KR20210123932A

KR20210123932A - 로봇청소기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20210123932A
Application number: KR1020200041799A
Authority: KR
Inventors: 전우찬; 조성범
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-04-06
Filing date: 2020-04-06
Publication date: 2021-10-14
Also published as: WO2021206267A1

Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 로봇 청소기는 로봇 청소기의 외관을 형성하는 본체, 상기 본체에 구비되어 상기 로봇 청소기를 주행시키는 주행부, 상기 본체에 구비되어 청소 구역에 대한 맵(MAP)이 저장되는 저장부, 상기 본체에 구비되어 소정의 흡입력으로 청소를 수행하는 흡입부, 상기 본체에 구비되어 상기 본체가 상기 청소 구역을 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 청소 구역 중 상기 본체가 위치하는 지점을 포함하는 일부 구역을 현재 청소 영역으로 설정하고, 상기 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하여, 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로 또는 상기 제2 주행 경로를 주행하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇청소기 및 그 제어방법 {A robot cleaner a control method thereof}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로서, 상기 로봇 청소기의 주행 경로를 결정하는 방법 및 상기 주행 경로를 따라 주행하며 청소를 수행하는 로봇 청소기에 대한 것이다.

일반적으로 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 만들어 지고 있다.

상기 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하면서 청소하는 기능을 수행한다.

이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 회피할 수 있는 장애물 감지센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.

이러한 로봇청소기에는 한국특허공개번호 10-2010-0098997에서 개시된 바와 같이, 외관을 형성하며 먼지 또는 이물질이 흡입되는 흡입구를 구비하는 케이싱과, 상기 케이싱에 마련되는 바퀴와, 상기 바퀴를 구동시키는 구동모터, 먼지 및 이물질을 집진하는 집진통, 집진통과 연결되는 흡입모터 등이 마련된다.

이러한 로봇청소기는 스스로 주행하면서 청소 영역을 감지하고 이렇게 감지된 데이터를 기초로 하여 청소 지도를 작성하였다. 그런데, 종래의 로봇청소기에서는 청소 모드에 관계없이 처음 청소를 시작한 방향으로 계속하여 주행하면서 청소를 진행하였으므로, 각 청소 모드가 가진 장점을 효과적으로 발휘할 수 없는 문제점이 있었다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 청소 모드에 따라 청소기의 주행 경로를 달리하여 각 청소 모드가 가진 장점을 효과적으로 발휘할 수 있는 로봇 청소기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 각 청소 모드의 특성을 극대화하여 보다 꼼꼼하게 청소를 수행 수 있는 로봇 청소기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 본체, 상기 본체에 구비되어 상기 로봇 청소기를 주행시키는 주행부, 상기 본체에 구비되어 청소 구역에 대한 맵(MAP)이 저장되는 저장부, 상기 본체에 구비되어 소정의 흡입력으로 청소를 수행하는 흡입부, 상기 본체에 구비되어 상기 본체가 상기 청소 구역을 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 청소 구역 중 상기 본체가 위치하는 지점을 포함하는 일부 구역을 현재 청소 영역으로 설정하고, 상기 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하여, 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로 또는 상기 제2 주행 경로를 주행하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 자율 주행하는 로봇 청소기의 제어 방법에 있어서, 청소 구역에 대한 맵(MAP)을 인식하는 단계, 상기 청소 구역 중 상기 로봇 청소기의 본체가 위치하는 지점을 포함하는 일부 구역을 현재 청소 영역으로 설정하는 단계, 상기 현재 청소 영역에서 적용할 청소 모드를 선택하는 단계, 상기 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하는 단계, 및 상기 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로 또는 상기 제2 주행 경로로 주행하며 청소를 수행하는 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법을 제공한다.

일 실시예에서, 로봇 청소기는 본체에 구비된 통신부를 통하여 청소 구역에 대한 맵의 정보를 외부 디바이스로부터 수신할 수 있다. 로봇 청소기는 상기 통신부를 통하여 외부 디바이스에게 상기 청소 구역에 대한 맵의 정보를 송신할 수도 있다.

일 실시예에서, 로봇 청소기의 제어부는 청소 구역 상 로봇 청소기 본체의 현재 위치를 인식하여, 로봇 청소기 본체가 현재 위치한 장소를 현재 청소 영역으로 설정할 수 있다.

일 실시예에서, 로봇 청소기의 제어부는 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하여, 로봇 청소기가 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로 또는 상기 제2 주행 경로를 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 주행 경로는 현재 청소 영역에서 제1 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함할 수 있으며, 제2 주행 경로는 현재 청소 영역에서 제2 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 수직일 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 청소기의 제어부는, 제1 청소 모드에서 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 경로로 상기 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 청소기의 제어부는, 제2 청소 모드에서 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은 경로로 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부는 제2 청소 모드에서 본체가 직진 주행하는 동안에는 제1 흡입력으로 청소하도록 흡입부를 제어하고, 본체가 주행 방향을 전환하는 동안에는 제2 흡입력으로 청소하도록 흡입부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제2 흡입력은 상기 제1 흡입력 보다 높을 수 있다.

일 실시예에서 제어부는 제1 청소 모드와 제2 청소 모드에서 각각 다른 주행 경로를 선택하여 주행할 수 있다.

일 실시예에서, 로봇 청소기는 현재 청소 영역을 주행하면서 영역 정보를 인식하는 센서부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부는 센서부를 통해 인식되는 영역 정보를 저장부에 저장된 청소 구역에 대한 맵(MAP)에 업데이트하여 저장부에 저장할 수 있다.

일 실시예에서, 로봇 청소기는 본체에 구비되어 외부 디바이스와 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 통신부는 외부 디바이스로부터 청소 구역에 대한 맵(MAP)의 정보를 수신하거나, 외부 디바이스에게 청소 구역에 대한 맵(MAP)의 정보를 송신할 수 있다.

위와 같은 본 발명에 따른 청소기에 따르면, 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 쪽으로 주행하며 청소하게 되면, 장애물(벽) 감지로 인한 회피 모션이 줄어들기 때문에 청소 시간 단축에 도움이 된다.

또한, 본 발명에 따른 청소기에 따르면, 주행 방향을 전환하는 횟수가 더 많은 쪽으로 주행하며 청소하게 되면, 장애물(벽)을 더 많이 만나게 되어 구석진 부분의 청소를 더 꼼꼼하게 할 수 있다.

즉, 각 청소 모드에 최적화된 주행 경로 설정을 통해 청소 효율성을 개선할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 로봇 청소기가 일정 구역 내에서 주행할 경우, 그 주행 경로를 나타내는 개념도이다.
도 4는 로봇 청소기가 전체 청소 구역 내 각각의 청소 영역에서 주행하는 경우, 그 주행 경로를 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 일정 구역 내에서 주행할 경우, 그 주행 경로를 나타내는 개념도이다.
도 6내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 전체 청소 구역 내 각각의 청소 영역에서 주행하는 경우, 그 주행 경로를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 청소기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 청소기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 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.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 일 예를 보인 사시도이다.

참고로, 본 명세서에서는 이동 로봇, 로봇 청소기 및 자율 주행을 수행하는 청소기가 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 로봇 청소기(1)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 여기서 말하는 바닥의 청소에는, 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.

한편, 청소기 본체(100)에는 로봇 청소기(1)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 청소기 본체(100)의 저면부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.

도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

먼저 도 2을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)는 제어부(110)와, 상기 제어부(110)에 연결되는 흡입부(120), 주행부(130), 센서부(140), 저장부(150), 그리고 커뮤니케이션부(160)등을 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 구성요소들은 로봇 청소기(1)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 로봇 청소기(1)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. 이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.

먼저 흡입부(120)는 청소기 본체(100)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치되어, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어진다. 상기 일측은 상기 청소기 본체(100)가 정방향으로 주행하는 측, 즉 청소기 본체(100)의 앞쪽이 될 수 있다.

흡입부(120)는 흡입구를 포함할 수 있으며, 먼지 흡입을 위한 공기 압력차를 생성하기 위한 모터, 회전날개를 포함할 수 있다. 또한 필터 등을 포함하여 흡입된 먼지 등이 청소기 외부로 다시 배출되지 않도록 할 수 있다.

주행부(130)는 적어도 하나의 구동륜을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 구동륜은 연결된 구동 모터에 의해 상기 제어부(110)의 제어에 따라 로봇 청소기(1)가 회전 및 직진 운동을 할 수 있도록 형성될 수 있다.

한편, 센서부(140)는, 외부 신호 감지 센서, 전방 감지 센서, 낭떠러지 감지 센서, 2차원 카메라 센서 및 3차원 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외부 신호 감지 센서는 이동 로봇의 외부 신호를 감지할 수 있다. 외부 신호 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor) 등일 수 있다.

한편, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 전방, 구체적으로 이동 로봇의 측면 외주면을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있다. 전방 감지 센서는 이동 로봇의 적어도 일 측면에 위치하여, 전방의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 전방 감지 센서는 이동 로봇의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 검출 정보를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 즉, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(110)에 전달할 수 있다.

전방 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있고, 이동 로봇은 전방 감지 센서로 한 가지 종류의 센서를 사용하거나 필요에 따라 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있다.

일 예로, 초음파 센서는 일반적으로 원거리의 장애물을 감지하는 데에 주로 사용될 수 있다. 초음파 센서는 발신부와 수신부를 구비하여, 제어부(110)는 발신부를 통해 방사된 초음파가 장애물 등에 의해 반사되어 수신부에 수신되는 지의 여부로 장애물의 존부를 판단하고, 초음파 방사 시간과 초음파 수신 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 발신부에서 방사된 초음파와, 수신부에 수신되는 초음파를 비교하여, 장애물의 크기와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 수신부에 더 많은 초음파가 수신될수록, 장애물의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수(일 예로, 5개)의 초음파 센서가 이동 로봇의 전방 측면에 외주면을 따라 설치될 수 있다. 이때, 바람직하게 초음파 센서는 발신부와 수신부가 교대로 이동 로봇의 전면에 설치될 수 있다.

한편, 전방 감지 센서는, 전술한 바와 같이, 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있고, 이에 따라, 전방 감지 센서는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서 등 중 어느 한 가지 종류의 센서를 사용할 수 있다.

일 예로, 전방 감지 센서는 초음파 센서 이외에 다른 종류의 센서로 적외선 센서를 포함할 수 있다.

적외선 센서는 초음파 센서와 함께 이동 로봇의 외주면에 설치될 수 있다. 적외선 센서 역시, 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 즉, 적외선 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(110)에 전달한다. 따라서, 이동 로봇은 본체가 장애물과의 충돌없이 특정 영역 내에서 이동할 수 있다.

한편, 낭떠러지 감지 센서(또는 클리프 센서(Cliff Sensor))는, 다양한 형태의 광 센서를 주로 이용하여, 이동 로봇의 본체를 지지하는 바닥의 장애물을 감지할 수 있다.

한편, 2차원 카메라 센서는, 이동 로봇의 일면에 구비되어, 이동 중 본체 주변과 관련된 이미지 정보를 획득한다.

옵티컬 플로우 센서(Optical Flow Sensor)는, 센서 내에 구비된 이미지 센서로부터 입력되는 하방 영상을 변환하여 소정 형식의 영상 데이터를 생성한다. 생성된 영상 데이터는 저장부(150)에 저장될 수 있다.

또한, 하나 이상의 광원이 옵티컬 플로우 센서에 인접하여 설치될 수 있다. 하나 이상의 광원은, 이미지 센서에 의해 촬영되는 바닥면의 소정 영역에 빛을 조사한다. 즉, 이동 로봇이 바닥면을 따라 특정 영역을 이동하는 경우에, 바닥면이 평탄하면 이미지 센서와 바닥면 사이에는 일정한 거리가 유지된다. 반면, 이동 로봇이 불균일한 표면의 바닥면을 이동하는 경우에는 바닥면의 요철 및 장애물에 의해 일정 거리 이상 멀어지게 된다. 이때 하나 이상의 광원은 조사되는 빛의 양을 조절하도록 제어부(110)에 의해 제어될 수 있다. 상기 광원은 광량 조절이 가능한 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 등일 수 있다.

옵티컬 플로우 센서를 이용하여, 제어부(110)는 이동 로봇의 미끄러짐과 무관하게 이동 로봇의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(110)은 옵티컬 플로우 센서에 의해 촬영된 영상 데이터를 시간에 따라 비교 분석하여 이동 거리 및 이동 방향을 산출하고, 이를 근거로 이동 로봇의 위치를 산출할 수 있다. 옵티컬 플로우 센서를 이용하여 이동 로봇의 하방에 대한 이미지 정보를 이용함으로써, 제어부(110)는 다른 수단에 의해 산출한 이동 로봇의 위치에 대하여 미끄러짐에 강인한 보정을 할 수 있다.

3차원 카메라 센서는 이동 로봇의 본체 일면 또는 일부분에 부착되어, 상기 본체의 주위와 관련된 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.

즉, 3차원 카메라 센서는 이동 로봇과 피촬영 대상체의 원근거리를 산출하는 3차원 뎁스 카메라(3D Depth Camera)일 수 있다.

구체적으로, 3차원 카메라 센서는 본체의 주위와 관련된 2차원 영상을 촬영할 수 있으며, 촬영된 2차원 영상에 대응되는 복수의 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.

일 실시예에서 3차원 카메라 센서는 기존의 2차원 영상을 획득하는 카메라를 2개 이상 구비하여, 상기 2개 이상의 카메라에서 획득되는 2개 이상의 영상을 조합하여, 3차원 좌표 정보를 생성하는 스테레오 비전 방식으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 실시예에 따른 3차원 카메라 센서는 본체의 전방을 향해 하측으로 제1 패턴의 광을 조사하는 제1 패턴 조사부와, 상기 본체의 전방을 향해 상측으로 제2 패턴의 광을 조사하는 제2 패턴 조사부 및 본체의 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부를 포함할 수 있다. 이로써, 상기 영상 획득부는 상기 제1 패턴의 광과 상기 제2 패턴의 광이 입사된 영역의 영상을 획득할 수 있다.

또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 적외선 패턴을 조사하는 적외선 패턴 방출부를 구비하고, 적외선 패턴 방출부에서 조사된 적외선 패턴이 피촬영 대상체에 투영된 모양을 캡쳐함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 IR(Infra Red) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.

또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 빛을 방출하는 발광부를 구비하고, 발광부에서 방출되는 레이저 중 피촬영 대상체로부터 반사되는 일부를 수신하며, 수신된 레이저를 분석함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 TOF(Time of Flight) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.

구체적으로, 위와 같은 3차원 카메라 센서의 레이저는 적어도 일방향으로 연장된 형태의 레이저를 조사하도록 구성된다. 일 예에서, 상기 3차원 카메라 센서는 제1 및 제2 레이저를 구비할 수 있으며, 상기 제1 레이저는 서로 교차하는 직선 형태의 레이저를 조사하고, 제2 레이저는 단일의 직선 형태의 레이저를 조사할 수 있다. 이에 따르면, 최하단 레이저는 바닥 부분의 장애물을 감지하는 데에 이용되고, 최상단 레이저는 상부의 장애물을 감지하는 데에 이용되며, 최하단 레이저와 최상단 레이저 사이의 중간 레이저는 중간 부분의 장애물을 감지하는데에 이용된다.

저장부(150)는 상기 로봇 청소기(1)의 구동 및 동작을 위한 다양한 데이터들을 포함할 수 있다. 상기 저장부(150)는 상기 로봇 청소기(1)가 자율 주행하기 위한 소프트웨어 및 관련된 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한 상기 센서부(140)에서 센싱되는 각각의 데이터들이 저장될 수 있으며, 사용자가 선택한 다양한 설정들, 예를 들어 청소 예약 시각, 청소 모드 등에 대한 설정 정보 등을 포함할 수 있다.

상기 저장부(150)는 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 상기 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지할 수 있는 저장 장치로서, 일 예로, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등일 수 있다.

제어부(110)는 배터리의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 충전대로 이동하도록 제어하여, 충전대로부터 충전 전류를 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 출력부(162)은 제어부(110)에 의해 상기 배터리 잔량을 화면에 표시할 수 있다.

제어부(110)는, 인공 지능 기술에 기반하여 정보들을 처리하는 역할을 수행하는 것으로, 정보의 학습, 정보의 추론, 정보의 지각, 자연 언어의 처리 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

제어부(110)는 머신 러닝(machine running) 기술을 이용하여, 청소기 내에 저장된 정보, 이동 단말기 주변의 환경 정보, 통신 가능한 외부 저장소에 저장된 정보 등 방대한 양의 정보(빅데이터, big data)를 학습, 추론, 처리 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 상기 머신 러닝 기술을 이용하여 학습된 정보들을 이용하여, 실행 가능한 적어도 하나의 청소기의 동작을 예측(또는 추론)하고, 상기 적어도 하나의 예측된 동작들 중 실현성이 가장 높은 동작이 실행되도록 청소기를 제어할 수 있다.

제어부(110)는 외부의 서버 또는 메모리에 저장된 트레이닝 데이터를 이용하며, 소정의 물체를 인식하기 위한 특징을 검출하는 학습 엔진을 탑재할 수 있다. 이때, 물체를 인식하기 위한 특징에는 물체의 크기, 형태 및 음영 등을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제어부(110)는 청소기에 구비된 카메라를 통해 획득된 영상 중 일부를 학습 엔진에 입력하면, 상기 학습 엔진은 입력된 영상에 포함된 적어도 하나의 사물 또는 생명체를 인식할 수 있다.

이와 같이, 학습 엔진을 청소기의 주행에 적용하는 경우, 제어부(110)는 청소기의 주행에 방해되는 의자 다리, 선풍기, 특정 형태의 발코니 틈과 같은 장애물이 청소기 주변에 존재하는지 여부를 인식할 수 있으므로, 청소기 주행의 효율 및 신뢰도를 높일 수 있다.

한편, 위와 같은 학습 엔진은 제어부(110)에 탑재될 수도 있고, 외부 서버에 탑재될 수도 있다. 학습 엔진이 외부 서버에 탑재된 경우, 제어부(110)는 분석의 대상인 적어도 하나의 영상을 상기 외부 서버로 전송하도록 통신부(163)를 제어할 수 있다.

외부 서버는 청소기로부터 전송받은 영상을 학습 엔진에 입력함으로서, 해당 영상에 포함된 적어도 하나의 사물 또는 생명체를 인식할 수 있다. 아울러, 외부 서버는 인식결과와 관련된 정보를 다시 청소기로 전송할 수 있다. 이때, 인식결과와 관련된 정보는 분석의 대상인 영상에 포함된 객체의 개수, 각 개체의 이름과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

한편, 입력부(161)는 사용자로부터 로봇 청소기에 대한 각종 제어 명령을 입력받는다. 입력부(161)는 하나 이상의 버튼을 포함할 수 있고, 예를 들어, 입력부(161)는 확인버튼, 설정버튼 등을 포함할 수 있다. 확인버튼은 감지 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 맵 정보를 확인하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이고, 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이다.

또한, 입력부(161)는 이전 사용자 입력을 취소하고 다시 사용자 입력을 받기 위한 입력재설정버튼, 기 설정된 사용자 입력을 삭제하기 위한 삭제버튼, 작동 모드를 설정하거나 변경하는 버튼, 충전대로 복귀하도록 하는 명령을 입력받는 버튼 등을 포함할 수 있다.

또한, 입력부(161)는 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력부(161)는 출력부(162)와 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다.

한편, 출력부(162)는, 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력부(162)는 배터리 상태 또는 주행 방식 등을 화면에 표시할 수 있다.

또한, 출력부(162)는, 센서부(140)가 검출한 이동 로봇 내부의 상태 정보, 예를 들어 이동 로봇에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 출력할 수 있다. 또, 출력부(162)는 센서부(140)가 검출한 외부의 상태 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 출력부(162)는 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.

출력부(162)는, 제어부(110)에 의해 수행되는 이동 로봇의 동작 과정 또는 동작 결과를 청각적으로 출력하는 음향 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(162)는 제어부(110)에 의해 생성된 경고 신호에 따라 외부에 경고음을 출력할 수 있다.

한편, 통신부(163)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 기기(본 명세서에서는 "가전 기기"라는 용어와 혼용하기로 한다)와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다.

통신부(163)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 타 기기는 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치이면 어느 것이어도 무방하며, 일 예로, 공기 조화 장치, 난방 장치, 공기 정화 장치, 전등, TV, 자동차 등과 같은 장치일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 문, 창문, 수도 밸브, 가스 밸브 등을 제어하는 장치 등일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 온도, 습도, 기압, 가스 등을 감지하는 센서 등 일 수 있다.

도 3에서는 청소 영역 내에서 청소를 수행하는 로봇 청소기의 주행 경로에 관한 일 실시예가 설명된다.

도3을 참조하면, 로봇 청소기는 청소 영역 내 한 쪽 벽면과 그 맞은 편 벽면 사이를 반복적으로 왕복하면서 주행할 수 있다. 즉, 로봇 청소기의 제어부는 로봇 청소기가 주행 중 벽면을 만나면 주행방향을 반대로 전환하여 그 맞은 편 벽면을 향해 주행하도록 주행부를 제어함으로써, 로봇 청소기가 청소 영역 내 모든 면적을 빠짐없이 청소할 수 있도록 제어할 수 있다.

또한 도3을 참조하면, 로봇 청소기의 주행 경로는 한 쪽 벽면과 그 맞은 편 벽면 사이를 왕복하는 지그재그 패턴을 나타낼 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기는 일정한 방향으로 반복적으로 왕복하는 지그재그 패턴의 주행 경로를 가질 수 있다.

또한, 로봇 청소기의 제어부는 청소 영역을 주행하기 전, 청소 영역 내에서 어떤 방향으로 왕복 주행할 것인지 결정하여 미리 주행 경로를 설정할 수 있다. 이러한 주행 경로는 사전에 사용자가 로봇 청소기의 입력부를 통하여 제어부에 입력할 수 있다. 또한 사용자는 외부 디바이스를 통해 로봇 청소기의 주행 경로를 입력할 수 있다.

도4에서는 청소 구역(400) 내에서 청소를 수행하는 로봇 청소기의 주행 경로에 관한 일 실시예가 설명된다.

도4를 참조하면, 로봇 청소기의 제어부는 청소 구역에 대한 맵(400)을 인식할 수 있다. 청소 구역에 대한 맵(400)은 전체 청소 구역에 대한 정보가 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 로봇 청소기(1)는 본체에 구비된 통신부를 통하여 청소 구역에 대한 맵(400)의 정보를 외부 디바이스로부터 수신할 수 있다. 이러한 맵 정보는 외부 디바이스에 저장된 것일 수 있다. 한편, 로봇 청소기(1)는 상기 통신부를 통하여 외부 디바이스에게 상기 청소 구역에 대한 맵의 정보를 송신할 수도 있다.

제어부는 청소명령이 입력되면, 맵 상의 위치와 이동 로봇의 현재위치가 일치하는지 여부를 판단한다. 청소명령은 리모컨, 입력부 또는 외부 단말로부터 입력될 수 있다.

로봇 청소기의 제어부는 청소 구역을 복수의 청소 영역(410, 430)으로 분할하여 인식할 수 있다. 또한 로봇 청소기의 제어부는 청소 구역 상 로봇 청소기 본체(100)의 현재 위치를 인식하여, 로봇 청소기 본체(100)가 현재 위치한 장소를 현재 청소 영역(410)으로 설정할 수 있다.

제어부는 현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우, 또는 현재 위치를 확인할 수 없는 경우, 현재 위치를 인식하여 이동 로봇(100)의 현재 위치를 복구한 한 후, 현재 위치를 바탕으로 현재 청소 영역을 설정할 수 있다. 현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우 또는 현재 위치를 확인할 수 없는 경우, 제어부(110)은 카메라부(141)로부터 입력되는 획득영상을 분석하여 맵을 바탕으로 현재 위치를 추정할 수 있다.

도4를 참조하면, 로봇 청소기는 현재 청소 영역 내 한 쪽 벽면과 그 맞은 편 벽면 사이를 반복적으로 왕복하면서 주행할 수 있다. 로봇 청소기의 제어부는 로봇 청소기가 주행 중 벽면을 만나면 주행 방향을 반대로 전환하여 그 맞은 편 벽면을 향해 주행하도록 주행부를 제어함으로써, 로봇 청소기가 현재 청소 영역 내 모든 면적을 빠짐없이 청소할 수 있도록 제어할 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기의 주행 경로(420)는 현재 청소 영역의 외곽을 이루는 벽면 중 한 벽면과 그 맞은 편 벽면 사이를 왕복하는 지그재그 패턴을 나타낼 수 있다.

도4를 참조하면, 로봇 청소기는 청소를 시작한 방향으로 계속하여 왕복 주행하며 전체 청소 구역을 주행할 수 있다. 즉, 현재 청소 영역(410)에서 특정 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴 주행을 하면서 청소를 수행하고, 다른 청소 영역(430)에서 상기 특정 방향과 같은 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴 주행을 할 수 있다. 여기서 상기 특정 방향은 사용자에 의해 미리 설정된 방향일 수 있다.

로봇 청소기는 복수의 청소 모드를 가질 수 있다. 이 경우, 각각의 청소 모드는 본체의 주행 속도, 흡입부의 흡입력, 벽면 밀착 정도 등에서 차이점을 가질 수 있다.

이하의 도5에서는 본 발명에 따른, 청소 영역 내에서 청소를 수행하는 로봇 청소기의 주행 경로에 관한 일 실시예가 설명된다.

도5에 도시된 것과 같이, 로봇 청소기는 청소 영역 내 한 쪽 벽면과 그 맞은 편 벽면 사이를 반복적으로 왕복하면서 주행할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)은 청소 영역에서 제1 주행 경로(520) 및 제2 주행 경로(530)를 설정하여, 로봇 청소기의 본체(100)가 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로(520) 또는 상기 제2 주행 경로(530)를 주행하도록 상기 주행부(130)를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 청소 영역의 외곽을 이루는 벽면에 도달하면 주행방향을 역방향으로 전환하도록 상기 제1 주행 경로 및 상기 제2 주행 경로를 설정할 수 있다.

또한, 제1 주행 경로는 청소 영역에서 제1 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함할 수 있으며, 제2 주행 경로는 상기 현재 청소 영역에서 제2 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 주행 경로 및 상기 제2 주행 경로는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 이 경우, 사용자는 선호하는 주행 경로를 미리 설정할 수 있다. 상기 주행 경로에 관한 사용자의 명령은 로봇 청소기의 입력부(161)를 통해 입력될 수 있다. 또한, 사용자는 복수의 외부 디바이스를 통해 상기 주행 경로에 관한 명령을 유선 또는 무선으로 로봇 청소기에 송신할 수 있으며, 로봇 청소기는 통신부(163)를 통해 상기 명령을 수신할 수 있다.

도 6및 도7에서는, 로봇 청소기(1)가 청소 모드에 따라 다양한 주행 경로를 설정하고, 상기 주행 경로를 주행하며 청소를 수행하는 일 실시예가 설명된다.

도6을 참조하면, 로봇 청소기(1)의 제어부(110)는 청소 구역에 대한 맵(600)을 인식할 수 있다. 청소 구역에 대한 맵(600)은 전체 청소 구역에 대한 정보가 포함될 수 있다. 제어부(110)는 청소명령이 입력되면, 맵 상의 위치와 이동 로봇의 현재 위치가 일치하는지 여부를 판단한다. 청소명령은 리모컨, 입력부 또는 외부 단말로부터 입력될 수 있다.

로봇 청소기의 제어부(110)는 청소 구역을 복수의 청소 영역으로 분할하여 인식할 수 있다. 또한 로봇 청소기의 제어부(110)는 청소 구역 상 로봇 청소기 본체(100)의 현재 위치를 인식하여, 로봇 청소기 본체(100)가 현재 위치한 장소를 현재 청소 영역(610)으로 설정할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)은 현재 청소 영역(610)에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하여, 로봇 청소기의 본체(100)가 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로 또는 상기 제2 주행 경로를 주행하도록 주행부(130)를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 로봇 청소기(1)는 복수의 청소 모드를 가질 수 있다. 상기 복수의 청소 모드는 제1 청소 모드 및 제2 청소 모드를 포함할 수 있다. 이 경우, 각각의 청소 모드는 본체의 주행 속도, 흡입부의 흡입력, 주행시 벽면 밀착 정도 등에서 차이점을 가질 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1)는 제1 청소 모드로 주행하는 경우 제2 청소 모드일 때보다 더욱 빠르게 주행할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)은 제1 청소 모드로 본체(100)가 청소를 수행하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(110)는 제1 주행 경로 또는 제2 주행 경로로 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 제어부(110)는 설정된 주행 경로를 따라 본체가 주행하는 동안, 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수를 계산할 수 있다. 이 경우, 상기 주행 방향을 전환하는 횟수에는 상기 본체가 벽면에 도달하면 본체 정면 기준 좌우 소정의 각도로 주행 방향을 전환하는 경우가 포함될 수 있다. 또한, 상기 주행 방향을 전환하는 횟수에는 상기 본체가 통과하지 못하는 기둥, 가구, 기타 장애물에 도달하면 본체 정면 기준 좌우 소정의 각도로 주행 방향을 전환하는 경우가 포함될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 제어부(110) 복수의 주행 경로 각각에 대하여, 상기 본체가 해당 주행 경로에 따라 주행하는 동안 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수를 계산하여 비교할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 본체가 제1 주행 경로를 따라 주행하는 동안 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수와, 상기 본체가 제2 주행 경로를 따라 주행하는 동안 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수를 비교하여, 어느 주행 경로가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은지 판단할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 제어부(110)는, 제1 청소 모드에서 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 경로로 상기 본체가 주행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 제어부(110)는, 제2 청소 모드에서 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은 경로로 상기 본체가 주행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.

이하에서는 도6을 참조하여 본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 주행 경로를 기술한다.

본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 제어부(110)는 는 청소 구역에 대한 맵(600)을 인식할 수 있다. 로봇 청소기의 제어부(110)는 청소 구역을 복수의 청소 영역으로 분할하여 인식할 수 있다. 또한 로봇 청소기의 제어부(110)는 청소 구역 상 로봇 청소기 본체(100)의 현재 위치를 인식하여, 로봇 청소기 본체(100)가 현재 위치한 장소를 현재 청소 영역(610)으로 설정할 수 있다.

제어부(110)은 현재 청소 영역(610)에서 제1 주행 경로(620) 및 제2 주행 경로를 설정할 수 있다. 이 경우, 제어부(110)은 현재 청소 영역의 외곽을 이루는 벽면에 도달하면 주행방향을 역방향으로 전환하도록 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하고, 제1 주행 경로는 현재 청소 영역에서 제1 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함하며, 제2 주행 경로는 현재 청소 영역에서 제2 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함할 수 있다.

제어부(110) 복수의 주행 경로 각각에 대하여, 상기 본체가 해당 주행 경로에 따라 주행하는 동안 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수를 계산하여 비교할 수 있다. 제어부(110)는, 제1 청소 모드에서 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 경로로 상기 본체가 주행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 현재 청소 영역(610)는 가로가 더 긴 직사각형 형태를 가질 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 청소를 시작하기 전, 상기 직사각형의 가로 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴의 제1 주행 경로 및 직사각형의 세로 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴의 제2 주행 경로를 설정할 수 있다. 제어부(110)는 본체가 제1 주행 경로 또는 제2 주행 경로를 따라 주행할 경우, 주행 방향을 바꾸는 횟수를 비교하여 제1 주행 경로를 따라 주행할 경우 보다 적은 횟수로 방향 전환을 하게 됨을 인식할 수 있다. 이에 따라, 제어부(110)는 제1 청소 모드에서 청소를 수행할 경우, 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 제1 주행 경로를 따라 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

이하에서는 도7을 참조하여 본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 주행 경로를 기술한다.

본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 제어부(110)는 는 청소 구역에 대한 맵(700)을 인식할 수 있다. 로봇 청소기의 제어부(110)는 청소 구역을 복수의 청소 영역으로 분할하여 인식할 수 있다. 또한 로봇 청소기의 제어부(110)는 청소 구역 상 로봇 청소기 본체(100)의 현재 위치를 인식하여, 로봇 청소기 본체(100)가 현재 위치한 장소를 현재 청소 영역(710)으로 설정할 수 있다.

제어부(110)은 현재 청소 영역(710)에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로(720)를 설정할 수 있다. 이 경우, 제어부(110)은 현재 청소 영역의 외곽을 이루는 벽면에 도달하면 주행방향을 역방향으로 전환하도록 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하고, 제1 주행 경로는 현재 청소 영역에서 제1 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함하며, 제2 주행 경로는 현재 청소 영역에서 제2 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함할 수 있다.

제어부(110) 복수의 주행 경로 각각에 대하여, 상기 본체가 해당 주행 경로에 따라 주행하는 동안 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수를 계산하여 비교할 수 있다. 제어부(110)는, 제2 청소 모드에서 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은 경로로 상기 본체가 주행하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 현재 청소 영역(710)는 가로가 더 긴 직사각형 형태를 가질 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 청소를 시작하기 전, 상기 직사각형의 가로 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴의 제1 주행 경로 및 직사각형의 세로 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴의 제2 주행 경로(720)를 설정할 수 있다. 제어부(110)는 본체가 제1 주행 경로 또는 제2 주행 경로(720)를 따라 주행할 경우, 주행 방향을 바꾸는 횟수를 비교하여 제2 주행 경로를 따라 주행할 경우 보다 많은 횟수로 방향 전환을 하게 됨을 인식할 수 있다. 이에 따라, 제어부(110)는 제2 청소 모드에서 청소를 수행할 경우, 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은 제2 주행 경로를 따라 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 제2 청소 모드에서 본체가 직진 주행하는 동안에는 제1 흡입력으로 청소하도록 흡입부를 제어하고, 본체가 주행 방향을 전환하는 동안에는 제2 흡입력으로 청소하도록 상기 흡입부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제2 흡입력은 상기 제1 흡입력 보다 높을 수 있다. 이에 따라 로봇 청소기는 본체가 방향을 전환하는 곳인 현재 청소 영역의 벽면과 바닥이 만나는 부분에서 먼지를 더욱 강하게 흡입하여 보다 꼼꼼히 청소할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 제2 청소 모드에서 벽면을 보다 많이 만나는 주행 경로를 따라 주행하면서 청소를 더 꼼꼼히 할 수 있는 효과를 가진다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 현재 청소 영역을 주행하면서 센서부를 통해 주행 중인 영역에 관한 정보를 인식 할 수 있다. 상기 영역에 관한 정보는 장애물의 유무, 벽면 배치 구조, 해당 영역 바닥의 재질 등 다양한 정보를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 인식되는 영역 정보를 저장부에 저장된 청소 구역에 대한 맵(MAP)에 업데이트하여 상기 저장부에 다시 저장할 수 있다.

이하에서는 도8을 참조하여 본 발명에 따른 로봇 청소기(1)의 주행 경로를 기술한다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 본체의 현재 위치를 인식하여, 본체가 위치하는 지점을 포함하는 일부 구역을 현재 청소 영역으로 설정할 수 있다.

제어부(110)는 현재 청소 영역에서 적용할 청소 모드를 설정할 수 있다. 또는, 사용자는 복수의 청소 영역 각각에 대하여 적용할 청소 모드를 미리 설정할 수 있다. 이 경우, 제어부(110)는 기존에 입력된 사용자의 명령에 따라 현재 청소 영역에서 적용할 청소 모드를 설정할 수 있다.

제어부(110)는 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하고, 결정된 청소 모드에 따라 제1 주행 경로 또는 제2 주행 경로에 맞춰 본체가 주행할 수 있도록 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 현재 청소 영역(810)에서 제1 청소 모드로 청소를 수행할 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 전술한 주행 경로 결정 방법을 통해 벽면에 마주치는 횟수가 더 적은 제1 주행 경로(820)로 주행할 것을 결정하고, 상기 제1 주행 경로(820)로 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 현재 청소 영역을 주행을 마치면, 주행 중 인식된 영역 정보를 저장부에 저장하고, 다른 영역으로 이동할 수 있다.

제어부(110)는 현재 청소 영역 외 다른 청소 영역으로 이동 후에는 다시 해당 영역에 관한 정보를 이용하여 복수의 주행 경로를 설정할 수 있다. 이 경우, 다른 청소 영역에서는 청소를 이미 마친 현재 청소 영역과는 다른 방향으로 복수의 주행 경로를 설정할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 다른 청소 영역(830)에서는 제2 청소 모드로 청소를 수행할 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 전술한 주행 경로 결정 방법을 통해 벽면에 마주치는 횟수가 더 많은 제2 주행 경로(840)로 주행할 것을 결정하고, 상기 제2 주행 경로(840)로 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

이하의 도 9 및 도 10에서는 본 발명에 따른 청소기의 제어 방법이 설명된다.

도9를 참조하면, 제어부(110)는 전체 청소 구역을 인식할 수 있다.(S901)

제어부(110)는 현재 본체가 청소 구역 내에 어디에 위치하는지 인식할 수 있다. 이에 따라 청소 구역 중 본체가 위치하는 지점을 포함하는 일부 구역을 현재 청소 영역으로 설정할 수 있다. (S902)

제어부(110)는 상기 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정할 수 있다. (S903)

일 실시예에서, 제1 주행 경로는 현재 청소 영역 내에 한 쪽에 위치한 제1 벽면과 그 맞은 편 벽면 사이를 지그재그 형태로 왕복하는 경로일 수 있다. 이 경우, 제2 주행 경로는 제2 벽면과 그 맞은 편 벽면 사이를 지그재그 형태로 왕복하는 경로일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 주행 경로와 제2 주행 경로의 왕복 방향은 수직일 수 있다.

본 발명에 따른 로봇 청소기는 복수의 청소 모드를 가질 수 있으며, 이 경우, 제어부(110)는 현재 청소 영역에 적용할 청소 모드 선택할 수 있다.(S904)

일 실시예에서 복수의 청소 모드는 제1 청소 모드와 제2 청소 모드를 가질 수 있다.

사용자는 복수의 청소 모드에 관하여, 각 청소 모드 고유의 특성을 미리 설정할 수 있다. 예를 들어 제1 청소 모드에서 로봇 청소기의 주행 속도를 제2 청소 모드보다 빠른 것으로 설정할 수 있다.

일 실시예에서, 사용자는 현재 청소 영역에서 적용할 청소 모드를 선택하여 로봇 청소기에 입력할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기의 제어부(110)는 상기 선택된 청소 모드에 따라 청소를 수행하도록 본체를 제어할 수 있다.

제어부(110)는 제1 주행 경로 또는 제2 주행 경로 중 하나를 선택하여 주행할 수 있다. (S905)

일 실시예에서 제어부(110)는 제1 청소 모드와 제2 청소 모드에서 각각 다른 주행 경로를 선택하여 주행할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 현재 청소 영역에서 제1 청소 모드로 청소를 수행할 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 전술한 주행 경로 결정 방법을 통해, 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 경로가 제1 주행 경로라고 판단될 경우, 제1 주행 경로로 주행할 것을 결정하고, 상기 제1 주행 경로로 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 현재 청소 영역에서 제2 청소 모드로 청소를 수행할 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 전술한 주행 경로 결정 방법을 통해, 제1 주행 경로와 제2 주행 경로 중 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은 경로가 제2 주행 경로라고 판단될 경우, 제2 주행 경로로 주행할 것을 결정하고, 상기 제2 주행 경로로 본체가 주행하도록 주행부를 제어할 수 있다.

한편 일 실시예에서, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 수직일 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(110)는 제2 청소 모드에서, 본체가 직진 주행하는 동안에는 제1 흡입력으로 청소를 수행하며, 본체가 주행 방향을 전환하는 동안에는 제2 흡입력으로 청소를 수행하도록 흡입부를 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 흡입력은 상기 제1 흡입력 보다 높거나 같을 수 있다.

도 10을 참조하면, 제어부(110)는 현재 청소 영역의 정보를 인식할 수 있다.(S1001) 상기 정보는 청소 구역에 대한 맵에 저장된 정보일 수 있다. 상기 정보는 현재 청소 영역의 넓이, 외곽선의 형태, 주요 장애물의 크기 및 위치, 과거 청소 내역 및 주행 경로 등 다양한 정보를 포함할 수 있다.

제어부(110)는 현재 청소 영역을 주행하면서 센서부를 통해 현재 청소 영역에 관한 새로운 영역 정보를 인식 할 수 있다.(S1002) 새로운 영역 정보는 현재 청소 영역의 넓이, 외곽선의 형태, 주요 장애물의 크기 및 위치, 바닥 면의 먼지량 등 다양한 정보를 포함할 수 있다.

제어부(110)는 업데이트 된 청소 구역에 대한 맵 정보를 저장부(150)에 저장할 수 있다.(S1004)

일 실시예에서, 제어부(110)는 저장부에 저장된 업데이트된 청소 구역에 대한 맵 정보를 외부 디바이스로 전송하도록 통신부(163)를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 청소하고자 하는 환경이 영역별로 구분된 경우, 영역별로 서로 다른 주행 방향으로 청소를 수행한다.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 제1 청소 모드에서 벽면을 보다 적게 만나서 청소 시간에 도움이 될 수 있는 장축(긴 방향) 우선 주행을 하고, 제2 청소 모드에서 벽을 보다 많이 만나서 청소를 더 꼼꼼히 할 수 있는 단축(짧은 방향) 우선 주행을 한다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 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.

1: 로봇 청소기
100: 본체
110: 제어부
120: 흡입부
130: 주행부
140: 센서부
141: 카메라부
150: 저장부
160: 커뮤니케이션부
161: 입력부
162: 출력부

Claims

로봇 청소기의 외관을 형성하는 본체;
상기 본체에 구비되어 상기 로봇 청소기를 주행시키는 주행부;
상기 본체에 구비되어 청소 구역에 대한 맵(MAP)이 저장되는 저장부;
상기 본체에 구비되어 소정의 흡입력으로 청소를 수행하는 흡입부;
상기 본체에 구비되어 상기 본체가 상기 청소 구역을 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 청소 구역 중 상기 본체가 위치하는 지점을 포함하는 일부 구역을 현재 청소 영역으로 설정하고, 상기 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하여, 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로 또는 상기 제2 주행 경로를 주행하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 현재 청소 영역의 외곽을 이루는 벽면에 도달하면 주행방향을 역방향으로 전환하도록 상기 제1 주행 경로 및 상기 제2 주행 경로를 설정하고,
상기 제1 주행 경로는 상기 현재 청소 영역에서 제1 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함하며
상기 제2 주행 경로는 상기 현재 청소 영역에서 제2 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 수직인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 청소 모드는 제1 청소 모드와 제2 청소 모드를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1 청소 모드에서
상기 제1 주행 경로와 상기 제2 주행 경로 중 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 경로로 상기 본체가 주행하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 하고,
상기 제2 청소 모드에서
상기 제1 주행 경로와 상기 제2 주행 경로 중 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은 경로로 상기 본체가 주행하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제4항에 있어서,
상기 제어부는
상기 제2 청소 모드에서
상기 본체가 직진 주행하는 동안에는 제1 흡입력으로 청소하도록 흡입부를 제어하고,
상기 본체가 주행 방향을 전환하는 동안에는 제2 흡입력으로 청소하도록 상기 흡입부를 제어하며,
상기 제2 흡입력은 상기 제1 흡입력 보다 높거나 같은 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 로봇 청소기는 상기 현재 청소 영역을 주행하면서 영역 정보를 인식하는 센서부를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 센서부를 통해 인식되는 상기 영역 정보를 상기 저장부에 저장된 상기 청소 구역에 대한 맵(MAP)에 업데이트하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 로봇 청소기는 상기 본체에 구비되어 외부 디바이스와 통신하는 통신부를 더 포함하고,
상기 통신부는 외부 디바이스로부터 상기 청소 구역에 대한 맵(MAP)의 정보를 수신하거나, 외부 디바이스에게 상기 청소 구역에 대한 맵(MAP)의 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기
자율 주행하는 로봇 청소기의 제어 방법에 있어서,
청소 구역에 대한 맵(MAP)을 인식하는 단계;
상기 청소 구역 중 상기 로봇 청소기의 본체가 위치하는 지점을 포함하는 일부 구역을 현재 청소 영역으로 설정하는 단계;
상기 현재 청소 영역에서 적용할 청소 모드를 선택하는 단계;
상기 현재 청소 영역에서 제1 주행 경로 및 제2 주행 경로를 설정하는 단계; 및
상기 청소 모드에 따라 상기 제1 주행 경로 또는 상기 제2 주행 경로로 주행하며 청소를 수행하는 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 주행 경로 및 상기 제2 주행 경로를 설정하는 단계는,
상기 현재 청소 영역의 외곽을 이루는 벽면에 도달하면 주행방향을 역방향으로 전환하도록 상기 상기 제1 주행 경로 및 상기 제2 주행 경로를 설정하고,
상기 제1 주행 경로는 상기 현재 청소 영역에서 제1 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함하며
상기 제2 주행 경로는 상기 현재 청소 영역에서 제2 방향으로 왕복하는 지그재그 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 수직인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
제9항에 있어서,
상기 청소 모드는 제1 청소 모드와 제2 청소 모드를 포함하며,
상기 제1 청소 모드에서
상기 제1 주행 경로와 상기 제2 주행 경로 중 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 적은 경로로 상기 본체가 주행하며 청소를 수행하며,
제2 청소 모드에서
상기 제1 주행 경로와 상기 제2 주행 경로 중 상기 본체가 주행 방향을 전환하는 횟수가 많은 경로로 상기 본체가 주행하며 청소를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 제2 청소 모드에서
상기 본체가 직진 주행하는 동안에는 제1 흡입력으로 청소를 수행하며,
상기 본체가 주행 방향을 전환하는 동안에는 제2 흡입력으로 청소를 수행하는 것을 특징으로 하고,
상기 제2 흡입력은 상기 제1 흡입력 보다 높거나 같은 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 현재 청소 영역을 주행하면서 영역 정보를 인식하는 단계;
상기 영역 정보를 상기 청소 구역에 대한 맵(MAP)에 업데이트 하는 단계; 및
업데이트 된 상기 청소 구역에 대한 맵(MAP)을 저장하는 단계를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제8항에 있어서,
외부 디바이스로부터 상기 청소 구역에 대한 맵(MAP)의 정보를 수신하는 단계; 및
외부 디바이스에게 상기 청소 구역에 대한 맵(MAP)의 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.