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KR100645848B1 - 이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법 - Google Patents

이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법 Download PDF

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KR100645848B1
KR100645848B1 KR1020050079849A KR20050079849A KR100645848B1 KR 100645848 B1 KR100645848 B1 KR 100645848B1 KR 1020050079849 A KR1020050079849 A KR 1020050079849A KR 20050079849 A KR20050079849 A KR 20050079849A KR 100645848 B1 KR100645848 B1 KR 100645848B1
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KR
South Korea
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signal
telephone
mobile robot
robot
received
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KR1020050079849A
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송정곤
정삼종
이주상
고장연
임광수
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삼성광주전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 실내 전화선을 이용하여 이동로봇을 원격제어할 수 있는 이동로봇 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의한 이동로봇 시스템은, 로봇 신호수신부를 구비하며 로봇 신호수신부에 수신된 제어신호에 따라 스스로 이동하며 작업을 수행하는 이동로봇과, 이동로봇을 수용할 수 있으며 이동로봇이 수용된 경우 이동로봇을 충전하는 충전유닛을 구비하는 홈스테이션과, 홈스테이션에 설치되며 외부 전화망과 연결된 실내 전화선을 통해 전화를 걸거나 받는 전화연결유닛 및 전화연결유닛을 통해 수신된 전화신호를 로봇 신호수신부가 수신할 수 있는 제어신호로 변환하여 송신하는 전화신호 변환유닛;을 포함하여 구성된다.
이동로봇, 원격제어, 실내전화선, DTMF, 홈스테이션

Description

이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법{Mobile Robot System and Mobile Robot Remote Control Method}
도 1은 전화선에 연결된 본 발명에 의한 이동로봇 시스템을 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 이동로봇 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 도 2의 이동로봇 시스템에서 홈스테이션의 전화연결유닛의 일 실시예를 나타낸 블록도,
도 4는 도 2의 이동로봇 시스템에서 홈스테이션의 전화신호 변환유닛의 일 실시예를 나타낸 블록도,
도 5는 도 2의 이동로봇 시스템에서 홈스테이션의 전화신호 변환유닛의 다른 실시예를 나타낸 블록도,
도 6은 도 2의 이동로봇 시스템에서 이동로봇의 일 실시예를 나타낸 블록도,
도 7은 도 2의 이동로봇 시스템에서 이동로봇의 다른 실시예를 나타낸 블록도,
도 8은 도 1의 전화기의 숫자판의 일 예를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 의한 이동로봇 원격제어방법의 일 실시예를 나타낸 순서도,
도 10은 도 9의 이동로봇 원격제어방법의 제어신호 전송단계를 구체적으로 나타낸 순서도,
도 11은 본 발명에 의한 이동로봇 원격제어방법의 다른 실시예를 나타낸 순서도,
도 12는 본 발명에 의한 이동로봇 원격제어방법의 또 다른 실시예를 나타낸 순서도,
도 13은 도 12의 이동로봇 원격제어방법의 작업완료신호 송신단계를 구체적으로 나타낸 순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1; 이동로봇 시스템 2; 전화기 숫자판
3; 전화기 9; 실내 전화선
10; 홈스테이션 20; 전화연결유닛
21; 전화수신판단부 22; 전화송신부
30; 전화신호 변환유닛 32; 신호변환부
33; 변환제어부 34; 홈 신호송신부
35; 신호발생부 40; 충전유닛
60, 60'; 이동로봇 61; 흡진부
62; 구동부 63; 로봇 신호수신부
68,68'; 로봇제어부 69; 로봇 신호송신부
본 발명은 이동로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법에 관한 것이다.
이동로봇은 스스로 주행을 하면서 특정 작업을 수행할 수 있는 로봇으로서, 청소로봇, 감시로봇 등을 말한다. 이러한 이동로봇 중에서 최근에는 청소로봇이 새로운 시장을 형성하고, 그 규모가 커져 가고 있다.
이와 같은 이동로봇은 지시된 작업, 예컨대 청소작업, 감시작업 등을 스스로 수행할 수 있는 기능을 갖고 있는 것이 일반적이다. 따라서, 사용자는 이동로봇의 본체에 마련된 조작반이나 리모콘을 이용하여 이동로봇이 특정 작업을 수행하도록 제어할 수 있다. 그러나, 이와 같이 조작반이나 리모콘을 이용하여 이동로봇을 제어하는 것은 사용자가 집에 있을 경우에만 가능하다는 문제점이 있다.
따라서, 사용자가 외출 중인 경우에도 집에 있는 이동로봇을 제어하여 청소등의 작업을 할 수 있는 원격제어가 가능한 이동로봇 시스템에 대한 필요성이 제기되어 왔다. 특히, 현재 청소로봇과 같이 가정용으로 사용되는 이동로봇이 경쟁적으로 출시됨에 따라, 원격제어가 가능한 이동로봇 시스템의 제조비용을 낮출 수 있는 기술에 대한 필요성이 더욱 커지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 거의 모든 장소에서 이동로봇을 원격제어할 수 있는 이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이미 설치되어 있는 실내 전화선을 이용함으로써, 보다 저렴한 비용으로 이동로봇을 원격제어할 수 있는 이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 로봇 신호수신부를 구비하며, 상기 로봇 신호수신부에 수신된 제어신호에 따라 스스로 이동하며 작업을 수행하는 이동로봇; 상기 이동로봇을 수용할 수 있으며, 상기 이동로봇이 수용된 경우 상기 이동로봇을 충전하는 충전유닛을 구비하는 홈스테이션; 상기 홈스테이션에 설치되며, 외부 전화망과 연결된 실내 전화선을 통해 전화를 걸거나 받는 전화연결유닛; 및 상기 전화연결유닛을 통해 수신된 전화신호를 상기 로봇 신호수신부가 수신할 수 있는 제어신호로 변환하여 송신하는 전화신호 변환유닛;을 포함하는 이동로봇 시스템을 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 이동로봇에 설치되며, 수신된 제어신호에 따라 수행한 작업결과에 해당하는 작업신호를 송신하는 로봇 신호송신부; 및 상기 홈스테이션에 설치되며, 상기 로봇 신호송신부에서 송신된 작업신호를 수신하는 홈 신호수신부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 전화신호는 복합주파수부호(DTMF)를 사용하며, 상기 이동로봇은 상기 복합주파수부호에 따라 각각 다른 작업을 수행하도록 설정하는 것이 좋다.
또한, 상기 전환신호 변환유닛과 상기 로봇 신호수신부는 적외선 또는 R/F를 이용하여 통신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전화연결유닛은 인식번호가 입력된 경우에 전화신호를 수신하도록 설정하는 것이 좋다.
또한, 상기 전화연결유닛은 상기 전화신호 변환유닛으로부터 송신완료신호가 수신되면, 저장된 전화번호로 전화를 걸어 상기 송신완료신호에 해당하는 전화신호를 발신하도록 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홈스테이션은, 상기 이동로봇에 물을 공급하는 물공급유닛을 더 포함하고, 상기 실내 전화선과 연결된 전화기가 일체로 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 전화기를 이용하여 상기 홈스테이션으로 상기 이동로봇이 수행할 작업에 해당하는 전화신호를 송신하는 전화신호 송신단계; 상기 전화신호를 수신하고, 수신한 상기 전화신호를 제어신호로 변환하여 상기 이동로봇으로 송신하는 제어신호 송신단계; 및 상기 이동로봇이 상기 제어신호를 수신하여 수신된 제어신호에 해당하는 작업을 수행하는 작업수행단계;를 포함하는 이동로봇 원격제어방법을 제공함으로써 달성된다.
이때, 이동로봇 원격제어방법은 상기 이동로봇으로 상기 제어신호를 송신한 후, 기억하고 있는 전화번호로 전화를 걸어 제어신호의 송신을 완료하였다는 완료신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이동로봇 원격제어방법은 상기 이동로봇이 작업을 완료한 후, 작업완료신호를 송신하는 단계; 및 상기 작업완료신호를 수신하여, 기억하고 있는 전화번호로 전화를 걸어 수신된 작업완료신호에 해당하는 전화신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 전화신호는 복합주파수부호(DTMF) 신호를 사용하고, 상기 이동로봇은 상기 복합주파수부호에 따라 각각 다른 작업을 수행하도록 설정하는 것이 좋다.
또한, 상기 제어신호 송신단계는, 수신되는 전화가 로봇제어 전화인가를 판단하는 단계; 수신된 전화가 로봇제어 전화이면, 통화 연결을 하는 단계; 인식번호가 입력되었는가를 판단하는 단계; 인식번호가 입력되었으면, 전화신호를 수신하는 단계; 전화신호를 수신한 후, 통화 완료 처리를 하는 단계; 상기 전화신호를 이동로봇이 수신할 수 있는 제어신호로 변환하는 단계; 및 상기 제어신호를 이동로봇으로 발신하는 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 이동로봇 시스템의 실시예에 대하여 설명한다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 이하에서는 이동로봇의 대표적인 예로서 주로 진공청소를 할 수 있는 기능을 갖는 청소로봇을 예로서 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 이동로봇 시스템(1)은, 홈스테이션(10)과 이동로봇(60)으로 구성된다.
홈스테이션(10)은 이동로봇(60)이 대기하는 장소로서, 실내 전화선(9)과 연결되어 있으며, 전화연결유닛(20), 전화신호 변환유닛(30), 충전유닛(40)을 포함한다. 실내 전화선(9)을 이용하여 이동로봇(60)을 원격제어하는 것이 본 발명의 큰 특징이다. 실내 전화선(9)은 통신사(5)를 통해 외부 전화(3,3')와 연결되어 있다.
통신사(5)를 통해 외부 전화망과 연결되어 있는 실내 전화선(9)을 사용하여 이동로봇(60)의 원격제어 시스템을 구성하게 되면, 실내 전화선(9)은 이미 거의 모든 가정이나 사무소에 설치되어 있기 때문에 이동로봇(60)의 원격제어를 비교적 저렴한 비용으로 수행할 수 있다.
전화연결유닛(20)은 고유의 전화번호를 갖는 실내 전화선(9)과 연결되며, 해당 전화번호로 걸려온 전화가 이동로봇(60)을 제어하기 위한 전화인 경우에만 선택적으로 전화신호 변환유닛(30)과 연결하는 기능을 한다. 실내 전화선(9)에는 기존의 전화기(11)가 설치되어 있기 때문에, 실내 전화선(9)으로는 일반적인 음성 정보를 갖는 전화와 이동로봇을 제어하기 위한 전화신호를 전달하기 위한 전화가 걸려온다. 따라서, 실내 전화선(9)으로 걸려오는 전화 중에서 어느 것이 이동로봇(60)을 제어하기 위한 전화인지를 판단할 필요가 있다.
이 전화연결유닛(20)은, 도 3을 참조하면, 전화수신판단부(21)와, 전화송신부(22), 제2메모리(23)로 구성된다. 전화수신판단부(21)는 설정된 판단기준에 따라 실내 전화선(9)으로 걸려온 전화가 로봇제어전화인가를 판단하고, 로봇제어전화이면 전화를 연결하여 전화신호 변환유닛(30)이 전화신호를 수신할 수 있도록 구성된다. 또한, 전화수신판단부(21)는 전화신호 변환유닛(30)이 전화신호의 수신을 완료하면 전화연결을 끊는다. 이때, 전화수신판단부(21)는 전화벨 소리가 소정 횟수 이상 울린 경우 또는 전화가 걸려온 후 소정 시간이 경과한 경우를 로봇제어전화로 판단한다. 그리고, 전화벨 소리가 울린 횟수 또는 전화가 걸려온 후 경과시간은 필 요에 따라 임의로 정할 수 있다. 일 예로는 전화벨이 울린 횟수는 10회로 하고 시간은 60초 정도로 설정할 수 있다. 전화수신판단부(21)는 상술한 판단기준 외에 다른 기준을 사용하여 음성 통화용 전화인지 로봇제어전화인지를 판단하도록 설정할 수 있다.
또한, 전화수신판단부(21)는 전화를 연결한 후에 수신된 전화신호에 소정의 인식번호가 입력되었는지를 판단하는 기능을 더 포함하는 것이 바람직하다. 그러면, 전화수신판단부(21)는 상술한 로봇제어전화의 판단기준을 만족하는 전화들 중에서 실제로 로봇제어전화가 아닌 잘못 걸려온 전화를 차단할 수 있다. 이러한 인식번호는 전화기(3,3')의 숫자판(2)을 이용하여 입력할 수 있는 숫자를 사용하는 것이 바람직하다.
전화송신부(22)는 실내 전화선(9)을 통해 제2메모리(23)에 저장된 특정 전화번호로 전화를 걸어 전화신호를 송신할 수 있도록 구성된다. 즉, 전화송신부(22)는 전화신호 변환유닛(30)으로부터 전화신호가 수신되면, 제2메모리(23)에 저장된 전화번호로 전화를 걸어 그 전화신호를 송신한다. 그 후, 송신이 완료되면, 전화송신부(22)는 전화연결을 차단한다. 이를 통해 사용자는 이동로봇(60)에 작업지시가 전달되었는지를 확인할 수 있다.
제2메모리(23)는 전화송신부(22)가 전화를 걸 전화번호를 저장하고 있다. 이는 사용자가 편의에 따라 임의로 저장할 수 있다. 이때, 사용자는 외부에서 이동로봇(60)에 작업지시를 한 후, 확인전화를 받을 수 있는 전화번호를 제2메모리(23)에 저장하는 것이 바람직하다.
전화신호 변환유닛(30)은, 도 4를 참조하면, 신호입력부(31), 신호변환부(32), 변환제어부(33), 홈 신호송신부(34), 신호발생부(35), 신호출력부(36)를 포함한다.
신호입력부(31)는 전화연결유닛(20)의 전화수신판단부(21)에 연결되어 있다. 전화수신판단부(21)에 의해 전화가 연결되면, 입력되는 전화신호를 수신한다. 여기서, 전화신호는 음성신호 이외에 기존의 실내 전화선(9)을 통해 전달될 수 있는 신호이면 어떠한 신호라도 사용될 수 있다. 그러나, 전화신호로는 전화기(3,3')의 숫자판(2, 도 8 참조)의 버튼들을 눌러 12가지의 특정 신호를 보낼 수 있는 복합주파수부호(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 전화기(3,3')의 숫자판(2)의 0~9까지의 숫자 버튼과 *, # 버튼(2a,2b)의 각각에 이동로봇(60)이 수행할 작업을 일대일로 대응시키면, 전화기(3,3')를 이용하여 이동로봇(60)에 최대 12가지의 작업을 지시할 수 있다. 예컨대, 숫자판(2)의 1 버튼은 이동로봇(60)이 집 전체의 청소를 하는 작업, 2 버튼은 이동로봇(60)이 지정된 특정 방만을 청소하는 작업, 3 버튼은 청소 중인 이동로봇(60)의 작업을 정지시키는 명령 등으로 할당할 수 있다.
신호변환부(32)는 신호입력부(31)로 입력된 신호를 홈 신호송신부(34)를 통해 이동로봇(60)으로 송신할 수 있는 제어신호로 변환한다. 예컨대, 홈 신호송신부(34)가 적외선, 즉 I/R(Infrared) 통신모듈을 이용하여 이동로봇(60)으로 신호를 송신하는 경우에는 수신된 전화신호를 적외선 신호로 변환한다. 이때, 신호변환부(32)는 수신된 전화신호의 종류에 따라 그에 상응하는 적외선 신호로 변환한다.
변환제어부(33)는 신호변환부(32)에서 전화신호의 변환이 완료되면, 이를 홈 신호송신부(34)로 전송하여 홈 신호송신부(34)가 제어신호를 송신하도록 한다. 또한, 홈 신호송신부(34)가 제어신호의 송신을 완료하면, 변환제어부(33)는 신호발생부(35)를 제어하여 제어신호 송신완료신호에 해당하는 전화신호를 발생시킨다.
신호발생부(35)는 변환제어부(33)의 명령에 따라 실내 전화선(9)을 통해 송신할 수 있는 특정 전화신호를 발생시킨다. 예컨대, 전화신호로 복합주파수부호를 사용하는 경우에는 신호발생부(35)는 복합주파수부호를 발생시킨다.
신호발생부(35)에서 발생된 전화신호는 신호출력부(36)를 통해 전화연결유닛(20)의 전화송신부(22)로 전송된다.
홈 신호송신부(34)는 변환제어부(33)의 명령에 따라 제어신호를 이동로봇(60)으로 송신한다. 제어신호의 송신을 위해 홈 신호송신부(34)에는 홈 안테나(34a)가 설치되어 있다. 홈 신호송신부(34)는 이동로봇(60)과의 사이에서 사용되는 무선통신방법에 따라 적외선(I/R) 통신모듈, R/F 통신모듈을 사용할 수 있다. 본 실시예의 경우에는 적외선 통신모듈을 사용하고 있다. 따라서, 홈 신호송신부(34)는 적외선 송신모듈이 설치되고, 이동로봇(60)의 로봇 신호수신부(63)에는 적외선 수신모듈이 설치된다.
전원부(37)는 변환제어부(33) 등 전화신호 변환유닛(30)에 필요한 전원을 공급한다.
전화신호 변환유닛의 다른 실시예가 도 5에 도시되어 있다. 다른 실시예에 의한 전화신호 변환유닛(30')은 상술한 전화신호 변환유닛(30)과 비교하여 홈 신호 수신부(38)를 더 갖고 있다. 이는 로봇 신호송신부(69, 도 7 참조)를 갖는 이동로봇(60', 도 7 참조)으로부터 송신되는 신호를 수신하는 기능을 한다. 이때, 홈 신호수신부(38)는 홈 신호송신부(34)와 동일한 통신모듈을 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 홈 신호송신부(34)로 적외선 송신모듈을 사용하는 경우, 홈 신호수신부(38)도 적외선 수신모듈을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 변환제어부(33')는 신호발생부(35)를 제어하여 홈 신호수신부(38)로부터 수신된 신호에 대응되는 전화신호를 발생시켜 전화연결유닛(20)으로 전송하는 기능을 갖는다.
충전유닛(40)은 상용전원을 이용하여 이동로봇(60)에 설치된 충전배터리(66, 도 6 참조)를 충진시킨다. 따라서, 충전유닛(40)에는 충전단자(41)가 마련되어 있다.
또한, 홈스테이션(10)에는 필요에 따라 홈센서(51) 및 물공급유닛(50)이 설치된다.
홈센서(51)는 이동로봇(60)에 설치된 홈검출센서(64, 도 6 참조)가 홈스테이션(10)의 위치를 인식할 수 있도록 사용된다. 예컨대, 홈센서(51)와 홈검출센서(64)로 각각 초음파 센서의 발신부와 수신부를 사용하면 이동로봇(60)이 홈스테이션(10)의 위치를 인식할 수 있다. 또한, 이동로봇(60)이 CCD 카메라(미도시)를 사용하여 홈스테이션(10)의 위치를 인식하는 경우에는 홈센서(51)를 사용하지 않을 수 있다.
물공급유닛(50)은 이동로봇(60')이 가습부(71, 도 7 참조)를 구비하거나, 물청소기능을 구비하는 경우에 필요한 물을 공급하기 위해 설치된다.
또한, 홈스테이션(10)에는 실내 전화선(9)과 연결되는 전화를 일체로 설치할 수 있다(미도시). 이때, 전화는 유선전화 또는 무선전화를 설치할 수 있다.
이동로봇(60)은 스스로 주행하면서, 특정한 작업을 수행할 수 있는 로봇을 말한다. 다양한 기능을 갖는 이동로봇(60)을 사용할 수 있으나, 본 실시예의 경우에는 청소기능을 갖는 청소로봇을 예로 들어 설명한다.
본 발명에 의한 이동로봇 시스템(1)에 사용되는 이동로봇(60)의 일 예가 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 이동로봇(60)은 흡진부(61), 구동부(62), 로봇 신호수신부(63), 위치검출부(65), 홈검출센서(64), 로봇제어부(68), 충전배터리(66)를 포함한다.
흡진부(61)는 이동로봇(60)이 주행하는 바닥의 오물을 흡입하여 청소를 수행하는 것으로서, 흡입력을 발생하는 진공발생원과 흡입된 오물을 분리수거하는 집진부재를 포함한다.
구동부(62)는 이동로봇(60)이 전후좌우로 이동할 수 있도록 하는 것으로서, 일반적으로 복수의 바퀴와 복수의 바퀴를 구동하는 복수의 모터로 구성된다.
로봇 신호수신부(63)는 홈스테이션(10)의 전화신호 변환유닛(30)으로부터 송신된 제어신호를 수신하는 것으로서, 로봇 안테나(63a)를 구비한다. 로봇 신호수신부(63)는 전화신호 변환유닛(30)의 홈 신호송신부(34)에 대응되는 통신모듈이 사용된다. 예컨대, 전화신호 변환유닛(30)의 홈 신호송신부(34)가 적외선 송신모듈을 사용하는 경우 로봇 신호수신부(63)는 적외선 수신모듈을 사용한다.
위치검출부(65)는 CCD 카메라 등을 이용하여 이동로봇(60)의 현재 위치를 검 출한다.
홈검출센서(64)는 홈스테이션(10)에 설치된 홈센서(51)와의 상호 작용에 의해 홈스테이션(10)의 위치를 검출한다.
충전배터리(66)는 이동로봇(60)의 각 구성요소에 필요한 전원을 공급한다. 충전배터리(66)의 전기가 소모되면, 홈스테이션(10)의 충전유닛(40)이 충전배터리(66)를 충전시킨다.
로봇제어부(68)는 로봇 신호수신부(63)가 수신한 제어신호의 내용을 판단하고, 수신된 제어신호에 해당하는 작업내용을 수행한다. 로봇제어부(68)가 수신된 제어신호의 종류에 따라 특정 작업을 수행할 수 있도록 복수의 프로그램이 제1메모리(67)에 저장되어 있다. 이러한 이동로봇(60)의 작업은 사용자가 필요에 따라 프로그램하여 제1메모리(67)에 저장시켜둘 수 있다. 복합주파수부호를 사용하는 경우에는, 이동로봇(60)의 제1메모리(67)에 기억된 작업 프로그램 중에서 최대 12가지의 작업을 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.
이외에 로봇제어부(68)가 흡진부(61), 구동부(62), 위치검출부(65), 홈검출센서(64), 충전배터리(66)를 제어하는 것은 종래의 로봇제어부와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 7에는 다른 실시예에 의한 이동로봇(60')이 도시되어 있다. 다른 실시예에 의한 이동로봇(60')은 로봇 신호송신부(69)와 가습부(71)를 갖는 것외에는 상술한 이동로봇(60)과 동일하다. 로봇 신호송신부(69)는 이동로봇(60')이 로봇 신호수신부(63)로 수신한 제어명령에 따라 소정의 작업을 수행한 후, 작업완료신호를 홈 스테이션(10)의 홈 신호수신부(38)로 송신한다. 따라서, 로봇 신호송신부(69)는 홈 신호수신부(38)와 대응되는 통신모듈을 사용한다. 가습부(71)는 실내습도를 조절하는 가습기능을 갖으며, 물이 소모되면, 홈스테이션(10)의 물공급유닛(50)으로부터 물을 보충받는다.
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 이동로봇 시스템(1)의 작용에 대하여 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
외출 중인 사용자가 이동로봇 시스템(1)이 설치되어 있는 집으로 전화를 건다. 이때, 사용자는 휴대폰(3')이나 유선/무선전화기(3)를 사용하여 전화를 걸 수 있다. 사용자는 통화가 연결되면, 전화기(3,3')의 숫자판(2)을 이용하여 인식번호를 입력한다. 인식번호의 입력이 완료되면, 인식번호 입력완료를 알 릴 수 있도록 숫자판(2)의 * 버튼(2a)이나 # 버튼(2b)을 누른다. 그 후, 이동로봇(60)에게 지시할 작업내용에 해당되는 숫자버튼을 누른다.
사용자가 전화를 걸면, 홈스테이션(10)에 설치된 전화연결유닛(20)의 전화수신판단부(21)는 걸려 온 전화가 로봇제어전화인가를 판단한다. 이때, 판단기준이 전화벨이 10회 이상 울릴 경우 로봇제어전화로 판단하도록 설정된 경우에는, 전화수신판단부(21)는 전화벨이 10회 이상 울리면 전화를 연결한다. 이어서, 인식번호가 입력되는지를 확인한다. 인식번호가 입력되지 않으면, 전화수신판단부(21)는 전화를 끊는다. 인식번호가 입력되면, 전화수신판단부(21)는 입력된 전화신호를 전화신호 변환유닛(30)으로 전송한다.
전화신호 변환유닛(30)으로 입력된 전화신호는 신호입력부(31)를 통해 신호 변환부(32)로 입력된다. 신호변환부(32)에서 전화신호는 홈 신호송신부(34)가 송신할 수 있는 제어신호로 변환된다. 예컨대, 홈 신호송신부(34)가 적외선 통신모듈을 사용하는 경우에는 신호변환부(32)는 입력된 전화신호를 그에 해당하는 적외선 신호로 변경한다.
변환제어부(33)는 신호변환부(32)가 전화신호를 대응되는 제어신호로의 변경을 완료하면, 변경된 제어신호를 홈 신호송신부(34)를 이용하여 이동로봇(60)으로 송신한다.
제어신호가 송신되면, 이동로봇(60)의 로봇 신호수신부(63)가 제어신호를 수신하여 로봇제어부(68)로 전송한다. 로봇제어부(68)는 로봇 신호수신부(63)로부터 수신된 신호에 따라 제1메모리(67)에 저장된 특정 프로그램을 호출하여 작업을 수행한다. 예컨대, 로봇 신호수신부(63)가 수신한 제어신호가 전화기 숫자판(2)의 1버튼에 해당하는 명령이면, 로봇제어부(68)는 제1메모리(67)에서 이에 해당하는 프로그램을 호출하여 작업을 수행하게 된다.
그리고, 홈 신호송신부(34)가 제어신호의 송신을 완료하면, 변환제어부(33)는 신호발생부(35)를 제어하여 제어신호를 이동로봇(60)으로 송신하였다는 송신완료신호의 전화신호를 발생시킨다. 그 후, 송신완료신호의 전화신호를 신호출력부(36)를 통해 전화연결유닛(20)의 전화송신부(22)로 전송한다.
그러면, 전화연결유닛(20)의 전화송신부(22)는 제2메모리(23)에 저장된 전화번호로 전화를 건다. 전화가 연결되면, 전화송신부(22)는 신호출력부(36)로부터 수신된 전화신호를 송신한 후 통화 완료 처리를 하여 전화를 끊는다.
만일, 이동로봇(60')이 도 7에 도시된 바와 같이 로봇 신호송신부(69)를 구비한 경우에는 지정된 작업을 완료한 후, 작업을 완료하였다는 것을 사용자에게 통지할 수 있다. 즉, 작업이 완료되면, 로봇제어부(68')는 로봇 신호송신부(69)를 통해 작업완료신호를 홈스테이션(10)의 홈 신호수신부(38)로 송신한다. 홈 신호수신부(38)가 작업완료신호를 수신하면, 변환제어부(33')는 신호발생부(35)를 제어하여 수신된 작업완료신호에 대응되는 전화신호를 발생시킨다. 그 후, 변환제어부(33')는 발생된 전화신호를 신호출력부(36)를 통해 전화연결유닛(20)의 전화송신부(22)로 전송한다. 그러면, 전화송신부(22)는 제2메모리(23)에 저장된 전화번호로 전화를 걸어 입력된 전화신호를 송신한다. 사용자는 전화송신유닛(20)으로부터 걸려온 전화를 통해 이동로봇(60)이 지시된 작업을 완료하였다는 것을 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 측면으로서, 첨부된 도 1 및 도 9 내지 도 13을 참조하여 상술한 이동로봇 시스템(1)에 적용되는 이동로봇의 원격제어방법에 대하여 설명한다.
이동로봇의 원격제어방법은 크게 3단계로 구분된다. 첫째 단계는, 사용자가 전화기(3,3')를 사용하여 홈스테이션(10)으로 전화를 걸어 작업명령을 내리는 단계(S10)이다. 즉, 사용자가 전화기(3,3')를 통해 작업명령에 해당하는 전화신호를 송신하는 전화신호 송신단계이다. 둘째 단계는 홈스테이션(10)이 전화를 통해 전송된 전화신호를 받아 이동로봇(60)으로 송신하는 단계(S20)이다. 즉, 홈스테이션(10)이 전화신호를 받아 이를 제어신호로 변환한 후, 이동로봇(60)으로 송신하는 제어신호 송신단계이다. 셋째 단계는 이동로봇(60)이 제어신호를 수신하여 그에 해당하는 작 업을 수행하는 작업수행단계이다(S30).
전화신호 송신단계(S10)에서, 사용자는 홈스테이션(10)으로 전화를 걸어 전화가 연결되면, 전화기(3,3')의 숫자판(2, 도 8 참조)을 이용하여 인식번호와 이동로봇(60)이 수행할 작업에 해당하는 숫자를 입력한다. 숫자가 입력되면, 이에 대응되는 특정의 전화신호가 실내 전화선(9)을 통해 홈스테이션(10)으로 전송된다. 이때, 복합주파수부호(DTMF)를 사용하면, 전화기 숫자판(2)의 12개의 숫자와 기호를 이용하여 작업명령을 전송할 수 있다.
제어신호 송신단계(S20)에서, 홈스테이션(10)은 먼저 걸려온 전화가 로봇제어전화인가를 판단한다(S21). 만일 로봇제어전화이면, 홈스테이션(10)은 전화를 연결하고(S22), 인식번호가 송신되는가를 판단한다(S23). 인식번호가 있으면, 홈스테이션(10)은 전화신호를 수신하고(S24), 수신이 완료되면 통화완료처리를 하여 전화를 끊는다(S25). 만일 인식번호가 없으면, 홈스테이션(10)은 전화신호를 수신하지 않고 통화완료처리를 하여 연결된 전화를 끊는다(S25). 그 후, 홈스테이션(10)은 수신된 전화신호를 제어신호로 변환하고(S26), 변환된 제어신호를 이동로봇(60)으로 송신한다(S27).
작업수행단계(S30)에서 이송로봇(60)은 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호에 따라 소정의 작업을 수행하게 된다.
이때, 도 11에 도시된 바와 같이 둘째 단계(S20)에서 홈스테이션(10)이 제어신호를 이동로봇(60)으로 전송하는 것을 완료한 후 전화로 사용자에게 이 사실을 통지하는 단계, 즉 전화로 제어신호의 송신완료신호를 송신하는 단계(S29)를 더 포 함할 수 있다.
또한, 이동로봇(60)이 작업완료신호를 홈스테이션(10)으로 송신할 수 있는 경우, 즉 도 7과 같이 이동로봇(60')이 로봇 신호송신부(69)를 구비한 경우에는 작업완료신호를 사용자에게 통지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 이동로봇(60')이 수신된 제어명령에 따라 작업을 수행한 후 작업완료신호를 홈스테이션(10)으로 송신하는 단계(S40)와 홈스테이션(10)이 사용자에게 전화를 걸어 작업완료신호에 대응하는 전화신호를 송신하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
이때, 홈스테이션(10)이 작업완료신호에 대응되는 전화신호를 송신하는 단계(S50)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
홈스테이션(10)이 이동로봇(60)으로부터 작업완료신호를 수신한다(S51). 이 작업완료신호는 이동로봇(60)과 홈스테이션(10) 사이에서 무선으로 통신하는 신호이므로, 홈스테이션(10)은 이를 전화선을 이용하여 전송할 수 있는 전화신호로 변환한다(S52). 이어서 홈스테이션(10)은 저장된 전화번호로 전화를 건다(S53). 전화가 연결되면, 홈스테이션은 변환한 작업완료신호에 대응되는 전화신호를 전화로 송신한다(S54). 전화신호의 송신이 완료되면, 홈스테이션은 통화완료처리를 하여 전화를 끊는다(S55).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법에 의하면, 실내 전화선을 이용하여 이동로봇을 원격제어하기 때문에 유 선전화기 또는 휴대폰으로 홈스테이션으로 전화를 걸 수 있는 곳이면 어느 곳에서나 이동로봇을 원격제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 이동로봇 시스템 및 이동로봇 원격제어방법은 기존에 설치된 실내 전화선을 이용하기 때문에 저렴한 비용으로 이동로봇을 원격제어할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 행할 수 있는 단순한 구성요소의 치환, 부가, 삭제, 변경은 본 발명의 청구범위 기재 범위 내에 속하게 된다.

Claims (16)

  1. 로봇 신호수신부를 구비하며, 상기 로봇 신호수신부에 수신된 제어신호에 따라 스스로 이동하며 작업을 수행하는 이동로봇;
    상기 이동로봇을 수용할 수 있으며, 상기 이동로봇이 수용된 경우 상기 이동로봇을 충전하는 충전유닛을 구비하는 홈스테이션;
    상기 홈스테이션에 설치되며, 외부 전화망과 연결된 실내 전화선을 통해 전화를 걸거나 받는 전화연결유닛; 및
    상기 전화연결유닛을 통해 수신된 전화신호를 상기 로봇 신호수신부가 수신할 수 있는 제어신호로 변환하여 송신하는 전화신호 변환유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동로봇에 설치되며, 수신된 제어신호에 따라 수행한 작업결과에 해당하는 작업신호를 송신하는 로봇 신호송신부; 및
    상기 홈스테이션에 설치되며, 상기 로봇 신호송신부에서 송신된 작업신호를 수신하는 홈 신호수신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전화신호는 복합주파수부호(DTMF) 신호인 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 이동로봇은 상기 복합주파수부호에 따라 각각 다른 작업을 수행하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전환신호 변환유닛과 상기 로봇 신호수신부는 적외선을 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전환신호 변환유닛과 상기 로봇 신호수신부는 R/F를 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전화연결유닛은 인식번호가 입력된 경우에 전화신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전화연결유닛은 상기 전화신호 변환유닛으로부터 송신완료신호가 수신되면, 저장된 전화번호로 전화를 걸어 상기 송신완료신호에 해당하는 전화신호를 발신하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홈스테이션은, 상기 이동로봇에 물을 공급하는 물공급유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홈스테이션은, 상기 실내 전화선과 연 결된 전화기가 일체로 설치된 것을 특징으로 하는 이동로봇 시스템.
  11. 제 1 항의 이동로봇 시스템에서,
    전화기를 이용하여 상기 홈스테이션으로 상기 이동로봇이 수행할 작업에 해당하는 전화신호를 송신하는 전화신호 송신단계;
    상기 전화신호를 수신하고, 수신한 상기 전화신호를 제어신호로 변환하여 상기 이동로봇으로 송신하는 제어신호 송신단계; 및
    상기 이동로봇이 상기 제어신호를 수신하여 수신된 제어신호에 해당하는 작업을 수행하는 작업수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 원격제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동로봇으로 상기 제어신호를 송신한 후, 기억하고 있는 전화번호로 전화를 걸어 제어신호의 송신을 완료하였다는 완료신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 원격제어방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동로봇이 작업을 완료한 후, 작업완료신호를 송신하는 단계; 및
    상기 작업완료신호를 수신하여, 기억하고 있는 전화번호로 전화를 걸어 수신된 작업완료신호에 해당하는 전화신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징 으로 하는 이동로봇 원격제어방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전화신호는 복합주파수부호(DTMF) 신호인 것을 특징으로 하는 이동로봇 원격제어방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 이동로봇은 상기 복합주파수부호에 따라 각각 다른 작업을 수행하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇 원격제어방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 제어신호 송신단계는,
    수신되는 전화가 로봇제어 전화인가를 판단하는 단계;
    수신된 전화가 로봇제어 전화이면, 통화 연결을 하는 단계;
    인식번호가 입력되었는가를 판단하는 단계;
    인식번호가 입력되었으면, 전화신호를 수신하는 단계;
    전화신호를 수신한 후, 통화 완료 처리를 하는 단계;
    상기 전화신호를 이동로봇이 수신할 수 있는 제어신호로 변환하는 단계;
    상기 제어신호를 이동로봇으로 발신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇 원격제어방법.
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