KR20200119374A - 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법 - Google Patents

이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 로봇 주변의 영상 정보를 획득하는 센싱부; 상기 영상 정보를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어 신호를 상기 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 단말기에 전송하고, 상기 단말기로부터 단말기 신호를 수신하는 통신부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 정보에서 미확인 사용자의 특성 정보를 추출하고, 상기 특성 정보를 기준으로 침입자인지 판단하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법 {A MOVING-ROBOT AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 이동 로봇의 보안 관련 기술에 관한 것이다.
로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행이 가능한 것을 이동 로봇이라고 한다. 가정에서 사용되는 이동 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기이다.
이동 로봇에 구비된 여러 센서를 통하여 이동 로봇 주변의 환경 및 사용자를 감지하는 여러 기술들이 알려져 있다. 또한, 이동 로봇이 스스로 주행 구역을 학습하여 맵핑하고, 맵 상에서 현재 위치를 파악하는 기술들이 알려져 있다.
특히, 특허문헌에서, 로봇 청소기는 주변의 환경을 카메라로 촬영하고, 센서로 인지하여서, 주변 장애물을 피하고, 예약된 시간에 청소를 수행하는 것을 개시하고 있다.
그러나, 종래기술은 단순이 로봇 청소기가 청소에 국한된 기능만 수행하고 있고, 사용자의 부재 중에 외부의 침입을 감지하는 기능이 없고, 외부의 침입을 사용자에게 알려줄 수 있는 수단이 없는 문제점이 존재한다.
한국특허 공개 제20190015930호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사용자의 부재 중에 사용자의 집에 외부의 침입이 있는 것을 로봇 청소기가 감지하고, 이를 사용자에게 알리는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 사용자의 부재 중에 사용자의 집에 외부의 침입이 있는 경우, 사용자가 이를 인지하고, 사용자가 가정 내에 있는 각 가전기기에게 경보를 발생시키는 명령을 전달하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 사람의 얼굴을 인식하여서 등록된 사용자인지 판단하여서, 외부인의 침입을 정확히 판단하고 사용자에게 침입한 외부인의 얼굴 정보를 제공하는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.
본 발명은 로봇 청소기가 사람의 얼굴을 인식하여서, 정당한 사용자인지 침입자인지 판단하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 이동 로봇 주변의 영상 정보를 획득하는 센싱부; 상기 영상 정보를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어 신호를 상기 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 단말기에 전송하고, 상기 단말기로부터 단말기 신호를 수신하는 통신부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 정보에서 미확인 사용자의 특성 정보를 추출하고, 상기 특성 정보를 기준으로 침입자인지 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 상기 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지하고, 사람이 존재한다고 판단되면 상기 특성 정보를 추출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지하여서 사람이 존재한다고 판단되면 상기 특성 정보를 추출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 특성 정보를 통해 상기 미확인 사용자 특성 정보를 추출하고, 추출된 미확인 사용자 특성 정보를 기 등록된 사용자 특성 정보와 비교하여 상기 침입자를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미확인 사용자 특성 정보와 기 등록된 사용자 특성 정보의 유사도가 기 설정된 기준 값 미만이면, 상기 미확인 사용자를 상기 침입자로 판단하고, 상기 미확인 사용자 특성 정보와 기 등록된 사용자 특성 정보의 유사도가 기 설정된 기준 값 이상이면, 상기 미확인 사용자를 등록된 사용자로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기가 침입자를 알리는 화면을 출력하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기가 상기 미확인 사용자의 특성 정보를 포함하는 제어 화면을 출력하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제어 화면에 상기 경보 발생 명령을 입력 받는 아이콘을 상기 영상 정보와 함께 출력하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기 신호로부터 경보 발생 명령을 추출하고, 상기 경보 발생 명령에 따라 상기 이동 로봇을 제어할 수 있다.
본 발명은 시각적 또는 청각적으로 인지 가능한 경보를 출력하는 출력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 출력부가 경보를 출력하도록 제어할 수 있다.
상기 통신부는 상기 제어 신호를 상기 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기에 전송하고, 상기 제어부는, 상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기 신호로부터 경보 발생 명령을 추출하고, 상기 경보 발생 명령에 따라 상기 이동 로봇 및 상기 가전기기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 경보 발생 명령을 입력 받는 경우, 상기 가전기기가 경보를 출력하도록 제어할 수 있다.
본 발명은 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 단말기로부터 기 등록된 사용자 특성 정보를 전달받아 상기 저장부에 저장할 수 있다.
본 발명은 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 사용자 입력 명령이 입력되면 상기 영상 정보에서 특성 정보를 추출하고, 상기 저장부에 상기 사용자의 특성 정보를 저장할 수 있다.
상기 제어부는, 홈가드 명령이 입력되면 상기 영상 정보에서 미확인 사용자의 특성 정보를 추출하고, 상기 특성 정보를 기준으로 침입자인지 판단할 수 있다.
상기 특성 정보는, 사용자의 성별 정보, 연령 정보, 얼굴 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 해결 수단을 통해서, 본 발명은 사용자가 부재 중인 경우, 다른 별도의 장비를 추가하지 않고, 로봇 청소기의 다양한 센서를 활용하여서, 집 안에 위험상황을 감지할 수 있고, 사용자가 집안 상태를 인지할 수 있게 하는 이점이 존재한다.
또한, 본 발명은 로봇 청소기가 가정 내에 외부인이 침입한 경우 사용자가에 보고할 수 있고, 사용자가에 외부인의 침입 발생 시 그 상황을 촬영한 이미지를 제공하므로, 사용자가 그 상황을 보고 위험상황을 인지하고 가전기기에 위험 상황에 대응되는 명령을 내릴 수 있는 장점이 존재한다.
또한, 본 발명은, 사용자의 부재 시에 가정 내에 침입하는 침입자의 얼굴을 감지하여서, 침입자인지 판단할 수 있으므로, 침입자를 효과적으로 구별할 수 있는 이점이 존재한다.
또한, 본 발명은 사용자의 부재 시에 외부에서 누군가 침입하는 상황에서, 사용자의 단말기에 침입자를 얼굴을 식별할 수 있는 이미지를 전송하므로, 사용자가 침입자의 얼굴을 보고 경고 발생 여부를 결정할 수 있는 이점이 존재한다.
또한, 본 발명은 사람의 얼굴을 인식하여서 침입자를 판별하므로, 다수의 사용자를 등록하여서 가족과 그 지인들이 가정 내에 들어오는 경우 필요 없는 경고나 사용자에게 알림을 줄이는 이점이 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100) 및 이동 로봇을 충전시키는 충전대(200)를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이동 로봇(100)을 상측에서 바라본 입면도이다.
도 3은 도 1의 이동 로봇(100)을 정면에서 바라본 입면도이다.
도 4는 도 1의 이동 로봇(100)을 하측에서 바라본 입면도이다.
도 5는 도 1의 이동 로봇(100)의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 6은 도 1의 이동 로봇(100)과 단말기(300)의 네트워크를 도시한 개념도이다.
도 7은 도 6의 네트워크의 일 예를 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어방법을 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 제어화면을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 로봇의 제어방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부도면은 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다름과 같다.
본 발명인 이동 로봇(100)은 바퀴 등을 이용하여 스스로 이동이 가능한 로봇을 의미하고, 가정 도우미 로봇 및 로봇 청소기 등이 될 수 있다.
이하 도 1 내지 도 5를 참조하여, 이동 로봇 중 로봇 청소기(100)를 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다.
이동 로봇(100)은 본체(110)를 포함한다. 이하, 본체(110)의 각부분을 정의함에 있어서, 주행구역 내의 천장을 향하는 부분을 상면부(도 2 참조)로 정의하고, 주행구역 내의 바닥을 향하는 부분을 저면부(도 4 참조)로 정의하고, 상기 상면부와 저면부 사이에서 본체(110)의 둘레를 이루는 부분 중 주행방향을 향하는 부분을 정면부(도 3 참조)라고 정의한다. 또한, 본체(110)의 정면부와 반대 방향을 향하는 부분을 후면부로 정의할 수 있다. 본체(110)는 이동 로봇(100)를 구성하는 각종 부품들이 수용되는 공간을 형성하는 케이스(111)를 포함할 수 있다.
이동 로봇(100)은 이동 로봇(100)의 외부의 정보를 감지하는 센싱부(130)를 포함한다.
센싱부(130)는 주행 구역에 대한 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 주행면 상의 벽체, 가구 및 낭떠러지 등의 장애물을 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 천장에 대한 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는, 주행면 상에 놓여진 물건을 감지할 수 있다. 센싱부(130)가 감지한 정보를 통해, 이동 로봇(100)은 주행 구역을 맵핑(Mapping)할 수 있다. 센싱부(130)는 적어도 하나의 센서로 구현될 수 있다. 센싱부(130)는 센서를 이용하여 침입 감지 정보를 검출한다. 구체적으로, 센싱부(130)는 이동 로봇 주변의 영상 정보를 검출한다.
여기서, 침입 감지 정보는 외부의 침입을 감지할 수 있는 모든 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 침입 감지 정보는 이동 로봇 주변의 영상 정보, 소리 정보, 현관문과 창문 주변의 영상 정보 및 소리 정보를 포함할 수 있다. 물론, 침입 감지정보는 이동 로봇과 네트워크로 연결된 가전기기 주변의 영상정보 및 소리 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 센싱부(130)는 외부(이동 로봇의 주변)의 영상을 감지(획득)하는 영상 감지부(135)를 포함할 수 있다. 영상 감지부(135)는 주행구역을 촬영하는 것으로, 디지털 카메라를 포함할 수 있다. 상기 디지털 카메라는 적어도 하나의 광학렌즈와, 상기 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수개의 광다이오드(photodiode, 예를 들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를 들어, CMOS image sensor)와, 상기 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 상기 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능하다.
센싱부(130)는 장애물까지의 거리를 감지하는 거리 감지부(131)를 포함할 수 있다. 거리 감지부(131)는 본체(110)의 정면부에 배치될 수 있다. 거리 감지부(131)는 전방의 장애물을 감지할 수 있다. 복수의 거리 감지부(131)가 구비될 수 있다. 초음파 또는 적외선 등을 이용하여 거리 감지부(131)가 구현될 수 있다. 카메라를 이용하여 거리 감지부(131)가 구현될 수 있다.
센싱부(130)는 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지부(132)를 포함할 수 있다. 복수의 낭떠러지 감지부(132)가 구비될 수 있다.
또한, 센싱부(130)는 주행구역의 조도(밝기 정도)를 감지하는 조도 감지 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 복수의 낭떠러지 감지부(132)가 구비될 수 있다.
센싱부(130)는 바닥의 영상을 획득하는 하부 영상 센서(137)를 더 포함할 수 있다.
이동 로봇(100)은 본체(110)를 이동시키는 주행부(160)를 포함한다. 주행부(160)는 바닥에 대해 본체(110)를 이동시킨다. 주행부(160)는 본체(110)를 이동시키는 적어도 하나의 구동 바퀴(166)를 포함할 수 있다. 주행부(160)는 구동 모터를 포함할 수 있다. 구동 바퀴(166)는 본체(110)의 좌, 우 측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜(166(L))과 우륜(166(R))이라고 한다.
좌륜(166(L))과 우륜(166(R))은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 좌륜(166(L))을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 우륜(166(R))을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 좌륜(166(L))과 우륜(166(R))의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체(110)의 주행방향을 전환할 수 있다.
이동 로봇(100)은 소정의 작업을 수행하는 작업부(180)를 포함한다. 작업부(180)는 소음을 발생시키며 소정의 작업을 수행한다. 예를 들어, 비질을 위해 브러시를 회전시키기 위해서는 소음이 발생하며, 진공 흡입을 위한 흡입 모터의 작동을 위해서는 소음이 발생한다.
일 예로, 작업부(180)는 청소(비질, 흡입청소, 걸레질 등), 설거지, 요리, 빨래, 쓰레기 처리 등의 가사 작업을 수행하도록 구비될 수 있다. 다른 예로, 작업부(180)는 기구의 제조나 수리 등의 작업을 수행하도록 구비될 수도 있다. 또 다른 예로, 작업부(180)는 물건 찾기나 벌레 퇴치 등의 작업을 수행할 수도 있다.
또 다른 예로, 작업부(180)는 주변의 외부 침입자나 위험 상황등을 감지하는 보안 기능을 수행할 수 있다. 작업부(180)는 이러한 보안 기능을 수행하기 위한 카메라를 구비할 수 있고, 이 경우 영상 감지부(135)가 보안 기능을 수행하는 카메라의 기능을 수행하는 것도 가능하다.
이하, 본 실시예에서는 작업부(180)가 청소 작업을 수행하는 것으로 설명하나, 작업부(180)의 작업의 종류는 여러가지 예시가 있을 수 있으며, 본 설명의 예시로 제한될 필요가 없다.
이동 로봇(100)은 주행 구역을 이동하며 작업부(180)에 의해 바닥을 청소할 수 있다. 작업부(180)는, 이물질을 흡입하는 흡입 장치, 비질을 수행하는 브러시(184, 185), 흡입장치나 브러시에 의해 수거된 이물질을 저장하는 먼지통(미도시) 및/또는 걸레질을 수행하는 걸레부(미도시) 등을 포함할 수 있다.
본체(110)의 저면부에는 공기의 흡입이 이루어지는 흡입구(180h)가 형성될 수 있다. 본체(110) 내에는 흡입구(180h)를 통해 공기가 흡입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 흡입장치(미도시)와, 흡입구(180h)를 통해 공기와 함께 흡입된 먼지를 집진하는 먼지통(미도시)이 구비될 수 있다.
케이스(111)에는 먼지통의 삽입과 탈거를 위한 개구부가 형성될 수 있고, 개구부를 여닫는 먼지통 커버(112)가 케이스(111)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.
흡입구(180h)를 통해 노출되는 솔들을 갖는 롤형의 메인 브러시(184)와, 본체(110)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 보조 브러시(185)가 구비될 수 있다. 이들 브러시(184, 185)들의 회전에 의해 주행구역내 바닥으로부터 먼지들이 제거되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구(180h)를 통해 흡입되어 먼지통에 모인다.
배터리(177)(는 구동 모터뿐만 아니라, 이동 로봇(100)의 작동 전반에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
배터리(177)는 충전 가능하게 구비된다. 이동 로봇(100)이 충전대(200)에 도킹되어 충전 단자(210)와 대응 단자(190)의 접속을 통해, 배터리(177)가 충전될 수 있다. 배터리(177)의 충전량이 소정치 이하가 되면, 이동 로봇(100)은 충전을 위해 충전대(200)로 복귀하는 주행을 실시할 수 있으며, 이러한 복귀 주행 중, 이동 로봇(100)은 스스로 충전대(200)의 위치를 탐지할 수 있다.
충전대(200)는 소정의 복귀 신호를 송출하는 신호 송출부(미도시)를 포함할 수 있다. 복귀 신호는 초음파 신호 또는 적외선 신호일 수 있으나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다.
이동 로봇(100)은, 정보를 입력 받거나 수신하는 커뮤니케이션 모듈(170)을 포함한다. 커뮤니케이션 모듈(170)은 정보를 출력하거나 송신할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)은 외부의 다른 기기와 정보를 송수신하는 통신부(175)를 포함할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)은 정보를 입력하는 입력부(171)를 포함할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)은 정보를 출력하는 출력부(173)를 포함할 수 있다.
일 예로, 이동 로봇(100)은 입력부(171)로부터 직접 정보를 입력 받을 수 있다. 다른 예로, 이동 로봇(100)은 별도의 단말기(300)에 입력된 정보를 통신부(175)를 통해 수신 받을 수 있다.
일 예로, 이동 로봇(100)은 출력부(173)로 직접 정보를 출력시킬 수 있다. 다른 예로, 이동 로봇(100)은 통신부(175)를 통해 별도의 단말기(300)로 정보를 송신하여, 단말기(300)가 정보를 출력하게 할 수 있다.
입력부(171)는 On/Off 또는 각종 명령을 입력 받을 수 있다. 입력부(171)는 버튼, 키 또는 터치형 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 입력부(171)는 음성 인식을 위한 마이크를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 후술할 홈 가드 모드의 활성 여부에 대한 정보, 홈 가드 모드의 설정 정보, 후술할 특정 기능의 활성 여부, 및/또는 특정 기능의 각종 설정 정보 등을 입력부(171)를 통해 입력 받을 수도 있다.
출력부(173)는 각종 정보를 사용자에게 알릴 수 있다. 출력부(173)는 시각적 또는 청각적으로 인지 가능한 경보를 출력한다. 출력부(173)는 스피커, 광원 및 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 물론 이러한 출력부는 후술하는 가전기기에도 설치될 수 있다.
통신부(175)는 단말기 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 전자기기와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
통신부(175)는, 단말기(300) 등의 다른 전자기기(300, 310, 320), 무선 공유기(400) 및/또는 서버(500) 등과 통신하게 구비될 수 있다. 통신부(175)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 통신할 수 있다. 통신부(175)는 무선 공유기(400)와 통신할 수 있다. 통신부(175)는 이동 단말기(300)와 통신할 수 있다. 통신부(175)는 서버(500)와 통신할 수 있다. 통신부(175)는 제어신호를 단말기 또는 가전기기에 전송할 수 있다.
통신부(175)는 단말기(300) 등의 외부 기기로부터 각종 명령 신호(단말기 신호)를 수신할 수 있다. 통신부(175)는 단말기(300) 등의 외부 기기로 출력될 정보를 송신할 수 있다. 단말기(300)는 통신부(175)로부터 받은 정보를 출력할 수 있다.
도 7의 Ta를 참고하여, 통신부(175)는 무선 공유기(400)와 무선 통신할 수 있다. 도 7의 Tc를 참고하여, 통신부(175)는 이동 단말기(300a)와 무선 통신할 수도 있다. 도시되지는 않았으나, 통신부(175)는 서버(500)와 직접 무선 통신할 수도 있다. 예를 들어, 통신부(175)는 IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth 등과 같은 무선 통신 기술로 무선 통신하게 구현될 수 있다. 통신부(175)는 통신하고자 하는 다른 장치 또는 서버의 통신 방식이 무엇인지에 따라 달라질 수 있다.
통신부(175)를 통해 네트워크 상에서 이동 로봇(100)으로 정보를 수신할 수 있고, 이러한 수신된 정보를 근거로 이동 로봇(100)이 제어될 수 있다. 예를 들어, 통신부(175)는 단말기(300)로부터 각종 정보를 수신할 수 있다. 통신부(175)는, 스마트폰이나 컴퓨터 등의 단말기(300)로부터 입력된 정보를 수신할 수 있다.
통신부(175)를 통해 네트워크 상으로 이동 로봇(100)의 정보를 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(175)는 단말기(300)로 출력될 정보를 송신할 수 있다. 단말기(300)는 통신부(175)로부터 받은 정보를 출력할 수 있다.
도 6을 참고하여, 이동 로봇(100)은 소정의 네트워크를 통해 단말기(300)와 통신할 수 있다. 통신부(175)는 소정의 네트워크를 통해 단말기(300)와 통신한다. 소정의 네트워크란, 유선 및/또는 무선으로 직접 또는 간접으로 연결된 통신망을 의미한다. 즉, '통신부(175)는 소정의 네트워크를 통해 단말기(300)와 통신한다'는 의미는, 통신부(175)와 단말기(300)가 직접적으로 통신하는 경우는 물론, 통신부(175)와 단말기(300)가 무선 공유기(400) 등을 매개로 간접적으로 통신하는 경우까지 포괄하는 의미이다.
네트워크는 와이파이(wi-fi), 이더넷(ethernet), 직비(zigbee), 지-웨이브(z-wave), 블루투스(bluetooth) 등의 기술을 기반으로 하여 구축될 수 있다.
통신부(175)는 소정의 네트워크를 통해 단말기(300)로 출력할 정보를 송신할 있다. 단말기(300)는 소정의 네트워크를 통해 통신부(175)로 각종 정보(홈 가드 모드의 설정 정보 등)를 송신할 수 있다.
이동 로봇(100)은 네트워크를 통해서 또는 직접 다수의 전자기기와 연결될 수 있다. 여기서, 다수의 전자기기는, 세탁기(310), 에어컨(320), 의류처리기기, 도어락, 냉장고, 건조기, 정수기 등의 가전기기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 7은, 소정의 네트워크의 일 예를 도시한 개념도이다. 이동 로봇(100), 무선 공유기(400), 서버(500) 및 이동 단말기들(300a, 300b)은 네트워크에 의해 연결되어, 서로 정보를 송수신할 수 있다. 이 중, 이동 로봇(100), 무선 공유기(400), 이동 단말기(300a) 등은 집과 같은 건물(10) 내에 배치될 수 있다. 서버(500)는 건물(10) 내에 구현될 수도 있으나, 보다 광범위한 네트워크로서 건물(10) 외에 구현될 수도 있다.
무선 공유기(400) 및 서버(500)는 정해진 통신규약(protocol)에 따라 네트워크와 접속 가능한 통신 모듈을 구비할 수 있다. 이동 로봇(100)의 통신부(175)는 정해진 통신규약(protocol)에 따라 네트워크와 접속 가능하게 구비된다.
이동 로봇(100)은 네트워크를 통해 단말기(300)와 데이터를 교환할 수 있다. 통신부(175)는, 무선 공유기(400)와 유, 무선으로 데이터 교환을 수행하여, 결과적으로 단말기(300)와 데이터 교환을 수행할 수 있다.
이동 로봇(100)은 네트워크를 통해 서버(500)와 데이터를 교환할 수 있다. 통신부(175)는, 무선 공유기(400)와 유, 무선으로 데이터 교환을 수행하여, 결과적으로 서버(500)와 데이터 교환을 수행할 수 있다.
도 7의 Ta를 참고하여, 무선 공유기(400)는 이동 로봇(100)과 무선 연결될 수 있다. 도 7의 Tb를 참고하여, 무선 공유기(400)는 유선 또는 무선 통신을 통해 서버(8)와 연결될 수 있다. 도 7의 Td를 통해, 무선 공유기(400)는 이동 단말기(300a)와 무선 연결될 수 있다.
한편, 무선 공유기(400)는, 소정 영역 내의 전자 기기들에, 소정 통신 방식에 의한 무선 채널을 할당하고, 해당 채널을 통해, 무선 데이터 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 소정 통신 방식은, WiFi 통신 방식일 수 있다.
무선 공유기(400)는, 소정의 영역 범위 내에 위치한 이동 로봇(100)과 통신할 수 있다. 무선 공유기(400)는, 소정의 영역 범위 내에 위치한 이동 단말기(300a)와 통신할 수 있다. 무선 공유기(400)는 서버(500)와 통신할 수 있다.
서버(500)는 인터넷을 통해 접속이 가능하게 구비될 수 있다. 인터넷에 접속된 각종 단말기(300b)로 서버(500)와 통신할 수 있다. 단말기(300b)는 PC(personal computer), 스마트 폰(smart phone) 등의 이동 단말기(mobile terminal)를 예로 들 수 있다.
도 7의 Tb를 참고하여, 서버(500)는 무선 공유기(400)와 유무선으로 연결될 수 있다. 도 7의 Tf를 참고하여, 서버(500)는 이동 단말기(300b)와 직접 무선 연결될 수도 있다. 도시되지는 않았으나, 서버(500)는 이동 로봇(100)과 직접 통신할 수도 있다.
서버(500)는 프로그램의 처리가 가능한 프로세서를 포함한다. 서버(500)의 기능은 중앙컴퓨터(클라우드)가 수행할 수도 있으나, 사용자의 컴퓨터 또는 이동 단말기가 수행할 수도 있다.
일 예, 서버(500)는, 이동 로봇(100) 제조자가 운영하는 서버일 수 있다. 다른 예로, 서버(500)는, 공개된 애플리케이션 스토어 운영자가 운영하는 서버일 수도 있다. 또 다른 예로, 서버(500)는 댁 내에 구비되며, 댁 내 가전 기기들에 대한 상태 정보를 저장하거나, 댁 내 가전 기기에서 공유되는 컨텐츠를 저장하는 홈 서버일 수도 있다.
서버(500)는, 이동 로봇(100)에 대한 정보 및 운전 정보(코스 정보 등)를 저장하고, 이동 로봇(100)에 대한 제품 정보를 등록할 수 있다.
도 7의 Td를 참고하여, 이동 단말기(300a)는 wi-fi 등을 통해 무선 공유기(400)와 무선 연결될 수 있다. 도 7의 Tc를 참고하여, 이동 단말기(300a)는 블루투스 등을 통해 이동 로봇(100)과 직접 무선 연결될 수도 있다. 도 7의 Tf를 참고하여, 이동 단말기(300b)는 이동 통신 서비스를 통해 서버(500)에 직접 무선 연결될 수도 있다.
단말기(300)는, 이동 로봇(100)에 대한 정보 및 운전 정보(코스 정보 등)를 저장하고, 이동 로봇(100)에 대한 제품 정보를 등록할 수 있다.
네트워크는 추가로 게이트웨이(gateway)(미도시)를 더 포함할 수 있다. 게이트웨이는 이동 로봇(100)과 무선 공유기(400) 간의 통신을 매개할 수 있다. 게이트웨이는 무선으로 이동 로봇(100)과 통신할 수 있다. 게이트웨이는 무선 공유기(400)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이와 무선 공유기(400) 간의 통신은 이더넷(Ethernet) 또는 와이파이(wi-fi)를 기반으로 할 수 있다.
도 5를 참고하여, 커뮤니케이션 모듈(170)은 홈 가드 모드의 활성 여부(On/Off 여부)에 대한 정보를 입력 받거나 수신할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)는 홈 가드 모드의 설정 정보를 입력 받거나 수신할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)는 홈 가드 모드의 설정 시간에 대한 정보를 입력 받거나 수신할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)는 홈 가드 모드의 제한할 특정 기능에 대한 정보를 입력 받거나 수신할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)는 홈 가드 모드의 활성시킬 모드 기능에 대한 정보를 입력 받거나 수신할 수 있다. 커뮤니케이션 모듈(170)는 홈 가드 모드의 설정 구역에 대한 정보를 입력 받거나 수신할 수 있다.
그 밖에도, 커뮤니케이션 모듈(170)는 후술할 특정 기능의 활성 여부 및 특정 기능의 각종 설정 정보를 입력 받거나 수신할 수 있다.
이동 로봇(100)은 맵핑 및/또는 현재 위치를 인식하는 등 각종 정보를 처리하고 판단하는 제어부(140)를 포함한다. 제어부(140)는 이동 로봇(100)을 구성하는 각종 구성들의 제어를 통해, 이동 로봇(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(140)는, 영상을 통해 주행 구역을 맵핑하고 현재 위치를 맵 상에서 인식 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 제어부(140)는 슬램(SLAM : Simultaneous Localization and Mapping) 기능을 수행할 수 있다.
제어부(140)는 커뮤니케이션 모듈(170)로부터 정보를 받아 처리할 수 있다. 제어부(140)는 입력부(171)로부터 정보를 입력 받아 처리할 수 있다. 제어부(140)는 통신부(175)로부터 정보를 받아 처리할 수 있다. 제어부(140)는 센싱부(130)로부터 감지된 정보를 입력 받아 처리할 수 있다.
제어부(140)는 출력을 위해 커뮤니케이션 모듈(170)로 정보를 줄 수 있다. 제어부(140)는 통신부(175)로 정보를 줄 수 있다. 제어부(140)는 출력부(173)의 출력을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 주행부(160)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 작업부(180)의 동작을 제어할 수 있다.
이동 로봇(100)은 각종 정보를 저장하는 저장부(150)를 포함한다. 저장부(150)는 이동 로봇(100)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다.
저장부(150)는 커뮤니케이션 모듈(170)로부터 입력되거나 수신한 홈 가드 모드의 설정 정보(예를 들어, 설정 시간에 대한 정보, 제한할 특정 기능에 대한 정보, 활성시킬 모드 기능에 대한 정보 및/또는 설정 구역에 대한 정보)를 저장할 수 있다. 저장부(150)는 커뮤니케이션 모듈(170)로부터 입력되거나 수신한 특정 기능의 설정 정보를 저장할 수 있다.
저장부(150)에는 주행구역에 대한 맵이 저장될 수 있다. 맵은 이동 로봇(100)과 통신부(175)를 통해 정보를 교환할 수 있는 외부 단말기에 의해 입력된 것일 수도 있고, 이동 로봇(100)이 스스로 학습을 하여 생성한 것일 수도 있다. 전자의 경우, 단말기(300)로는 맵 설정을 위한 어플리케이션(application)이 탑재된 리모콘, PDA, 랩탑(laptop), 스마트 폰, 태블릿 등을 예로 들 수 있다.
현실의 주행구역은 맵 상의 주행구역과 대응될 수 있다. 주행구역은 이동 로봇(100)이 주행 경험이 있는 모든 평면상의 구역 및 현재 주행하고 있는 평면상의 구역을 모두 합한 범위로 정의될 수 있다.
제어부(140)는 주행부(160)의 동작을 바탕으로 이동 로봇(100)의 이동 경로를 파악할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 구동 바퀴(166)의 회전속도를 바탕으로 이동 로봇(100)의 현재 또는 과거의 이동속도, 주행한 거리 등을 파악할 수 있으며, 각 구동 바퀴(166(L), 166(R))의 회전 방향에 따라 현재 또는 과거의 방향 전환 과정 또한 파악할 수 있다. 이렇게 파악된 이동 로봇(100)의 주행 정보를 바탕으로, 맵 상에서 이동 로봇(100)의 위치가 갱신될 수 있다. 또한, 영상 정보를 이용하여, 맵 상에서 이동 로봇(100)의 위치가 갱신될 수도 있다.
사용자는 입력부(171) 또는 단말기(300) 등을 통해 홈 가드 모드의 On/Off를 변경할 수 있다. 제어부(140)는, 커뮤니케이션 모듈(170)을 통해 홈 가드 모드의 활성 여부(On/Off 여부)를 판단할 수 있다.
홈 가드 모드는, 사용자의 필요에 따라 또는 설정된 시간 내에 가정 내에서 발생하는 침입을 감지하는 모드이다. 이동 로봇은 홈 가드 모드에서, 지정된 위치(예를 들면, 현관문 근처 또는 창문 근처)에서 대기하면서, 주변의 영상 또는/및 소리를 수집할 수 있다. 다른 예로, 이동 로봇은 홈 가드 모드에서, 지정된 위치들을 순차적으로 순환하거나, 지정된 구역을 순찰하면서 주변의 영상 또는/및 소리를 수집할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제어부(140)는 침입 감지 정보를 이용하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(140)는 홈 가드 모드가 온된 경우 또는 가정 내에 일정 시간 동안 사용자가 없는 경우, 침입 감지 정보를 이용하여 제어 신호를 생성할 수 있다.
제어부(140)는 침임 감지 정보를 통해 위험 상황 인지 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 영상 정보를 분석하여 위험 상황을 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(140)는, 영상 정보에서 미확인 사용자의 특성 정보를 추출하고, 특성 정보를 기준으로 침입자인지 판단할 수 있다. 여기서, 침입자는 후술하는 등록된 사용자를 제외한 인간을 의미한다.
제어부(140)는 영상 정보의 변화를 감지하여서, 영상 정보의 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지하고, 사람이 존재한다고 판단되면 특성 정보를 추출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 영상 정보의 변화량이 기준 값 이상이 되는 경우, 가정 내에 무엇인가 움직임이 있다고 판단하고, 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지한다. 사람의 감지 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있고, 일 예로, 얼굴과 어깨의 형태로 감지하는 방법이 사용될 수 있다.
더욱 구체적으로, 제어부(140)는 시간 별로 영상 정보를 분석하여서, 시간에 따라 영상 정보의 변화가 발생되는 경우 그 영상정보를 분석하여 사람의 존재여부를 감지할 수 있다. 또는 제어부(140)는 홈 가드 모드가 실행 된 후 소정의 시간이 지난 뒤의 영상정보와 그 이후 시간 별로 수집되는 영상 정보 사이에 변화량이 일정 기준 값을 초과하는 경우 홈 가드 모드가 실행된 후의 영상 정보를 분석하여서 사람의 존재여부를 판단할 수 있다. 영상 정보의 변화가 생기면 사용자 부재 시에 움직임을 감지할 수 있으므로 외부 침입을 쉽게 감지할 수 있다.
단순히 영상 정보의 변화 만으로는 위험 상황이라고 판단하는 것에 오류가 발생할 수 있으므로, 제어부(140)는 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 영상 정보를 통해 인간의 존재여부를 감지하고, 인간이 존재한다고 판단되면 그 인간의 특성 정보를 추출할 수 있다. 제어부(140)는 영상 정보에서 픽셀 등을 추출하고 이를 분석하여서, 인간의 존재여부를 판단할 수 있다.
다른 예로, 제어부(140)는 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지하여서 사람이 존재한다고 판단되면 감지한 사람의 특성 정보를 추출할 수 있다.
제어부(140)가 영상의 변화가 있고, 그 영상의 변화가 사람으로 촉발된 경우, 사람의 특성 정보를 기준으로 침입자를 판단하므로 침입자 판단의 오류를 줄일 수 있다.
제어부(140)는 특성 정보를 통해 미확인 사용자 특성 정보를 추출하고, 추출된 미확인 사용자 특성 정보를 기 등록된 사용자 특성 정보와 비교하여 침입자를 판단할 수 있다.
여기서, 특성정보는 사용자의 동일성을 식별하기 위한 자료이다. 예를 들면, 특성 정보는 사용자의 성별 정보, 연령 정보, 얼굴 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 사용자의 특성 정보는 이동 로봇의 저장부(150)에 저장되고, 네트워크(50)에 저장될 수 있다. 제어부(140)는 추출된 특성정보를 미리 저장된 특성정보와 비교하여 사용자를 특정하게 된다.
사용자의 특성 정보를 등록하는 방법은 이동 로봇의 영상 감지부(135)를 통해 입력 받거나, 단말기(300)의 카메라를 통해 입력 받을 수 있다. 구체적으로, 제어부(140) 는 이동 로봇에 사용자 등록을 요청하는 사용자 입력 명령이 입력되면 영상 감지부(135)를 작동시켜서 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보에서 특성 정보를 추출하고, 저장부(150)에 사용자의 특성 정보를 저장할 수 있다. 물론, 제어부(140)는 저장부(150)에 저장된 사용자의 특성 정보를 서버, 단말기(300)에 전송할 수도 있다.
다른 예로, 단말기(300)는 사용자 등록을 요청하는 사용자 입력 명령이 입력되면 단말기(300)의 카메라를 작동시켜서 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보에서 특성 정보를 추출하고, 추출한 특성 정보를 이동 로봇으로 전송할 수 있다. 제어부(140)는 단말기(300)로부터 전달받은 기 등록된 사용자 특성 정보를 저장부(150)에 저장할 수 있다. 물론, 제어부(140)는 저장부(150)에 저장된 사용자의 특성 정보를 서버, 다른 단말기(300)에 전송할 수도 있다.
이를 위해, 영상 감지부(135)는 사용자의 영상 추출을 위해서 예컨대 파프제오르지우(Papgeorgiou)와 포기오(Poggio)에 의해서 제안된 폴리노미알 서포트 벡터 머신(Polynomial Support Vector Machine)을 결합한 하(Haar) 기반 방식을 사용할 수도 있으며, 가브릴라(Gavrila)와 필로민(Philomin)에 의해서 제안된 경계선 영상과 예제 데이터베이스간의 챔퍼(chamfer) 거리를 이용하는 방식, 또는 비올라(Viola)에 의해서 제안된 확장된 유사 하웨이블렛(Harr wavelet) 방식 등의 기술을 사용할 수 있다.
제어부(140)는 특성 정보를 통해 미확인 사용자 특성 정보를 추출하고, 추출된 미확인 사용자 특성 정보를 기 등록된 사용자 특성 정보와 비교하여 침입자를 판단한다.
구체적으로, 제어부(140)는 미확인 사용자 특성 정보와 기 등록된 사용자 특성 정보의 유사도가 기 설정된 기준 값 미만이면, 미확인 사용자를 침입자로 판단하고, 미확인 사용자 특성 정보와 기 등록된 사용자 특성 정보의 유사도가 기 설정된 기준 값 이상이면, 미확인 사용자를 등록된 사용자로 판단할 수 있다.
이동 로봇은 미확인 사용자가 침입자로 판단되는 경우 사용자에게 알리거나, 사용자 침입자의 얼굴을 인지하도록 할 수 있다.
제어부(140)는, 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 단말기(300)가 침입자를 알리는 화면을 출력하도록 제어할 수 있다. 여기서, 침입자를 알리는 화면은 제어 화면의 일부, 팝업 창 및 메시지 중 적어도 하나일 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 단말기(300)가 위험 상황을 판단하는 제어화면(301)을 출력하도록 제어할 수 있다. 제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 미확인 사용자의 특성 정보를 포함하는 제어화면(301)을 출력하는 제어신호를 출력할 수 있다. 더욱 구체적으로, 제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 미확인 사용자의 얼굴 정보를 포함하는 이미지를 제어화면(301)을 출력하도록 제어할 수 있다.
단말기(300)의 제어화면(301)에는 위험 상황 정보(침입자의 특성 정보)를 이미지로 출력하는 위험상황 출력창(303)과 경보 발생 명령을 입력 받는 경보 발생 아이콘(305)을 포함할 수 있다.
다른 예로, 제어부(140)는 영상 정보 변화량이 일정 기준 값 이상 이고, 미확인 사용자가 감지되는 경우, 미확인 사용자의 영상 정보를 포함하는 제어화면(301)을 출력하도록 제어할 수 있다. 여기서, 영상 정보를 포함하는 제어화면(301)은 영상 정보의 변화량이 일정 기준 값 이상일 때의 적어도 하나의 이미지나, 동영상을 포함할 수 있다.
물론, 제어부(140)는 제어화면(301)에 경보 발생 명령을 입력 받는 아이콘을 영상 정보와 함께 출력하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(140)에서 제어신호가 입력되면, 단말기(300)는 영상 정보와 경보 발생 명령을 입력 받는 아이콘을 제어화면(301)에 출력할 수 있다. 사용자는 단말기(300)에서 하나의 화면으로 위험 상황이 외부 침입인지 확인할 수 있고, 위부 침입인 경우, 경보 발생 명령 아이콘을 통해 이동 로봇과 가전기기에 경보를 발생하는 명령을 입력할 수 있다.
제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 가전기기 및 이동 로봇 중 적어도 하나가 경보를 출력하도록 제어하도록 제어신호를 출력할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 이동 로봇 스스로 위험 상황을 판단하고, 스스로 또는/및 가정 내에 가전기기와 함께 침입자에게 경보를 출력할 수 있다. 여기서, 가전기기는 이동 로봇과 네트워크로 연결되나, 이동 로봇과 근거리 위치된 것을 의미한다.
구체적으로, 제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 출력부가 경보를 출력하도록 제어할 수 있다. 출력부에서 출력하는 경보는 소리 및 빛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 가전기기에 가전기기가 경보를 출력하도록 제어신호를 출력하고, 제어신호를 수신한 각 가전기기는 제어신호에서 제어 명령을 추출하여서, 각 제어신호에 대응하는 경보를 출력할 수 있다. 가전기기의 경보는 소리 및 빛 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각 가전기기에는 소리를 출력하는 스피커와 광원이 구비될 수 있다.
제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 단말기(300) 신호로부터 경보 발생 명령을 추출하고, 경보 발생 명령에 따라 이동 로봇 및 가전기기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 단말기(300)에 침입자의 정보를 전달하여서, 사용자가 단말기(300)를 보고 위험상황을 판단할 수 있게 하고, 단말기(300)를 통해서 가전기기 및 이동 로봇 중에 적어도 하나를 제어하는 명령을 추출할 수 있다.
이동 로봇은 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 이동 로봇의 제어권한을 불활성화 하거나, 사용자 등록 요청 명령을 불활성화 할 수 있다. 여기서, 제언권한을 불활성화 하는 것은 침입자가 이동 로봇의 입력부(171)를 통해 사용자 명령 또는 사용자 등록 요청 명령을 입력하더라도, 사용자의 명령을 실행하지 않는 것이다. 따라서, 이동 로봇이 침입자에 의해 조정되거나, 침입자가 사용자로 등록되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 사용자 명령이 입력되더라도, 사용자 명령에서 제어 명령을 추출하지 않고, 사용자 명령을 실행하지 않는다.
또한, 이동 로봇은 미확인 사용자가 등록된 사용자라고 판단되는 경우, 이동 로봇의 제어권한을 활성화 하거나, 사용자 등록 요청 명령을 활성화 할 수 있다. 여기서, 제언권한을 활성화 하는 것은 이동 로봇의 입력부(171)를 통해 사용자 명령 또는 사용자 등록 요청 명령을 입력하는 경우, 이동 로봇이 사용자의 명령을 실행하는 것이다.
이하, 도 10를 참고하여, 본 발명의 실시예들에 따른 이동 로봇(100)의 제어방법을 설명한다. 각 순서도들에서 서로 중복되는 내용은 동일한 도면 부호로 표기하고, 중복되는 설명은 생략한다.
제어방법은 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다. 본 발명은, 이동 로봇(100)의 제어방법이 될 수 있고, 제어방법을 수행하는 제어부(140)를 포함하는 이동 로봇(100)이 될 수도 있다. 본 발명은, 제어방법의 각 단계를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 될 수도 있고, 제어방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 될 수도 있다. '기록매체'는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 의미한다. 본 발명은, 하드웨어와 소프트웨어를 모두 포함하는 이동 로봇(100) 제어 시스템이 될 수도 있다.
제어방법의 순서도 도면들의 각 단계와 순서도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션(instruction)들에 의해 수행될 수 있다. 인스트럭션들은 범용 컴퓨터 또는 특수용 컴퓨터 등에 탑재될 수 있고, 인스트럭션들이 순서도 단계(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
또한, 몇 가지 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 10을 참고하면, 이동로봇의 제어 방법은, 홈 가드 모드의 설정을 위한 모드 입력 단계(미도시)를 포함한다. 모드 입력 단계에서, 홈 가드 모드의 On/Off 여부가 선택될 수 있다.
물론, 이동로봇의 제어 방법은 작업 수행 명령을 입력받는 명령 입력 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 명령 입력 단계에서, 사용자는 이동 로봇(100)에 제1 작업을 명령할 수 있다.
이동 로봇(100)의 제어방법은 홈 가드 모드가 On된 경우에만 수행된다. 이동 로봇(100)은 홈 가드 모드가 On인지 여부를 판단하고, 홈 가드 모드가 On 된 경우에만 이하의 단계를 실행할 수 있다(S111).
침입 감지 정보를 검출하는 단계(S113)에서, 이동 로봇(100)은 정해진 구역을 순찰하면서 침임 감지 정보를 검출하거나, 정해진 위치에서 침입 감지 정보를 검출할 수 있다. 일예로, 이동 로봇은 현관 주변에서 대기하면서, 현관 주변의 영상 및 소리 정보를 수집하고, 이를 저장부(150)에 저장할 수 있다. 여기서, 침입 감지 정보는 외부 침입이 의심되는 경우의 모든 정보들을 의미한다. 침입 감지 정보에는 미 확인 사용자의 특성 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 침입 감지 정보를 검출하는 단계(S113)에서, 이동 로봇은, 영상 정보에서 미확인 사용자의 특성 정보를 추출하고, 특성 정보를 기준으로 침입자인지 판단할 수 있다. 이동 로봇은 영상 정보의 변화를 감지하여서, 영상 정보의 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지하고, 사람이 존재한다고 판단되면 특성 정보를 추출할 수 있다.
침입 감지 정보를 전달하는 단계(S115)에서, 이동 로봇은 침입 감지 정보롤 바탕으로 위험상황 여부를 판단하고 위험 상황 인 경우에 위험상황에 대응되는 침입 감지 정보(제어 신호)를 단말기(300)에 전송한다. 구체적으로, 이동 로봇은 미확인 사용자 특성 정보와 기 등록된 사용자 특성 정보의 유사도가 기 설정된 기준 값 미만이면, 미확인 사용자를 침입자로 판단하고, 미확인 사용자 침입자로 판단되는 경우, 위험 상황으로 판단할 수 있다.
침입 감지 정보를 전달 받은 단말기(300)는 침임 감지 정보를 바탕으로 제어화면(301)을 생성할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같이 단말의 제어화면(301)에는 미확인 사용자의 얼굴 정보를 포함하는 특성 정보와, 경보 발생 명령을 입력받는 아이콘이 함께 표시될 수 있다.
이후, 단말기(300)는 사용자의 제어 명령을 입력 받을 수 있다(S119). 사용자의 제어명령은 다양한 입력부에 의해 입력 받을 수 있으나, 제어화면(301)을 통해 입력 받는 것이 바람직하다.
이후, 단말기(300)는 제어 명령을 단말기(300) 신호로 변환하고(S121), 단말기(300) 신호를 이동 로봇 및 가전기기 중 적어도 하나로 전송할 수 있다.
단말기(300)에서 단말기(300) 신호를 전송 받은 이동 로봇은 단말기(300)에서 전송된 단말기(300) 신호에서 경보 발생 명령을 추출한다(S125, S127).
이동 로봇은 경보 발생 명령에 따라 이동 로봇 및 가전기기 중 적어도 하나가 경보를 출력하도록 제어신호를 생성할 수 있다(S126, S128). 이동 로봇과 가전기기가 함께 경보를 출력하면 외부에서 침입한 사람에게 효과적으로 경보를 줄 수 있어, 침입자를 퇴출할 수 있는 이점이 존재한다.
100 : 이동 로봇 120 : 센싱부
140 : 제어부 160 : 주행부
170 : 커뮤니케이션 모듈 171 : 입력부
173 : 출력부 175 : 통신부
180 : 작업부 200 : 충전대
300 : 단말기

Claims (16)

  1. 이동 로봇 주변의 영상 정보를 획득하는 센싱부;
    상기 영상 정보를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 제어 신호를 상기 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 단말기에 전송하고, 상기 단말기로부터 단말기 신호를 수신하는 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보에서 미확인 사용자의 특성 정보를 추출하고, 상기 특성 정보를 기준으로 침입자인지 판단하는 이동 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 상기 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지하고, 사람이 존재한다고 판단되면 상기 특성 정보를 추출하는 이동 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보를 통해 사람의 존재여부를 감지하여서 사람이 존재한다고 판단되면 상기 특성 정보를 추출하는 이동 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특성 정보를 통해 상기 미확인 사용자 특성 정보를 추출하고, 추출된 미확인 사용자 특성 정보를 기 등록된 사용자 특성 정보와 비교하여 상기 침입자를 판단하는 이동 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미확인 사용자 특성 정보와 기 등록된 사용자 특성 정보의 유사도가 기 설정된 기준 값 미만이면, 상기 미확인 사용자를 상기 침입자로 판단하고,
    상기 미확인 사용자 특성 정보와 기 등록된 사용자 특성 정보의 유사도가 기 설정된 기준 값 이상이면, 상기 미확인 사용자를 등록된 사용자로 판단하는 이동 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기가 침입자를 알리는 화면을 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기가 상기 미확인 사용자의 특성 정보를 포함하는 제어 화면을 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제어 화면에 경보 발생 명령을 입력 받는 아이콘을 상기 영상 정보와 함께 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기 신호로부터 경보 발생 명령을 추출하고, 상기 경보 발생 명령에 따라 상기 이동 로봇을 제어하는 이동 로봇.
  10. 제1항에 있어서,
    시각적 또는 청각적으로 인지 가능한 경보를 출력하는 출력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 출력부가 경보를 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 제어 신호를 상기 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기에 전송하고,
    상기 제어부는,
    상기 미확인 사용자가 침입자라고 판단되는 경우, 상기 단말기 신호로부터 경보 발생 명령을 추출하고, 상기 경보 발생 명령에 따라 상기 이동 로봇 및 상기 가전기기 중 적어도 하나를 제어하는 이동 로봇.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경보 발생 명령을 입력 받는 경우, 상기 가전기기가 경보를 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  13. 제1항에 있어서,
    데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 단말기로부터 기 등록된 사용자 특성 정보를 전달받아 상기 저장부에 저장하는 이동 로봇.
  14. 제1항에 있어서,
    데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    사용자 입력 명령이 입력되면 상기 영상 정보에서 특성 정보를 추출하고, 상기 저장부에 상기 사용자의 특성 정보를 저장하는 이동 로봇.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    홈가드 명령이 입력되면 상기 영상 정보에서 미확인 사용자의 특성 정보를 추출하고, 상기 특성 정보를 기준으로 침입자인지 판단하는 이동 로봇.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 특성 정보는,
    사용자의 성별 정보, 연령 정보, 얼굴 정보 중 적어도 하나를 포함하는 이동 로봇.
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