실내에서 생활하는 사람, 애완동물과 같이 자유롭게 움직이고, 보이는 사물에 의해 놀라움, 두려움 등과 같은 감정을 표현할 수 있는 대상체를 의미한다. 이하 본 발명의 실시예에서 감지대상체(10)는 어린 아이인 예를 들어 설명하기로 한다.

이러한 이동로봇(100)은, 이동로봇(100)에 대한 감지대상체(10)의 외부 반응(예를 들어, 이동로봇에 대한 거부반응, 호의반응 등)에 따라 이동로봇(100)의 구동을 제어할 수 있도록 구현될 수 있다.

이와 같이, 감지대상체(10)의 외부 반응에 따라 이동로봇(100)의 구동을 제어함으로써, 이동로봇(100)이 감지대상체(10)와 상호작용하며 구동할 수 있게 된다. 또한, 이동로봇(100)에 대한 거부 반응이 있는 감지대상체(10)가 이동로봇(100)과 근접했을 때, 감지대상체(10)가 이동로봇(100)에 의해 불편함이 발생하는 것을 최소화할 수 있게 된다.

이러한 이동로봇(100)이 감지대상체(10)와 상호작용하기 위해서는 이동로봇(100)에 대한 외부 반응을 학습해야 한다. 이를 위해, 이동로봇(100)은, 이동로봇(100)의 외형을 형성하는 본체(110), 본체(110)를 이동 및 회전시키는 주행부(120), 본체(110)와 일정 거리 내에 위치한 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향을 감지할 수 있는 센서부(140), 본체(110)의 움직임을 제어하는 제어부(160) 등을 포함할 수 있다.

구체적으로 본체(110)는 원형, 다각형 등 다양한 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 본체(110)의 형상은 조건에 따라 변경될 수 있다.

또한, 본체(110)에는 공기, 먼지 등의 흡입이 이루어질 수 있는 흡입부(130)가 형성될 수 있으며, 본체(110)는 흡입부(130)를 통해 공기, 먼지 등이 흡입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 흡입장치(미도시), 흡입부(130)를 통해 흡입된 공기, 먼지에서 먼지만을 걸러낼 수 있는 먼지집진통(150) 등을 포함할 수 있다.

한편, 본체(110)에는 배터리(미도시)가 마련될 수 있다. 배터리는 후술할 주행부(120) 이외에 이동로봇(100) 작동 전반에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 이러한 배터리가 방전되는 경우 이동로봇(100)은 충전을 위해 충전대(미도시)로 복귀하는 주행을 실시할 수 있으며, 이러한 복귀 주행 중에 이동로봇(100) 스스로 충전대의 위치를 탐지할 수 있다.

주행부(120)는 본체(110)를 회전, 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 구동바퀴를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 구동바퀴는 본체(110)의 어느 일 면에 구비될 수 있지만, 구동바퀴가 설치된 구조는 조건에 따라 변경될 수 있다. 또한, 주행부(120)는 구동바퀴를 회전시킬 수 있는 구동 모터를 더 포함할 수 있다.

센서부(140)는 본체(110)와 일정 거리 이내에 위치하며 움직이며, 이동로봇(100)과 인접할 때 이동로봇(100) 측으로 감정을 표출할 수 있는 감지대상체(10)의 움직임, 음향을 감지할 수 있다.

이를 위해, 센서부(140)는 감지대상체(10)의 모션을 이미지나 영상으로 획득할 수 있는 카메라(142)를 포함할 수 있다. 카메라(142)는 디지털 카메라로 구현되어 영상, 정지영상 및 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하도록 구현되어 이동로봇(100)을 향하는 감지대상체(10)의 모션을 보다 쉽게 획득할 수 있다.

또한, 카메라(142)는 본체(110) 전방의 영상을 획득할 수도 있다. 즉, 본체(110)가 주행하는 영역 전반의 영상 및 이미지를 획득하도록 하여 감지대상체(10) 이외의 주변 물체와 이동로봇(100)의 충돌을 방지하고 이동로봇(100)이 주변의 장애물을 회피할 수 있다.

더불어, 카메라(142)는 본체(110) 주행 시, 주행 방향 전면(全面)의 먼지, 이물질을 인식하여 이동로봇(100)의 청소여부, 청소시점 등을 확인하는데 사용할 수도 있다.

또한, 카메라(142)에 수신된 이미지는 후술할 제어부(160)에서 이동로봇(100)의 구동을 제어하기 위한 감지대상체(10)인지를 식별하는 기준으로도 사용될 수 있다.

더불어 카메라(142)에 수신된 이미지는 본체(110)의 주행 가능한 공간 영역과 본체(110)의 주행 불가능한 공간 영역을 식별할 수 있도록 하는 이미지로 사용될 수도 있다.

한편, 센서부(140)는 감지대상체(10)의 음향을 획득할 수 있는 음향인식부(144)를 포함할 수 있다. 음향인식부(144)는 감지대상체(10)과 이동로봇(100)이 근접하는 경우, 감지대상체(10)에서 발생하는 소리를 획득할 수 있다.

이때, 감지대상체(10)에서 획득한 소리는 감지대상체(10)가 이동로봇(100)을 회피하고자 하는 부정의 음향이라고 가정하여 설명하기로 한다. 즉, 본 발명의 실시예에서 본체(110)의 움직임을 제어하기 위해서는 감지대상체(10)에서 발생한 움직임 또는 음향의 변화량이 부정적인 결과인 경우일 것이며, 따라서, 음향인식부(144)가 획득한 감지대상체(10)의 음향은 이동로봇(100)을 회피하려는 부정의 소리일 것으로 판단할 수 있다.

이와 같이 센서부(140)에서 획득한 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향을 획득하면, 제어부(160)에서 획득한 정보를 기초로 본체(110)의 움직임을 제어할 수 있다.

구체적으로 제어부(160)는, 본체(110)와 감지대상체(10)의 거리가 일정 거리 내로 인접하는지 여부를 판단해야 한다. 여기서 일정 거리란, 본체(110)의 카메라(142)가 감지대상체(10)를 충분히 인식할 수 있는 거리가 될 수 있으며, 카메라(142)의 성능, 기 설정된 거리 등의 조건에 따라 다르게 설정될 수 있다.

이때, 제어부(160)는 본체(110)와 감지대상체(10)의 거리가 일정 거리 이내이며, 감지대상체(10)의 아이덴티티를 식별할 수 있다. 감지대상체(10)의 아이덴티티란, 가정 내 움직이고 감정이 발생하는 각각의 감지대상체마다 부여된 고유식별정보(코드)라고 할 수 있다. 이와 같이 가정 내 각각의 감지대상체마다 고유식별정보인 아이덴티티를 부여함으로써, 본체(110)가 다수의 감지대상체 중 어느 하나의 감지대상체와 인접하는지 여부를 쉽게 판단할 수 있는 기준이 될 수 있다.

한편, 앞서 설명된 이동로봇과 상호작용하는 감지대상체(10)와 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 동일한 객체라고 가정하고 설명하기로 한다.

이와 같이 감지대상체(10)의 아이덴티티를 식별하면, 제어부(160)는 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 본체(110)의 거리가 감소할수록 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화가 발생하는지 여부를 확인한다.

즉, 제어부(160)는 본체(110)와 감지대상체의 거리가 일정 거리 이내의 공간에 위치하면 이동로봇(100)이 수행하는 수행동작을 기록한다. 이때, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 이동로봇(100)의 수행동작에 따라 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화가 발생하는지를 감지할 수 있다. 예컨대, 본체(110)와 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 일정 거리 이내에 위치한 상태에서 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 이동로봇(100)을 거부하는 경우, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)는 이동로봇(100)을 회피하려는 움직임이 발생하거나, 이동로봇(100)을 향해 소리를 지르는 등의 거부 반응이 발생할 수 있다.

이와 같이 본체(110)에 거부반응이 있는 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임의 변화를 확인하면, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임의 변화량을 감소시킬 수 있도록 이동로봇(100)의 동작을 조정할 수 있다.

즉, 주행하는 본체(110)가 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 인접할 때, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 회피(예를 들어 도망가는 행위)하려 하거나, 소리를 높여 거부하는 반응(예를 들어 울음, 소리지름 등)이 발생하면, 이를 최소화하기 위하여 이동로봇(100)의 구동을 최소화하는 것이다.

이때, 이동로봇(100)의 동작 조정은 본체(110)의 주행 속도, 먼지나 이물질 등을 흡입하는 과정에서 발생하는 소음 등을 줄이는 것이 될 수 있다. 특히 본체(110)의 움직임을 줄일 때, 동시에 여러 행위를 최소화하거나, 특정 행위만을 최소화하도록 설정될 수 있다.

한편, 제어부(160)는 제어부(160)에서 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 본체(110)의 거리가 감소할수록 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화가 발생하는지 여부를 감지한 이후, 감지대상체(10)의 아이덴티티와 이동로봇(100)의 수행동작 및 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화가 연계되어 학습될 수 있도록 할 수 있다. 이후, 학습한 결과를 기초로 감지대상체(10)의 아이덴티티별로 이동로봇(100)의 수행동작과 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화의 상관관계를 분석할 수 있다.

구체적으로, 가정 등의 실내에는 어린아이, 성인, 애완동물 등의 다수의 감지대상체(10)가 있을 수 있다. 각각의 종류에 따라 본체(110)의 움직임에 대해 외부 반응이 다를 수 있으므로, 이동로봇(100)의 수행동작에 대한 반응이 있는 감지대상체 아이덴티티별로 발생한 정보(감지대상체의 종류에 따라 이동로봇을 향한 반응정보)를 저장하고, 저장된 정보를 통해 본체(110)의 움직임에 반응하는 결과에 따라 감지대상체를 식별할 수 있도록 학습하는 것이다. 이러한, 학습정보를 기초로 아이덴티티별로 이동로봇(100)의 수행동작을 조정할 수 있게 된다.

이후, 이동로봇(100)의 조정 동작은 분석된 아이덴티티별로 감지대상체(10)의 반응정보를 기초로 결정될 수 있다. 즉, 본체(110)가 움직여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 본체(110)가 일정 거리 이내로 인접하여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임이 증가하면 이동로봇(100)의 동작은 최소화되도록 조정되는 것이다.

특히, 이동로봇(100)의 조정 동작은, 기 학습된 학습 결과를 기초로 자동으로 조정되어 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임 변화량을 감소시키도록 할 수 있다. 이로 인해, 이동로봇(100)에 거부 반응이 발생하는 감지대상체의 심리적 안정감 및 이동로봇(100)을 사용하는 데에서의 사용 불편함을 최소화할 수 있다.

한편, 가정 내 복수의 감지대상체(10)의 아이덴티티 정보, 이동로봇(100)의 수행동작에 따라 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향이 변화량 정보 등은 정보 DB(170)에 저장될 수 있다.

또한, 감지대상체(10)의 아이덴티티와 이동로봇(100)의 수행동작 및 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화가 연계되는 학습은 학습모듈(180)을 통해서 이루어질 수 있다.

이하, 도 3 및 도 4를 이용하여 본 발명의 실시예의 감지대상체에 대해 이동로봇의 구동 제어 및 상호작용 과정을 개략적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇와 감지대상체의 상호 작용 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참고하면, 이동로봇(100)과 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 일정 거리 이내에 위치하면, 이동로봇(100)의 제어부(160)는 움직임 감지부(162) 및 음향 변화량 감지부(164)를 통해 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임의 변화량을 확인한다.

이렇게 확인된 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임의 변화량은 정보 DB(170)에 저장될 수 있다. 이때, 움직임의 변화량은 이미지로 추출되고, 추출된 이미지에서 특징을 추출하여 정보 DB(170)에 저장될 수 있다. 저장된 이미지는 이동로봇(100)의 수행동작을 조정하는 기준으로 사용될 수 있다. 즉, 카메라(142)를 통해 추출된 이미지를 통해 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)를 추출하여 이동로봇(100)의 수행동작에 따라 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화를 줄일 수 있게 된다.

이후, 본체(110)가 근접하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임이 증가하는 정보인 경우, 이동로봇(100)의 수행동작을 조정하는, 구체적으로 본체(110)의 움직임을 최소화하여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임을 감소시키도록 조정할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 의하면 청소 가능한 이동로봇(100)이 주행하는 동안 이동로봇(100)과 접촉하거나 이동로봇(100)과 근접 가능한 움직이는 대상체인 감지대상체(10)와 일정 거리 이내에 위치하는 경우, 감지대상체(10)가 이동로봇(100)을 향해 부정적인 반응(예: 소리지름, 뒤로 물러남, 등의 부정적 반응)이 발생하는 경우, 이러한 부정적인 반응에 대한 정보를 습득, 기억할 수 있다. 이때, 습득, 기억된 정보를 기초로 감지대상체(10)와 이동로봇(100)이 일정 거리 이내에 위치하면, 이동로봇(100)의 본체(110)는 스스로 청소 시, 발생 가능한 소음을 줄이거나, 본체(110)의 구동을 줄이는 등과 같이 감지대상체(10)와의 상호작용이 가능하도록 설계될 수 있다. 따라서, 이동로봇(100)을 사용하는 사용자의 이동로봇(100)을 향한 부정적인 반응을 최소화할 수 있게 된다. 특히, 이동로봇(100)이 주행하는 가정 내에서 이동로봇(100)에 대해 부정적으로 반응하는 감지대상체(10)가 거취하여도 이동로봇(100) 스스로가 감지대상체(10)의 성향에 따라 구동을 제어하게 되어 이동로봇(100)에 의한 불편함을 최소화할 수 있다.

한편, 본체(110) 움직임에 대해 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임 변화량은 일정 시간이 지나면 변화할 수 있다. 예컨대, 가정 내 아이가 이동로봇(100)에 대해 처음에는 부정적으로 반응하다가 시간이 지날수록 이동로봇(100)에 대해 부정적 반응이 줄어드는 것을 의미한다.

이러한 경우 본체(110)의 움직임 제어에도 변화가 필요할 수 있다. 이를 위해, 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 본체(110)의 거리가 감소할수록 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화를 확인할 수 있다.

즉, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화량을 감소시키도록 본체(110)의 움직임을 조정하면 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임의 변화량이 감소할 수 있다. 이후, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 본체(110)의 움직임에 익숙해지는 일정 시간이 지나면 본체(110)의 움직임에도 음향 또는 움직임에 변화가 발생할 수 있다(도 4의 10A 참고). 따라서 움직임이 조정된 본체(110)가 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 일정 거리 이내로 위치하여 주행하는 시점이 일정 시간이 지나면 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 본체(110)의 움직임에 익숙해졌다고 판단하고 본체(110)와 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10) 사이의 거리를 줄여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임이 변화하는지를 판단할 수 있다.

이때, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임이 변화가 일정 범위 이내인 경우, 이동로봇(100)이 기존에 수행하던 동작을 유지하도록 이동로봇(100)의 동작을 조정할 수 있다.

예를 들어, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임 변화가 적을 경우, 이에 대응하여 본체(110)의 움직임 조정이 이루어지지 않도록 하여 이동로봇(100)의 주행(청소)가 지속적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 이와 반대로, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임 변화가 발생하는 경우, 본체(110)의 움직임 조정이 이루어지도록 하여 이동로봇(100)에 의한 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 불편함을 최소화하도록 할 수 있다.

이하 도면을 참고하여 이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 상호 작용 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 이동로봇과 이이덴티티에 따른 감지대상체와의 상호 작용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도면 설명에 앞서, 도 1 내지 도 4의 도면에서 설명된 장치 및 구성의 도면 부호와 동일한 도면 부호의 경우 동일 장치 및 구성이라고 가정하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도면의 설명에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇과 감지대상체의 상호 작용 방법에서의 이동로봇은 이동로봇(100)은 자율 주행 가능한 차량인 예를 들어 설명하지만, 자율, 반자율 또는 수동 모드들로 작동될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 실시예의 이동로봇은 청소 가능한 로봇이 될 수 있으나, 청소 가능한 로봇 이외에 자율, 반자율 등의 모드로 작동될 수 있는 로봇 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇(100)은 충돌 가능한 대상물을 감지하고, 기계학습을 통해 출동 가능한 대상물을 회피하도록 구현될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇(100)은 가정 내 움직이고, 감정 표현이 가능한 대상물(이하 본 발명에서는 감지대상체(10)로 지칭)과 상호 작용하며 이동로봇(100)에 대한 감지대상체(10)의 외부 반응에 따라 이동로봇(100)의 구동을 제어할 수 있도록 구현될 수 있다. 이때, 외부 반응이란 이동로봇에 대한 거부반응, 호의반응 등이 될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 감지대상체(10)와 상호 작용하며 이동로봇에 대한 감지대상체(10)의 외부 반응에 따라 이동로봇(100)의 구동을 제어함으로써, 이동로봇(100)에 대한 거부 반응이 있는 감지대상체(10)와 이동로봇(100)이 근접했을 때, 감지대상체(10)가 이동로봇(100)에 의해 불편함이 발생하는 것을 최소화할 수 있게 된다.

이러한 이동로봇(100)과 감지대상체(10)의 상호 작용 방법은, 이동로봇(100)의 본체(110)가 이동 및 회전하며 주행할 때, 감지대상체(10)를 인지하고(S10), 본체(110)와 일정 거리 내에 위치한 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향 변화량을 감지한 뒤(S20), 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향 변화량에 기초하여 본체(110)와 통신하며 이동로봇(100)의 수행 동작을 제어하는 과정으로 이루어질 수 있다(S30).

이때, 이동로봇(100)의 수행 동작을 제어하는 과정을 자세히 살펴보면, 본체(110)와 감지대상체(10)의 거리가 일정 거리 내로 인접하면, 감지대상체(10)가 움직이는 물체인지 판단하고, 본체(110)와 감지대상체(10)의 거리가 일정 거리 이내이면 감지대상체(10)의 아이덴티티를 저장하게 된다(S110, S120).

감지대상체(10)의 아이덴티티란, 가정 내 움직이고 감정이 발생하는 각각의 감지대상체마다 부여된 고유식별정보(코드)라고 할 수 있다. 이와 같이 가정 내 각각의 감지대상체마다 고유식별정보인 아이덴티티를 부여함으로써, 본체(110)가 다수의 감지대상체 중 어느 하나의 감지대상체와 인접하는지 여부를 쉽게 판단할 수 있는 기준이 될 수 있다.

한편, 앞서 설명된 이동로봇과 상호작용하는 감지대상체(10)와 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 동일 구성이라고 가정하고 설명하기로 한다.

이후, 본체(110)와 감지대상체(10)의 거리가 감소할수록 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향 변화가 발생하는지 판단하고, 음향 또는 움직임 변화가 발생할 경우 감지대상체(10)의 아이덴티티를 식별할 수 있다(S130, 140)

감지대상체(10)의 아이덴티티가 식별되고, 일정 거리 이내에 이동로봇(100)이 위치한 상태에서 이동로봇(100)의 수행동작을 기록하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화량을 감지할 수 있다(S150).

이후 움직임 또는 음향의 변화량이 발생한 감지대상체(10)의 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)인지 판단되면, 본체(110)의 움직임과 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화량 상관관계를 분석할 수 있다(S160).

예를 들어, 움직임 또는 음향 변화량이 큰 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 경우, 움직임 또는 음향 변화량을 감소시키도록 본체(110)의 움직임이 작아지도록 제어할 수 있다(S30).

구체적으로, 청소 가능한 이동로봇(100) 본체(110)의 움직임에 대해 가정 내 어린 아이가 울고(음향), 본체(110)와 멀어지기 위해 뒷걸음(움직임)을 행한다고 할 경우, 본체(110)는 어린 아이의 음향 또는 움직임 변화량에 의해 본체(110)의 움직임을 제어 하여 어린아이가 본체(110)에 의해 음향 또는 움직임 변화가 발생하는 것을 최소화할 수 있도록 하는 것이다.

더욱 구체적으로 본체(110)의 움직임이란 본체(110)의 주행 속도, 먼지나 이물질 등을 흡입하는 과정에서 발생하는 소음 등을 줄이는 것이 될 수 있다. 특히 본체(110)의 움직임을 줄일 때, 동시에 여러 행위를 최소화하거나, 특정 행위만을 최소화하도록 설정될 수 있다.

한편, 감지대상체의 아이덴티티를 식별할 때, 본체(110)의 움직임에 대해 움직임 또는 음향이 변화한 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 정보만을 저장하도록 감지대상체(10)의 아이덴티티와 이동로봇(100)의 수행동작 및 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화가 연계되어 학습되도록 한다.

즉, 가정 내, 사무실 내 등의 실내에서 충돌, 접촉 등과 같이 이동로봇(100)과 간섭이 발생할 수 있는 장치는 움직이며 이동로봇(100)에 대해 감정을 표현할 수 있는 감지대상체(10) 이외에 전자동으로 구동되는 전자제품, 주행이 가능한 장치(예: 바퀴가 달린 의자 등) 등이 있다. 이때, 이동로봇(100)은 이와 같은 주행 가능한 장치 전반을 감지하는 것이 아닌 움직이되, 이동로봇(100)을 향해 감정이 표현될 수 있는 대상체에만 부여된 아이덴티티를 식별할 수 있도록 구성되는 것이다.

또한, 가정 등의 실내에는 어린아이, 성인, 애완동물 등의 다수의 감지대상체(10)가 있을 수 있다. 각각의 종류에 따라 본체(110)의 움직임에 대해 외부 반응이 다를 수 있으므로, 이동로봇(100)의 수행동작에 대한 반응이 있는 감지대상체 아이덴티티별로 발생한 정보(감지대상체의 종류에 따라 이동로봇을 향한 반응정보)를 저장하고, 저장된 정보를 통해 본체(110)의 움직임에 반응하는 결과에 따라 감지대상체를 식별할 수 있도록 학습하는 것이다.

이후, 본체(110)의 움직임에 대해 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화량에 따른 상관관계를 분석한다. 앞서 설명한 바와 같이, 가정, 사무실 내에는 성인, 어린아이, 애완동물 및 움직이는 가전제품, 기계적 주행이 가능한 장치 등이 거취될 수 있다. 각각의 종류에 따라 본체(110)의 움직임에 대해 외부 반응이 다를 수 있으므로, 본체(110)의 움직임에 대한 반응이 있는 감지대상체 아이덴티티의 정보(감지대상체의 종류, 본체를 향한 반은 정도 등)를 저장하고, 저장된 정보를 통해 본체(110)의 움직임에 반응하는 결과에 따라 감지대상체를 식별할 수 있다. 이러한, 감지대상체의 본체(110)에 대한 반응 정보를 기초로 이동로봇(100)의 수행동작을 조정(예: 본체 구동 제어)할 수 있게 된다.

이후, 본체(110)의 움직임에 따라 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향이 변화량을 분석할 수 있다. 즉, 본체(110)가 움직여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 본체(110)가 일정 거리 이내로 인접하면, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향이 증가/감소하는지, 움직임이 증가/감소하는 지 등의 변화를 분석하는 것이다.

이러한 분석을 통해 본체(110)가 움직여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10) 측으로 근접하고, 본체(110)에 근접한 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 음향 또는 움직임이 증가하는 경우, 자동으로 본체(110)의 움직임을 줄여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임 변화량을 감소시키도록 할 수 있다.

이로 인하여, 감지대상체(10)가 이동로봇(100)에 대한 외부 반응을 학습하고, 감지대상체(10)와 이동로봇(100)이 일정 거리 이내에 위치할 때, 학습된 결과를 기초로 이동로봇(100)의 본체(110)의 움직임을 제어함으로써, 감지대상체(10)가 이동로봇(100)에 대한 부정적 반응을 최소화할 수 있으며, 이동로봇(100)에 대한 감지대상체(10)의 불편함을 최소화할 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 일정 시간 범위 내에서 감지대상체와 이동로봇의 상호 작용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도면을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따라 이동로봇(100)의 감지대상체(10)와 상호작용하는 방법은, 우선 저장된 본체(110)와 감지대상체(10)의 거리가 일정 거리 내로 인접하면, 감지대상체(10)가 움직이는 물체인지 판단하고, 감지대상체(10)의 아이덴티티를 저장하게 된다(S110, S120).

이때, 이동로봇(10)은 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 이동로봇(100)의 본체(110)가 일정 거리 이내로 위치하고, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화량에 대한 정보를 습득, 기억할 수 있다.

구체적으로, 습득, 기억된 정보를 기초로 감지대상체(10)와 이동로봇(100)이 일정 거리 이내에 위치하면, 이동로봇(100)의 본체(110)는 스스로 청소 시, 발생 가능한 소음을 줄이거나, 본체(110)의 구동을 줄이는 등과 같이 감지대상체(10)와의 상호작용이 가능하도록 설계될 수 있다. 따라서, 이동로봇(100)을 사용하는 사용자의 이동로봇(100)을 향한 부정적인 반응을 최소화할 수 있게 된다. 특히, 이동로봇(100)이 주행하는 가정 내에서 이동로봇(100)에 대해 부정적으로 반응하는 감지대상체(10)가 거취하여도 이동로봇(100) 스스로가 감지대상체(10)의 성향에 따라 구동을 제어하게 되어 이동로봇(100)에 의한 불편함을 최소화할 수 있다.

이러한 경우 본체(110)의 움직임 제어에도 변화가 필요할 수 있다. 이를 위해, 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 본체(110)의 거리가 감소할수록 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화를 판단할 수 있다(S155).

즉, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 움직임 또는 음향의 변화량을 감소시키도록 본체(110)의 움직임을 조정하면 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임의 변화량이 감소할 수 있다. 이후, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 본체(110)의 움직임에 익숙해지는 일정 시간이 지나면 본체(110)의 움직임에도 음향 또는 움직임에 변화가 발생할 수 있다.

즉, 움직임이 조정된 본체(110)가 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)와 일정 거리 이내로 위치하여 주행하는 시점이 일정 시간이 지나면 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)가 본체(110)의 움직임에 익숙해졌다고 판단하고 본체(110)와 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10) 사이의 거리를 줄여 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임이 변화하는지를 판단하는 것이다.

이때, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임이 변화가 일정 범위 이내인 경우, 이동로봇(100)이 기존에 수행하던 동작을 유지하도록 이동로봇(100)의 동작을 조정할 수 있다(S20).

예를 들어, 아이덴티티가 식별된 감지대상체(10)의 음향 또는 움직임 변화가 적을 경우, 이에 대응하여 본체(110)의 움직임 조정이 이루어지지 않도록 하여 이동로봇(100)의 주행(청소)이 지속적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

이상과 같이, 주행 가능한 이동로봇이 주행할 때, 이동로봇에 대한 외부 반응(감정적 표현)이 가능한 감지대상체의 움직임 또는 음향 변화를 수집하고, 수집된 정보를 학습한 뒤, 감지대상체와 이동로봇의 본체가 근접하게 되면 본체의 구동을 제어하여 이동로봇에 대한 감지대상체의 불편함을 최소화할 수 있다.

또한, 이동로봇의 본체와 감지대상체가 일정 거리 내에 위치하고, 감지대상체의 음향 또는 움직임이 변화하면 본체의 움직임을 제어하여 감지대상체가 이동로봇에 대해 음향 또는 움직임 변화를 줄여 이동로봇에 대한 감지대상체의 불편함을 최소화할 수 있다.

또한, 본체의 구동을 제어한 후, 일정 시간이 지나 본체와 감지대상체의 거리가 가까워지는 경우, 감지대상체의 음향 또는 움직임의 변화 여부를 판단하여 본체의 움직임을 제어하는지 여부를 선택할 수 있다. 즉, 감지대상체와 본체의 거리가 가까워지더라도 감지대상체의 음향 또는 움직임이 변화하지 않은 경우 본체의 움직임을 추가로 제어하지 않고 지속적으로 구동할 수 있도록 하여 이동로봇의 청소 기능이 유지될 수 있도록 할 수 있다.

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

감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇에 있어서,
상기 이동로봇의 외관을 형성하는 본체;
상기 본체를 이동 및 회전시키는 주행부;
상기 본체와 일정 거리 내에 위치한 감지대상체의 움직임 또는 음향을 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 및
상기 주행부 및 상기 센서부와 통신하며 상기 본체의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
A) 상기 본체와 상기 감지대상체의 거리가 상기 일정 거리 내로 인접하는지 판단하고,
B) 상기 본체와 상기 감지대상체의 거리가 상기 일정 거리 이내인 경우, 상기 감지대상체의 아이덴티티를 식별하고,
C) 상기 본체와 상기 감지대상체의 거리가 상기 일정 거리 이내인 공간에서 상기 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지하며,
D) 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화량을 감소시키도록 상기 이동로봇의 동작을 조정하도록 구성되는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
C-1) 상기 A), B) 및 C) 동작이 완료된 이후에 상기 감지대상체의 아이덴티티와, 상기 이동로봇의 수행동작 및 상기 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 연계하여 학습하도록 추가로 구성되는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
C-2) 상기 학습을 통해 감지대상체의 아이덴티티별로 상기 이동로봇의 수행동작과 상기 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화의 상관관계를 분석하도록 추가로 구성되는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 D)에서 조정되는 상기 이동로봇의 동작을 상기 C-2)에서 분석된 상기 이동로봇의 수행동작과 상기 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화의 상관관계에 기초하여 결정하도록 추가로 구성되는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 D) 동작 이후에 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 상기 C) 동작을 반복적으로 수행하도록 추가로 구성되는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 C) 동작에서 상기 본체와 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체 사이의 거리가 감소하여도, 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화가 일정 범위 이내인 것으로 감지되는 경우,
상기 D) 동작에서 상기 이동로봇이 기존에 수행하던 동작을 유지하는 것으로 상기 이동로봇의 동작을 조정하도록 추가적으로 구성되는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 감시대상체의 이미지를 수신하기 위한 카메라를 포함하는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 카메라를 통해 수신된 상기 감지대상체의 이미지에 기초하여 상기 감지대상체의 아이덴티티를 식별하는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.
이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법에 있어서,
A) 상기 이동로봇의 본체가 이동하여 상기 본체와 상기 감지대상체의 거리가 일정 거리 내로 인접하는지 판단하는 단계;
B) 상기 본체와 상기 감지대상체의 거리가 상기 일정 거리 이내인 경우, 상기 감지대상체의 아이덴티티를 식별하는 단계;
C) 상기 본체와 상기 감지대상체의 거리가 상기 일정 거리 이내인 공간에서 상기 이동로봇이 수행하는 수행동작을 기록하고, 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 감지하는 단계; 및
D) 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화량을 감소시키도록 상기 이동로봇의 동작을 조정하는 단계를 포함하는,
이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법.
제9항에 있어서,
C-1) 상기 A), B) 및 C) 단계 이후에 상기 감지대상체의 아이덴티티와, 상기 이동로봇의 수행동작 및 상기 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화를 연계하여 학습하는 단계를 더 포함하는,
이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법.
제10항에 있어서,
상기 C-1) 단계 이후에,
C-2) 상기 학습을 통해 감지대상체의 아이덴티티별로 상기 이동로봇의 수행동작과 상기 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화의 상관관계를 분석하는 단계를 더 포함하는,
이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법.
제9항에 있어서,
상기 D) 단계 이후에 일정 시간 범위 내에서 일정 주기를 가지고 상기 C) 단계를 반복적으로 수행하는,
이동로봇과 감지대상체의 상호작용 방법.
제9항에 있어서,
상기 C) 단계에서 상기 본체와 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체 사이의 거리가 감소하여도, 상기 아이덴티티가 식별된 감지대상체의 움직임 또는 음향의 변화 발생이 일정 범위 이내인 것으로 감지되는 경우,
상기 D) 단계에서 상기 이동로봇이 기존에 수행하던 동작을 유지하도록 상기 이동로봇의 동작을 조정하는,
감지대상체와 상호작용이 가능한 이동로봇.