KR20200091110A - 이동 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 본체를 이동시키는 주행부, 주행을 통해 청소 기능을 수행하는 청소부를 포함하고, 본체가 이동할 위치를 지정하고, 본체가 주행부를 통해 지정된 위치로 이동시 알람 신호가 출력되도록 할 수 있고, 사용자가 지정한 시간에 알람 신호가 출력되며 청소를 수행할 수 있다. 또한 지정된 이동 위치 정보를 입력 받는 입력 단계, 지정 위치를 향해 주행하는 주행 단계, 지정 위치에 도착시 알람 신호를 출력하는 출력 단계를 포함할 수 있다.

Description

이동 로봇 및 그 제어 방법{Moving Robot and controlling method thereof}

본 발명은 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 알람 신호를 출력하는 이동 로봇 및 그 제어 방법에 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 로봇이 스스로 주행 구역을 학습하여 맵핑하고, 맵 상에서 현재 위치를 파악하는 기술들이 알려져 있다.

또한, 이동 로봇을 이용한 각종 스마트 기능들이 알려져 있다. 알람기능과 관련하여는, US07751284B1에서, 움직임을 통해 알람을 울리는 셀프무빙 알람시계가 개시되어 있다. 그러나 사용자가 원하는 위치에서 알람이 울리도록 하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 해결하려고 하는 제1 과제는 사용자가 원하는 위치에서 알람이 울리도록 하는 이동 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 과제는 사용자가 원하는 시간에 알람이 울리도록 하는 이동 봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 이동 로봇 및 그 제어 방법은, 본체를 이동시키는 주행부, 주행을 통해 청소 기능을 수행하는 청소부를 포함하고, 본체가 이동할 위치를 지정하고, 본체가 주행부를 통해 지정된 위치로 이동시 알람 신호가 출력되도록 할 수 있고, 사용자가 지정한 시간에 알람 신호가 출력되며 청소를 수행할 수 있다. 또한 지정된 이동 위치 정보를 입력 받는 입력 단계, 지정 위치를 향해 주행하는 주행 단계, 지정 위치에 도착시 알람 신호를 출력하는 출력 단계를 포함할 수 있다.

사용자는 이동 단말기에 저장된 주행 구역에 대한 맵을 통해 상기 이동 위치를 지정할 수 있다.

이동 단말기와 송수신 가능한 통신부를 더 포함하고, 통신부를 통해 사용자가 지정한 이동 위치 정보를 수신할 수 있다.

이동 단말기로부터 발생하는 음향을 수신할 시, 이동 단말기의 위치로 이동하여 알람 신호를 출력할 수 있다.

음향을 수신하는 입력부를 더 포함할 수 있다.

이동 단말기와 송수신 가능한 통신부를 더 포함하고, 통신부를 통해 이동 단말기의 위치 정보를 수신할 수 있다.

알람 신호를 발생하는 출력부를 더 포함할 수 있다.

사용자는 이동 단말기를 통해 지정 시간을 입력할 수 있고, 통신부를 통해 사용자가 입력한 시간 정보를 수신할 수 있다.

본 발명에 따른 이동 로봇은, 사용자가 원하는 위치에서 알람을 울리게 함으로써 사용자가 효과적으로 알람을 인지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 이동 로봇은, 사용자가 원하는 시간에 알람을 울리게 함으로써 사용자가 필요한 시간에 알람을 인지할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 및 이동 로봇을 충전시키는 충전대를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 상면부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 정면부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 저면부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 구성 요소를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 알람 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 알람 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 알람 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(100)은 본체(110)와, 본체(110) 주변의 영상을 획득하는 영상 획득부(120)를 포함한다. 이하, 본체(110)의 각 부분을 정의함에 있어서, 주행구역 내의 천장을 향하는 부분을 상면부(도 2 참조)로 정의하고, 주행구역 내의 바닥을 향하는 부분을 저면부(도 4 참조)로 정의하며, 상면부와 저면부 사이에서 본체(110)의 둘레를 이루는 부분 중 주행방향을 향하는 부분을 정면부(도 3 참조)라고 정의한다.

이동 로봇(100)은 본체(110)를 이동시키는 주행부(160)를 포함한다. 주행부(160)는 본체(110)를 이동시키는 적어도 하나의 구동 바퀴(136)를 포함한다. 주행부(160)는 구동 바퀴(136)에 연결되어 구동 바퀴를 회전시키는 구동 모터(미도시)를 포함하다. 구동 바퀴(136)는 본체(110)의 좌, 우 측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜(136(L))과 우륜(136(R))이라고 한다.

좌륜(136(L))과 우륜(136(R))은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 좌륜(136(L))을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 우륜(136(R))을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 좌륜(136(L))과 우륜(136(R))의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체(110)의 주행방향을 전환할 수 있다.

본체(110)의 저면부에는 공기의 흡입이 이루어지는 흡입구(110h)가 형성될 수 있으며, 본체(110) 내에는 흡입구(110h)를 통해 공기가 흡입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 흡입장치(미도시)와, 흡입구(110h)를 통해 공기와 함께 흡입된 먼지를 집진하는 먼지통(미도시)이 구비될 수 있다.

본체(110)는 이동 로봇(100)을 구성하는 각종 부품들이 수용되는 공간을 형성하는 케이스(111)를 포함할 수 있다. 케이스(111)에는 상기 먼지통의 삽입과 탈거를 위한 개구부가 형성될 수 있고, 개구부를 여닫는 먼지통 커버(112)가 케이스(111)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

흡입구(110h)를 통해 노출되는 솔들을 갖는 롤형의 메인 브러시(134)와, 본체(110)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 보조 브러시(135)가 구비될 수 있다. 이들 브러시(134, 135)들의 회전에 의해 주행구역 내 바닥으로부터 먼지들이 분리되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구(110h)를 통해 흡입되어 먼지통에 모인다.

배터리(138)는 구동 모터뿐만 아니라, 이동 로봇(100)의 작동 전반에 필요한 전원을 공급한다. 배터리(138)가 방전될 시, 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 한정되어야하는 것은 아니다.

이동 로봇(100)은 복귀 신호를 수신하는 신호 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 충전대(200)는 신호 송출부를 통해 적외선 신호를 송출하고, 신호 감지부는 적외선 신호를 감지하는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 이동 로봇(100)은 충전대(200)로부터 송출된 적외선 신호에 따라 충전대(200)의 위치로 이동하여 충전대(200)와 도킹(docking)한다. 이러한 도킹에 의해 이동 로봇(100)의 충전 단자(133)와 충전대(200)의 충전 단자(210) 간에 충전에 이루어진다.

영상획득부(120)는 주행구역을 촬영하는 것으로, 디지털 카메라를 포함할 수 있다. 디지털 카메라는 적어도 하나의 광학렌즈와, 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수개의 광다이오드(photodiode, 예를들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를들어, CMOS image sensor)와, 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능하다.

바람직하게, 영상획득부(120)는 본체(110)의 상면부에 구비되어, 주행구역 내의 천장에 대한 영상을 획득하나, 영상획득부(120)의 위치와 촬영범위가 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를들어, 영상획득부(120)는 본체(110) 전방의 영상을 획득하도록 구비될 수도 있다.

또한, 이동 로봇(100)은 전방의 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(131)를 더 포함할 수 있다. 이동 로봇(100)은 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서(132)와, 바닥의 영상을 획득하는 하부 카메라 센서(139)를 더 포함할 수 있다.

또한, 이동 로봇(100)은 On/Off 또는 각종 명령을 입력할 수 있는 입력부(137)를 포함한다. 입력부(137)를 통해 이동 로봇(100)의 작동 전반에 필요한 각종 제어명령 및 음향 등을 입력받을 수 있다. 또한, 이동 로봇(100)은 출력부(180)를 포함하여, 예약 정보, 배터리 상태, 동작모드, 동작상태, 에러상태 등을 표시할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 구성 요소를 설명하기 위한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 이동 로봇(100)은, 영상획득부(120), 입력부(137), 제어부(140), 저장부(150), 주행부(160), 청소부(170), 출력부(180), 및 통신부(190)를 포함할 수 있다.

이동 로봇(100)은, 통신부(190)를 통하여, 리모컨(미도시) 또는 이동 단말기(미도시)가 전송하는 동작에 대한 명령을 수신할 수 있다.

이동 단말기는 이동 로봇(100)을 제어하기 위한 어플리케이션을 구비하고, 어플리케이션의 실행을 통해 이동 로봇(100)이 청소할 주행구역에 대한 맵을 표시하고, 맵 상에 특정 영역을 청소하도록 영역을 지정할 수 있다. 이동 단말기는 맵 설정을 위한 어플리케이션(application)이 탑재된 리모콘, PDA, 랩탑(laptop), 스마트 폰, 태블릿 등을 예로 들 수 있다.

이동 단말기는 이동 로봇(100)과 통신하여, 맵과 함께 이동 로봇의 현재 위치를 표시할 수 있으며, 복수의 영역에 대한 정보가 표시될 수 있다. 또한, 이동 단말기는 이동 로봇의 주행에 따라 그 위치를 갱신하여 표시한다.

제어부(140)는 이동 로봇(100)을 구성하는 영상획득부(120), 입력부(137), 주행부(160)를 제어하여, 이동 로봇(100)의 동작 전반을 제어한다.

저장부(150)는 이동 로봇(100)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 기록 매체는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장한 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함할 수 있다.

저장부(150)에는 주행구역에 대한 맵(Map)이 저장될 수 있다. 맵은 이동 로봇(100)과 유선 또는 무선 통신을 통해 정보를 교환할 수 있는 이동 단말기에 의해 입력된 것일 수도 있고, 이동 로봇(100)이 스스로 학습을 하여 생성한 것일 수도 있다.

맵에는 주행구역 내의 방들의 위치가 표시될 수 있다. 또한, 이동 로봇(100)의 현재 위치가 맵 상에 표시될 수 있으며, 맵 상에서의 이동 로봇(100)의 현재의 위치는 주행 과정에서 갱신될 수 있다. 이동 단말기는 저장부(150)에 저장된 맵과 동일한 맵을 저장한다.

제어부(140)는, 이동 로봇(100)의 주행 제어 중, 청소부(170)를 가동시킴으로써, 이동 로봇(100) 주변의 먼지 또는 이물질이 흡수되도록 할 수 있다. 이 경우, 청소부(170)에 구비된 브러쉬(미도시)가 구동되어 이동 로봇(100) 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입되기 용이한 상태로 만들수 있다. 청소부(170)에 구비된 흡입장치(미도시)는 먼지 또는 이물질을 흡입할 수 있다.

제어부(140)는, 이동 로봇(100)이 주행부(160)에 의하여 특정 영역으로 이동하면서 청소를 수행하도록 제어할 수 있다.

제어부(140)는 주행제어모듈(141), 구역구분모듈(142), 학습모듈(143) 및 인식모듈(144)을 포함할 수 있다.

주행제어모듈(141)은 이동 로봇(100)의 주행을 제어하는 것으로, 주행 설정에 따라 주행부(160)의 구동을 제어한다. 또한, 주행제어모듈(141)은 주행부(160)의 동작을 바탕으로 이동 로봇(100)의 이동 경로를 파악할 수 있다. 예를 들어, 주행제어모듈(141)은 구동 바퀴(136)의 회전속도를 바탕으로 이동 로봇(100)의 현재 또는 과거의 이동속도, 주행한 거리 등을 파악할 수 있으며, 각 구동 바퀴(136(L), 136(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.

구역구분모듈(142)은 소정 기준에 따라 주행구역을 복수의 구역으로 구분할 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.

구역구분모듈(142)은 주행구역을 복수의 소구역으로 구분하며, 소구역은 주행구역 내의 각 실(방)을 근거로 구분될 수 있다. 또한, 구역구분모듈(142)은 주행구역을 주행능력상 서로 분리된 복수의 대구역으로 구분할 수 있다. 예를 들면, 서로 동선상 완전히 분리된 두개의 실내공간은 각각 두개의 대구역으로 구분될 수 있다. 다른 예로, 같은 실내 공간이라 하더라도, 상기 대구역은 주행구역 내의 각 층을 근거로 구분될 수 있다.

학습모듈(143)은 주행구역의 맵을 생성할 수 있다. 또한, 학습모듈(143)은 각 위치에서 영상획득부(120)를 통해 획득한 영상을 처리하여 맵과 연계시켜 전역위치를 인식한다.

인식모듈(144)은 현재 위치를 추정하여 인식한다. 인식모듈(144)은 영상획득부(120)의 영상 정보를 이용하여 학습모듈(143)과 연계하여 위치를 파악함으로써, 이동 로봇(100)의 위치가 갑자기 변경되는 경우에도 현재 위치를 추정하여 인식할 수 있다.

이동 로봇(100)은 구역구분모듈(142)을 통해 연속적인 주행 중에 위치 인식이 가능하고 또한, 구역구분모듈(142) 없이 학습모듈(143) 및 인식모듈(144)을 통해, 맵을 학습하고 현재 위치를 추정할 수 있다.

이동 로봇(100)이 주행하는 중에, 영상획득부(120)는 이동 로봇(100) 주변의 영상들을 획득한다. 이하, 영상획득부(120)에 의해 획득된 영상을 '획득영상'이라고 정의한다. 획득영상에는 천장에 위치하는 조명들, 경계(edge), 코너(corner), 얼룩(blob), 굴곡(ridge) 등의 여러가지 특징(feature)들이 포함된다.

학습모듈(143)은 획득영상들 각각으로부터 특징을 검출한다. 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술 분야에서 영상으로부터 특징을 검출하는 다양한 방법(Feature Detection)이 잘 알려져 있다. 이들 특징의 검출에 적합한 여러 특징검출기(feature detector)들이 알려져 있다. 예를들어, Canny, Sobel, Harris&Stephens/Plessey, SUSAN, Shi&Tomasi, Level curve curvature, FAST, Laplacian of Gaussian, Difference of Gaussians, Determinant of Hessian, MSER, PCBR, Grey-level blobs 검출기 등이 있다.

학습모듈(143)은 각 특징점을 근거로 디스크립터를 산출한다. 학습모듈(143)은 특징 검출을 위해 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기법을 이용하여 특징점을 디스크립터(descriptor)로 변환할 수 있다. 디스크립터는 n차원 벡터(vector)로 표기될 수 있다.

SIFT는 촬영 대상의 스케일(scale), 회전, 밝기변화에 대해서 불변하는 특징을 검출할 수 있어, 같은 영역을 이동 로봇(100)의 자세를 달리하며 촬영하더라도 불변하는(즉, 회전 불변한(Rotation-invariant)) 특징을 검출할 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고 다른 다양한 기법(예를들어, HOG: Histogram of Oriented Gradient, Haar feature, Fems, LBP:Local Binary Pattern, MCT:Modified Census Transform)들이 적용될 수도 있다.

학습모듈(143)은 각 위치의 획득영상을 통해 얻은 디스크립터 정보를 바탕으로, 획득영상마다 적어도 하나의 디스크립터를 소정 하위 분류규칙에 따라 복수의 군으로 분류하고, 소정 하위 대표규칙에 따라 같은 군에 포함된 디스크립터들을 각각 하위 대표 디스크립터로 변환할 수 있다.

다른 예로, 실(room)과 같이 소정 구역내의 획득영상 들로부터 모인 모든 디스크립터를 소정 하위 분류규칙에 따라 복수의 군으로 분류하여 상기 소정 하위 대표규칙에 따라 같은 군에 포함된 디스크립터들을 각각 하위 대표 디스크립터로 변환할 수도 있다.

학습모듈(143)은 이 같은 과정을 거쳐, 각 위치의 특징분포를 구할 수 있다. 각 위치 특징분포는 히스토그램 또는 n차원 벡터로 표현될 수 있다. 또 다른 예로, 학습모듈(143)은 소정 하위 분류규칙 및 소정 하위 대표규칙을 거치지 않고, 각 특징점으로부터 산출된 디스크립터를 바탕으로 미지의 현재위치를 추정할 수 있다.

학습모듈(143)은 위치 도약 등의 이유로 이동 로봇(100)의 현재 위치가 미지의 상태가 된 경우에, 기 저장된 디스크립터 또는 하위 대표 디스크립터 등의 데이터를 근거로 현재 위치를 추정할 수 있다.

이동 로봇(100)은, 미지의 현재 위치에서 영상획득부(120)를 통해 획득영상을 획득한다. 영상을 통해 천장에 위치하는 조명들, 경계(edge), 코너(corner), 얼룩(blob), 굴곡(ridge) 등의 여러가지 특징(feature)들이 확인된다.

인식모듈(144)은 획득영상으로부터 특징들을 검출한다. 컴퓨터 비전 기술 분야에서 영상으로부터 특징을 검출하는 다양한 방법 및 이들 특징의 검출에 적합한 여러 특징검출기들에 대한 설명은 상기한 바와 같다.

인식모듈(144)은 각 인식 특징점을 근거로 인식 디스크립터 산출단계를 거쳐 인식 디스크립터를 산출한다. 이때 인식 특징점 및 인식 디스크립터는 인식모듈(144)에서 수행하는 과정을 설명하기 위한 것으로 학습모듈(143)에서 수행하는 과정을 설명하는 용어와 구분하기 위한 것이다. 다만, 이동 로봇(100)의 외부 세계의 특징이 각각 다른 용어로 정의되는 것에 불과하다.

인식모듈(144)은 본 특징 검출을 위해 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기법을 이용하여 인식 특징점을 인식 디스크립터로 변환할 수 있다. 인식 디스크립터는 n차원 벡터(vector)로 표기될 수 있다.

SIFT는 앞서 설명한 바와 같이, 획득영상에서 코너점 등 식별이 용이한 특징점을 선택한 후, 각 특징점 주변의 일정한 구역에 속한 픽셀들의 밝기 구배(gradient)의 분포 특성(밝기 변화의 방향 및 변화의 급격한 정도)에 대해, 각 방향에 대한 변화의 급격한 정도를 각 차원에 대한 수치로 하는 n차원 벡터(vector)를 구하는 영상인식기법이다.

인식모듈(144)은 미지의 현재 위치의 획득영상을 통해 얻은 적어도 하나의 인식 디스크립터 정보를 근거로, 소정 하위 변환규칙에 따라 비교대상이 되는 위치 정보(예를 들면, 각 위치의 특징분포)와 비교 가능한 정보(하위 인식 특징분포)로 변환한다.

소정 하위 비교규칙에 따라, 각각의 위치 특징분포를 각각의 인식 특징분포와 비교하여 각각의 유사도를 산출할 수 있다. 각각의 위치에 해당하는 상기 위치 별로 유사도(확률)를 산출하고, 그 중 가장 큰 확률이 산출되는 위치를 현재위치로 결정할 수 있다.

이와 같이, 제어부(140)는 주행구역을 구분하고 복수의 영역으로 구성된 맵을 생성하거나, 기 저장된 맵을 바탕으로 본체(110)의 현재 위치를 인식할 수 있다.

제어부(140)는 맵이 생성되면, 생성된 맵을 통신부(190)를 통해 이동 단말기로 전송한다. 또한, 제어부(140)는 앞서 설명한 바와 같이, 이동 단말기로부터 맵이 수신되면, 저장부(150)에 저장할 수 있다.

또한 제어부(140)는 주행 중 맵이 갱신되는 경우 갱신된 정보를 후술할 이동 단말기(200)로 전송하여 이동 단말기(200)와 이동 로봇(100)에 저장되는 맵이 동일하도록 한다. 이동 단말기와 이동 로봇(100)에 저장된 맵이 동일하게 유지됨에 따라 이동 단말기로부터의 청소명령에 대하여, 이동 로봇(100)이 지정된 영역을 청소할 수 있으며, 또한, 이동 단말기(200)에 이동 로봇의 현재 위치가 표시될 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 맵은 청소 영역을 복수의 영역으로 구분되고, 복수의 영역을 연결하는 연결통로가 포함하며, 영역 내의 장애물에 대한 정보를 포함한다. 청소 영역에 대한 구분은, 앞서 설명한 바와 같이 구역구분모듈(142)에 의해 소영역 및 대영역으로 구분된다.

제어부(140)는 청소명령이 입력되면, 맵 상의 위치와 이동 로봇의 현재위치가 일치하는지 여부를 판단한다. 청소명령은 리모컨, 입력부 또는 이동 단말기로부터 입력될 수 있다.

제어부(140)는 현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우, 또는 현재 위치를 확인할 수 없는 경우, 현재 위치를 인식하여 이동 로봇(100)의 현재 위치를 복구한 한 후, 현재 위치를 바탕으로 지정영역으로 이동하도록 주행한다.

현재 위치가 맵 상의 위치와 일치하지 않는 경우 또는 현재 위치를 확인할 수 없는 경우, 인식모듈(144)은 영상획득부(120)로부터 입력되는 획득영상을 분석하여 맵을 바탕으로 현재 위치를 추정할 수 있다. 또한, 구역구분모듈(142) 또는 학습모듈(143) 또한, 앞서 설명한 바와 같이 현재 위치를 인식할 수 있다.

위치를 인식하여 이동 로봇(100)의 현재 위치를 복구한 후, 주행제어모듈(141)은 현재 위치로부터 지정영역으로 이동 경로를 산출하고 주행부(160)를 제어하여 지정영역으로 이동한다.

이동 단말기로부터 복수의 영역 중, 적어도 하나의 영역이 선택되는 경우, 주행제어모듈(141)은 선택된 영역을 지정영역으로 설정하고, 이동 경로를 산출한다. 주행제어모듈(141)은 지정영역 이동 후, 청소를 수행한다.

한편, 복수의 영역이 지정영역으로 선택된 경우, 주행제어모듈(141)은 복수의 영역 중 우선영역이 설정되었는지 여부 또는 선택된 복수의 지정영역에 대한 청소순서가 설정되었는지 여부를 판단한 후, 지정영역으로 이동하여 청소를 수행한다.

주행제어모듈(141)은 복수의 지정영역 중 어느 하나가 우선영역으로 설정된 경우, 복수의 지정영역 중 우선영역으로 이동하여, 우선영역을 제일 먼저 청소한 후 나머지 지정영역으로 이동하여 청소하도록 한다. 또한, 지정영역에 대한 청소순서가 설정된 경우 주행제어모듈(141)은 지정된 청소순서에 따라 지정영역을 순차적으로 이동하면서 청소를 수행한다.

또한, 주행제어모듈(141)은 맵 상의 복수의 영역에 대한 구분에 관계없이 새롭게 임의의 영역이 설정되는 경우, 설정된 지정영역으로 이동하여 청소를 수행하도록 한다.

제어부(140)는 설정된 지정영역에 대한 청소가 완료되면, 청소기록을 저장부(150)에 저장한다.

제어부(140)는 통신부(190)를 통해 이동 로봇(100)의 동작상태 또는 청소상태를 소정 주기로 이동 단말기로 전송한다. 그에 따라 이동 단말기는 수신되는 데이터를 바탕으로, 실행중인 어플리케이션의 화면상에 맵과 함게 이동 로봇의 위치를 표시하고, 또한 청소상태에 대한 정보를 출력한다.

이동 단말기(200)의 제어부는, 이동 단말기(200)에 포함된 각종 유닛을 제어할 수 있다. 상기 이동 단말기(200)의 제어부는, 통신부를 통하여 이동하면서 청소를 수행하는 이동 로봇(100)과 통신을 수행할 수 있다. 이동 단말기(200)는 이동 로봇(100)과 블루투스, 와이파이, Zigbee, 등과 같은 무선 통신 방식, 또는 케이블 연결을 통한 유선 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있다.

제어부는, 입력부 및 출력부를 통하여, 사용자의 입력을 수신하고, 각종 영상 및 음향을 출력할 수 있다. 이동 단말기(200)는 입력부와 출력부를 겸용할 수 있는 터치스크린을 구비할 수 있다.

입력부(137)는, 외부의 다양한 음향을 수신할 수 있다. 사용자의 음성을 인식하여 이를 바탕으로 이동 로봇(100)을 제어할 수 있으며, 이동 단말기(200)에서 발생하는 다양한 음향을 인식하고, 이를 바탕으로 이동 단말기(200)의 위치를 판단하여 이동 단말기 위치로 이동할 수 있다. 이러한 음성 인식 및 이동 기능은 이동 단말기에 제한되지 않으며, 송수신 가능한 기타 다양한 장비들에서 출력되는 음성을 인식하고, 장비들의 위치를 파악한 뒤, 상기 장비의 설치 위치로 이동하도록 할 수도 있다.

통신부(190)는, 이동 단말기(200)와의 송수신을 통해, 사용자가 이동 단말기(200)를 통한 이동 로봇(100)의 제어를 가능케 한다. 또한 이동 로봇(100)이 가지고 있는 맵 정보 및 기타 이동 로봇(100)의 청소부, 주행부의 기능 수행에 대하여 저장부(150)에 저장되었던 데이터를 이동 단말기(200)로 송신함으로써, 사용자가 이동 단말기(200)를 통해 이동 로봇(100)의 주행, 청소, 기타 이동 로봇의 기능과 관련된 전반적인 내용을 확인하고, 제어할 수 있도록 한다.

출력부(180)는, 영상을 출력하는 디스플레이부(미도시) 및 음향을 출력하는 음향 출력부(180)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(180)는 스피커일 수 있다.

제어부(140)는, 출력부(180)를 통하여 다양한 알람 음향을 출력할 수 있다. 이 경우, 사용자는, 음향 출력부(180)를 통하여 출력되는 알람 음향을 들을 수 있다.

이때 출력부(180)를 통해 출력되는 알람 음향은 사람의 음성으로 표현될 수도 있고, 다양한 장르의 음악 및 멜로디로 표현될 수도 있다.

사용자는, 이동 로봇의 출력부(180)를 통해 출력되는 알람 신호의 음향 종류를 선택할 수 있다. 이동 로봇(100)은, 음향을 변경하기 위하여 사용자가 입력하는 변경 명령 및 저장부(150)에 저장된 음향 데이터에 기초하여, 자동으로 알람 신호 음향을 변경할 수 있다.

이동 단말기(200)의 제어부는, 이동 로봇(100)을 제어하기 위한 어플리케이션을 구비할 수 있다. 이동 단말기(200)의 제어부는, 이동 로봇(100)을 제어하기 위한 어플리케이션이 실행되는 경우, 이동 단말기(200)의 입력부를 통하여 이동 로봇(100)을 제어하기 위한 각종 사용자의 명령을 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라 도 6을 참조하면, 이동 로봇(100)의 제어부(140)는, 통신부(190)를 통하여, 이동 단말기(200)가 전송하는 맵 정보를 수신할 수 있다. 제어부(140)가 주행 구역을 구분하고 복수의 영역으로 구성된 맵을 생성하거나, 저장된 맵에 대한 정보를 통신부(190)를 통해 이동 단말기(200)로 송신하면, 사용자는 상기 이동 단말기(200)를 통해 확인할 수 있는 상기 전송된 맵 정보를 바탕으로 사용자가 원하는 위치를 지정할 수 있다.

사용자가 지정한 위치 정보는, 이동 로봇(100)의 통신부(190)를 통해 이동 로봇(100)으로 전달되고, 상기 이동 로봇(100)은, 기 저장된 맵 정보를 바탕으로, 사용자가 이동 단말기(200)를 통해 지정한 위치로 이동할 수 있다. 사용자가 지정한 위치로 이동한 후, 이동 로봇(100)은, 출력부(180)를 통하여 알람 신호를 출력할 수 있다.

이동 로봇(100)의 입력부(137)는, 외부의 다양한 음향을 인식할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 7을 참조하면, 사용자가 이동 단말기(200)를 통한 알람을 설정한 후, 사용자가 지정한 시간에 이동 단말기(200)로부터 알람 신호가 출력될 수 있다. 이때, 이동 로봇(100)의 입력부(137)는 상기 이동 단말기(200)로부터 출력되는 알람 신호를 인식하고, 기 저장된 맵 정보를 바탕으로 통신부(190)를 통해 상기 이동 단말기(200)의 현재 위치 정보를 전달받을 수 있다.

이를 통해, 이동 로봇(100)은 상기 이동 단말기(200)가 위치한 장소로 이동한 후, 이동 단말기(200)와 함께 알람 신호를 출력하여, 사용자가, 평상시 사용자의 옷이나 가방 기타 사용자와 가까운 위치에서 기능하는 이동 단말기(200)의 알람 기능과 함께 다양한 루트를 통해 알람 신호를 전달받을 수 있다.

또한 사용자가 이동 단말기(200)를 소지하고 이동할 시에도, 이동 로봇(100)이 이동 단말기(200)의 위치를 파악하고, 이를 통해 사용자의 위치 또한 알수 있으므로, 이동 로봇(100)이 사용자가 위치하는 장소로 이동 후 독자적으로 알람 신호를 출력하여, 사용자가 알람 신호를 인식하도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 8을 참조하면, 사용자는 이동 로봇(100)의 입력부(137)를 통해 알람이 필요한 시간을 입력할 수 있다. 지정 시간이 입력된 후, 이동 로봇(100)은 청소부(170)를 통한 청소 수행 중 사용자가 입력한 지정 시간이 되면 알람신호를 출력할 수 있다.

또한 청소부(170)를 통한 청소가 실시되지 않을 시에도 사용자는 지정 시간에 알람을 설정하여, 이동 로봇(100)을 통해 사용자가 필요한 시기에 알람 신호가 출력되도록 할 수 있다.

상기 여러 실시예들을 통해 본 바와 같이, 본 발명을 통하여, 이동 로봇(100) 및 이동 단말기(200)를 활용한 다양한 스마트 알람 기능을 구현할 수 있다.

첨부된 도면은 본 명세서에 기재된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100 : 이동 로봇 200 : 이동 단말기

Claims (11)

1. 본체;
   상기 본체를 이동시키는 주행부;
   상기 본체가 이동할 위치를 지정하고, 상기 본체가 상기 주행부를 통해 상기 지정된 위치로 이동시 알람 신호가 출력되도록 하는 제어부를 포함하는 이동 로봇.
   
2. 제 1항에 있어서,
   사용자는 이동 단말기에 저장된 주행 구역에 대한 맵을 통해 상기 이동 위치를 지정하는 이동 로봇.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 이동 단말기와 송수신 가능한 통신부를 더 포함하고,
   상기 통신부를 통해 사용자가 지정한 이동 위치 정보를 수신하는 이동 로봇.
   
4. 제 1항에 있어서,
   이동 단말기로부터 발생하는 음향을 수신할 시, 상기 이동 단말기의 위치로 이동하여 알람 신호를 출력하는 이동 로봇.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 음향을 수신하는 입력부를 더 포함하는 이동 로봇.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 이동 단말기와 송수신 가능한 통신부를 더 포함하고,
   상기 통신부를 통해 상기 이동 단말기의 위치 정보를 수신하는 이동 로봇.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 알람 신호를 발생하는 출력부를 더 포함하는 이동 로봇.
   
8. 본체;
   상기 본체를 이동시키는 주행부;
   주행을 통해 청소 기능을 수행하는 청소부;
   지정된 시간에 알람 신호가 출력되며 청소하도록 하는 제어부를 포함하는 이동 로봇.
   
9. 제 8항에 있어서,
   사용자는 이동 단말기를 통해 지정 시간을 입력하는 이동 로봇.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 이동 단말기와 송수신 가능한 통신부를 더 포함하고,
    상기 통신부를 통해 사용자가 입력한 시간 정보를 수신하는 이동 로봇.
    
11. 지정된 이동 위치 정보를 입력 받는 입력 단계;
    상기 지정 위치를 향해 주행하는 주행 단계;
    상기 지정 위치에 도착시 알람 신호를 출력하는 출력 단계를 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
    

Images