WO2020180108A1 - 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법 - Google Patents

이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법 Download PDF

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WO2020180108A1
WO2020180108A1 PCT/KR2020/003065 KR2020003065W WO2020180108A1 WO 2020180108 A1 WO2020180108 A1 WO 2020180108A1 KR 2020003065 W KR2020003065 W KR 2020003065W WO 2020180108 A1 WO2020180108 A1 WO 2020180108A1
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mobile robot
information
dangerous situation
intrusion detection
terminal
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PCT/KR2020/003065
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조민규
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엘지전자 주식회사
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    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Definitions

  • the present invention relates to a technology for controlling functions of a mobile robot.
  • Robots have been developed for industrial use and have been responsible for part of factory automation. In recent years, the field of application of robots has been further expanded, medical robots, aerospace robots, etc. are being developed, and home robots that can be used in general homes are also being made. Among these robots, those capable of driving by their own force are called mobile robots.
  • a typical example of a mobile robot used at home is a robot vacuum cleaner.
  • Various technologies are known for detecting the environment and users around the mobile robot through various sensors provided in the mobile robot.
  • technologies are known in which a mobile robot learns and maps a driving area by itself, and identifies a current location on a map.
  • the robot cleaner discloses that the surrounding environment is photographed with a camera, recognized with a sensor, avoided surrounding obstacles, and cleaned at a reserved time.
  • the problem to be solved by the present invention is that the robot cleaner detects that there is an external intrusion into the user's home while the user is absent, and notifies the user of this.
  • Another problem to be solved by the present invention is that, when there is an external intrusion into the user's home while the user is absent, the user recognizes it, and the user transmits a command to generate an alarm to each home appliance in the home.
  • the vacuum cleaner does not only perform cleaning, but a home guard using a sensor used for cleaning.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a multifunctional robot cleaner that cleans the house, monitors the house, and alerts when an intrusion is detected.
  • the present invention is characterized in that at least one of the home appliance and the robot cleaner outputs an alarm when the robot cleaner is determined to be in a dangerous situation.
  • a sensing unit for detecting intrusion detection information using one or more sensors;
  • a control unit for generating a control signal using the intrusion detection information;
  • a communication unit for transmitting the control signal to a home appliance connected to a mobile robot through a wired or wireless communication method, wherein the control unit determines whether a dangerous situation is based on the intrusion detection information, and when it is determined as the dangerous situation, the home appliance Control to output an alarm.
  • the sensing unit may include an image sensing unit that acquires image information around the mobile robot, and the control unit may determine a dangerous situation by analyzing the image information.
  • the control unit may detect a change in the image information and determine a dangerous situation if the amount of change is more than a predetermined reference value.
  • the control unit detects a change in the image information, and when the amount of change is greater than a predetermined reference value, detects the presence of a human through the image information, and determines that a human is present, it may determine a dangerous situation.
  • the embodiment further includes an output unit for outputting a visually or audibly recognizable alarm, and the control unit may control the output unit to output an alarm when it is determined as the dangerous situation.
  • the present invention is a sensing unit for detecting intrusion detection information using one or more sensors; A control unit for generating a control signal using the intrusion detection information; And a communication unit configured to transmit the control signal to a home appliance and a terminal connected by a wired or wireless communication method with a mobile robot, and receive a terminal signal from the terminal, wherein the control unit determines whether a dangerous situation is detected through the intrusion detection information, When it is determined as a dangerous situation, an alarm generating command may be extracted from the terminal signal, and at least one of the mobile robot and the home appliance may be controlled according to the alarm generating command.
  • the control unit may control the terminal to output a control screen for determining the dangerous situation when it is determined as the dangerous situation.
  • the controller may control the home appliance to output an alarm when receiving the alarm generation command.
  • the sensing unit may include an image sensing unit that acquires image information around the mobile robot, and the control unit may determine a dangerous situation by analyzing the image information.
  • the control unit may detect a change in the image information and determine a dangerous situation if the amount of change is more than a predetermined reference value.
  • the controller may control the terminal to output a control screen including the image information when the amount of change is greater than or equal to a predetermined reference value.
  • the controller may control to output an icon for receiving the alarm generation command input on the control screen together with the image information.
  • the control unit detects a change in the image information, and when the amount of change is greater than a predetermined reference value, detects the presence of a human through the image information, and determines that a human is present, it may determine a dangerous situation.
  • An output unit for outputting an alarm recognizable visually or audibly may control the output unit to output an alarm when it is determined as the dangerous situation.
  • the present invention comprises the steps of detecting intrusion detection information; Transmitting the intrusion detection information to a terminal connected to a mobile robot by a wired or wireless communication method when it is determined as a dangerous situation based on the intrusion detection information; Extracting an alarm generation command from the terminal signal transmitted from the terminal; And generating a control signal such that at least one of the mobile robot and the home appliance connected to the mobile robot through wired/wireless communication method outputs an alarm according to the alarm generation command.
  • the present invention further includes a mode input step for setting the home guard mode, and when it is determined that the user has selected ON of the home guard mode in the mode input step, the intrusion detection information construction step and subsequent steps are executed. I can.
  • the detecting of the intrusion detection information may include detecting the intrusion detection information while the mobile robot patrols a predetermined area.
  • the detecting of the intrusion detection information may include detecting the intrusion detection information while the mobile robot is stopped at a predetermined position.
  • the intrusion detection information may include image information and sound information around the mobile robot, image information and sound information around a front door and a window.
  • the terminal receiving the intrusion detection information may generate a control screen based on the intrusion detection information.
  • the present invention can detect a dangerous situation in the house by using various sensors of the robot cleaner without adding other additional equipment when the user is absent, and the user can recognize the house condition. There is an advantage that makes it possible.
  • the robot cleaner can report to the user according to each situation, such as a fire or the intrusion of a thief in the home, and the user provides an image of the situation when each situation occurs.
  • the present invention detects a situation in which someone intrudes from outside when the user is absent, and the home appliance and robot cleaner can warn the intruder, so there is an advantage of preventing intrusion into the home when the user is absent. exist.
  • the present invention transmits an image to identify the intruder to the user's terminal in a situation in which someone from outside intrudes in the absence of the user, and through at least one of a home appliance and a robot cleaner according to a command transmitted from the terminal. Since the intruder can be alerted, the user can receive the situation through an image when intruding from the outside, and if it is determined that the intrusion is correct, there is an advantage of being able to promptly warn the intruder.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mobile robot 100 and a charging station 200 for charging the mobile robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an elevation view of the mobile robot 100 of FIG. 1 as viewed from above.
  • FIG. 3 is an elevation view of the mobile robot 100 of FIG. 1 viewed from the front.
  • FIG. 4 is an elevation view of the mobile robot 100 of FIG. 1 as viewed from a lower side.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a control relationship between main components of the mobile robot 100 of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a network of the mobile robot 100 and the terminal 300 of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an example of the network of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a control method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a control screen of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flow chart illustrating a method for controlling a mobile robot according to another embodiment of the present invention.
  • each component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. Also, the size and area of each component do not fully reflect the actual size or area.
  • the mobile robot 100 refers to a robot that can move by itself using a wheel or the like, and may be a home helper robot and a robot cleaner.
  • a robot cleaner 100 is described as an example of a mobile robot, but it is not necessarily limited thereto.
  • the mobile robot 100 includes a body 110.
  • a portion facing the ceiling in the driving area is defined as an upper surface (see Fig. 2), and a portion facing the floor in the driving area is defined as a bottom surface (see Fig. 4).
  • a portion of the portion forming the circumference of the main body 110 between the top and bottom portions toward the traveling direction is defined as a front portion (see FIG. 3 ).
  • a portion facing a direction opposite to the front portion of the main body 110 may be defined as a rear portion.
  • the main body 110 may include a case 111 forming a space in which various parts constituting the mobile robot 100 are accommodated.
  • the mobile robot 100 includes a sensing unit 130 for sensing external information of the mobile robot 100.
  • the sensing unit 130 may detect information on the driving area.
  • the sensing unit 130 may detect obstacles such as walls, furniture, and cliffs on the driving surface.
  • the sensing unit 130 may detect information on the ceiling.
  • the sensing unit 130 may detect an object placed on the driving surface. Through the information detected by the sensing unit 130, the mobile robot 100 may map the driving area.
  • the sensing unit 130 may be implemented with at least one sensor.
  • the sensing unit 130 detects intrusion detection information using a sensor.
  • the intrusion detection information may include all information capable of detecting external intrusion.
  • the intrusion detection information may include image information, sound information, image information and sound information around a front door and a window.
  • the intrusion detection information may include image information and sound information around the home appliance connected to the mobile robot through a network.
  • the sensing unit 130 may include an image sensing unit 135 that detects (acquires) an image of the outside (around the mobile robot).
  • the image sensing unit 135 photographs a driving area, and may include a digital camera.
  • the digital camera includes at least one optical lens and a plurality of photodiodes (eg, pixels) formed by light passing through the optical lens.
  • it may include a digital signal processor (DSP: Digital Signal Processor) for configuring an image based on the signal output from the photodiodes.
  • DSP Digital Signal Processor
  • the digital signal processor may generate not only still images but also moving images composed of frames composed of still images.
  • the sensing unit 130 may include a distance sensing unit 131 that detects a distance to an obstacle.
  • the distance sensing unit 131 may be disposed on the front side of the main body 110.
  • the distance detection unit 131 may detect an obstacle in front.
  • a plurality of distance sensing units 131 may be provided.
  • the distance sensing unit 131 may be implemented using ultrasonic waves or infrared rays.
  • the distance detection unit 131 may be implemented using a camera.
  • the sensing unit 130 may include a cliff detection unit 132 that detects whether a cliff exists on the floor in the driving area.
  • a plurality of cliff detection units 132 may be provided.
  • the sensing unit 130 may include an illuminance sensor (not shown) that detects illuminance (brightness level) of the driving area.
  • a plurality of cliff detection units 132 may be provided.
  • the sensing unit 130 may further include a lower image sensor 137 for obtaining an image of the floor.
  • the mobile robot 100 includes a traveling unit 160 that moves the main body 110.
  • the driving unit 160 moves the body 110 with respect to the floor.
  • the driving unit 160 may include at least one driving wheel 166 for moving the main body 110.
  • the driving unit 160 may include a driving motor.
  • the driving wheels 166 may be provided on the left and right sides of the main body 110, respectively, hereinafter referred to as the left wheel 166(L) and the right wheel 166(R), respectively.
  • the left wheel 166(L) and the right wheel 166(R) may be driven by one drive motor, but the left wheel drive motor and the right wheel 166(R) that drive the left wheel 166(L) as needed.
  • Each of the right-wheel drive motors for driving) may be provided.
  • the driving direction of the main body 110 can be switched to the left or right by making a difference in the rotational speed of the left wheel 166 (L) and the right wheel 166 (R).
  • the mobile robot 100 includes a work unit 180 that performs a predetermined task.
  • the working unit 180 generates noise and performs a predetermined task. For example, noise is generated to rotate the brush for brushing, and noise is generated to operate the suction motor for vacuum suction.
  • the work unit 180 may be provided to perform household tasks such as cleaning (rubbing, suction cleaning, mopping, etc.), washing dishes, cooking, laundry, and garbage disposal.
  • the work unit 180 may be provided to perform work such as manufacturing or repairing equipment.
  • the work unit 180 may perform tasks such as finding objects or eradicating insects.
  • the work unit 180 may perform a security function of detecting an external intruder or a dangerous situation.
  • the working unit 180 may include a camera for performing such a security function, and in this case, the image sensing unit 135 may perform a function of a camera performing a security function.
  • the work unit 180 performs a cleaning operation, but there may be various examples of the types of work of the work unit 180, and there is no need to be limited to the example of this description.
  • the mobile robot 100 may move the driving area and clean the floor by the work unit 180.
  • the working unit 180 includes a suction device for inhaling foreign substances, brushes 184 and 185 for performing scouring, a dust bin (not shown) for storing foreign substances collected by a suction device or brush, and/or a mop for mopping. It may include sub (not shown) and the like.
  • a suction port 180h through which air is sucked may be formed at the bottom of the body 110.
  • a suction device (not shown) that provides a suction force so that air can be sucked through the suction port 180h, and a dust bin (not shown) that collects dust sucked together with the air through the suction port 180h. Can be provided.
  • An opening for insertion and removal of the dust bin may be formed in the case 111, and a dust bin cover 112 for opening and closing the opening may be rotatably provided with respect to the case 111.
  • a roll-shaped main brush 184 having brushes exposed through the suction port 180h, and an auxiliary brush 185 having a brush consisting of a plurality of radially extending blades located on the front side of the bottom portion of the main body 110 May be provided. Dust is removed from the floor in the driving area by the rotation of these brushes 184 and 185, and the dust separated from the floor is sucked through the suction port 180h and collected in the dust bin.
  • the battery 177 may supply power necessary for the overall operation of the mobile robot 100 as well as the driving motor.
  • the battery 177 is provided to be rechargeable.
  • the mobile robot 100 may be docked to the charging base 200 and the battery 177 may be charged through the connection between the charging terminal 210 and the corresponding terminal 190.
  • the mobile robot 100 may perform a trip to return to the charging station 200 for charging, and during such a return driving, the mobile robot 100 will itself 200) can be detected.
  • the charging station 200 may include a signal transmission unit (not shown) that transmits a predetermined return signal.
  • the return signal may be an ultrasonic signal or an infrared signal, but is not necessarily limited thereto.
  • the mobile robot 100 includes a communication module 170 that receives or receives information.
  • the communication module 170 may output or transmit information.
  • the communication module 170 may include a communication unit 175 that transmits and receives information to and from other external devices.
  • the communication module 170 may include an input unit 171 for inputting information.
  • the communication module 170 may include an output unit 173 that outputs information.
  • the mobile robot 100 may directly receive information from the input unit 171.
  • the mobile robot 100 may receive information input to a separate terminal 300 through the communication unit 175.
  • the mobile robot 100 may directly output information to the output unit 173.
  • the mobile robot 100 may transmit information to a separate terminal 300 through the communication unit 175 and cause the terminal 300 to output the information.
  • the input unit 171 may receive On/Off or various commands.
  • the input unit 171 may include a button, a key, or a touch type display.
  • the input unit 171 may include a microphone for voice recognition.
  • information on whether or not the home guard mode is activated, information on the setting of the home guard mode, whether or not a specific function to be described later is activated, and/or various setting information of a specific function are input through the input unit 171 You can also receive.
  • the output unit 173 may notify a user of various types of information.
  • the output unit 173 outputs an alarm that can be visually or audibly recognized.
  • the output unit 173 may include at least one of a speaker, a light source, and a display. Of course, such an output unit may be installed in a home appliance to be described later.
  • the communication unit 175 may be connected to a terminal and/or other electronic devices located in a specific area through one of wired, wireless, and satellite communication methods to transmit and receive data.
  • the communication unit 175 may be provided to communicate with other electronic devices 300, 310, and 320 such as the terminal 300, the wireless router 400 and/or the server 500, and the like.
  • the communication unit 175 may communicate with other devices located within a specific area.
  • the communication unit 175 may communicate with the wireless router 400.
  • the communication unit 175 may communicate with the mobile terminal 300.
  • the communication unit 175 may communicate with the server 500.
  • the communication unit 175 may transmit a control signal to a terminal or home appliance.
  • the communication unit 175 may receive various command signals (terminal signals) from external devices such as the terminal 300.
  • the communication unit 175 may transmit information to be output to an external device such as the terminal 300.
  • the terminal 300 may output information received from the communication unit 175.
  • the communication unit 175 may wirelessly communicate with the wireless router 400.
  • the communication unit 175 may perform wireless communication with the mobile terminal 300a.
  • the communication unit 175 may perform wireless communication directly with the server 500.
  • the communication unit 175 may be implemented to wirelessly communicate with wireless communication technologies such as IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth, and the like.
  • the communication unit 175 may vary according to a communication method of another device or server to be communicated.
  • Information may be received by the mobile robot 100 on a network through the communication unit 175, and the mobile robot 100 may be controlled based on the received information.
  • the communication unit 175 may receive various types of information from the terminal 300.
  • the communication unit 175 may receive information input from a terminal 300 such as a smartphone or a computer.
  • Information of the mobile robot 100 may be transmitted over a network through the communication unit 175.
  • the communication unit 175 may transmit information to be output to the terminal 300.
  • the terminal 300 may output information received from the communication unit 175.
  • the mobile robot 100 may communicate with the terminal 300 through a predetermined network.
  • the communication unit 175 communicates with the terminal 300 through a predetermined network.
  • a predetermined network means a communication network connected directly or indirectly through wired and/or wireless. That is, the meaning of'the communication unit 175 communicates with the terminal 300 through a predetermined network' means that the communication unit 175 and the terminal 300 communicate directly, as well as the case where the communication unit 175 and the terminal 300 communicate directly. 300) is meant to encompass the case of indirect communication through the wireless router 400 or the like.
  • the network can be built based on technologies such as Wi-Fi, Ethernet, zigbee, z-wave, and Bluetooth.
  • the communication unit 175 may transmit information to be output to the terminal 300 through a predetermined network.
  • the terminal 300 may transmit various types of information (such as home guard mode setting information) to the communication unit 175 through a predetermined network.
  • the mobile robot 100 may be connected to a plurality of electronic devices through a network or directly.
  • the plurality of electronic devices may include at least one of home appliances such as a washing machine 310, an air conditioner 320, a clothes handling device, a door lock, a refrigerator, a dryer, and a water purifier.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an example of a predetermined network.
  • the mobile robot 100, the wireless router 400, the server 500, and the mobile terminals 300a and 300b are connected by a network, so that information can be transmitted and received with each other.
  • the mobile robot 100, the wireless router 400, the mobile terminal 300a, and the like may be disposed in the building 10 such as a house.
  • the server 500 may be implemented in the building 10, but may be implemented outside the building 10 as a broader network.
  • the wireless router 400 and the server 500 may include a communication module capable of connecting to a network according to a predetermined communication protocol.
  • the communication unit 175 of the mobile robot 100 is provided to be connected to a network according to a predetermined communication protocol.
  • the mobile robot 100 may exchange data with the terminal 300 through a network.
  • the communication unit 175 may exchange data with the wireless router 400 by wire or wirelessly, and as a result, exchange data with the terminal 300.
  • the mobile robot 100 may exchange data with the server 500 through a network.
  • the communication unit 175 may exchange data with the wireless router 400 by wire or wirelessly, and as a result, exchange data with the server 500.
  • the wireless router 400 may be wirelessly connected to the mobile robot 100.
  • the wireless router 400 may be connected to the server 8 through wired or wireless communication.
  • Td of FIG. 7 the wireless router 400 may be wirelessly connected to the mobile terminal 300a.
  • the wireless router 400 may allocate a wireless channel according to a predetermined communication method to electronic devices in a predetermined area, and perform wireless data communication through the channel.
  • the predetermined communication method may be a WiFi communication method.
  • the wireless router 400 may communicate with the mobile robot 100 located within a predetermined area range.
  • the wireless router 400 may communicate with a mobile terminal 300a located within a predetermined area range.
  • the wireless router 400 may communicate with the server 500.
  • the server 500 may be provided to enable access through the Internet.
  • Various terminals 300b connected to the Internet may communicate with the server 500.
  • the terminal 300b may be, for example, a mobile terminal such as a personal computer (PC) or a smart phone.
  • the server 500 may be connected to the wireless router 400 by wire or wireless.
  • the server 500 may be directly wirelessly connected to the mobile terminal 300b.
  • the server 500 may directly communicate with the mobile robot 100.
  • the server 500 includes a processor capable of processing a program.
  • the functions of the server 500 may be performed by a central computer (cloud), but may be performed by a user's computer or mobile terminal.
  • the server 500 may be a server operated by a manufacturer of the mobile robot 100.
  • the server 500 may be a server operated by an open application store operator.
  • the server 500 may be provided in a home and may be a home server that stores state information about home appliances, or stores content shared by home appliances.
  • the server 500 may store information about the mobile robot 100 and driving information (such as course information), and register product information about the mobile robot 100.
  • the mobile terminal 300a may be wirelessly connected to the wireless router 400 through wi-fi or the like.
  • the mobile terminal 300a may be directly wirelessly connected to the mobile robot 100 through Bluetooth or the like.
  • the mobile terminal 300b may be directly wirelessly connected to the server 500 through a mobile communication service.
  • the terminal 300 may store information on the mobile robot 100 and driving information (course information, etc.) and register product information on the mobile robot 100.
  • the network may further include a gateway (not shown).
  • the gateway may mediate communication between the mobile robot 100 and the wireless router 400.
  • the gateway may wirelessly communicate with the mobile robot 100.
  • the gateway may communicate with the wireless router 400.
  • communication between the gateway and the wireless router 400 may be based on Ethernet or Wi-Fi.
  • the communication module 170 may receive or receive information on whether the home guard mode is active (whether on/off).
  • the communication module 170 may receive or receive setting information of the home guard mode.
  • the communication module 170 may receive or receive information on the setting time of the home guard mode.
  • the communication module 170 may receive or receive information on a specific function to be restricted in the home guard mode.
  • the communication module 170 may receive or receive information on a mode function to be activated of the home guard mode.
  • the communication module 170 may receive or receive information on a setting area of the home guard mode.
  • the communication module 170 may receive or receive information on whether to activate a specific function and various setting information of a specific function to be described later.
  • the mobile robot 100 includes a controller 140 that processes and determines various types of information, such as mapping and/or recognizing a current location.
  • the controller 140 may control overall operations of the mobile robot 100 through control of various components constituting the mobile robot 100.
  • the controller 140 may be provided to map a driving area through an image and recognize a current location on a map. That is, the control unit 140 may perform a SLAM (simultaneous localization and mapping) function.
  • SLAM simultaneous localization and mapping
  • the controller 140 may receive and process information from the communication module 170.
  • the controller 140 may receive and process information from the input unit 171.
  • the control unit 140 may receive and process information from the communication unit 175.
  • the controller 140 may receive and process information sensed from the sensing unit 130.
  • the controller 140 may provide information to the communication module 170 for output.
  • the control unit 140 may provide information to the communication unit 175.
  • the controller 140 may control the output of the output unit 173.
  • the controller 140 may control the driving of the driving unit 160.
  • the controller 140 may control the operation of the work unit 180.
  • the mobile robot 100 includes a storage unit 150 that stores various types of information.
  • the storage unit 150 records various types of information necessary for control of the mobile robot 100 and may include a volatile or nonvolatile recording medium.
  • the storage unit 150 includes setting information of the home guard mode input or received from the communication module 170 (e.g., information on a setting time, information on a specific function to be restricted, information on a mode function to be activated, and/or Or it can store information about the set area).
  • the storage unit 150 may store setting information of a specific function input or received from the communication module 170.
  • the storage unit 150 may store a map for a driving area.
  • the map may be input by an external terminal capable of exchanging information through the mobile robot 100 and the communication unit 175, or may be generated by the mobile robot 100 by self-learning.
  • examples of the terminal 300 include a remote control, a PDA, a laptop, a smart phone, and a tablet equipped with an application for setting a map.
  • the actual driving area may correspond to the driving area on the map.
  • the driving area may be defined as a range in which all areas on a plane in which the mobile robot 100 has driving experience and areas on a plane in which the mobile robot 100 is currently traveling are summed.
  • the controller 140 may determine the moving path of the mobile robot 100 based on the operation of the driving unit 160. For example, the control unit 140 may determine the current or past moving speed, the distance traveled, etc. of the mobile robot 100 based on the rotation speed of the driving wheel 166, and each driving wheel 166(L) , 166(R)), it is also possible to grasp the current or past direction change process.
  • the location of the mobile robot 100 on the map may be updated based on the driving information of the mobile robot 100 identified in this way. Also, the location of the mobile robot 100 on the map may be updated using the image information.
  • the user can change the On/Off of the home guard mode through the input unit 171 or the terminal 300.
  • the controller 140 may determine whether the home guard mode is active (whether on/off) through the communication module 170.
  • the home guard mode is a mode that detects an intrusion occurring in a home according to a user's need or within a set time.
  • the mobile robot can collect surrounding images and/and sounds while waiting at a designated location (eg, near a front door or near a window).
  • a designated location eg, near a front door or near a window.
  • the mobile robot may sequentially cycle through designated locations or collect surrounding images and/and sounds while patrolling a designated area.
  • the controller 140 may generate a control signal using intrusion detection information.
  • the control unit 140 may generate a control signal using the intrusion detection information when the home guard mode is turned on or when there is no user in the home for a predetermined period of time.
  • the control unit 140 may determine whether the situation is in danger through the intrusion detection information. Specifically, the controller 140 may determine a dangerous situation by analyzing the image information. For example, the controller 140 may detect a change in image information and determine that the change is a dangerous situation when the amount of change is greater than a predetermined reference value.
  • control unit 140 may analyze the image information by time, and determine that it is a dangerous situation when the image information changes over time.
  • the controller 140 may determine a dangerous situation when the amount of change between the image information after a predetermined time elapses after the home guard mode is executed and the image information collected by time thereafter exceeds a predetermined reference value.
  • the controller 140 Since an error may occur in determining that it is a dangerous situation simply by changing the image information, the controller 140 detects the change in the image information, and when the amount of change is more than a certain reference value, detects the presence of a human through the image information. And, if it is judged that humans exist, it can be judged as a dangerous situation.
  • the controller 140 may determine that the image information is a dangerous situation when it is determined that a human exists around the mobile robot.
  • the controller 140 may determine whether a human is present by extracting a pixel or the like from the image information and analyzing it.
  • the controller 140 may output a control signal to control at least one of the home appliance and the mobile robot to output an alarm. That is, the control unit 140 may determine a dangerous situation on its own by the mobile robot and output an alarm to the intruder by itself or/or along with the home appliance in the home.
  • the home appliance is connected to the mobile robot through a network, but is located near the mobile robot.
  • the controller 140 may control the output unit to output an alarm when it is determined as a dangerous situation.
  • the alarm output from the output unit may include at least one of sound and light.
  • the control unit 140 outputs a control signal to the home appliance so that the home appliance outputs an alarm, and each home appliance that has received the control signal extracts a control command from the control signal, You can output an alarm corresponding to.
  • the alarm of the home appliance may include at least one of sound and light.
  • Each home appliance may be provided with a speaker and a light source for outputting sound.
  • the controller 140 may extract an alarm generation command from the terminal signal and control at least one of the mobile robot and the home appliance according to the alarm generation command. That is, when it is determined as a dangerous situation, the controller 140 transmits dangerous situation information to the terminal so that the user can see the terminal and determine the dangerous situation, and control at least one of a home appliance and a mobile robot through the terminal. You can extract the command to do.
  • the controller 140 may control the terminal to output a control screen 301 for determining the dangerous situation.
  • the controller 140 may output a control signal for outputting a control screen 301 including an image corresponding to the dangerous situation by the terminal.
  • the control screen 301 of the terminal may include a danger situation output window 303 for outputting dangerous situation information as an image and an alarm generation icon 305 for receiving an alarm generation command.
  • the image corresponding to the dangerous situation means intrusion detection information that is based on what the controller 140 determines as a dangerous situation.
  • the controller 140 may control the terminal to output the control screen 301 including the image information when the amount of change in image information is greater than or equal to a predetermined reference value.
  • the control screen 301 including image information may include at least one image or video when the amount of change in image information is greater than or equal to a predetermined reference value.
  • the controller 140 may control the control screen 301 to output an icon receiving an alarm generation command input together with image information. That is, when a control signal is input from the controller 140, the terminal may output image information and an icon for receiving an alarm generation command on the control screen 301.
  • the user can check whether the dangerous situation is external intrusion on one screen on the terminal, and in the case of intrusion from the top, the user can input a command to generate an alarm to the mobile robot and home appliance through the alarm generation command icon.
  • the control method may be performed by the controller 140.
  • the present invention may be a control method of the mobile robot 100 or may be a mobile robot 100 including a control unit 140 that performs the control method.
  • the present invention may be a computer program including each step of a control method, or a recording medium on which a program for implementing the control method into a computer is recorded. 'Recording medium' means a computer-readable recording medium.
  • the present invention may be a mobile robot 100 control system including both hardware and software.
  • Each step of the flowchart diagrams of the control method and combinations of the flowchart diagrams may be performed by computer program instructions.
  • the instructions may be mounted on a general purpose computer or a special purpose computer, etc., and the instructions generate a means for performing the functions described in the flowchart step(s).
  • the control method of the mobile robot the step of detecting intrusion detection information (S113), when it is determined as a dangerous situation based on the intrusion detection information, intrusion detection information to a terminal connected by a wired or wireless communication method with the mobile robot. Transmitting (S115), extracting an alarm generation command from the terminal signal transmitted from the terminal (S125, S127); And generating a control signal (S126, S128) so that at least one of the mobile robot and the home appliance connected by the wired/wireless communication method outputs an alarm according to the alarm generation command.
  • the present invention includes a mode input step (not shown) for setting a home guard mode.
  • a mode input step for setting a home guard mode.
  • whether to turn on/off the home guard mode may be selected.
  • control method of the mobile robot may further include a command input step (not shown) of receiving an operation execution command.
  • the user may command the mobile robot 100 to perform a first operation.
  • the control method of the mobile robot 100 is performed only when the home guard mode is turned on.
  • the mobile robot 100 determines whether the home guard mode is On, and can execute the following steps only when the home guard mode is on (S111).
  • the mobile robot 100 may detect the intrusion detection information while patrolling the predetermined area. In addition, in the step S113 of detecting the intrusion detection information, the mobile robot 100 ) Can detect intrusion detection information while stopped at a predetermined position. As an example, the mobile robot may collect image and sound information around the entrance while waiting around the entrance, and store it in the storage unit 150.
  • the intrusion detection information may include all information capable of detecting external intrusion.
  • the intrusion detection information may include image information, sound information, image information and sound information around a front door and a window.
  • the intrusion detection information may include image information and sound information around the home appliance connected to the mobile robot through a network.
  • the mobile robot determines whether there is a danger situation based on the intrusion detection information and, in the case of a danger situation, transmits intrusion detection information (control signal) corresponding to the danger situation to the terminal.
  • the terminal receiving the intrusion detection information may generate the control screen 301 based on the intrusion detection information. In this case, as described above, image information and an icon for receiving an alarm generation command may be displayed together on the control screen 301 of the terminal.
  • the terminal may receive a user's control command (S119).
  • the user's control command can be inputted by various input units, but it is preferable to receive input through the control screen 301.
  • the terminal may convert the control command into a terminal signal (S121) and transmit the terminal signal to at least one of a mobile robot and a home appliance.
  • the mobile robot receiving the terminal signal from the terminal extracts an alarm generation command from the terminal signal transmitted from the terminal (S125, S127).
  • the mobile robot may generate a control signal so that at least one of the mobile robot and the home appliance outputs an alarm according to the alarm generation command (S126 and S128).
  • the alarm generation command S126 and S1248.

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Abstract

본 발명은 이동 로봇이 침입 감지 정보를 통해 위험 상황이라고 판단하는 경우, 단말기로 위험상황에 대한 정보를 출력하거나, 이동 로봇 및 가전기기 중 적어도 하나가 경보를 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법
본 발명은 이동 로봇의 기능의 제어 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.
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 가전에게 경보를 발생시키는 명령을 전달하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 청소기가 청소만 수행하는 것이 아니고, 청소에 사용되는 센서를 활용하여서 홈 가드를 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 집안을 청소하고 집안을 감시하며, 침입이 감지되는 경우 경보하는 다 기능의 로봇 청소기를 제공하는 것이다.
본 발명은 로봇 청소기가 위험 상황으로 판단되는 경우, 가전기기 및 로봇 청소기 중 적어도 하나가 경보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 하나 이상의 센서를 이용하여 침입 감지 정보를 검출하는 센싱부; 상기 침입 감지 정보를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어 신호를 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기에 전송하는 통신부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 침임 감지 정보를 통해 위험 상황 인지 판단하고, 상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 가전기기가 경보를 출력하도록 제어한다.
상기 센싱부는, 상기 이동 로봇 주변의 영상 정보를 획득하는 영상 감지부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 정보를 분석하여 위험 상황을 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상이면 위험 상황으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 상기 영상 정보를 통해 인간의 존재여부를 감지하고, 인간이 존재한다고 판단되면 위험상황으로 판단할 수 있다.
실시예는 시각적 또는 청각적으로 인지 가능한 경보를 출력하는 출력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 출력부가 경보를 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 센서를 이용하여 침입 감지 정보를 검출하는 센싱부; 상기 침입 감지 정보를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어 신호를 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기 및 단말기에 전송하고, 상기 단말기로부터 단말기 신호를 수신하는 통신부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 침임 감지 정보를 통해 위험 상황 인지 판단하고, 위험 상황으로 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 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 단말기가 상기 위험 상황을 판단하는 제어 화면을 출력하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 경보 발생 명령을 입력 받는 경우, 상기 가전기기가 경보를 출력하도록 제어할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 이동 로봇 주변의 영상 정보를 획득하는 영상 감지부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 정보를 분석하여 위험 상황을 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상이면 위험 상황으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 단말기가 변화량이 일정 기준 값 이상 일 때 상기 영상 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 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 상기 영상 정보를 통해 인간의 존재여부를 감지하고, 인간이 존재한다고 판단되면 위험상황으로 판단할 수 있다.
시각적 또는 청각적으로 인지 가능한 경보를 출력하는 출력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 출력부가 경보를 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 침입 감지 정보를 검출하는 단계; 상기 침입 감지 정보를 바탕으로 위험상황으로 판단되는 경우, 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 단말기에 상기 침입 감지 정보를 전달하는 단계; 상기 단말기에서 전송된 단말기 신호에서 경보 발생 명령을 추출하는 단계; 및 상기 경보 발생 명령에 따라 상기 이동 로봇 및 상기 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기 중 적어도 하나가 경보를 출력하도록 제어신호를 생성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 홈 가드 모드의 설정을 위한 모드 입력 단계를 더 포함하고, 상기 모드 입력 단계에서 사용자가 홈 가드 모드의 ON을 선택한 것으로 판단된는 경우, 침입감지 정보 건출단계와 그 이하 단계를 실행할 수 있다.
상기 침입 감지 정보를 검출하는 단계는, 상기 이동 로봇이 정해진 구역을 순찰하면서 침임 감지 정보를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 침입 감지 정보를 검출하는 단계는, 상기 이동 로봇이 정해진 위치에서 정지한 상태로 침임 감지 정보를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 침입 감지 정보는 상기 이동 로봇 주변의 영상 정보 및 소리 정보, 현관문과 창문 주변의 영상 정보 및 소리 정보를 포함할 수 있다.
상기 침입 감지 정보를 전달 받은 상기 단말기는 상기 침임 감지 정보를 바탕으로 제어화면을 생성할 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 화재, 도둑의 침입 등 각 상황에 따라 사용자가에 보고할 수 있고, 사용자가에 각 상황 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 외부에서 누군가 침입하는 상황을 감지하고, 가전기기 및 로봇 청소기가 침입자에게 경고를 줄 수 있으므로, 사용자의 부재 시에 가정 내에 침입을 방지할 수 있는 이점이 존재한다.
또한, 본 발명은 사용자의 부재 시에 외부에서 누군가 침입하는 상황에서, 사용자의 단말기에 침입자를 식별할 수 있는 이미지를 전송하고, 단말기에서 전송된 명령에 따라 가전기기 및 로봇 청소기 중 적어도 하나를 통해 침입자에게 경보할 수 있으므로, 외부 침입 시에 그 상황을 사용자가 이미지를 통해 전달받을 수 있고, 외부 침입이 맞다고 판단되는 경우, 신속하게 침입자에게 경고를 줄 수 있는 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.
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 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상이면 위험 상황으로 판단할 수 있다.
더욱 구체적으로, 제어부(140)는 시간 별로 영상 정보를 분석하여서, 시간에 따라 영상 정보의 변화가 발생되는 경우 위험 상황으로 판단할 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 위험 상황을 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 위험상황으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 영상 정보를 변화량이 기준 값 이상인 경우, 영상 정보를 통해 인간이 이동 로봇의 주변에 존재한다고 판단되면 위험상황으로 판단할 수 있다. 제어부(140)는 영상 정보에서 픽셀 등을 추출하고 이를 분석하여서, 인간의 존재여부를 판단할 수 있다.
제어부(140)가 영상의 변화가 있고, 그 영상의 변화가 사람으로 촉발된 경우, 외부 침입 등의 위험상황으로 판단하면, 위험상황이 아닌 경우에 위험상황으로 판단하는 오류를 줄일 수 있다.
제어부(140)는 위험 상황으로 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 위험 상황으로 판단되는 경우, 출력부가 경보를 출력하도록 제어할 수 있다. 출력부에서 출력하는 경보는 소리 및 빛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 제어부(140)는 위험 상황으로 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 위험 상황으로 판단되는 경우, 단말기 신호로부터 경보 발생 명령을 추출하고, 경보 발생 명령에 따라 이동 로봇 및 가전기기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 위험 상황으로 판단되는 경우, 단말기에 위험 상황 정보를 전달하여서, 사용자가 단말기를 보고 위험상황을 판단할 수 있게 하고, 단말기를 통해서 가전기기 및 이동 로봇 중에 적어도 하나를 제어하는 명령을 추출할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 위험 상황으로 판단되는 경우, 단말기가 위험 상황을 판단하는 제어화면(301)을 출력하도록 제어할 수 있다. 제어부(140)는 위험 상황인 경우, 단말기가 위험 상황에 대응하는 이미지를 포함하는 제어화면(301)을 출력하는 제어신호를 출력할 수 있다. 단말기의 제어화면(301)에는 위험 상황 정보를 이미지로 출력하는 위험상황 출력창(303)과 경보 발생 명령을 입력받는 경보 발생 아이콘(305)을 포함할 수 있다. 여기서, 위험 상황에 대응하는 이미지는 제어부(140)가 위험 상황으로 판단한 것에 기초가 되는 침입 감지 정보를 의미한다.
더욱 구체적으로, 제어부(140)는 위험 상황으로 판단되는 경우, 영상 정보 변화량이 일정 기준 값 이상 일 때 단말기가 영상 정보를 포함하는 제어화면(301)을 출력하도록 제어할수 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, 단말기는 영상 정보와 경보 발생 명령을 입력받는 아이콘을 제어화면(301)에 출력할 수 있다. 사용자는 단말기에서 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.
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, 침입 감지 정보를 검출하는 단계(S113), 침입 감지 정보를 바탕으로 위험상황으로 판단되는 경우, 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 단말기에 침입 감지 정보를 전달하는 단계(S115), 단말기에서 전송된 단말기 신호에서 경보 발생 명령을 추출하는 단계(S125, S127); 및 경보 발생 명령에 따라 이동 로봇 및 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기 중 적어도 하나가 경보를 출력하도록 제어신호를 생성하는 단계(S126, S128)를 포함할 수 있다.
본 발명은 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 검출할 수 있다.또한, 침입 감지 정보를 검출하는 단계(S113)에서, 이동 로봇(100)은 정해진 위치에서 정지한 상태로 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 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.
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 단말기에 전송한다. 침입 감지 정보를 전달 받은 단말기는 침임 감지 정보를 바탕으로 제어화면(301)을 생성할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같이 단말의 제어화면(301)에는 영상 정보와, 경보 발생 명령을 입력받는 아이콘이 함께 표시될 수 있다.
이후, 단말기는 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, 단말기는 제어 명령을 단말기 신호로 변환하고(S121), 단말기 신호를 이동 로봇 및 가전기기 중 적어도 하나로 전송할 수 있다.
단말기에서 단말기 신호를 전송 받은 이동 로봇은 단말기에서 전송된 단말기 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.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 센서를 이용하여 침입 감지 정보를 검출하는 센싱부;
    상기 침입 감지 정보를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 제어 신호를 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기에 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 침임 감지 정보를 통해 위험 상황 인지 판단하고, 상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 가전기기가 경보를 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 이동 로봇 주변의 영상 정보를 획득하는 영상 감지부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보를 분석하여 위험 상황을 판단하는 이동 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상이면 위험 상황으로 판단하는 이동 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 상기 영상 정보를 통해 인간의 존재여부를 감지하고, 인간이 존재한다고 판단되면 위험상황으로 판단하는 이동 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    시각적 또는 청각적으로 인지 가능한 경보를 출력하는 출력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 출력부가 경보를 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  6. 하나 이상의 센서를 이용하여 침입 감지 정보를 검출하는 센싱부;
    상기 침입 감지 정보를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 제어 신호를 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기 및 단말기에 전송하고, 상기 단말기로부터 단말기 신호를 수신하는 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 침임 감지 정보를 통해 위험 상황 인지 판단하고, 위험 상황으로 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.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 단말기가 상기 위험 상황을 판단하는 제어 화면을 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경보 발생 명령을 입력 받는 경우, 상기 가전기기가 경보를 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 이동 로봇 주변의 영상 정보를 획득하는 영상 감지부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보를 분석하여 위험 상황을 판단하는 이동 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상이면 위험 상황으로 판단하는 이동 로봇.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 변화량이 일정 기준 값 이상 일 때, 상기 단말기가 상기 영상 정보를 포함하는 제어 화면을 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제어 화면에 상기 경보 발생 명령을 입력 받는 아이콘을 상기 영상 정보와 함께 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 정보의 변화를 감지하여서, 변화량이 일정 기준 값 이상 인 경우, 상기 영상 정보를 통해 인간의 존재여부를 감지하고, 인간이 존재한다고 판단되면 위험상황으로 판단하는 이동 로봇.
  14. 제6항에 있어서,
    시각적 또는 청각적으로 인지 가능한 경보를 출력하는 출력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 위험 상황으로 판단되는 경우, 상기 출력부가 경보를 출력하도록 제어하는 이동 로봇.
  15. 침입 감지 정보를 검출하는 단계;
    상기 침입 감지 정보를 바탕으로 위험상황으로 판단되는 경우, 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 단말기에 상기 침입 감지 정보를 전달하는 단계;
    상기 단말기에서 전송된 단말기 신호에서 경보 발생 명령을 추출하는 단계; 및
    상기 경보 발생 명령에 따라 상기 이동 로봇 및 상기 이동 로봇과 유무선 통신 방법으로 연결된 가전기기 중 적어도 하나가 경보를 출력하도록 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
  16. 상기 제15항에 있어서,
    홈 가드 모드의 설정을 위한 모드 입력 단계를 더 포함하고,
    상기 모드 입력 단계에서 사용자가 홈 가드 모드의 ON을 선택한 것으로 판단된는 경우, 상기 침입감지 정보 건출단계와 그 이하 단계 들을 실행하는 이동 로봇의 제어방법.
  17. 상기 제15항에 있어서,
    상기 침입 감지 정보를 검출하는 단계는,
    상기 이동 로봇이 정해진 구역을 순찰하면서 침임 감지 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어방법.
  18. 상기 제15항에 있어서,
    상기 침입 감지 정보를 검출하는 단계는,
    상기 이동 로봇이 정해진 위치에서 정지한 상태로 침임 감지 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어방법.
  19. 상기 제15항에 있어서,
    상기 침입 감지 정보는,
    상기 이동 로봇 주변의 영상 정보 및 소리 정보, 현관문과 창문 주변의 영상 정보 및 소리 정보를 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
  20. 상기 제15항에 있어서,
    상기 침입 감지 정보를 전달 받은 상기 단말기는 상기 침임 감지 정보를 바탕으로 제어화면을 생성하는 이동 로봇의 제어방법.
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