KR20200069103A - 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 청소 경로 계획 방법 - Google Patents

로봇 청소기 및 로봇 청소기의 청소 경로 계획 방법 Download PDF

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KR20200069103A
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Abstract

로봇 청소기에 포함된 적어도 하나의 센서를 이용하여 생성된 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 단계; 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 단계; 및 청소 모드가 제 1 모드인 경우 복수의 부분 영역 각각에 대해 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하는 단계를 포함하는 로봇 청소기의 청소 경로 계획 방법이 개시된다.

Description

로봇 청소기 및 로봇 청소기의 청소 경로 계획 방법{ROBOTIC VACUUM CLEANER AND METHOD FOR PLANNING CLEANING ROUTES}
본 개시는 로봇 청소기가 효율적인 청소 경로를 계획하는 방법 및 이를 위한 로봇 청소기에 관한 것이다.
자율주행장치에 대한 관심이 커지면서 자율주행을 가능하게 해주는 기술들이 주목을 받고 있다. 사용자가 조작하지 않고 장치가 스스로 움직이기 위해서는 ① 외부 환경을 인식하는 기술, ② 인식된 정보를 종합해 가속, 정지, 선회 등의 동작을 결정하고 주행 경로를 판단하는 기술, ③ 판단된 정보를 이용해 장치의 움직임을 제어하는 기술 등이 필요하다. 자율주행이 되기 위해서는 모든 기술들이 유기적으로 결합돼야겠지만, 장치의 외부 환경을 인식하는 기술이 점점 중요해지고 있다. 외부 환경을 인식하는 것이 자율주행의 첫 번째 요소일 뿐만 아니라, 외부 환경을 인식하기 위해서는 전기전자, IT기술과의 융합이 필요하기 때문이다.
외부 환경을 인식하는 기술은 크게 센서기반 인식기술과 연결기반 인식기술 두 가지로 분류될 수 있다. 자율주행을 위해 장치에 장착되는 센서는 초음파(Ultrasonic), 카메라(Camera), 레이다(Radar), 라이다(Lidar) 등이 있는데, 이들 센서들은 장치에 장착되어 단독으로 또는 다른 센서와 같이 장치의 외부 환경 및 지형을 인식할 수 있다.
자율주행장치의 일례로 로봇 청소기가 있을 수 있다. 로봇 청소기는 규정된 영역 내에서 사람의 개입 없이 자율적으로 작동하는 자동 바닥 청소기를 의미할 수 있다. 로봇 청소기는 바닥 감지(Floor detection), 장애물 회피(Obstacle avoidance), 충돌 감지(Collision detection), 배터리 모니터링(Battery monitoring), 자율 배터리 충전(Autonomous battery charging), 팬 모터 전류 모니터링(Fan motor current monitoring), Autonomous dust bag dump 등의 기능을 가질 수 있다. 또한, 로봇 청소기는 센싱 정보와 스스로 가지고 있는 지식에 기초하여 상황에 맞는 행동을 할 수 있는 추론 및 인공지능 능력이 점점 더 요구될 수 있다.
본 개시의 일 실시예는, 청소 모드(예컨대, 신속 모드 또는 정밀 모드)에 따라 청소 경로를 효율적으로 계획하는 방법 및 이를 위한 로봇 청소기를 제공하는데 목적이 있다.
일 실시예에 따른 로봇 청소기의 청소 경로 계획 방법은, 로봇 청소기에 포함된 적어도 하나의 센서를 이용하여 생성된 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 단계; 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 단계; 및 청소 모드가 제 1 모드인 경우 복수의 부분 영역 각각에 대해 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 실내 공간 지도를 생성하는데 이용되는 적어도 하나의 센서; 및 상기 적어도 하나의 센서에 연결된 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 동작; 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 동작; 및 청소 모드가 제 1 모드인 경우 복수의 부분 영역 각각에 대해 로봇 청소기의 방향 전환을 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은, 로봇 청소기에 포함된 적어도 하나의 센서를 이용하여 생성된 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 동작; 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 동작; 및 청소 모드가 제 1 모드인 경우 복수의 부분 영역 각각에 대해 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 기록 매체를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 청소 경로 계획 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 청소 경로 계획 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 청소 모드에 따른 청소 경로 계획 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 실내 공간 지도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 청소 가능 영역을 분할 하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 청소 모드에 따라 청소 경로를 계획하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 영역 별로 청소 모드를 다르게 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 바닥의 재질에 따라 청소 경로를 계획하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 카펫의 존재에 따라 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 카펫 영역과 나머지 영역에 대한 청소 경로를 계획하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 원형 영역에 대한 청소 경로를 계획하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 형상에 따라 실내 공간을 복수의 청소 가능 영역으로 분할하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 원형 영역에 대해서 나선형의 청소 경로를 계획하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 정밀 모드에 따라 청소 경로를 계획하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 주변 환경 변화에 따라 계획된 청소 경로를 수정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 장애물이 감지됨에 따라 계획된 청소 경로를 수정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 주변 환경 변화에 따라 청소 가능 영역을 재 분할하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 카펫의 위치에 따라 청소 가능 영역을 재 분할하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 슬립이 발생한 경우 청소 경로를 계획하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 전면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 일 실시예예 따른 로봇 청소기의 후면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 22 및 23은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 일 실시예에 따른 청소 경로 계획 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 청소 경로 계획 시스템은, 로봇 청소기(1000) 및 모바일 장치(100)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 청소 경로 계획 시스템이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 청소 경로 계획 시스템이 구현될 수 있다. 예를 들어, 청소 경로 계획 시스템은, 로봇 청소기(1000) 만으로 구현될 수도 있고, 로봇 청소기(1000) 및 모바일 장치(100) 외에 서버를 더 포함할 수도 있다. 각 구성에 대해서 살펴보기로 한다.
로봇 청소기(1000)는 청소 공간을 이동하면서 청소 공간을 청소할 수 있다. 청소 공간은, 예를 들어, 집, 사무실과 같이 청소가 필요한 공간일 수 있다. 로봇 청소기(1000)는 바퀴 등을 이용하여 스스로 이동이 가능한 로봇 장치로서, 청소 공간을 이동하면서 청소 기능을 수행할 수 있다.
로봇 청소기(1000)는 적어도 하나의 센서를 이용하여 실내 공간을 탐색하고, 실내 공간 지도를 생성할 수 있다. 실내 공간은 로봇 청소기(1000)가 실질적으로 자유롭게 이동할 수 있는 청소 공간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 실내 공간은, 로봇 청소기(1000)가 이동할 수 없는 화장실, 베란다, 계단 등은 포함하지 않고, 로봇 청소기(1000)가 이동할 수 있는 주방, 거실, 방, 서재 등을 포함할 수 있다. 실내 공간 지도는, 예를 들어, 청소 중 주행에 사용되는 내비게이션 맵(Navigation map), 위치 인식에 사용되는 SLAM(Simultaneous localization and mapping) 맵, 및 인식된 장애물에 관한 정보가 기록되는 장애물 인식 맵 중 적어도 하나에 관한 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 인공 지능(AI) 프로세서를 탑재할 수 있다. AI 프로세서는, 인공 지능(AI)을 위한 전용 하드웨어 칩 형태로 제작될 수도 있고, 또는 기존의 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor) 또는 그래픽 전용 프로세서(예: GPU)의 일부로 제작되어 로봇 청소기(1000)에 탑재될 수도 있다. 로봇 청소기(1000)는 AI 프로세서를 이용하여 청소 경로를 계획할 수 있다. 또한, 로봇 청소기(1000)는, AI 프로세서를 이용하여, 실내의 먼지 양 또는 바닥의 재질에 따라, 흡입 강도를 조절할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 외부의 장치와 통신을 수행하기 위한 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 통신 인터페이스를 통해 모바일 장치(100) 또는 서버(미도시)와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스는, 근거리 통신부, 이동 통신부 등을 포함할 수 있다. 근거리 통신부(short-range wireless communication interface)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication interface), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
모바일 장치(100)는, 로봇 청소기(1000)를 제어하기 위한 명령어를 로봇 청소기(1000)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 모바일 장치(100)에 청소가 필요한 영역(예컨대, 주방)을 지정하거나, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드를 설정하는 경우, 모바일 장치(100)는 로봇 청소기(1000)로 청소가 필요한 영역(예컨대, 주방)에 관한 정보 및 청소 모드에 관한 정보를 포함하는 제어 정보를 전달할 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1000)는, 제어 정보에 따라, 주방에 대해 설정된 청소 모드로 청소를 수행할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 모바일 장치(100)는, 로봇 청소기(1000)의 청소 상태(예컨대, 청소 중, 청소 완료, 충전 중 등)를 사용자에게 표시해 줄 수도 있다. 예를 들어, 모바일 장치(100)는 로봇 청소기(1000)로부터 청소 상태에 관한 정보를 수집하고, 청소 애플리케이션의 실행 창에 로봇 청소기(1000)의 청소 상태를 표시해 줄 수 있다. 또한, 모바일 장치(100)는 로봇 청소기(1000)의 현재 위치 정보를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 장치(100)는 로봇 청소기(1000)로부터 실시간 위치 정보를 수집하고, 실내 공간 지도 상에 로봇 청소기(1000)의 현재 위치를 마크해 줄 수 있다.
일 실시예에 따른 모바일 장치(100)은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술되는 모바일 장치(100), 디지털 카메라, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 태블릿 PC, 전자북 단말기, 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 플레이어 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 모바일 장치(100)은 사용자에 의해 착용될 수 있는 장치(wearable device)일 수 있다. 웨어러블 디바이스는 액세서리 형 장치(예컨대, 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈), 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형 장치(예: 전자 의복), 신체 부착형 장치(예컨대, 스킨 패드(skin pad)), 또는 생체 이식형 장치(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, 모바일 장치(100)가 스마트폰인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
한편, 도 1을 참조하면, 일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 동일한 청소 공간에 대해서 다른 청소 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 직사각형 청소 영역(200cm X 60 cm)에 대해서 제 1 청소 경로(10)를 계획할 수도 있고, 제 2 청소 경로(20)를 계획할 수도 있다. 제 1 청소 경로(10)는 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수를 최대화하는 경로이며, 제 2 청소 경로(20)는 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수를 최소화하는 경로일 수 있다. 또한, 제 2 청소 경로(20)는 연속되는 직선 거리의 길이(예컨대, 160cm)가 최대화되는 경로일 수 있다.
로봇 청소기(1000)의 청소 범위가 20cm이고, 로봇 청소기(1000)의 이동 속도가 20cm/s이고, 방향 전환 시 1초가 소요된다고 가정해보자. 이 경우, 제 1 청소 경로(10)와 제 2 청소 경로(20)의 청소 시간을 비교해 보면, 제 1 청소 경로(10)는 총 이동 거리가 580cm이고 방향 전환 횟수가 18번이므로, 47초가 걸리고, 제 2 이동 경로(20)는 총 이동 거리가 580cm이고 방향 전환 횟수가 4번이므로, 33초가 걸리게 된다. 따라서, 청소 시간을 단축해야 할 필요가 있는 경우, 로봇 청소기(1000)는 제 2 청소 경로(20)에 따라 청소하는 것이 효율적일 수 있다. 반면에, 청소를 좀 더 세밀하게 해야 할 필요가 있는 경우에는 제 1 청소 경로(10)에 따라 청소하는 것이 효율적일 수 있다. 제 1 청소 경로(10)의 경우 벽과 접촉하는 면이 최대화되므로, 세밀한 청소가 가능하다. 따라서, 로봇 청소기(1000)가 목적에 따라 효율적으로 청소 경로를 계획하는 동작에 대해서 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 청소 경로 계획 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S210에서, 로봇 청소기(1000)는, 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 적어도 하나의 센서를 이용하여 실내 공간 지도를 생성할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 이미지 센서(카메라), 라이더 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 이용하여 실내 공간 지도를 생성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 외부 장치로부터 실내 공간 지도를 획득할 수도 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 로봇 청소기(1000)에 연결된 모바일 장치(100) 또는 서버로부터 실내 공간 지도를 획득할 수도 있고, 주변에 있는 다른 로봇 청소기로부터 실내 공간 지도를 획득할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
로봇 청소기(1000)는 실내 공간 지도를 이용하여 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 용도에 따라, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 카메라를 통해 촬영되는 카메라 이미지를 분석하여, 실내 공간의 용도를 식별할 수 있다. 예컨대, 제 1 카메라 이미지에 식탁, 싱크대 등이 포함되어 있는 경우, 로봇 청소기(1000)는 제 1 카메라 이미지가 획득된 장소가 주방이라는 것을 식별할 수 있다. 또한, 제 2 카메라 이미지에 소파, TV, 에어컨 등이 포함되어 있는 경우, 로봇 청소기(1000)는 제 2 카메라 이미지가 획득된 장소가 거실이라는 것을 식별할 수 있다. 제 3 카메라 이미지에 침대, 옷장, 화장대가 포함되어 있는 경우, 로봇 청소기(1000)는, 제 3 카메라 이미지가 획득된 장소가 안방이라는 것을 식별할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기(1000)는 실내 공간 지도에서 주방, 거실, 안방 등을 식별하고, 실내 공간을 용도에 따라서 제 1 청소 가능 영역, 제 2 청소 가능 영역, 제 3 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다. 이때, 로봇 청소기(1000)는, 주방을 제 1 청소 가능 영역으로 정의하고, 거실을 제 2 청소 가능 영역으로 정의하고, 안방을 제 3 청소 가능 영역으로 정의할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 형상(shape)에 따라, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는, 실내 공간 지도에 포함된 실내 공간을 원형 영역, 사각형 영역, 삼각형 영역, 사다리꼴 영역 등으로 분할할 수 있다.
단계 S220에서, 로봇 청소기(1000)는, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드에 따라, 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 사용자 입력에 기초하여, 제 1 모드 및 제 2 모드 중 하나를 로봇 청소기(1000)의 청소 모드로 결정할 수 있다. 여기서, 제 1 모드는 청소 시간이 단축되는 모드일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 제 1 모드를 신속 모드로 정의하기로 한다. 또한, 제 2 모드는 청소를 정밀하게 하기 위한 모드일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 제 2 모드를 정밀 모드로 정의하기로 한다.
예를 들어, 사용자는 로봇 청소기(1000)의 청소 모드를 제 1 모드(신속 모드)로 할지 제 2 모드(정밀 모드)로 할지 입력할 수 있다. 만일, 실내 공간이 많이 지저분하지 않고, 빠른 청소를 원하는 경우, 사용자는 청소 모드를 신속 모드로 설정할 수 있다. 반면에, 미세먼지가 많은 날씨인 경우, 사용자는 청소 모드를 정밀 모드로 설정할 수 있다. 사용자는 로봇 청소기(1000)의 입력 인터페이스를 통해서 청소 모드를 설정할 수도 있고, 음성 명령으로 청소 모드를 설정할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 적어도 하나의 청소 가능 영역의 용도(예컨대, 주방, 거실, 서재, 안방, 드레스 룸 등)에 기초하여, 제 1 모드(신속 모드) 및 제 2 모드(정밀 모드) 중 하나를 로봇 청소기(1000)의 청소 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 주방 및 거실에 대해서는 청소 모드를 정밀 모드로 결정하고, 서재 및 드레스 룸에 대해서는 청소 모드를 신속 모드로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 실내 공간의 먼지 양 또는 오염도를 측정하고, 먼지 양 또는 오염도에 따라서, 청소 모드를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 실내 공간의 먼지 양(또는 오염도)이 임계 값보다 큰 경우, 청소 모드를 제 2 모드(정밀 모드)로 결정하고, 실내 공간의 먼지 양(또는 오염도)이 임계 값 이하인 경우, 청소 모드를 제 1 모드(신속 모드)로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드에 따라, 적어도 하나의 청소 가능 영역 각각을 복수의 부분 영역으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 청소 모드가 제 1 모드(신속 모드)인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 방향 전환 횟수가 최소가 되고, 연속되는 직선 구간의 거리가 최대가 되는 청소 경로를 계획할 수 있는 영역들로 청소 가능 영역을 분할할 수 있다. 반면에, 청소 모드가 제 2 모드(정밀 모드)인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 방향 전환 횟수가 최대가 되는 청소 경로를 계획할 수 있는 영역들로 청소 가능 영역을 분할할 수 있다.
단계 S230에서, 로봇 청소기(1000)는, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드에 기초하여, 복수의 부분 영역에 대한 청소 경로를 계획할 수 있다.
복수의 부분 영역에 대한 청소 경로는, 복수의 부분 영역 각각을 효율적으로 청소하기 위해 로봇 청소기(1000)가 이동하는 경로를 의미할 수 있다. 청소 경로는 시작점과 종료점을 포함할 수 있으며, 복수의 라인으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하여, 로봇 청소기가 청소 모드에 따라 청소 경로를 계획하는 동작에 대해서 자세히 살펴보기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 청소 모드에 따른 청소 경로 계획 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S310 및 단계 S320에서, 로봇 청소기(1000)는, 청소 모드가 제 1 모드(신속 모드)인 경우, 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 부분 영역이 가로로 긴 직사각형 영역인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 가로 방향으로 진행하는 구간의 거리가 길어지도록 청소 경로(예컨대, 도 1에서의 제 2 청소 경로(20))를 계획할 수 있다. 즉, 로봇 청소기(1000)는, 좌우 방향으로 지그재그로 이동하도록 하는 청소 경로를 계획할 수 있다. 이 경우, 방향 전환 횟수는 최소화될 수 있다.
단계 S330 및 단계 S340에서, 청소 모드가 제 2 모드(정밀 모드)인 경우, 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수를 최대화하는 제 2 청소 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 부분 영역이 가로로 긴 직사각형 영역인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 세로 방향으로 진행하는 구간의 거리가 길어지도록 청소 경로(예컨대, 도 1에서의 제 2 청소 경로(20))를 계획할 수 있다. 즉, 로봇 청소기(1000)는, 상하 방향으로 지그재그로 이동하도록 하는 청소 경로를 계획할 수 있다. 이 경우, 방향 전환 횟수는 최대화될 수 있다.
한편, 일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 청소 모드가 제 2 모드(정밀 모드)인 경우, 로봇 청소기(1000)의 범퍼와 벽이 접하는 면적이 최대화되도록 제 2 청소 경로를 계획할 수 있다.
단계 S350에서, 로봇 청소기(1000)는, 제 1 청소 경로 및 제 2 청소 경로 중 하나의 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는, 계획된 청소 경로를 따라 이동하면서 바닥의 먼지를 흡입할 수 있다.
이하에서는 로봇 청소기(1000)가 실내 공간 지도를 이용하여 청소 경로를 계획하는 동작에 대해서 도 4 내지 도 7을 참조하여 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 실내 공간 지도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 로봇 청소기(1000)는 집 안(400)을 돌아다니면서 실내 공간 지도(410)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)가 벽이나, 장롱, 서랍장 등과 같은 장애물은 통과할 수 없으므로, 집 안(400)에서 장애물들을 제외한 영역이 실내 공간 지도(410)로 나타날 수 있다. 또한, 로봇 청소기(1000)는 추락 방지 센서를 통해 현관이나 화장실 등에는 접근하지 않을 수 있으므로, 실내 공간 지도(410)에는 현관이나 화장실 등의 영역은 어둡게 표시되거나, 나타나지 않을 수 있다. 또한, 문으로 막혀 있는 보일러실이나 다용도실에도 로봇 청소기(1000)가 접근할 수 없으므로, 실내 공간 지도(410)에는 보일러실이나 다용도실도 어둡게 표시되거나, 나타나지 않을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 실내 공간 지도 상에서 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 실내 공간의 용도(예컨대, 주방, 거실, 서재, 안방)에 따라서, 실내 공간을 복수의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다. 예컨대, 로봇 청소기(1000)는, 카메라 이미지를 분석하여 실내 공간의 용도를 식별하고, 실내 공간을 제 1 청소 가능 영역(주방 영역(401)), 제 2 청소 가능 영역(거실 영역(402)), 제 3 청소 가능 영역(서재 영역(403)), 제 4 청소 가능 영역(안방 영역(404))으로 분할할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 문을 기준으로 실내 공간을 복수의 청소 가능 영역으로 분할할 수도 있다.
한편, 일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 청소 경로를 계획하기 전에 복수의 청소 가능 영역 각각을 부분 영역들로 분할할 수 있다. 도 5를 참조하여, 로봇 청소기(1000)가 청소 가능 영역들 각각을 복수의 부분 영역으로 분할하는 동작에 대해서 자세히 살펴보기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 청소 가능 영역을 분할 하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 청소 모드에 따라서 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드가 신속 모드(510)인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 방향 전환 횟수가 최소가 되고, 연속되는 직선 구간의 거리가 최대가 되는 청소 경로를 계획할 수 있는 영역들로 청소 가능 영역을 분할할 수 있다. 예컨대, 로봇 청소기(1000)는, 주방 영역(401)을 401-1 영역과 401-2 영역으로 세분화하고, 거실 영역(402)을 402-1 영역, 402-2 영역, 402-3 영역으로 세분화하고, 서재 영역(403)을 403-1 영역, 403-2 영역으로 세분화하고, 안방 영역(404)을 404-1 영역, 404-2 영역으로 세분화할 수 있다.
또한, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드가 정밀 모드(520)인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 방향 전환 횟수가 최대가 되는 청소 경로를 계획할 수 있는 영역들로 청소 가능 영역을 분할할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는, 주방 영역(401)을 401-3 영역과 401-4 영역, 401-5 영역으로 세분화하고, 거실 영역(402)을 402-1 영역, 402-2 영역, 402-3 영역으로 세분화하고, 서재 영역(403)을 403-1 영역, 403-2 영역으로 세분화하고, 안방 영역(404)을 404-1 영역, 404-2 영역으로 세분화할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 청소 모드에 따라 구분되는 복수의 부분 영역이 주방 영역(401)처럼 상이할 수도 있고, 거실 영역(402), 서재 영역(403), 안방 영역(404)처럼 동일할 수도 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 청소 모드에 따라 청소 경로를 계획하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 청소 모드가 신속 모드(610) 또는 정밀 모드(620)인지에 따라 다른 청소 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 청소 모드가 신속 모드(610)인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 서재 영역(403)에 대해서 제 1 청소 경로(611)를 계획할 수 있다. 제 1 청소 경로(611)는 직선 구간의 거리가 최대화되는 경로로서, 601 점이 출발점이고, 602 점이 도착점인 경로일 수 있다. 제 1 청소 경로(611)는 403-1 영역에 대해서는 좌우 방향으로 지그재그 이동하고, 403-2 영역에 대해서는 상하 방향으로 지그재그 이동하는 경로일 수 있다. 제 1 청소 경로(611)에 의하면, 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수는 약 20회 정도될 수 있다.
반면에, 청소 모드가 정밀 모드(620)인 경우, 로봇 청소기(1000)는 서재 영역(403)에 대해서 제 2 청소 경로(621)를 계획할 수 있다. 제 2 청소 경로(621)는 방향 전환 횟수가 최대화되는 경로로서, 603 점이 출발점이고, 604 점이 도착점인 경로일 수 있다. 제 2 청소 경로(621)는 403-1 영역에 대해서는 상하 방향으로 지그재그 이동하고, 403-2 영역에 대해서는 좌우 방향으로 지그재그 이동하는 경로일 수 있다. 제 2 청소 경로(621)에 의하면, 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수가 약 41회 정도될 수 있다.
따라서, 로봇 청소기(1000)가 제 1 청소 경로(611)에 따라 청소하는 경우, 제 2 청소 경로(621)에 따라 청소하는 경우에 비해 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수가 적으므로, 청소 시간을 단축할 수 있다. 반대로 로봇 청소기(1000)가 제 2 청소 경로(621)에 따라 청소하는 경우, 제 1 청소 경로(611)에 따라 청소하는 경우에 비해 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수가 많으므로, 제 1 청소 경로(611)보다 청소 시간이 더 걸릴 수는 있으나, 로봇 청소기(1000)가 벽과 접하는 면이 증가하게 되므로, 제 1 청소 경로(611)보다 정밀한 청소가 가능하다.
청소 모드가 신속 모드(610)인 경우, 로봇 청소기(1000)는, 주방 영역(401)에 대해서 제 3 청소 경로(612)를 계획할 수 있다. 제 3 청소 경로(612)는 직선 구간의 거리가 최대화되는 경로로서, 605 점이 출발점이고, 606 점이 도착점인 경로일 수 있다. 제 3 청소 경로(612)는 401-1 영역 및 401-2 영역 모두에 대해서 좌우 방향으로 지그재그 이동하는 경로일 수 있다. 제 3 청소 경로(612)에 의하면, 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수는 약 22회 정도될 수 있다.
청소 모드가 정밀 모드(620)인 경우, 로봇 청소기(1000)는 주방 영역(401)에 대해서 제 4 청소 경로(622)를 계획할 수 있다. 제 2 청소 경로(622)는 방향 전환 횟수가 최대화되는 경로로서, 607 점이 출발점이고, 608 점이 도착점인 경로일 수 있다. 제 4 청소 경로(622)는 401-3 영역에 대해서는 좌우 방향으로 지그재그 이동하고, 401-4 영역 및 401-5 영역에 대해서는 상하 방향으로 지그재그 이동하는 경로일 수 있다. 제 4 청소 경로(622)에 의하면, 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수가 약 44회 정도될 수 있다.
따라서, 로봇 청소기(1000)가 제 3 청소 경로(612)에 따라 청소하는 경우, 제 4 청소 경로(622)에 따라 청소하는 경우에 비해 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수가 적으므로, 주방 영역(401)에 대한 청소 시간을 단축할 수 있다. 반대로 로봇 청소기(1000)가 제 4 청소 경로(622)에 따라 청소하는 경우, 제 3 청소 경로(612)에 따라 청소하는 경우에 비해 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수가 많으므로, 제 3 청소 경로(612)보다 청소 시간이 더 걸릴 수는 있으나, 로봇 청소기(1000)가 벽과 접하는 면이 증가하게 되므로, 제 3 청소 경로(612)보다 정밀한 청소가 가능하다.
도 7은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 영역 별로 청소 모드를 다르게 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 사용자 입력에 기초하여 주방 영역(401)의 청소 모드는 정밀 모드(720)로 결정하고, 거실 영역(402), 서재 영역(403), 안방 영역(404)에 대한 청소 모드는 신속 모드(710)로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 먼지 양 또는 오염도에 따라서, 영역 별로 청소 모드를 다르게 결정할 수도 있다. 예를 들어, 주방 영역(401)의 먼지 양이 임계 값보다 많은 경우, 로봇 청소기(1000)는 주방 영역(401)의 청소 모드를 정밀 모드(720)로 결정할 수 있다. 반면에 거실 영역(402), 서재 영역(403), 안방 영역(404)의 먼지 양이 임계 값 이하인 경우, 로봇 청소기(1000)는 거실 영역(402), 서재 영역(403), 안방 영역(404)에 대한 청소 모드는 신속 모드(710)로 결정할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 바닥의 재질에 따라 청소 경로를 계획하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S810에서, 로봇 청소기(1000)는 바닥의 재질에 따라 적어도 하나의 청소 가능 영역을 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역으로 분할할 수 있다.
예를 들어, 로봇 청소기(1000)는, 청소 가능 영역 중에서 흡입력을 높여야 하는 재질(예컨대, 카펫, 러그, 전기장판, 놀이 매트, 문턱)을 갖는 제 1 부분 영역과 일반 바닥 재질을 갖는 제 2 부분 영역을 분리할 수 있다.
단계 S820에서, 로봇 청소기(1000)는, 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역의 우선 순위를 결정할 수 있다. 여기서 우선 순위는 로봇 청소기(1000)가 청소하는 순서에 관한 것일 수 있다. 즉, 우선 순위가 높을수록 먼저 청소하게 되는 영역일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 현재 위치 정보 및 다음에 이동해야 하는 청소 가능 영역에 관한 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역의 우선 순위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)의 현재 위치에서 제 1 부분 영역이 제 2 부분 영역보다 가까운 경우, 로봇 청소기(1000)는, 제 1 부분 영역의 우선 순위를 제 2 부분 영역의 우선 순위보다 높게 결정할 수 있다. 또한, 로봇 청소기(1000)가 다음에 이동해야 하는 청소 가능 영역이 서재 영역이고, 서재 영역에서 제 2 부분 영역이 제 1 부분 영역보다 가까운 경우, 로봇 청소기(1000)는 제 2 부분 영역의 우선 순위를 제 1 부분 영역의 우선 순위보다 낮게 결정할 수 있다.
다른 일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 사용자 입력에 기초하여 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역의 우선 순위를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 로봇 청소기(1000)에 연결된 모바일 장치(100)를 이용하여, 로봇 청소기(1000)가 청소 해야 하는 영역의 우선 순위를 설정할 수 있다.
단계 S830 및 단계 S840에서, 로봇 청소기(1000)는, 제 1 부분 영역의 우선 순위가 제 2 부분 영역의 우선 순위보다 높은 경우, 제 1 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 제 2 부분 영역으로 이동하는 청소 경로를 계획할 수 있다.
단계 S830 및 단계 S850에서, 로봇 청소기(1000)는, 제 1 부분 영역의 우선 순위가 제 2 부분 영역의 우선 순위보다 낮은 경우, 제 2 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 제 1 부분 영역으로 이동하는 청소 경로를 계획할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 흡입력을 다르게 조절해야 하는 영역들에 대해서 로봇 청소기(1000)는 우선 순위에 따라 하나의 영역을 청소한 다음에 다른 영역으로 이동함으로써, 흡입력을 수시로 변경할 필요가 없으므로, 효율적으로 청소를 수행할 수 있다.
이하에서는, 도 9 및 도 10을 참조하여, 제 1 부분 영역이 카펫이 깔려있는 영역이고, 제 2 부분 영역이 카펫이 깔려있는 않은 나머지 영역인 경우를 예로 들어, 살펴보기로 한다.
도 9는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 카펫의 존재에 따라 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드가 신속 모드이고, 거실 영역(402)에 카펫이 없는 경우(910), 로봇 청소기(1000)는, 거실 영역(402)을 402-1 영역, 402-2 영역, 402-3 영역으로 분할할 수 있다.
반면에, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드가 신속 모드이지만, 거실 영역(402)에 카펫이 있는 경우(920), 로봇 청소기(1000)는, 거실 영역(402)을 402-4 영역, 402-5 영역, 402-6 영역으로 분할할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 카펫 영역과 나머지 영역에 대한 청소 경로를 계획하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 일반적인 로봇 청소기의 경우, 카펫이 깔려 있는 영역(이하, 카펫 영역)과 나머지 일반 영역을 구분하지 않고, 카펫 청소 모드(1010)와 일반 청소 모드(1020)를 번갈아 가면서 청소를 수행하는 제 1 청소 경로(1001)를 계획할 수 있다. 예를 들어, 일반적인 로봇 청소기는 카펫 영역을 지날 때는 일반 청소 모드(1020)를 카펫 청소 모드(1010)로 변경하고, 일반 영역을 지날 때는 카펫 청소 모드(1010)를 일반 청소 모드(1020)로 변경할 수 있다.
하지만, 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1000)는 카펫이 깔려 있는 영역과 나머지 일반 영역을 구분할 수 있다. 그리고 로봇 청소기(1000)는, 현재 위치를 고려하여, 카펫 영역과 일반 영역 사이의 우선 순위를 결정할 수 있다. 일반 영역의 우선 순위가 카펫 영역의 우선 순위 보다 높은 경우, 로봇 청소기(1000)는 일반 영역에 대한 청소를 완료한 후에 카펫 영역으로 이동하는 제 2 청소 경로(1002)를 계획할 수 있다. 제 2 청소 경로(1002)에 의하면, 일반 영역에서는 로봇 청소기(1000)가 제 1 흡입력을 갖는 일반 청소 모드(1020)로 동작하다가 카펫 영역에서는 로봇 청소기(1000)가 제 1 흡입력보다 큰 제 2 흡입력을 갖는 카펫 청소 모드(1010)로 동작할 수 있다. 한편, 일반 영역의 우선 순위가 카펫 영역의 우선 순위 보다 낮은 경우, 로봇 청소기(1000)는 카펫 영역에 대한 청소를 완료한 후에 일반 영역으로 이동하는 제 3 청소 경로(1003)를 계획할 수 있다. 제 3 청소 경로(1002)에 의하면, 카펫 영역에서는 로봇 청소기(1000)가 제 2 흡입력을 갖는 카펫 청소 모드(1010)로 동작하다가, 일반 영역에서는 로봇 청소기(1000)가 제 2 흡입력보다 낮은 제 1 흡입력을 갖는 일반 청소 모드(1020)로 동작할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 원형 영역에 대한 청소 경로를 계획하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S1110에서, 로봇 청소기(1000)는, 형상에 따라, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 실내 공간을 원형 영역, 직사각형 영역, 사다리꼴 영역 등으로 분할할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 로봇 청소기(1000)는 실내 공간 지도(1210)를 이용하여, 로봇 청소기(1000)가 이동할 수 있는 실내 공간을 사다리꼴 영역(1201), 직사각형 영역(1202, 1203, 1205, 1206, 1207), 원형 영역(1204, 1508) 등으로 분할할 수 있다.
단계 S1120에서, 로봇 청소기(1000)는, 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 게스트 룸(1201)을 1201-1 영역과 1201-2 영역으로 세분화할 수 있다. 단계 S1120은 도 2의 단계 S220에 대응되므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
단계 S1130에서, 로봇 청소기(1000)는, 청소 가능 영역 또는 부분 영역이 원형 영역을 포함하는지 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 청소 가능 영역 및 복수의 부분 영역 중에서 원형 영역을 추출할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 로봇 청소기(1000)는 청소 가능 영역들 중에서 제 1 원형 영역(1204)과 제 2 원형 영역(1208)을 추출할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 원형 영역은, 타원형 영역을 포함할 수 있으며, 원에 근접한 형태의 영역도 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단계 S1140에서, 로봇 청소기(1000)는, 청소 가능 영역 또는 부분 영역이 원형 영역을 포함하는 경우, 원형 영역에 대해서 나선형의 청소 경로를 계획할 수 있다.
예를 들어, 도 13의 1310을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 제 1 원형 영역(1204)에 대해서 1301 점을 출발점으로 하고, 1302 점을 도착점으로 하는 나선형의 제 1 청소 경로를 계획할 수 있다. 즉, 제 1 청소 경로는 원의 중심에서 출발하여 원의 외곽으로 이동하는 경로일 수 있다.
또한, 도 13의 1320을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 제 1 원형 영역(1204)에 대해서 1302 점을 출발점으로 하고, 1301 점을 도착점으로 하는 나선형의 제 2 청소 경로를 계획할 수 있다. 즉, 제 2 청소 경로는 원의 외곽에서 출발하여 원의 중심으로 이동하는 경로일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 현재 위치 정보 및 다음에 이동 해야 하는 영역에 관한 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 제 1 원형 영역(1204)에 대해서 제 1 청소 경로 및 제 2 청소 경로 중 하나의 경로를 선택할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)가 원형 영역에 대해서 나선형의 청소 경로를 계획하는 경우, 원형 영역에 대한 세밀한 청소가 가능해 질 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 정밀 모드에 따라 청소 경로를 계획하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일반적인 로봇 청소기의 경우, 범퍼의 일부가 벽에 닿는 경우 방향을 전환하는 제 1 청소 경로(1401)을 계획할 수 있다. 따라서, 제 1 청소 경로(1401)에 의하면, 사다리꼴 형태의 부분 영역(1201-1)에 대해서는 벽 부분이 정밀하게 청소되지 않는다는 문제가 발생할 수 있다.
하지만, 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1000)는, 범퍼와 벽이 접하는 부분이 최대화될 수 있는 제 2 청소 경로(1402)를 계획할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 적외선 센서(또는 범퍼 센서)를 이용하여 벽을 감지하고, 벽과 바닥이 만나는 모서리를 따라 로봇 청소기(1000)가 이동하도록 제 2 청소 경로(1402)를 계획할 수 있다. 따라서, 제 2 청소 경로에 의하면, 사다리꼴 형태의 부분 영역(1201-1)에 대해서도 벽 부분이 정밀하게 청소가 가능할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 주변 환경 변화에 따라 계획된 청소 경로를 수정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S1510에서, 로봇 청소기(1000)는, 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는, 청소 모드가 신속 모드인 경우, 제 1 청소 경로에 따라 청소를 수행하고, 청소 모드가 정밀 모드인 경우, 제 2 청소 경로에 따라 청소를 수행할 수 있다.
단계 S1510은 도 3의 단계 S350에 대응되므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
단계 S1520에서, 로봇 청소기(1000)는, 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행하는 중에 주변 환경 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 적어도 하나의 센서를 통해 감지되는 주변 환경 정보와 실내 공간 지도의 주변 환경 정보를 비교함으로써, 주변 환경 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 가구의 위치 변화나 카펫의 위치 변화 등을 감지할 수 있다. 또한, 로봇 청소기(1000)는 가벽 설치나 새로운 가구 설치 등과 같은 새로운 장애물을 감지할 수도 있다.
단계 S1530에서, 로봇 청소기(1000)는, 주변 환경 변화에 따라 계획된 청소 경로를 수정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)가 계획된 청소 경로에 포함된 제 1 라인을 따라 청소하는 중에 장애물을 감지하는 경우, 로봇 청소기(1000)는 장애물을 통과할 수 있는지 판단할 수 있다. 만일, 장애물을 통과할 수 없는 경우, 로봇 청소기(1000)는 제 1 라인에 인접한 제 2 라인으로 이동하도록 계획된 청소 경로를 수정할 수 있다. 또한, 장애물을 통과할 수 없는 경우, 로봇 청소기(1000)는 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 새롭게 분할하고, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드에 따라, 새롭게 분할된 복수의 부분 영역에 대한 청소 경로를 다시 계획할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 놀이매트나 카펫과 같이 로봇 청소기(1000)가 통과할 수 있는 장애물인 경우, 로봇 청소기(1000)는 놀이 매트나 카펫의 위치를 고려하여, 청소 가능 영역을 다시 분할하고, 새로운 청소 경로를 계획할 수 있다.
로봇 청소기(1000)가 계획된 청소 경로를 수정하는 동작에 대해서 도 16 내지 18을 참조하여 좀 더 살펴보기로 한다.
도 16은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 장애물이 감지됨에 따라 계획된 청소 경로를 수정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는 실내 공간 지도에 기초하여, 서재 영역(403)에 대한 제 1 청소 경로(1610)를 계획할 수 있다. 그리고 로봇 청소기(1000)는 제 1 청소 경로(1610)를 따라 서재 영역(403)에 대한 청소를 수행할 수 있다. 로봇 청소기(1000)는, 제 1 청소 경로(1610)에 포함된 제 1 라인(1601)을 따라 이동하는 중에 장애물(1600)(예컨대, 책상)을 감지할 수 있다. 로봇 청소기(1000)가 장애물(1600)을 통과할 수 없는 경우, 로봇 청소기(1000)는 제 1 라인(1601)을 따라 더 이상 진행할 수 없으므로, 제 1 청소 경로(1610)를 제 2 청소 경로(1620) 또는 제 3 청소 경로(1630)로 수정할 수 있다.
제 2 청소 경로(1620)에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 장애물(1600) 때문에 제 1 라인(1601)을 따라 더 이상 진행할 수 없으므로, 제 1 라인(1601)에 인접한 제 2 라인(1602)으로 이동하여 청소를 수행할 수 있다. 제 2 청소 경로(1620)에 의하면, 403-2 부분 영역에 대해서 상하 방향으로 지그재그 이동하도록 하는 경로 형태를 유지할 수 있다.
한편, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드가 신속 모드인 경우, 403-2 부분 영역 중에서 장애물(1600)의 상측 영역(1603)에 대한 제 1 청소 경로(1610)를 상하 방향으로 지그재그 이동하는 경로 대신에 좌우 방향으로 지그재그 이동하는 제 3 청소 경로(1630)로 수정할 수 있다. 제 3 청소 경로(1630)는, 제 2 청소 경로(1620)에 비해서 장애물(1600)의 상측 영역(1603)에 대한 방향 전환 횟수가 감소하므로, 신속한 청소가 가능해진다.
도 17은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 주변 환경 변화에 따라 청소 가능 영역을 재 분할하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는 실내 공간 지도에 기초하여, 서재 영역(403)에 대한 제 1 청소 경로(1710)를 계획할 수 있다. 그리고 로봇 청소기(1000)는 제 1 청소 경로(1710)를 따라 서재 영역(403)에 대한 청소를 수행할 수 있다. 로봇 청소기(1000)는, 제 1 청소 경로(1710)에 포함된 제 1 라인(1701)을 따라 이동하는 중에 장애물(예컨대, 가벽)을 감지할 수 있다. 로봇 청소기(1000)가 장애물을 통과할 수 없는 경우, 로봇 청소기(1000)는 제 1 라인(1701)을 따라 더 이상 진행할 수 없으므로, 제 1 청소 경로(1710)를 제 2 청소 경로(1720)로 수정할 수 있다. 제 2 청소 경로(1720)에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 장애물 때문에 제 1 라인(1701)을 따라 더 이상 진행할 수 없으므로, 제 1 라인(1701)에 인접한 제 2 라인(1702)으로 이동하여 청소를 수행할 수 있다. 제 2 청소 경로(1720)에 의하면, 403-2 부분 영역에 대해서 상하 방향으로 지그재그 이동하도록 하는 경로 형태를 유지할 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는, 청소 모드(예컨대, 신속 모드)에 따라, 서재 영역(403)을 403-1 영역 및 403-2 영역 대신에 403-3 영역 및 403-4 영역으로 새롭게 분할할 수 있다. 그리고 로봇 청소기(1000)는, 청소 모드(예컨대, 신속 모드)에 따라, 403-3 영역 및 403-4 영역에 대해 제 3 청소 경로(1730)를 계획할 수 있다. 제 3 청소 경로(1730)는, 제 2 청소 경로(1720)에 비해서 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수가 감소하므로, 신속한 청소가 가능해진다.
도 18은 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 카펫의 위치에 따라 청소 가능 영역을 재 분할하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 카펫이 거실 영역(402)의 좌측에 위치하는 경우, 거실 영역(402)을 402-4 영역, 402-5 영역, 402-6 영역으로 분할할 수 있다. 그리고 로봇 청소기(1000)는, 402-4 영역을 카펫이 깔려 있는 영역과 나머지 일반 영역으로 구분할 수 있다. 로봇 청소기(1000)는, 일반 영역에 대해서 일반 청소 모드(1820)로 청소를 완료한 후에, 카펫 영역에 진입하여 일반 청소 모드(1820)를 카펫 청소 모드(1810)로 변경하도록 제 1 청소 경로(1810)를 계획할 수 있다.
한편, 카펫의 위치가 거실 영역(402)의 중앙으로 이동한 경우, 로봇 청소기(1000)는 적어도 하나의 센서를 이용하여 카펫의 위치 변화를 감지할 수 있다. 로봇 청소기(1000)는, 카펫의 변화된 위치에 기초하여, 거실 영역(402)을 402-1 영역, 402-2 영역, 402-3 영역으로 새롭게 분할할 수 있다. 그리고 로봇 청소기(1000)는, 402-2 영역을 카펫이 깔려 있는 영역과 나머지 일반 영역으로 구분할 수 있다. 로봇 청소기(1000)는, 일반 영역에 대해서 일반 청소 모드(1820)로 청소를 완료한 후에, 카펫 영역에 진입하여 일반 청소 모드(1820)를 카펫 청소 모드(1810)로 변경하도록 제 2 청소 경로(1820)를 계획할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 슬립이 발생한 경우 청소 경로를 계획하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S1910에서, 로봇 청소기(1000)는, 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는, 청소 모드가 신속 모드인 경우, 제 1 청소 경로에 따라 청소를 수행하고, 청소 모드가 정밀 모드인 경우, 제 2 청소 경로에 따라 청소를 수행할 수 있다.
단계 S1910은 도 3의 단계 S350에 대응되므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
단계 S1920에서, 로봇 청소기(1000)는, 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행하는 중에 슬립 발생을 감지할 수 있다. 슬립이란 로봇 청소기(1000)가 미끄러짐 등에 의해 계획된 청소 경로를 예상치 못하게 벗어나는 현상을 의미할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)가 계획된 청소 경로에 포함된 제 1 라인을 따라 청소를 하다가 슬립에 의해 제 1 라인에 인접한 제 2 라인으로 이동할 수 있다.
단계 S1930에서, 로봇 청소기(1000)는, 계획된 청소 경로로 돌아가거나 현재 위치에서 새로운 청소 경로를 계획할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 현재 위치 정보(예컨대, 현재 위치에서 계획된 청소 경로까지의 거리) 및 다음에 이동해야 하는 영역에 관한 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 계획된 청소 경로로 돌아가거나 현재 위치에서 새로운 청소 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)가 계획된 청소 경로에서 크게 벗어나지 않은 경우, 로봇 청소기(1000)는, 계획된 청소 경로로 돌아가서 청소를 계속 수행할 수 있다. 로봇 청소기(1000)가 계획된 청소 경로에서 크게 벗어난 경우, 현재 위치에서 새로운 청소 경로를 계획할 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 로봇 청소기(1000)의 청소 모드에 기초하여, 계획된 청소 경로로 돌아가거나 현재 위치에서 새로운 청소 경로를 계획할 수도 있다. 예를 들어, 청소 모드가 신속 모드인 경우, 로봇 청소기(1000)는 현재 위치에서 청소 시간을 단축할 수 있는 새로운 청소 경로를 계획할 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 전면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 상태 표시창(2001), 리모컨 수신부(2002), 장애물 센서(2003), 범퍼 센서(2004), 먼지 배출구(2005), 조작버튼 (2006), 카메라(2007)등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상태 표시창(2001)에는 현재 상태(청소 중, 충전 중), 배터리 잔량, 현재 청소 모드(예컨대, 신속 모드, 정밀 모드, 카펫 청소 모드 등) 등이 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 사용자는 조작버튼(2006)을 이용하여 로봇 청소기(1000)의 청소 모드(예컨대, 신속 모드, 정밀 모드)를 변경할 수 있다. 또한, 사용자는 조작버튼(2006)을 이용하여, 청소 구역을 설정하거나, 특정 영역에 대한 청소 모드를 지정할 수도 있다.
도 21은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 후면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 21을 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 추락 방지 센서(2101), 측면회전솔(2102), 충전핀(2103), 진입방지테이프 센서(2104), 롤러(2105), 걸레판 착탈구(2106), 구동바퀴(2107), 배터리덮개(2108), 파워브러시(2109), 파워브러시 덮개(2110), 비상스위치(2111)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 각 구성의 기능은 그 명칭으로부터 당업자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 22 및 23은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 22를 참조하면, 로봇 청소기(1000)는, 센싱부(1100), 프로세서(1200), 메모리(1300)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 22에 도시된 구성 요소 모두가 로봇 청소기(1000)의 필수 구성 요소인 것은 아니다. 도 22에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 로봇 청소기(1000)가 구현될 수도 있고, 도 22에 도시된 구성 요소보다 적은 구성 요소에 의해 로봇 청소기(1000)가 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 23에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(1000)는, 센싱부(1100), 프로세서(1200), 메모리(1300) 외에 출력부(1400), 통신부(1500), 구동부(1600), 전원공급부(1700)를 포함할 수도 있다. 각 구성에 대해 차례로 살펴보기로 한다.
센싱부(1100)는, 로봇 청소기(1000) 주변 환경에 관한 정보를 감지하도록 구성되는 다수의 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(1100)는, 추락 방지 센서(1111), 이미지 센서(카메라, 1112)(예컨대, 스테레오 카메라, 모노 카메라, 와이드 앵글 카메라, 어라운드 뷰 카메라 또는 3D 비전 센서 등), 적외선 센서(1113), 초음파 센서(1114), 라이다 센서(1115), 장애물 센서(1116), 주행거리 검출 센서(미도시) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 주행거리 검출 센서는 바퀴의 회전수를 계산하는 회전검출 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 회전 검출센서는 모터의 회전수를 검출하도록 설치된 엔코더가 있을 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 당업자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에 의하면, 센싱부(1100)는 실내 공간 지도를 생성하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1000)는 카메라(1112), 초음파 센서(1114), 라이더 센서(1115) 중 적어도 하나를 이용하여, 실내 공간 지도를 생성할 수 있다.
프로세서(1200)는, 통상적으로 로봇 청소기(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(1200)는 저장부(160)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 센싱부(1100), 출력부(1400), 통신부(1500), 구동부(1600), 전원공급부(1700)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 인공 지능(AI; artificial intelligence) 프로세서를 포함할 수 있다. 이 경우, AI 프로세서는, 인공지능(AI) 시스템의 학습 네트워크 모델을 이용하여, 청소 모드에 따라 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할할 수 있다. AI 프로세서는 청소 모드에 따라 청소 경로를 계획할 수도 있다.
AI 프로세서는, 인공 지능(AI)을 위한 전용 하드웨어 칩 형태로 제작될 수도 있고, 또는 기존의 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor) 또는 그래픽 전용 프로세서(예: GPU)의 일부로 제작되어 로봇 청소기(1000)에 탑재될 수도 있다.
프로세서(1200)는 로봇 청소기(1000)의 진행방향 결정 등의 청소주행, 위치인식 및 배터리의 자동충전 등을 담당할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(1200)는, 배터리의 비 작업 시에 외부 충전 장치와 결합된 상태로 대기하도록 제어하여, 배터리의 충전량을 일정 범위 내로 유지시킬 수 있다. 프로세서(1200)는, 작업완료 또는 작업도중 배터리 충전량 검출부로부터 충전요청 및 신호가 입력되면, 외부 충전장치로 복귀하도록 구동부(1600)를 제어할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수 있다. 프로세서(1200)는 로봇 청소기(1000)의 청소 모드에 따라, 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할할 수 있다. 프로세서(1200)는 청소 모드에 따라 복수의 부분 영역에 대한 청소 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1200)는, 청소 모드가 제 1 모드인 경우 복수의 부분 영역 각각에 대해 로봇 청소기(1000)의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하고, 청소 모드가 제 2 모드인 경우 복수의 부분 영역 각각에 대해 로봇 청소기(1000)의 방향 전환을 최대화하는 제 2 청소 경로를 계획할 수 있다. 이때, 제 1 모드(신속 모드)는 제 2 모드(정밀 모드)에 비해 청소 시간이 단축되는 모드일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 청소 모드가 제 2 모드(정밀 모드)인 경우, 로봇 청소기(1000)의 범퍼와 벽이 접하는 면적이 최대화 되도록 제 2 청소 경로를 계획할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 용도 또는 형상(shape)에 따라, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 사용자 입력 또는 적어도 하나의 청소 가능 영역의 용도에 기초하여, 제 1 모드(신속 모드) 및 제 2 모드(정밀 모드) 중 하나를 로봇 청소기(1000)의 청소 모드로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 바닥의 재질에 따라 적어도 하나의 청소 가능 영역을 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역으로 분할할 수 있다. 프로세서(1200)는, 제 1 부분 영역과 상기 제 2 부분 영역의 우선 순위를 결정할 수 있다. 프로세서(1200)는, 우선 순위에 따라, 제 1 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 제 2 부분 영역으로 이동하도록 청소 경로를 계획하거나, 제 2 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 제 1 부분 영역으로 이동하도록 청소 경로를 계획할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 복수의 부분 영역이 원형 영역을 포함하는 경우, 원형 영역에 대해서 나선형의 청소 경로를 계획할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(1200)는, 제 1 청소 경로 및 제 2 청소 경로 중 하나의 계획된 청소 경로에 따라 청소할 수 있다. 프로세서(1200)는, 계획된 청소 경로에 포함된 제 1 라인을 따라 청소하는 중에 장애물을 감지할 수 있다. 프로세서(1200)는, 로봇 청소기(1000)가 장애물을 통과할 수 없는 경우, 제 1 라인에 인접한 제 2 라인으로 이동하도록 계획된 청소 경로를 수정할 수 있다.
메모리(1300)는, 프로세서(1200)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예컨대, 실내 공간 지도, 청소 경로 등)을 저장할 수도 있다. 메모리(1300)는 인공지능 모델을 저장할 수도 있다.
메모리(1300)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 로봇 청소기(1000)는 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
출력부(1400)는, 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 진동 신호의 출력을 위한 것으로, 디스플레이(1411)와 음향 출력부(1412), 진동부(1413) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이(1411)는 로봇 청소기(1000)에서 처리되는 정보를 표시 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(1411)는 로봇 청소기(1000)의 현재 위치를 표시하거나, 로봇 청소기(1000)의 청소 모드를 표시하거나, 청소 상태(예컨대, 진행률), 충전 상태(예컨대, 잔여 배터리 량) 등을 표시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이(1411)는, 모드 설정과 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시할 수도 있다.
한편, 디스플레이(1411)와 터치패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이(1411)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이(1411)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 로봇 청소기(1000)의 구현 형태에 따라 로봇 청소기(1000)는 디스플레이(1411)를 2개 이상 포함할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 디스플레이부(1411)는 도 20의 상태 표시창(2001)을 포함할 수 있으며, 디스플레이부(1411)가 터치스크린으로 구현되는 경우 디스플레이부(1411)는 도 20의 조작 버튼(2006)을 더 포함할 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 디스플레이(1411)는 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 투명 LCD(Liquid Crystal Display) 형, 투명 TFEL(Thin-Film Electroluminescent Panel) 형, 투명 OLED 형 이외에 투사형으로도 구현될 수 있다. 투사형이란 HUD(Head Up Display)와 같이 투명한 스크린에 영상을 투사하여 디스플레이하는 방식을 의미한다.
음향 출력부(1412)는 통신부(15000)로부터 수신되거나 메모리(1300)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 음향 출력부(1412)는 로봇 청소기(1000)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(1412)는 청소 완료를 알리는 음성 메시지를 출력할 수 있다. 이러한 음향 출력부(1412)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
진동부(1413)는 진동 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 진동부(1413)는 오디오 데이터 또는 비디오 데이터(예컨대, 경고 메시지 등)의 출력에 대응하는 진동 신호를 출력할 수 있다.
통신부(1500)는, 다른 장치(예컨대, 외부 로봇 청소기, 모바일 장치(100) 또는 외부 서버)와 무선으로 통신하기 위한 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1500)는, 로봇 청소기(1000)와 모바일 장치(100) 또는 로봇 청소기(1000)와 서버 간의 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1500)는, 근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1511), 이동 통신부(1512) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1511)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부, 마이크로 웨이브(uWave) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이동 통신부(1512)는, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
구동부(1600)는 로봇 청소기(1000)의 구동(운행) 및 로봇 청소기(1000) 내부의 장치들의 동작에 이용되는 구성들을 포함할 수 있다. 구동부(1600)는 흡입부, 주행부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 흡입부는, 공기를 흡입하면서 바닥의 먼지를 집진하는 기능을 하는데, 회전브러쉬 또는 빗자루, 회전브러쉬 모터, 공기흡입구, 필터, 집진실, 공기배출구 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 흡입부는, 부가적으로 구석 먼지를 쓸어낼 수 있는 솔이 회전되는 구조로 장착될 수도 있다.
주행부는 전방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴와 후방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴, 후방의 두 개의 바퀴를 각각 회전 구동시키는 모터 및 후방의 바퀴에서 발생되는 동력을 전방의 바퀴로 전달할 수 있도록 설치된 타이밍 벨트 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1000)는 입력부(미도시)를 포함할 수도 있다. 입력부는, 사용자가 로봇 청소기(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 예를 들어, 입력부에는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.　 또한, 일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품 (computer program product)으로도 구현될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 로봇 청소기가 청소 경로를 계획하는 방법에 있어서,
    상기 로봇 청소기에 포함된 적어도 하나의 센서를 이용하여 생성된 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 단계;
    상기 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 단계; 및
    상기 청소 모드가 제 1 모드인 경우, 상기 복수의 부분 영역 각각에 대해 상기 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 청소 모드가 제 2 청소 모드인 경우, 상기 복수의 부분 영역 각각에 대해 상기 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최대화하는 제 2 청소 경로를 계획하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제 1 모드는 상기 제 2 모드에 비해 청소 시간이 단축되는 모드인 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 단계는,
    용도 또는 형상(shape)에 따라, 상기 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 단계는,
    사용자 입력 또는 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역의 용도에 기초하여, 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 중 하나를 상기 로봇 청소기의 청소 모드로 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    바닥의 재질에 따라 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역으로 분할하는 단계;
    상기 제 1 부분 영역과 상기 제 2 부분 영역의 우선 순위를 결정하는 단계; 및
    상기 우선 순위에 따라, 상기 제 1 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 상기 제 2 부분 영역으로 이동하도록 청소 경로를 계획하거나, 상기 제 2 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 상기 제 1 부분 영역으로 이동하도록 청소 경로를 계획하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 영역은 카펫이 깔려있는 영역이고,
    상기 제 2 부분 영역은 상기 카펫이 깔려있지 않은 나머지 영역인, 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 청소 경로를 계획하는 단계는,
    상기 청소 모드가 상기 제 2 모드인 경우, 상기 로봇 청소기의 범퍼와 벽이 접하는 면적이 최대화되도록 상기 제 2 청소 경로를 계획하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 복수의 부분 영역이 원형 영역을 포함하는 경우, 상기 원형 영역에 대해서 나선형의 청소 경로를 계획하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 제 1 청소 경로 및 상기 제 2 청소 경로 중 하나의 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행하는 단계;
    상기 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행하는 중에 주변 환경 변화를 감지하는 단계; 및
    상기 주변 환경 변화에 따라 상기 계획된 청소 경로를 수정하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 주변 환경 변화에 따라 상기 계획된 청소 경로를 수정하는 단계는,
    상기 계획된 청소 경로에 포함된 제 1 라인을 따라 청소하는 중에 장애물을 감지하는 단계; 및
    상기 장애물을 통과할 수 없는 경우, 상기 제 1 라인에 인접한 제 2 라인으로 이동하도록 상기 계획된 청소 경로를 수정하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 주변 환경 변화에 따라 상기 계획된 청소 경로를 수정하는 단계는,
    상기 계획된 청소 경로에 포함된 제 1 라인을 따라 청소하는 중에 장애물을 감지하는 단계;
    상기 장애물을 통과할 수 없는 경우, 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 새롭게 분할하는 단계; 및
    상기 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 상기 새롭게 분할된 복수의 부분 영역에 대한 청소 경로를 다시 계획하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 주변 환경 변화에 따라 상기 계획된 청소 경로를 수정하는 단계는,
    바닥에 배치된 카펫의 위치가 변경된 경우, 상기 카펫의 현재 위치에 기초하여 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 새롭게 분할하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제 2 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 제 1 청소 경로 및 상기 제 2 청소 경로 중 하나의 계획된 청소 경로에 따라 청소를 수행하는 단계; 및
    슬립(slip)에 의해 상기 로봇 청소기가 상기 계획된 청소 경로를 벗어난 경우, 상기 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 상기 계획된 청소 경로로 돌아가거나 현재 위치에서 새로운 청소 경로를 계획하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리;
    실내 공간 지도를 생성하는데 이용되는 적어도 하나의 센서; 및
    상기 적어도 하나의 센서에 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 동작;
    로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 동작; 및
    상기 청소 모드가 제 1 모드인 경우 상기 복수의 부분 영역 각각에 대해 상기 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하는 동작을 수행 하는, 로봇 청소기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 청소 모드가 제 2 청소 모드인 경우, 상기 복수의 부분 영역 각각에 대해 상기 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최대화하는 제 2 청소 경로를 계획하는 동작을 더 수행하되,
    상기 제 1 모드는 상기 제 2 모드에 비해 청소 시간이 단축되는 모드인 것을 특징으로 하는, 로봇 청소기.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    용도 또는 형상(shape)에 따라, 상기 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는, 로봇 청소기.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    사용자 입력 또는 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역의 용도에 기초하여, 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 중 하나를 상기 로봇 청소기의 청소 모드로 결정하는, 로봇 청소기.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    바닥의 재질에 따라 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역으로 분할하는 동작;
    상기 제 1 부분 영역과 상기 제 2 부분 영역의 우선 순위를 결정하는 동작; 및
    상기 우선 순위에 따라, 상기 제 1 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 상기 제 2 부분 영역으로 이동하도록 청소 경로를 계획하거나, 상기 제 2 부분 영역에 대한 청소를 완료한 후 상기 제 1 부분 영역으로 이동하도록 청소 경로를 계획하는 동작을 수행하는, 로봇 청소기.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 청소 모드가 상기 제 2 모드인 경우, 상기 로봇 청소기의 범퍼와 벽이 접하는 면적이 최대화 되도록 상기 제 2 청소 경로를 계획하는, 로봇 청소기.
  20. 로봇 청소기에 포함된 적어도 하나의 센서를 이용하여 생성된 실내 공간 지도에 기초하여, 실내 공간을 적어도 하나의 청소 가능 영역으로 분할하는 동작;
    상기 로봇 청소기의 청소 모드에 따라, 상기 적어도 하나의 청소 가능 영역을 복수의 부분 영역으로 분할하는 동작; 및
    상기 청소 모드가 제 1 모드인 경우 상기 복수의 부분 영역 각각에 대해 상기 로봇 청소기의 방향 전환 횟수를 최소화하는 제 1 청소 경로를 계획하는 동작을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 기록매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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