KR102521493B1 - 청소 로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

청소 로봇 및 그 제어방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 청소 로봇은, 서로 다른 기능을 지원하는 적어도 하나의 모듈이 통합된 모듈러; 및 청소 로봇의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

청소 로봇 및 그 제어방법{CLEANING ROBOT AND CONTROLLING METHOD OF THEREOF}

HRI(Human Service Interaction) 기술을 제공하는 청소 로봇 및 그 제조방법에 관한 것이다.

청소 로봇은 사용자의 조작 없이 청소 공간을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소 공간을 자동으로 청소하는 장치이다. 즉, 청소 로봇은 청소 공간을 주행하며 청소 공간을 청소한다.

최근에는 청소 로봇 시장이 점점 확대됨에 따라, 청소 로봇이 더 이상 청소 공간을 청소하는 것에 한정되지 않고, 다양한 기술을 결합하는 연구가 진행 중이다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 서로 다른 기능을 지원하는 적어도 하나의 모듈이 통합된 모듈러; 및 상기 모듈러의 동작을 제어하여, 상기 청소 로봇 내 기기 및 사물인터넷 기기 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 모듈러는, 로봇 팔을 제어하여 상기 로봇 팔에 청소헤드를 장착하는 그리퍼 모듈을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 그리퍼 모듈의 동작을 제어하여, 상기 로봇 팔에 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어할 수 있다.

또한, 상기 모듈러는, 통신망을 통해 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 연결을 지원하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇이 지원하는 지원 사양, 청소 영역의 크기, 및 형태 중 적어도 하나를 기초로 상기 통신 모듈의 동작을 제어하여 공동 청소 수행을 제어할 수 있다.

또한, 상기 모듈러는, 실내에 존재하는 사용자를 감지하는 인식 모듈을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 인식 모듈을 통한 감지결과, 및 사물인터넷 기기를 통한 감지결과 중 적어도 하나에 기초하여, 청소 수행을 제어할 수 있다.

또한, 상기 모듈러는, 실내 환경정보를 획득하는 센서 모듈을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서 모듈을 통해 획득한 실내 환경정보와 사용자가 설정한 실내 환경에 관한 희망정보를 기초로, 상기 청소 로봇 및 사물인터넷 기기 중 적어도 하나를 제어하여 실내 환경을 조절할 수 있다.

또한, 상기 모듈러는, 통신망을 통해 외부 기기와의 연결을 지원하는 통신 모듈, 및 영상정보를 획득하는 영상부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신 모듈을 통해 원격접속 요청을 수신하면, 상기 영상부를 제어하여 영상정보를 획득할 수 있다.일 측에 따른 청소 로봇은, 청소헤드가 장착되는 로봇 팔; 및 복수의 청소헤드 중에서 청소 모드에 대응하는 청소헤드를 결정하고, 상기 로봇 팔과 상기 결정한 청소헤드 간의 장착을 제어하고, 상기 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 로봇 팔의 내부에는, 상기 청소헤드로 물을 공급하는 물 공급 배관, 및 먼지를 흡입하는 흡입 유로가 마련될 수 있다.

또한, 상기 로봇 팔의 내부에는, 상기 청소헤드와의 결합을 유도하는 도킹부, 및 상기 청소헤드를 고정하는 전자석이 마련될 수 있다.

또한, 상기 복수의 청소헤드가 보관되는 청소헤드 보관함; 을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소헤드 보관함은, 상기 청소 로봇의 스테이션에 마련되거나 또는 미리 설정해놓은 위치에 마련될 수 있다.

또한, 상기 청소헤드 보관함에는, 상기 복수의 청소헤드가 미리 설정된 위치에 보관될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소헤드 보관함에 장착된 적외선(Infrared Ray, IR) 센서를 이용하여 상기 청소헤드 보관함의 위치를 식별할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 통신 연결을 수행하는 통신부; 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇이 지원하는 지원 사양, 청소 영역의 크기, 및 형태 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 공동청소 방식을 결정하는 결정부; 및 상기 결정한 공동 청소 방식을 기초로 상기 청소 로봇 및 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소 로봇이 위치한 영역에 관한 지도 데이터를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 결정부는, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 동일한 영역을 함께 청소하는 군집 공동청소 방식, 상기 적어 하나의 다른 청소 로봇과 청소 영역을 구역 별로 나누어 청소하는 구역별 공동청소 방식, 및 상기 군집 공동청소 방식과 상기 구역별 공동청소 방식이 혼합된 다중패턴 공동청소 방식 중 어느 하나의 공동청소방식을 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇으로부터 수신한 청소 상황정보에 포함된 환경정보 및 상태정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇 및 상기 청소 로봇의 동작 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 적어도 하나의 다른 청소 로봇에 청소 로봇의 지원 사양을 전송함에 대응하여, 상기 전송한 지원 사양을 수신한 청소 로봇으로부터 청소 방식 및 청소 영역을 수신하는 통신부; 및 상기 청소 로봇으로부터 수신한 청소 방식 및 청소 영역을 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 통신부는, 상기 청소 영역의 환경정보 및 상기 청소 로봇의 상태정보를 전달할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 동일한 영역을 함께 청소하는 군집 공동청소 방식, 상기 적어 하나의 다른 청소 로봇과 청소 영역을 구역 별로 나누어 청소하는 구역별 공동청소 방식, 및 상기 군집 공동청소 방식과 상기 구역별 공동청소 방식이 혼합된 다중패턴 공동청소 방식 중 어느 하나의 공동청소방식을 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하여 청소를 수행할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 실내에 존재하는 적어도 하나의 사물 인터넷 기기, 및 센서 모듈 중 적어도 하나를 기초로 사용자를 감지하는 감지부; 및 상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 감지한 사용자의 상태에 기초하여 청소 수행을 제어하는 청소 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소 제어부는, 상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 감지한 사용자의 행동에 기초하여 정음모드로 전환하거나, 청소 구역을 전환할 수 있다.

또한, 상기 청소 제어부는, 상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 사물 인터넷 기기 또는 센서부를 통해 감지한 사용자의 행동, 상기 사용자의 위치, 및 음성 인식부를 통해 입력 받은 상기 사용자의 음성, 및 주변 소음 중 적어도 하나를 기초로 청소 수행을 제어할 수 있다.

또한, 상기 청소 제어부는, 상기 음성 인식부를 통해 입력 받은 주변 소음의 크기에 따라 정음모드의 레벨을 조절할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 실내 환경에 관한 희망정보를 설정하는 희망정보 설정부; 실내 환경정보를 획득하여 실내 환경지도를 생성하는 생성부; 및 상기 설정한 실내 환경에 관한 희망정보와 상기 획득한 실내 환경지도를 비교하고, 상기 비교 결과를 기초로 실내 환경을 조절하는 실내 환경 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소 로봇의 전반적인 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부를 통해 제어 되며 실내 환경정보를 획득하는 센서 모듈이 장착된 비행체;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 생성부는, 청소 로봇에 장착된 센서 모듈, 비행체에 장착된 센서 모듈, 및 사물 인터넷 기기 중 적어도 하나로부터 실내 환경정보를 획득하여 조합하고, 상기 조합한 실내 환경정보를 지도정보에 매핑하여 실내 환경지도를 생성할 수 있다.

또한, 상기 실내 환경 제어부는, 상기 청소 로봇 내 기기, 및 사물 인터넷 기기 중 적어도 하나를 제어하여, 상기 설정한 실내 환경에 관한 희망정보에 대응하도록 실내 환경을 조절할 수 있다.

또한, 상기 생성부는, 기 설정된 업데이트 주기에 따라 청소 로봇에 장착된 센서 모듈. 비행체에 장착된 센서 모듈, 및 사물 인터넷 기기 중 적어도 하나의 동작을 제어하여 실내 환경정보를 획득하여 실내 환경지도를 생성할 수 있다.

또한, 상기 실내 환경 제어부는, 상기 사물 인터넷 기기를 통해 획득한 실내 환경정보, 및 상기 청소 로봇에 장착된 센서 모듈을 통해 획득한 실내 환경정보 간의 차이가 미리 설정된 범위를 초과하면, 재측정을 요청할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 사용자의 원격접속 요청에 대응하여 영상정보를 획득하는 영상부; 상기 획득한 영상정보를 전달하는 통신부; 및 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 다른 작업을 수행 중인 경우, 상기 원격접속 요청에 따라 상기 수행 중인 다른 작업을 중지하도록 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하고, 상기 영상부를 활성화할 수 있다.

또한, 상기 영상부는, 상기 사용자의 관심지역에 관한 영상정보를 획득하거나 또는 상기 사용자의 원격 조종에 따라 상기 영상정보를 획득할 수 있다.

또한, 상기 영상부는, 미리 설정된 시간에 복수 개의 관심 지역에 관한 영상정보를 미리 설정된 순위에 따라 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부에 의해 제어되는 비행체;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상부는, 상기 청소 로봇의 일 면, 및 비행체의 일 면 중 적어도 하나에 장착될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 사용자의 원격접속이 종료되면, 상기 중지한 동작을 이어서 수행하도록 상기 청소 로봇 내 기기를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 비행체의 위치를 감지하고, 감지 결과를 기초로 지도 정보에서 상기 비행체의 위치를 표시할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 음성을 인식하여 녹음하고, 상기 인식한 음성이 발생된 지점을 식별하는 음성인식 모듈; 상기 녹음한 음성을 전달하는 통신부; 및 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하여 기 설정된 음성을 송출하거나 또는 미리 설정된 연락처로의 연결을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 음성인식 모듈은, 어레이 형태로 배열된 음성 인식부를 이용하여 상기 인식한 음성이 발생된 지점을 식별할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하여 상기 식별한 지점으로 이동하여 기 설정된 음성을 송출하거나 또는 상기 식별한 지점에 관한 영상정보를 촬영하거나 또는 홈 네트워크 망을 통해 전화를 연결할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 사용자의 호출신호를 인식하는 인식부; 상기 사용자로부터 음성 명령을 입력 받고, 상기 입력 받은 음성 명령에 관한 인식 결과를 도출하는 음성인식 모듈; 및 상기 인식 결과에 대해 상기 식별한 사용자가 사용 권한이 있는 것으로 판단되면, 상기 인식 결과를 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 사용자의 모션, 및 상기 사용자의 음성 중 적어도 하나를 통해 사용자의 사용 권한을 판단하는 보안 모듈;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소 로봇 내 기기, 및 통신망을 통해 연결된 적어도 하나의 사물 인터넷 기기를 제어하여 상기 인식 결과를 대응하는 서비스를 제공할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 사용자의 음성을 입력 받아 이상 징후를 감지하는 음성인식 모듈; 상기 사용자의 생체정보를 획득하는 센서 모듈; 및 상기 획득한 사용자의 생체정보를 기초로 사용자의 상태 정도를 판단하고, 상기 판단한 사용자의 상태 정도를 기초로 기 설정된 대처 방안에 따라 청소 로봇 내 기기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 음성인식 모듈은, 음성 인식부를 통해 상기 입력 받은 사용자의 음성이 발생된 지점을 식별할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 판단한 사용자의 상태 정도에 따라 스피커를 제어하여 사용자에게 미리 설정된 음성을 송출하거나, 통신부를 제어하여 미리 설정된 연락처로 연결을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 판단한 사용자의 상태 정도에 따라 홈 네트워크를 통해 연결된 하나 이상의 사물 인터넷 기기의 동작을 제어할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 미리 설정된 주기에 따라 사용자의 생체정보를 획득하는 센서 모듈; 및 상기 획득한 사용자의 생체정보를 기초로 사용자의 상태 정도를 판단하여 이상이 있는 것으로 판단되면, 상기 판단한 사용자의 상태 정도 및 사용자의 반응 여부를 기초로 기 설정된 대처 방안에 따라 청소 로봇 내 기기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇은, 사용자에 의해 선택된 대상체를 추종하여 상기 대상체에 관한 영상정보를 획득하는 영상부; 및 상기 획득한 영상정보로부터 상기 감지된 대상체의 움직임에 따라 발생되는 상황에 대응하는 프로세스를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상부는, 입력부를 통해 추종하고자 하는 대상체를 선택 받거나 또는 통신부를 통해 외부 기기와 연동하여 추종하고자 하는 대상체를 선택 받고, 상기 선택된 대상체를 추종하여 상기 대상체에 관한 영상정보를 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 감지한 대상체의 움직임에 따라 주변에 발생되는 오염을 감지하고, 오염이 발생된 것으로 감지되면, 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하여 청소를 수행할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 대상체의 움직임, 및 지도정보 중 적어도 하나를 기초로 위험 발생이 예상되면, 상기 통신부를 제어하여 미리 설정된 연락처로 전화 연결하거나 또는 메시지를 전달할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 스피커를 제어하여 경고 메시지를 상기 대상체에게 전달할 수 있다.

또한, 상기 대상체의 음성을 인식하는 음성인식 모듈;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 음성인식 모듈을 통해 상기 대상체의 음성을 인식하여, 인식 결과에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 음성인식 모듈을 통한 인식 결과 목적지까지의 경로를 요청한 것으로 판단되면, 메모리에 저장된 지도정보를 기초로 상기 목적지까지의 경로 안내를 제공할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 로봇 팔에 상기 결정한 청소헤드 간의 장착을 제어하고; 상기 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 장착을 제어하는 것은, 상기 로봇 팔에 마련된 도킹부, 및 상기 로봇 팔에 마련되는 전자석을 통해 상기 장착된 청소헤드를 고정시키는; 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 장착을 제어하는 것은, 상기 복수의 청소헤드가 보관되는 청소헤드 보관함에서 상기 결정한 청소헤드가 보관된 보관함을 식별하고, 상기 식별한 보관함에 보관 중인 청소헤드와 상기 로봇 팔 간의 장착을 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 장착을 제어하는 것은, 상기 청소헤드 보관함에 장착된 적외선센서를 이용하여 상기 청소헤드 보관함의 위치를 식별하는; 것을 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 통신 연결을 수행하고; 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇이 지원하는 지원 사양, 청소 영역의 크기, 및 형태 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 공동청소 방식을 결정하고; 상기 결정한 공동 청소 방식을 기초로 상기 청소 로봇 및 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇을 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 결정하는 것은, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 동일한 영역을 함께 청소하는 군집 공동청소 방식, 상기 적어 하나의 다른 청소 로봇과 청소 영역을 구역 별로 나누어 청소하는 구역별 공동청소 방식, 및 상기 군집 공동청소 방식과 상기 구역별 공동청소 방식이 혼합된 다중패턴 공동청소 방식 중 어느 하나의 공동청소방식을 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇으로부터 수신한 청소 상황정보에 포함된 환경정보 및 상태정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇 및 상기 청소 로봇의 동작 중 적어도 하나를 제어하는; 것을 더 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 적어도 하나의 다른 청소 로봇에 청소 로봇의 지원 사양을 전송함에 대응하여, 상기 전송한 지원 사양을 수신한 청소 로봇으로부터 청소 방식 및 청소 영역을 수신하고; 상기 청소 로봇으로부터 수신한 청소 방식 및 청소 영역을 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 수신하는 것은, 상기 청소 방식 및 청소 영역을 수신함에 대응하여, 상기 청소 영역의 환경정보 및 상기 청소 로봇의 상태정보를 전달할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 동일한 영역을 함께 청소하는 군집 공동청소 방식, 상기 적어 하나의 다른 청소 로봇과 청소 영역을 구역 별로 나누어 청소하는 구역별 공동청소 방식, 및 상기 군집 공동청소 방식과 상기 구역별 공동청소 방식이 혼합된 다중패턴 공동청소 방식 중 어느 하나의 공동청소방식을 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하여 청소를 수행할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 실내에 존재하는 적어도 하나의 사물 인터넷 기기, 및 센서 모듈 중 적어도 하나를 기초로 사용자를 감지하고; 상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 감지한 사용자의 상태에 기초하여 청소 수행을 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 감지한 사용자의 행동에 기초하여 정음모드로 전환하거나, 청소 구역을 전환하는; 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 사물 인터넷 기기 또는 센서부를 통해 감지한 사용자의 행동, 상기 사용자의 위치, 및 음성 인식부를 통해 입력 받은 상기 사용자의 음성, 및 주변 소음 중 적어도 하나를 기초로 청소 수행을 제어하는 것; 을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 음성 인식부를 통해 입력 받은 주변 소음의 크기에 따라 정음모드의 레벨을 조절하는; 것을 더 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 실내 환경에 관한 희망정보를 설정하고; 실내 환경정보를 획득하여 실내 환경지도를 생성하고; 상기 설정한 실내 환경에 관한 희망정보와 상기 획득한 실내 환경지도를 비교하고, 상기 비교 결과를 기초로 실내 환경을 조절하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 생성하는 것은, 청소 로봇에 장착된 센서 모듈, 비행체에 장착된 센서 모듈, 및 사물 인터넷 기기 중 적어도 하나로부터 획득한 실내 환경정보를 조합하고, 상기 조합한 실내 환경정보를 지도정보에 매핑하여 실내 환경지도를 생성할 수 있다.

또한, 상기 조절하는 것은, 상기 청소 로봇 내 기기, 및 사물 인터넷 기기 중 적어도 하나를 제어하여, 상기 설정한 실내 환경에 관한 희망정보에 대응하도록 실내 환경을 조절할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 사용자의 원격접속 요청에 대응하여 영상정보를 획득하고; 상기 획득한 영상정보를 전달하고; 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 다른 작업을 수행 중인 경우, 상기 원격접속 요청에 따라 상기 수행 중인 다른 작업을 중지하도록 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하고, 상기 영상부를 활성화하는; 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 획득하는 것은, 상기 사용자의 관심지역에 관한 영상정보를 획득하거나 또는 상기 사용자의 원격 조종에 따라 상기 영상정보를 획득할 수 있다.

또한, 상기 획득하는 것은, 상기 사용자의 원격접속이 종료되면, 상기 중지한 동작을 이어서 수행하도록 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하는; 것을 더 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 상기 녹음한 음성을 전달하고; 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하여 기 설정된 음성을 송출하거나 또는 미리 설정된 연락처로의 연결을 수행하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 식별하는 것은, 어레이 형태로 배열된 음성 인식부를 이용하여 상기 인식한 음성이 발생된 지점을 식별할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하여 상기 식별한 지점으로 이동하여 기 설정된 음성을 송출하거나 또는 상기 식별한 지점에 관한 영상정보를 촬영하거나 또는 홈 네트워크 망을 통해 전화를 연결하는; 것을 더 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 사용자의 호출신호를 인식하고; 상기 사용자로부터 음성 명령을 입력 받고, 상기 입력 받은 음성 명령에 관한 인식 결과를 도출하고; 상기 인식 결과에 대해 상기 식별한 사용자가 사용 권한이 있는 것으로 판단되면, 상기 인식 결과를 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 사용자의 모션, 및 상기 사용자의 음성 중 적어도 하나를 통해 사용자의 사용 권한을 판단하는; 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 청소 로봇 내 기기, 및 통신망을 통해 연결된 적어도 하나의 사물 인터넷 기기를 제어하여 상기 인식 결과를 대응하는 서비스를 제공하는; 것을 더 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 사용자의 음성을 입력 받아 이상 징후를 감지하고; 상기 사용자의 생체정보를 획득하고; 상기 획득한 사용자의 생체정보를 기초로 사용자의 상태 정도를 판단하고, 상기 판단한 사용자의 상태 정도를 기초로 기 설정된 대처 방안에 따라 청소 로봇 내 기기를 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 감지하는 것은, 음성 인식부를 통해 상기 입력 받은 사용자의 음성이 발생된 지점을 식별하는; 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 것은, 상기 판단한 사용자의 상태 정도에 따라 스피커를 제어하여 사용자에게 미리 설정된 음성을 송출하거나, 통신부를 제어하여 미리 설정된 연락처로 연결을 수행하는; 것을 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 미리 설정된 주기에 따라 사용자의 생체정보를 획득하고; 상기 획득한 사용자의 생체정보를 기초로 사용자의 상태 정도를 판단하여 이상이 있는 것으로 판단되면, 상기 판단한 사용자의 상태 정도 및 사용자의 반응 여부를 기초로 기 설정된 대처 방안에 따라 청소 로봇 내 기기를 제어하는; 것을 포함할 수 있다.

일 측에 따른 청소 로봇의 제어방법은, 사용자에 의해 선택된 대상체를 추종하여 상기 대상체에 관한 영상정보를 획득하고; 상기 획득한 영상정보로부터 상기 감지된 대상체의 움직임에 따라 발생되는 상황에 대응하는 프로세스를 수행하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 획득하는 것은, 입력부를 통해 추종하고자 하는 대상체를 선택 받거나 또는 통신부를 통해 외부 기기와 연동하여 추종하고자 하는 대상체를 선택 받고, 상기 선택된 대상체를 추종하여 상기 대상체에 관한 영상정보를 획득할 수 있다.

또한, 상기 수행하는 것은, 상기 감지한 대상체의 움직임에 따라 주변에 발생되는 오염을 감지하고, 오염이 발생된 것으로 감지되면, 상기 청소 로봇 내 기기를 제어하여 청소를 수행할 수 있다.

또한, 상기 수행하는 것은, 상기 대상체의 움직임, 및 지도정보 중 적어도 하나를 기초로 위험 발생이 예상되면, 상기 통신부를 제어하여 미리 설정된 연락처로 전화 연결하거나 또는 메시지를 전달할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 모듈러 시스템 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 내/외관을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 로봇 팔이 부착된 청소 로봇의 외관을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 서로 다른 실시예에 따른 로봇 팔에 청소헤드를 장착하여 청소를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 로봇 팔에 장착되는 다양한 형태의 청소헤드를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 청소헤드가 각각의 보관함에 보관 중인 청소헤드 보관함을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 로봇 팔에 청소헤드가 장착되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 일 실시예에 따른 로봇 팔의 단면도를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 청소모드에 대응하는 청소헤드를 장착하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 청소 보관함이 충전 스테이션에 마련된 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 서로 다른 실시예에 따른 복수의 청소 로봇을 도시한 도면이다.
도 13a는 일 실시예에 따른 공동 청소를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 13b는 일 실시예에 따른 공동 청소를 수행하는 복수의 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 공동 청소 영역의 구조도를 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 공동 청소를 수행하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 16은 서로 다른 실시예에 따른 홈 네트워크 망을 통해 또는 통신망을 통해 직접 연결된 사물 인터넷 기기들을 도시한 도면이다
도 17은 일 실시예에 따른 사용자의 위치를 감지하여 청소모드를 제어하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 청소 로봇, 사물 인터넷 기기가 마련된 실내를 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 사용자의 위치를 감지하여 청소모드를 제어하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 청소 수행 중에 사용자의 위치를 감지하여 청소모드를 제어하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 주변 소음을 감지하여 정음모드의 레벨을 조절하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 사용자의 상태를 감지하여 청소영역을 변경하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 일 실시예에 따른 환경지도를 기초로 실내 환경을 조절하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 24는 일 실시예에 따른 센서 모듈이 부착된 비행체를 도시한 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 청소 로봇, 비행체, 및 사물 인터넷 기기를 통해 환경정보를 수집하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 일 실시예에 따른 실내 환경정보를 수집하여 실내 환경을 조절하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 사용자의 상태를 감지하여 실내 환경을 조절하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 일 실시예에 따른 실내 영상정보를 획득하여 제공하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 29는 일 실시예에 따른 제한된 시야에 따라 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 30 내지 도 33은 서로 다른 실시예에 따라 구현된 영상부를 도시한 도면이다.
도 34는 일 실시예에 따른 막대 형태로 구현된 영상부를 통해 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 일 실시예에 따른 비행체를 통해 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 일 실시예에 따른 원격접속을 통해 영상정보를 획득하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 37은 일 실시예에 따른 막대 형태로 구현된 영상부를 통해 원하는 영역의 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 일 실시예에 따른 소리를 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 39는 일 실시예에 따른 소리를 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 40은 일 실시예에 따른 현관문에서 감지된 소리에 반응하는 청소 로봇의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 41은 일 실시예에 따른 음성 인식 결과에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 42는 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기기로부터 송출되는 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 43은 일 실시예에 따른 보안 인증을 거쳐 동작하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 44는 일 실시예에 따른 사용자의 음성 명령을 수신하여 청소 로봇 및 사물 인터넷 기기를 제어하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 45는 일 실시예에 따른 사용자의 생체정보를 기초로 사용자의 상태를 판단하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 46은 일 실시예에 따른 어레이 형태로 배열된 음성 인식부를 통해 사용자의 음성 명령을 입력 받는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 47은 일 실시예에 따른 사용자의 생체정보를 기초로 판단한 사용자의 상태에 따라 동작하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 48은 일 실시예에 따른 설정된 탐색 시간에 따라 사용자의 상태를 판단하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 49 및 도 50은 서로 다른 실시예에 따른 사용자가 위급한 상황에 처해있을 때, 홈 네트워크 망을 통한 대처 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 51은 일 실시예에 따른 멀티미디어 서비스를 제공하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 52는 일 실시예에 따른 비행체를 통해 사용자를 추종하여 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 53은 일 실시예에 따른 사용자의 위험발생 가능성을 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 처리하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 54는 일 실시예에 따른 빔 프로젝터를 통해 다양한 종류의 영상을 표시하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 55는 일 실시예에 따른 특정 지역 또는 방까지의 경로를 제공하는 청소 로봇을 설명하기 위한 도면이다.
도 56은 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 대상체를 추종하여 영상정보를 획득하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 57은 일 실시예에 따른 대상체의 움직임에 따른 위험 발생 여부를 예상하여, 안전 서비스를 제공하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 사물인터넷 기기와 청소 로봇의 장착된 모듈러 시스템을 도시한 도면이다.

청소 로봇(1)은 사용자의 조작 없이 청소 공간을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소 공간을 자동으로 청소하는 장치를 의미한다. 즉, 청소 로봇(1)은 청소 공간을 주행하며 청소 공간을 청소한다.

실시예에 따른 청소 로봇(1)은 청소 서비스 제공할 뿐만 아니라, 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇(1)은 청소 서비스 외에도, 실내 환경을 조절할 수 있는 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 실내 환경에 존재하는 사용자에게 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 다시 말해서, 청소 로봇(1)은 사용자, 및 사용자가 위치한 실내 환경에 다양한 영향을 끼칠 수 있는 휴먼 서비스 로봇일 수 있다. 이를 위해, 청소 로봇(1)은 청소 서비스뿐만 아니라 다양한 서비스를 제공하도록 확장될 수 있다.

예를 들어, 청소 로봇(1)에는 모듈러 시스템이 적용되어, 다양한 모듈이 통합 내장될 수 있다. 여기서, 모듈러는 서로 다른 기능을 지원하는 적어도 하나의 모듈이 통합된 장치 또는 시스템을 의미하거나 또는 서로 다른 기능을 지원하는 적어도 하나의 모듈 간의 연결을 지원하는 장치 또는 시스템을 의미한다. 즉, 청소 로봇(1)은 모듈러 시스템이 적용되어, 다양한 모듈이 내장됨으로써, 기존의 제한된 기능을 극복할 수 있다.

도 1을 참조하면, 청소 로봇(1)에는 중간 레벨 모듈(a), 배터리 모듈(b), BMS 모듈(c), 무빙 모듈(d)이 기본적으로 내장될 수 있다. 여기서, 중간 레벨 모듈(a)은 청소 로봇(1)의 전반적인 동작을 계획 및 관리하는 모듈을 의미한다. 중간 레벨 모듈(a)은 청소 로봇(1)의 직접적인 동작을 수행하는 하드웨어와 사용자 간에 상호 작용의 매개체 역할을 수행한다.

예를 들어, 중간 레벨 모듈(a)은 후술할 바와 같이, 청소 로봇(1)에 장착된 입력부, 또는 사물인터넷 기기(2)로부터 입력 받은 각종 제어 명령 등을 기초로 청소 로봇(1)의 동작을 설정 또는 예약할 수 있다. 일 실시예로, 사용자는 사물인터넷 기기(2)에 설치된 각종 애플리케이션 등을 통해 청소 로봇(1)이 수행하여야 할 각종 업무를 입력할 수 있다. 그러면, 중간 레벨 모듈(a)은 입력 받은 업무에 기초하여 청소 로봇(1)의 동작을 관리할 수 있다. 즉, 중간 레벨 모듈(a)은 사용자와 청소 로봇의 하드웨어 상호 간에 연결을 지원하는 역할을 한다.

한편, 배터리 모듈(b)은 청소 로봇을 구동하게 하는 모듈을 의미한다. 여기서, 청소 로봇(1)에 장착되는 배터리 모듈(b)은 당업자에게 기 공지된 다양한 종류의 배터리로 구현될 수 있으며, 제한은 없다. 배터리 모듈(b)은 청소 로봇(1)에 내장되어, 필요한 구성 요소에 전력을 공급하는 역할을 한다. 배터리 모듈(b)은 배터리라 하기도 하며, 이하에서는 편의상 배터리라 하기로 한다.

한편, BMS(Battery Management System) 모듈(c)은 청소 로봇(1)의 배터리를 전반적으로 관리하는 모듈을 의미한다. 예를 들어, BMS 모듈(c)은 배터리의 충/방전을 수행하는 동작뿐만 아니라, 배터리 소모량 등을 관리하는 전반적인 동작을 수행한다. 후술할 바와 같이, BMS 모듈(c)은 배터리의 잔여 전력이 미리 설정된 수준 이하이면, 충전 스테이션으로의 복귀 등을 요청할 수 있다.

또한, 무빙(moving) 모듈(d)은 청소 로봇(1)의 전반적인 움직임을 관리하는 모듈을 의미한다. 예를 들어, 무빙 모듈(d)은 청소 로봇(1)의 모터를 제어하여, 캐스터 휠 등의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예로, 무빙 모듈(d)은 후술할 장애물 센서를 통해 감지한 감지결과를 기초로 청소 로봇(1)의 이동 경로 등을 제어할 수 있다.

또한, 청소 로봇(1)에는 흡입 모듈(e)이 마련될 수 있다. 여기서, 흡입 모듈(e)은 먼지를 흡입하는 동작을 제어할 수 있다. 흡입 모듈(e)은 건식 청소시 먼지 등을 흡입하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 흡입 모듈(e)은 흡입 모터, 임펠러 등을 제어하여 먼지의 흡입 동작을 제어할 수 있다.

또한, 청소 로봇(1)에는 싸이클론 모듈(f)이 마련될 수 있다. 싸이클론 모듈(f)은 청소 로봇(1)으로 흡입된 공기와 먼지 중에서 원심력에 의해 먼지만 흡입하여 먼지통으로 전달하는 동작을 수행한다.

먼지 수납 모듈(g)은 건식 청소모드에 따라 청소를 수행함에 따라 흡입되는 먼지를 밀폐된 공간 내에 격리시킨다. 예를 들어, 먼지 수납 모듈(g)은 건식 청소시, 청소헤드로부터 빨아들인 먼지를 먼지통에 수납하는 동작을 제어하는 모듈을 의미한다.

연결 청소 툴(h)은 청소를 위해 사용되는 각종 청소헤드로써, 탈부착이 가능한 청소헤드 등을 의미한다. 또한, 일반 청소 툴(i)은 일반적으로 청소 로봇에 기 장착된 청소헤드 등을 의미한다. 이상에서 설명한 흡입 모듈(e), 싸이클론 모듈(f), 먼지통 모듈(g), 연결 청소 툴(h), 일반 청소 툴(i)은 건식 청소모드를 수행할 때 이용될 수 있다.

즉, 모든 청소 로봇에 도 1에 도시된 구성 요소들을 포함하는 것은 아니고, 상황에 적합하게 필요한 모듈들을 선택적으로 부착하여, 필요한 서비스 만의 확장을 도모할 수도 있으며, 제한은 없다. 예를 들어, 건식 청소 서비스만을 제공하는 청소 로봇의 경우, 청소 로봇에는 기본적으로 내장되는 중간 레벨 모듈(a), 배터리 모듈(b), BMS 모듈(c), 무빙 모듈(d) 외에, 흡입 모듈(e), 싸이클론 모듈(f), 먼지 수납 모듈(g)이 장착될 수 있다. 또한, 청소 로봇에는 연결 청소 툴(h), 및 일반 청소 툴(i)중 적어도 하나가 장착되어, 건식 청소가 수행될 수 있다.

한편, 물 공급 모듈(j)은 습식 청소 또는 스팀 청소가 수행될 때, 청소헤드로 물을 공급하는 것을 제어하는 모듈을 의미한다. 또한, 습식 청소 툴(k)은 습식 청소를 할 때 이용하는 각종 청소헤드들을 의미한다. 또한, 스팀 청소 툴(l)은 스팀 청소를 할 때 이용하는 각종 청소헤드들을 의미한다.

습식 청소와 스팀 청소 서비스를 제공하는 청소 로봇의 경우, 청소 로봇에는 기본적으로 내장되는 중간 레벨 모듈(a), 배터리 모듈(b), BMS 모듈(c), 무빙 모듈(d) 외에, 물 공급 모듈(j), 습식 청소 툴(k),m 스팀 청소 툴(l)이 내장될 수 있다.

공기청정 모듈(m)은 후술할 바와 같이, 실내 공기의 청정도를 조절하는 모듈을 의미한다. 가습 모듈(n)은 공기 중에 습기를 증가시키는 모듈을 의미한다. 제습 모듈(o)은 공기를 냉각시켜 습도를 낮추는 모듈을 의미한다. 공기청정 모듈(m), 가습 모듈(n), 및 제습 모듈(o)은 실내 환경의 공기 청정도, 습기 등을 조절함으로써, 사용자에게 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있다.

비행체 모듈(p)은 비행체의 전반적인 동작을 제어하는 모듈을 의미한다. 후술할 바와 같이, 청소 로봇(1)에는 드론 등과 같은 비행체가 장착되어 실내 환경정보를 입체적으로 획득할 수 있다.

센서 모듈(q)은 실내 환경정보를 수집하는 모듈을 의미한다. 예를 들어, 센서 모듈(q)은 환경정보를 획득할 수 있는 다양한 센서 및 전술한 센서의 전반적인 동작을 제어할 수 있는 프로세서로 구현될 수 있다. 후술할 바와 같이, 청소 로봇(1)은 센서 모듈(q)을 통해 획득한 환경정보에 기초하여, 청소 로봇(1) 자체 동작뿐만 아니라, 사물인터넷 기기(2)의 동작을 제어함으로써, 실내 환경을 조절할 수 있다.

액츄에이터(actuator) 모듈(r)은 동력을 기계적으로 변환시켜, 각종 기계들을 동작시키는 모듈을 의미한다. 액츄에이터 모듈(r)은 후술할 바와 같이, 로봇 팔의 관절, 또는 영상부를 지지하는 지지대의 내부에 장착되어, 로봇 팔 또는 지지대를 동작시킬 수 있다. 액츄에이터 모듈은 액츄에이터라 하기도 하며, 이하에서는 설명의 편의상 액츄에이터라 하기로 한다.

디스플레이 모듈(s)은 사용자에게 각종 정보를 표시하는 장치를 의미한다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(s)은 디스플레이 패널, 빔 프로젝터 등 각종 정보를 시각적으로 표시할 수 있는 기 공지된 장치를 전부 포함하며, 제한은 없다. 디스플레이 모듈(s)은 디스플레이라 하기도 하며, 이하에서는 설명의 편의상 디스플레이라 하기로 한다.

인식 모듈(t)은 사용자의 액션을 감지할 수 있는 모듈을 의미한다. 여기서, 사용자의 액션은 사용자의 음성뿐만 아니라, 제스처 등과 같은 다양한 모션 등을 포함한다. 예를 들어, 인식 모듈(t)은 사용자의 음성을 감지하는 음성인식 모듈, 사용자의 모션 등을 감지하는 카메라 모듈 등을 통해 구현될 수 있다. 이외에도, 인식 모듈(t)은 사용자의 액션을 감지할 수 있는 다양한 기기 등을 통해 구현될 수 있으며, 제한은 없다.

그리퍼(gripper) 모듈(u)은 각종 물체를 물리적으로 파지하기 위한 모듈을 의미한다. 예를 들어, 후술할 바와 같이 청소 로봇(1)에는 로봇 팔이 마련될 수 있다. 일 실시예로, 그리퍼 모듈(u)은 전기 신호를 통해 로봇 팔에 청소헤드가 장착되게끔 할 수 있다.

전술한 모듈들은 필요에 따라 모듈러에 통합될 수 있다. 또한, 모듈러는 MCU(Micro Control Unit, MCU), 프로세서 등을 통해 구현되어 청소 로봇(1)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부에 통합되거나 또는 별도로 청소 로봇(1)에 내장될 수 있다. 또한, 전술한 모듈들은 이하에서 설명할 다른 구성요소에 통합되거나 다른 구성요소를 대체할 수 있다. 따라서, 후술할 구성요소와 용어가 일치하지 않더라도 동일한 기능을 지원하는 것이라면, 포함되거나 또는 대응되는 구성에 해당한다.

또한, 전술한 모듈들 중 적어도 하나는 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있다. 다만 청소 로봇(1)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다.

도 2 및 도 3은 서로 다른 실시예에 따른 청소 로봇의 외관을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 청소 로봇(1)은 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 상부를 덮는 커버(20)와, 청소 공간에 존재하는 먼지를 쓸거나 비산시키는 청소헤드가 장착되는 청소헤드 장착부(30)와, 본체(10)를 구동시키기 위한 구동 전원을 공급하는 배터리(50)와, 본체(10)를 구동시키는 구동 모터(100)를 포함한다.

본체(10)는 청소 로봇(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다. 청소헤드 장착부(30)는 먼지의 흡입 효율을 향상시키기 위해 본체(10)의 하부에 형성된 흡입구(11)에 설치되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시킨다.

청소헤드 장착부(30)는 흡입구(11)에 대응하는 길이로 흡입구(11)에 설치되어 바닥 면의 먼지를 쓸거나 비산시키도록 바닥 면에 대해 롤러식으로 회전하는 드럼 형상의 브러시 유닛(31)과, 브러시 유닛(31)을 회전시키기 위한 브러시모터(32)를 포함한다.

한편, 청소헤드 장착부(30)에 장착되는 유닛은 브러시 유닛(31)으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 청소모드에 따라 청소헤드 장착부(30)에는 다양한 청소헤드가 장착될 수 있다.

또한, 본체(10)의 전방에는 청소 로봇(1)이 이동하는 바닥 면의 상태에 따라 회전하는 각도가 변화하는 캐스터 휠(60)이 설치된다. 캐스터 휠(60)은 청소 로봇(1)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되어 청소 로봇(1)을 지지하며, 롤러나 캐스터 형상의 휠로 구성된다.

한편, 이외에도 청소 로봇에는 청소헤드가 다양한 위치에 장착될 수 있다. 이하에서는 로봇 팔에 청소헤드가 장착되는 청소 로봇에 대해서 살펴보도록 한다.

도 3은 일 실시예에 따른 로봇 팔이 부착된 청소 로봇의 외관을 도시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 서로 다른 실시예에 따른 로봇 팔에 청소헤드를 장착하여 청소를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다. 또한, 도 6은 일 실시예에 따른 로봇 팔에 장착되는 다양한 형태의 청소헤드를 도시한 도면이고, 도 7은 일 실시예에 따른 청소헤드가 각각의 보관함에 보관 중인 청소헤드 보관함을 도시한 도면이다. 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해 함께 서술하도록 한다.

도 3을 참조하면, 청소 로봇(1b)에는 로봇 팔(30)이 마련될 수 있다. 청소 로봇(1b)은 로봇 팔(30)에 청소헤드가 장착되어 청소를 수행할 수 있다. 로봇 팔(3)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상/하, 좌/우로 이동할 수 있게끔 관절이 마련된다. 로봇 팔(30)은 기 공지된 다양한 물질로 구현될 수 있으며, 제한은 없다. 또한, 로봇 팔(30)의 바깥 면에는 결합 단자가 마련될 수 있다. 청소 로봇(1b)은 결합 단자를 통해 청소헤드를 장착하고, 장착한 청소헤드를 통해 청소를 수행할 수 있다.

이때, 청소 로봇(1b)은 청소모드에 따라 필요한 청소헤드를 선택하고, 선택한 청소헤드를 장착함으로써, 보다 편리하게 청소를 수행할 수 있다. 이하에서는 로봇 팔(3)이 장착된 청소 로봇(1b)의 구성에 대해서 보다 구체적으로 살펴본다.

청소 로봇(1b)은 도 4에 도시된 바와 같이, 로봇 팔(30), 물 공급 모듈(31), 먼지 수납 모듈(33), 흡입 모터(35), 장착 모듈(36), 제어부(37), 배터리(50), 청소헤드 보관함(40), 장애물 센서(41), 디스플레이(42), 및 입력부(43)를 포함한다.

여기서, 물 공급 모듈(31), 먼지 수납 모듈(33), 장애물 센서(41), 장착 모듈(360), 및 제어부(37)는 청소 로봇(1)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으며, 프로세서(processor)에 의해 동작될 수 있다. 다만, 청소 로봇(1b)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다.

물 공급 모듈(31)은 습식 청소가 수행될 때, 청소헤드로 물을 공급하는 것을 제어하는 모듈을 의미한다. 물 공급 모듈(31)은 로봇 팔(30)에 내장된 물 공급 배관을 통해 청소헤드로 물을 공급하는 것을 제어한다.

먼지 수납 모듈(33)은 건식 청소시, 청소헤드로부터 빨아들인 먼지를 먼지통에 수납하는 동작을 제어하는 모듈을 의미한다. 먼지 수납 모듈(33)은 로봇 팔(30)에 내부에 마련된 흡입 유로를 통해 청소헤드로부터 빨아들인 먼지를 먼지통으로 전달한다. 이때, 먼지 수납 모듈(33)은 흡입 모터(35)를 이용하여 청소헤드로 먼지를 빨아들인다.

배터리(50)는 청소 로봇(1b)에 전원을 공급한다. 배터리(50)는 외장형 또는 내장형 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 제한은 없다.

한편, 장애물 센서(41)는 장애물을 감지하는 센서를 의미한다. 일 실시예로, 장애물 센서(41)는 초음파 신호를 방사하고, 장애물로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 이외에도, 장애물 센서(41)는 기 공지된 다양한 방식을 통해 장애물을 감지할 수 있으며, 일 실시예로 한정되는 것은 아니다.

한편, 청소 로봇(1b)에는 디스플레이(42)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(42)는 도 3에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1b)의 상면에서 중앙 영역에 위치할 수 있으나, 이외에도 다양한 위치에 마련될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이(42)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한하지 않는다. 또한, 앞서 도 1에 관한 설명에서 서술한 바와 같이, 디스플레이(42)는 전술한 구성요소 외에도 시각적으로 각종 정보를 표시할 수 있는 장치를 통해 구현될 수 있으며, 제한은 없다.

입력부(43)는 청소 로봇(1b)의 동작과 관련된 각종 제어 명령을 입력 받는다. 입력부(43)는 청소 로봇(1b)의 상면에 마련될 수 있다. 또한, 디스플레이(42)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 디스플레이(42)는 입력부(43)의 기능을 수행할 수 있다.

한편, 청소 로봇(1b)에는 전술한 바와 같이, 로봇 팔(30)이 마련될 수 있다. 로봇 팔(30)은 청소 로봇(1b)의 일 면에 장착될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇 팔(30)은 청소 로봇(1b)의 측면에 장착될 수 있으나, 도 3에 도시된 바로 한정되는 것은 아니고, 청소 로봇(1b)의 어디에든 장착될 수 있다.

전술한 바와 같이, 로봇 팔(30)의 내부에는 모터가 마련될 수 있다. 로봇 팔(30)의 각 관절은 모터를 통해 움직인다. 이때, 로봇 팔(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 관절이 마련되고, 각 관절을 구동하는 모터로 인해 상/하, 좌/우로 자유롭게 조작 가능하다. 후술할 바와 같이, 제어부(37)는 모터의 구동을 제어하여 로봇 팔(30)의 움직임을 제어할 수 있다.

한편, 로봇 팔(30)의 내부에는 하나 이상의 통로가 마련되어 있어, 청소헤드와 연결될 수 있다. 예를 들어, 로봇 팔(30)의 내부에는 도 9에 도시된 바와 같이, 흡입 유로(u1)와 물 공급 배관(u2)이 마련될 수 있다. 물 공급 배관(u2)은 물이 담겨 있는 물통에서부터 청소헤드가 장착되는 로봇 팔(30)의 끝 단까지 마련될 수 있다. 또한, 흡입 유로(u1)는 먼지 통에서부터 청소헤드가 장착되는 로봇 팔(30)의 끝 단까지 마련될 수 있다.

또한, 청소헤드가 장착되는 로봇 팔(30)의 끝 단에는 도킹부(u4)가 마련될 수 있다. 도킹부(u4)는 도 9에 도시된 바와 같이, 청소헤드에 마련된 홈과 도킹된다. 이때, 도킹부(u4)의 끝 단에는 전극(u3)이 마련될 수 있다. 이에 따라, 도킹부(u4)를 통해 전원 및 각종 제어 신호가 청소헤드로 전달될 수 있다.

이때, 도킹부(u4)를 통해 청소헤드와 로봇 팔(30)이 결합되지만, 청소를 수행함에 따라 또는 청소 로봇(1b)이 움직임에 따라 청소헤드가 분리될 수 있다. 이에 따라, 로봇 팔(30)에는 청소헤드와 장착되는 면에 결합단자(u5)가 마련될 수 있다. 결합단자(u5)는 청소헤드가 분리되는 것을 방지하기 위해 청소헤드와 로봇 팔(30) 간에 고정시키는 역할을 한다.

일 실시예로, 결합단자(u5)는 전자석을 통해 구현될 수 있으나, 일 실시예에 한정되는 것은 아니고, 청소헤드와 로봇 팔(30)을 고정시킬 수 있는 다양한 물질을 통해 구현될 수 있다. 이외에도, 결합단자(u5)의 끝 단에는 고무 패킹이 마련되어 있어, 먼지 또는 물이 외부로 배출되는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 청소 로봇(1b)에는 청소헤드 보관함(40)이 마련될 수 있다. 청소헤드 보관함(40)은 청소 로봇(1b)에 장착될 수도 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 청소 로봇(1b)의 외부에 마련될 수도 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

청소헤드 보관함(40)에는 다양한 청소헤드가 보관될 수 있다. 도 6을 참조하면, 청소헤드 보관함(40)에는 건식 청소시 이용되는 건식 청소헤드(h1), 습식 청소시 이용되는 물 걸래 청소헤드(h2), 살균 청소시 이용되는 살균 청소헤드(h3), 구석 청소시 이용되는 구석 청소헤드(h4), 침구 청소시 이용되는 침구 청소헤드(h5), 및 창틀 청소시 이용되는 창틀 청소헤드(h6)가 보관될 수 있다.

청소헤드 보관함(40)에는 복수 개의 보관함이 분할되어 마련된다. 이때, 청소헤드 보관함(40)에는 각각의 보관함에 보관되는 청소헤드가 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 청소헤드 보관함(40)의 제1 보관함(s1)에는 건식 청소헤드(h1), 제2 보관함(s2)에는 물 걸래 청소헤드(h2), 제3 보관함(s3)에는 살균 청소헤드(h3), 제4 보관함(s4)에는 구석 청소헤드(h4), 제5 보관함(s5)에는 침구 청소헤드(h6), 제6 보관함(s6)에는 창틀 청소헤드(h6)가 각각 보관될 수 있다. 청소헤드 보관함(40)에는 미리 설정된 순번에 따라 각 보관함에 지정된 청소헤드가 보관될 수 있다.

즉, 각 보관함 별로 보관되는 청소헤드가 어떠한 것인지는 미리 지정되어 있으며, 청소 로봇((1b)의 메모리에는 이에 관한 정보가 저장되어 있다. 이에 따라, 제어부(37)는 메모리에 저장된 정보를 기초로 각각의 청소헤드가 어떠한 보관함에 있는지를 파악함으로써, 청소 시 필요한 청소헤드가 로봇 팔에 부착되도록 제어할 수 있다.

한편, 각각의 청소헤드는 형태 및 크기는 다르므로, 각 보관함의 형태 또는 크기는 다르게 설계될 수 있다. 또한, 청소헤드는 로봇 팔(30)과 결합되는 면이 보관함의 상면을 향하도록 보관될 수 있다. 이에 따라, 제어부(37)는 청소헤드를 별도로 조작할 필요 없이, 로봇 팔(30)에 청소헤드가 장착되도록 손쉽게 조작할 수 있다.

제어부(37)는 청소 로봇(1b)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(37)는 청소 로봇(1b) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 로봇 팔(30), 디스플레이(42) 등 청소 로봇(1b)에 모든 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.

제어부(37)는 청소 로봇(1b)에 내장된 프로세서(processor) 등과 같이 각종 연산, 제어 프로세스를 수행하는 처리 장치 등을 통해 구현될 수 있으며, 이외에도 기 공지된 다양한 처리 장치를 통해 구현될 수 있다.

제어부(37)는 청소 로봇(1b)의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(37)는 전술한 바와 같이, 도킹부(u4)의 끝 단에 마련된 전극을 통해 전원 및 제어 신호를 전달하여, 청소헤드의 동작을 제어할 수 있다.

제어부(37)는 청소모드 설정부(38), 및 장착 모듈(36)을 포함한다. 청소모드 설정부(38)는 청소모드를 설정할 수 있다. 여기서, 청소모드는 청소 로봇이 청소를 수행하는 방식에 관한 모드를 의미한다. 일 실시예로, 청소모드는 건식 청소모드, 습식 청소모드, 살균 청소모드를 포함한다. 또한, 청소모드는 바닥면의 종류에 따라 일반적인 바닥을 청소하는 하드 플로워 청소모드, 카펫 등과 같은 바닥면을 청소하는 소프트 플로워 청소모드를 포함한다

이외에도, 청소모드는 청소 지역에 따라 개방된 지역을 청소하는 일반 청소모드, 및 구석을 청소하는 구석 청소모드를 포함한다. 각 청소모드에 따라 청소 수행시 사용되는 청소헤드는 다를 뿐만 아니라, 물 공급 여부, 청소 횟수, 청소 강도 등이 다르게 설정되며, 흡입모터(35)의 동작여부 및 흡입모터(35)의 동작시 회전수가 달라진다.

일 실시예로, 청소모드 설정부(38)는 디스플레이(42), 입력부(43), 리모컨, 또는 사용자 단말 등을 통해 사용자로부터 입력 받은 청소모드에 관한 정보를 기초로 청소 로봇의 청소모드를 설정할 수 있다.

즉, 청소모드 설정부(38)는 입력 받은 청소모드에 관한 정보에 대응하는 청소모드 및 청소모드로 구동되기 위한 청소 로봇(1b) 내 기기의 각종 설정을 제어할 수 있다. 일 실시예로, 메모리에는 청소모드 별 설정정보가 저장된다. 이에 따라, 청소모드 설정부는 메모리에 저장된 청소모드 별 설정정보를 기초로 사용자로부터 입력 받은 청소모드에 따라 청소 로봇(1b) 내 구성요소들의 동작을 설정할 수 있다.

제어부(37)는 청소헤드 보관함에 보관 중인 복수의 청소헤드 중에서 청소모드에 대응되는 청소헤드의 장착을 제어할 수 있다. 예를 들어, 건식으로 개방된 영역을 청소하는 경우, 제어부(37)는 장착 모듈(36)을 이용하여 청소 보관함(40)에서 건식 청소헤드(h1)가 로봇 팔(30)에 장착되도록 제어할 수 있다.

한편, 장착 모듈(36)은 도 1에서의 그리퍼 모듈(u)과 대응될 수 있다. 즉, 장착 모듈(36)은 로봇 팔(30)에 청소헤드를 물리적으로 장착시키기 위한 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 장착 모듈(36)에는 각 청소모드에 따라 로봇 팔(30)과 청소헤드 간의 장착 방법이 설정되어 프로그램 형태로 구현되어 저장된다. 이에 따라, 제어부(37)는 장착 모듈(36)을 이용하여 각 청소모드에 따라 필요한 청소헤드가 로봇 팔(30)에 장착되도록 제어할 수 있다.

제어부(37)는 로봇 팔(30)에 장착된 청소헤드를 이용하여 청소를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(37)에는 전술한 싸이클론 모듈(f) 등이 통합되어, 건식 청소를 수행할 수 있다. 또는, 제어부(37)는 물 공급 모듈(31)의 동작을 제어하여, 로봇 팔(30)에 장착된 청소헤드를 이용하여 습식 청소를 수행할 수 있는 등 제한은 없다.

이하에서는 실시예에 따른 로봇의 동작 흐름에 대해 살펴보도록 한다.

도 10은 일 실시예에 따른 청소모드에 대응하는 청소헤드를 장착하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

청소 로봇은 청소모드를 설정할 수 있다(900). 예를 들어, 청소 로봇은 디스플레이 또는 청소 로봇에 마련된 입력 장치, 리모컨, 또는 사용자 단말을 통해 사용자로부터 청소모드에 관한 설정정보를 입력 받을 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 입력 받은 설정정보를 기초로 청소모드를 설정할 수 있다.

청소 로봇은 설정한 청소모드에 대응하는 청소방식, 청소헤드 등을 결정할 수 있다(901). 이에 따라, 청소 로봇은 청소모드에 적합한 청소헤드가 로봇 팔에 현재 장착되어 있는지 여부를 판단할 수 있다(902).

현재 로봇 팔에 장착되어 있는 것으로 판단되면, 청소 로봇은 장착되어 있는 청소헤드를 이용하여 청소를 수행할 수 있다(903). 다만, 청소모드에 적합한 청소헤드가 장착되어 있지 않으면, 청소 로봇은 청소헤드 보관함에 보관된 청소헤드 중에서 청소모드에 적합한 청소헤드를 식별하고, 식별한 청소헤드를 로봇 팔에 장착할 수 있다(904).

청소헤드 보관함은 청소 로봇에 장착되는 청소헤드를 보관하는 케이스를 의미한다. 예를 들어, 청소헤드 보관함은 복수 개의 보관함이 분할된 형태로 구현될 수 있다. 각각의 보관함에는 청소헤드가 보관된다. 여기서, 청소헤드가 보관되는 보관함은 미리 설정될 수 있다. 즉, 청소 로봇의 메모리에는 각 보관함에 보관 중인 청소헤드가 어떤 것인지에 관한 정보가 저장된다. 이에 따라, 청소 로봇은 전술한 청소헤드 보관함 중에서 설정된 청소모드에 대응하는 청소헤드를 식별할 수 있다.

한편, 청소헤드 보관함은 청소 로봇에 장착될 수 있다. 예를 들어, 청소헤드 보관함은 청소 로봇의 상면에 장착되도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 전술한 바와 같이 메모리에 저장된 정보를 통해 청소헤드 보관함에 보관 중인 청소헤드의 위치를 파악할 수 있고, 청소모드에 따라 청소헤드를 교체해가면서 청소를 수행할 수 있다. 따라서, 개시된 실시예에 따른 청소 로봇은 다양한 청소 방식을 연속적으로 수행할 수 있다.

또는, 청소헤드 보관함은 다른 기기에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 청소헤드 보관함은 충전 스테이션에 장착되도록 설계될 수 있다. 청소헤드 보관함(40)은 도 11에 도시된 바와 같이, 충전 스테이션(51)의 본체에 장착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 청소 로봇의 메모리에는 스테이션에 장착된 청소헤드 보관함의 위치정보가 저장된다. 이에 따라, 청소 로봇은 충전 스테이션으로 이동하여, 충전 스테이션에 장착된 청소헤드 보관함에서 필요한 청소헤드를 장착할 수 있다.

또는, 청소헤드 보관함은 미리 설정된 위치에 마련될 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 원하는 위치에 청소헤드 보관함을 놓을 수 있다. 그리고, 사용자는 청소 로봇의 입력부를 통해 청소헤드 보관함의 위치설정을 입력할 수 있다. 그러면, 청소 로봇은 3D 센서를 통해 청소헤드 보관함의 위치를 식별하고, 이를 기초로 청소헤드 보관함으로 갈 수 있다. 또 다른 예로, 청소헤드 보관함에는 적외선(Infrared Ray, IR) 센서가 마련될 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 적외선 센서를 통해 방사되는 유도 신호를 기초로 청소헤드 보관함의 위치를 파악할 수 있다.

개시된 실시예에 따른 청소 로봇은 다양한 청소모드에 따라 필요한 청소헤드를 로봇 팔을 이용하여 손쉽게 교체함으로써, 보다 효율적으로 청소를 수행할 수 있다.

한편, 청소 로봇이 청소를 수행하기 위해서는 청소모드 외에도, 청소를 수행할 청소 영역, 청소 영역에 대한 청소방식 등 다양한 설정이 요구된다. 따라서, 이하에서는 전술한 설정 등을 기초로 주변에 존재하는 청소 로봇과 공동 청소방식에 따라 청소를 수행하는 청소 로봇에 관해 설명하도록 한다.

도 12a 및 도 12b는 서로 다른 실시예에 따른 복수의 청소 로봇을 도시한 도면이고, 도 13a는 일 실시예에 따른 공동 청소를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 13b는 일 실시예에 따른 공동 청소를 수행하는 복수의 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 14는 일 실시예에 따른 청소 영역의 구조도를 도시한 도면이다. 이하에서는 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.

도 13a에 도시된 바와 같이 청소 로봇(1c)은 디스플레이(42), 입력부(43), 통신부(52), SLAM 모듈(53), 결정부(54), 및 제어부(55)를 포함한다. 여기서, 통신부(52), SLAM 모듈(53), 결정부(54), 및 제어부(55) 중 적어도 하나는 청소 로봇(1c)에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있으며, 프로세서(processor)에 의해 동작될 수 있다. 다만, 청소 로봇(1c)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다.

입력부(42)와 디스플레이(43)는 도 4에 관한 설명에서 서술한 입력부, 및 디스플레이와 각각 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

SLAM(Simultaneous Localization And Mapping, SLAM) 모듈(53)은 실내 환경에 관한 지도정보를 생성하는 모듈을 의미한다. 여기서, SLAM 모듈(53)은 주행 시 주변 정보를 수집하는 센서, 및 수집한 주변 정보를 모아 실내 환경에 관한 지도정보를 생성하는 연산을 수행할 수 있는 MCU(Micro Control Unit) 등과 같은 프로세서로 구성될 수 있다. 즉, SLAM 모듈(53)은 청소 로봇(1c)에 부착된 센서를 통해 주행 시 주변 정보를 수집하고, 이를 모아서 실내 환경에 관한 지도정보를 생성한다.

통신부(52)는 무선통신망 또는 유선통신망을 통해 외부 기기와 각종 데이터를 주고 받을 수 있다. 여기서, 무선통신망은 데이터가 포함된 신호를 무선으로 주고 받을 수 있는 통신망을 의미한다. 예를 들어, 통신부(52)는 3G(3Generation), 4G(4Generation) 등과 같은 통신방식을 통해 기지국을 거쳐 디바이스 간에 무선 신호를 송수신할 수 있으며, 이외에도 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등과 같은 통신방식을 통해 소정 거리 이내의 단말과 데이터가 포함된 무선 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 유선통신망은 데이터가 포함된 신호를 유선으로 주고 받을 수 있는 통신망을 의미한다. 예를 들어, 유선통신망은 PCI(Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB(Universe Serial Bus) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

통신부(52)는 통신망을 통해 청소 로봇 주변에 존재하는 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 연결을 수행할 수 있다. 이때, 통신부(52)는 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 직접 통신을 통해 연결을 수행하거나 또는 외부 서버를 통해 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 연결을 수행할 수 있다. 여기서, 외부 서버는 실외에 존재하거나 또는 실내에 존재할 수 있다.

일 실시예로, 외부 서버는 실내에 존재하는 홈 네트워크를 관리하는 중앙 서버일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 실내에 존재하는 사물 인터넷 기기 중 어느 하나가 홈 네트워크 망의 게이트웨이 서버의 역할을 하거나 또는 별도로 마련될 수도 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

여기서, 청소 로봇 주변에 존재하는 적어도 하나의 다른 청소 로봇은 지원사양 또는 형태와 관계 없이 통신부가 내장되어 있어, 외부 장치와 통신이 가능하면 족하고, 동일한 지원사양 또는 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공동청소 방식을 수행하는 청소 로봇(1c, 1d, 1e)은 도 12a에 도시된 바와 같이, 서로 동일한 지원사양 및 형태를 가진 청소 로봇일 수 있으며, 도 12b에 도시된 바와 같이, 서로 다른 지원사양 및 형태를 가진 청소 로봇일 수 있으며, 통신망을 통해 접속되면 족하다. 따라서, 이하에서 설명되는 청소 로봇의 형태 및 지원사양이 도면에 도시된 바로 한정되는 것은 아니다.

통신부(52)는 연결된 적어도 하나의 다른 청소 로봇으로부터 다양한 데이터가 포함된 유/무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(52)는 각각의 청소 로봇의 식별정보를 송/수신할 수 있다. 여기서, 식별정보는 청소 로봇을 식별할 수 있는 정보로써, 청소 로봇의 고유 번호, 제품 번호뿐만 아니라, IP(Internet Protocol) 주소, 맥(MAC) 주소 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 블루투스 통신망을 통해 다른 청소 로봇과 페어링을 수행하는 경우, 범용 고유 식별자(Universally Unique Identifier, UUID)가 식별정보로 이용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 범용 고유 식별자는 UTF-8 등과 같이 유니코드를 위한 가변 길이 문자 인코딩 방식에 따라 변환되어, 식별정보로써 이용될 수 있다. 이에 따라, 통신부(52)는 식별정보를 이용하여 청소 로봇을 식별하고, 블루투스 페어링을 통해 식별한 청소 로봇과 연결할 수 있다.

또한, 통신부(52)는 각각의 청소 로봇이 지원하는 지원사양 정보를 송/수신할 수 있다. 여기서, 지원사양 정보는 청소 로봇이 지원하는 청소모드에 관한 정보를 의미한다. 다시 말해서 지원사양 정보는 각 청소 로봇의 스펙(spec)에 관한 정보를 의미한다.

예를 들어, 청소 로봇에 따라 전술한 바와 같은 다양한 청소모드 중에서 적어도 하나 이상의 청소모드 만을 지원할 수 있다. 따라서, 개시된 실시예에 따른 청소 로봇(1c)은 각 청소 로봇들이 지원하는 지원사양을 파악하여 공동청소 방식을 결정하고 이를 기초로 제어 명령을 전달함으로써, 주변 청소 로봇과 연동하여 공동청소를 수행할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

또한, 통신부(52)는 각각의 청소 로봇에 저장된 지도정보를 송/수신할 수 있다. 여기서, 지도정보는 청소 로봇이 청소를 수행한 지역의 지도를 의미한다.

예를 들어, SLAM 모듈(53)은 3D 센서, 카메라 등을 통해 청소가 수행되는 지역 정보를 수집하여 지도정보를 생성할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 청소 로봇(1c)은 통신부(52)를 통해 각각의 청소 로봇에 저장된 지도정보를 공동청소를 수행하는 청소 로봇 간에 공유함으로써, 최신의 지도를 이용하여 공동청소를 수행할 뿐만 아니라, 지도정보를 업데이트할 수도 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

또한, 통신부(52)는 후술할 바와 같이 공동청소 시 각 영역의 환경정보를 다른 청소 로봇과 송/수신할 수 있다. 이에 따라, 개시된 실시예에 따른 청소 로봇(1c)은 환경정보를 통해 청소방식을 지속적으로 보정함으로써, 보다 효율적인 청소를 수행할 수 있다.

한편, 통신부(52)는 다른 청소 로봇에 내장된 통신부와 연결함에 있어, 마스터(master) 또는 슬레이브(slave)로써 동작할 수 있다. 여기서, 마스터는 공동청소를 수행하는 복수의 청소 로봇 간의 연결을 주도하여 공동청소 방식에 관한 결과를 지시하는 역할을 의미한다. 또한, 슬레이브는 마스터가 설정한 공동청소 방식에 따르는 역할을 의미한다.

일 실시예에 따르면, 통신부를 통해 연결을 주도하는 청소 로봇이 마스터로 설정될 수 있으며, 이외에 연결되는 적어도 하나의 다른 청소 로봇은 슬레이브로 설정될 수 있다. 그러나, 마스터 및 슬레이브를 설정하는 방법이 전술한 일 실시예로 한정되는 것은 아니고, 기 공지된 다양한 방법을 통해 청소 로봇 간에는 마스터 및 슬레이브가 설정될 수 있다.

한편, 이하에서는 마스터의 역할을 수행하는 청소 로봇을 마스터 청소 로봇이라 하고, 슬레이브의 역할을 수행하는 청소 로봇을 슬레이브 청소 로봇이라 하기로 한다.

이하에서는 실시예에 따른 청소 로봇이 마스터로써 동작하고, 통신부를 통해 연결되는 다른 적어도 하나의 청소 로봇은 슬레이브로써 동작하는 경우에 대해서 설명하도록 한다. 실시예에 따른 청소 로봇이 슬레이브로써 동작하는 경우에 대해서는 후술하도록 한다.

결정부(54)는 청소 로봇이 공동청소를 수행하기 위해 필요한 각종 설정을 결정할 수 있다. 예를 들어, 결정부(54)는 청소 로봇의 청소를 수행할 청소 영역, 청소방식 및 청소모드 등을 결정할 수 있다.

일 실시예로, 결정부(54)는 전술한 디스플레이(42), 입력부(43), 사용자 단말, 리모컨 등을 통해 입력 받은 사용자의 제어명령에 기초하여 청소방식 및 청소모드 등을 결정할 수 있다. 또한, 메모리에는 사용자가 청소와 관련된 각종 설정을 결정하는 것을 지원하는 프로그램이 저장된다. 이에 따라, 결정부(54)는 사용자가 결정한 청소와 관련된 각종 설정을 반영하여 청소를 수행하기 위해 필요한 각종 설정을 결정할 수 있다.

한편, 결정부(54)는 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 공동청소 방식을 결정할 수 있다. 이때, 공동청소 방식은 복수의 청소 로봇이 공동으로 청소를 하는 방식을 의미한다. 공동청소 방식에는 동일한 영역을 다른 방법으로 청소하는 군집 공동청소 방식, 및 청소 영역을 분할하여 나누어 청소하는 구역별 공동청소 방식, 및 전술한 방식을 혼합해서 청소하는 혼합 공동청소 방식이 있다.

복수의 청소 로봇 간에는 지원사양이 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 청소 로봇은 건식 청소모드만을 지원하고, 제2 청소 로봇은 습식 청소모드만을 지원하며, 청소 로봇은 살균 청소모드만을 지원할 수 있다. 이때, 결정부(54)는 청소 영역에 대해 군집 공동청소 방식에 따라 청소 로봇(1c), 제1 청소 로봇, 및 제2 청소 로봇이 동일한 영역에 대해 함께 청소하는 것으로 결정할 수 있다.

일 실시예로, 결정부(54)는 동일한 영역에 대해서 제1 청소 로봇이 건식 청소를 수행하면, 건식 청소가 완료된 영역에 대해 제2 청소 로봇이 습식 청소를 수행하고, 습식 청소가 완료된 영역에 대해 청소 로봇이 살균 청소를 수행하도록 청소방식을 결정할 수 있다. 즉, 결정부(54)는 통신부(52)를 통해 연결된 청소 로봇간의 지원사양을 고려하여 공동청소 방식을 결정할 수 있다.

또는, 복수의 청소 로봇 간에 지원사양이 동일할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇, 제1 청소 로봇, 제2 청소 로봇은 모두 건식, 습식, 살균, 및 청소모드를 지원할 수 있다. 결정부(54)는 청소 로봇 별로 담당할 청소 영역을 분할하고, 분할한 영역 별로 각 청소 로봇이 건식, 습식, 및 살균 청소모드를 통해 청소를 수행하도록 결정할 수 있다.

결정부(54)는 다양한 방법을 통해 청소 영역을 분할할 수 있다. 예를 들어, 결정부(54)는 청소 로봇의 청소수행 속도에 비례하여 청소 영역의 크기를 분할할 수 있다. 또 다른 예로, 결정부(54)는 청소 대상 영역이 복수의 방으로 분할되어 있는 경우, 각 방 별로 청소 로봇이 청소를 맡도록 결정할 수 있다. 이때, 결정부(54)는 청소수행 속도가 높은 청소 로봇이 더 크기가 큰 방을 맡도록 결정할 수도 있다. 또는, 결정부(54)는 청소 로봇 간의 위치정보를 기초로 동선이 짧도록 청소 영역을 결정할 수도 있는 등, 다양한 방법을 통해 효율성을 계산하여 청소 로봇 각각의 청소 영역을 결정할 수 있다.

또 다른 예로, 결정부(54)는 청소 영역 중에서 일부 영역은 공동 청소를 하고, 다른 일부 영역은 청소 로봇 별로 개별 청소를 하도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 결정부(54)는 전술한 바와 같이 청소 영역 전체를 복수의 청소 로봇이 공동 청소하도록 결정할 수도 있으며, 제한은 없다.

도 14에 도시된 바와 같이, 실내는 3개의 영역(R1, R2, R3)로 분리될 수 있다. 이때, 청소 로봇(1c)은 전술한 입력부, 리모컨, 사용자 단말 등을 통해 사용자로부터 3개의 영역(R1, R2, R3)에 대한 청소 수행 명령을 입력 받아, 청소를 수행할 수 있다. 또는 청소 로봇(1c)은 사용자에 의해 미리 설정된 시간에 실내 전체 영역(R1, R2, R3)에 대한 청소를 수행할 수 있다.

이때, 청소 로봇(1c)은 자체적으로 3개의 영역에 대해 청소를 수행할 수도 있으나, 주변에 존재하는 다른 청소 로봇 간에 공동청소를 수행할 수도 있다. 공동청소를 수행하는 경우, 청소의 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 청소 로봇이 지원하지 않는 청소를 수행해야 하는 경우, 다른 청소 로봇이 이를 대신 수행할 수 있다.

한편, 복수의 청소 로봇 중에서 일부 청소 로봇은 지원사양이 동일하나, 다른 일부 청소 로봇은 지원사양이 다를 수 있다. 이 경우에도 결정부(54)는 구역별 공동청소 방식에 따라 청소 대상 영역을 분할하고, 분할된 영역 별로 개별 청소를 하도록 결정하거나 또는 군집 공동청소 방식에 따라 전체 영역을 공동 청소하도록 하거나 또는 혼합 공동청소 방식에 따라 구역별 개별 청소 및 군집 공동청소를 함께 하도록 결정할 수 있는 등, 제한은 없다. 공동청소 방식을 결정하는 방법 및 공동청소 방식 시 수행하는 청소모드의 순서에 관한 정보는 미리 설정되어, 메모리에 저장될 수 있다.

제어부(55)는 청소 로봇(1)에 내장된 프로세서(processor) 등과 같이 각종 연산, 제어 프로세스를 수행하는 처리 장치 등을 통해 구현될 수 있으며, 이외에도 기 공지된 다양한 처리 장치를 통해 구현될 수 있다,

제어부(55)는 청소 로봇(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 청소 로봇(1) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 디스플레이(42) 등 청소 로봇(1)에 모든 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(55)는 청소 로봇(1)의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(55)는 제어 신호를 통해 통신부(52)가 공동청소 방식에 관한 결정 결과를 적어도 하나의 다른 청소 로봇에 전달하는 것을 제어함으로써, 공동청소가 이루어지도록 한다.

일 실시예로, 제어부(55)는 통신부(52)를 통해 수신한 환경정보를 기초로 청소 수행과 관련된 각종 설정을 보정함으로써, 보다 효율적으로 청소가 수행되게끔 한다. 여기서, 환경정보는 센서를 통해 감지되며, 청소 영역의 환경과 관련된 각종 정보를 의미한다. 예를 들어, 환경정보는 청소 영역의 바닥 먼지량, 청소 영역의 바닥 습도, 청소 영역의 살균 정도 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예로, 다른 청소 로봇으로부터 수신한 환경정보에 기초하여 특정 영역에 먼지량이 많은 것으로 판단되면, 제어부(55)는 특정 영역에 대해 건식 청소를 한번 더 수행할 것을 다른 청소 로봇에 전달하거나 또는 자체적으로 특정 영역에 대한 건식 청소가 한번 더 수행되도록 제어할 수 있다.

이때, 제어부(55)에는 도 1에서 흡입 모듈(e), 싸이클론 모듈(f), 및 먼지 수납 모듈(g)이 내장되어, 건식 청소를 수행할 수 있다. 또한, 제어부(55)에는 도 1에서 물 공급 모듈(j)이 내장되어, 습식 청소 또는 스팀 청소를 수행할 수도 있다. 즉, 제어부(55)에는 청소를 수행하기 위한 각종 모듈이 집적될 수 있으며, 제한은 없다. 또한, 후술할 다른 실시예에 따른 청소 로봇에 내장된 제어부들 또한 마찬가지이며, 제한은 없다.

즉, 개시된 실시예에 따른 청소 로봇(1c)은 슬레이브 청소 로봇으로부터 전달 받은 환경정보를 이용하여 청소 영역 전체를 모니터링할 수 있어, 전체 상황을 반영함에 따라 청소가 효율적으로 이루어지도록 한다. 또한, 청소 영역이 분할되어 있는 경우, 청소 로봇(1c)은 복수의 청소 로봇 간에 청소 효율성이 높아지도록 구역별 개별 청소, 군집 공동청소, 혼합 공동청소 방식 중에서 결정하여 복수의 청소 로봇이 동시에 청소를 수행토록 제어할 수 있다.

다른 일 실시예로, 제어부(55)는 통신부(52)를 통해 다른 청소 로봇으로부터 상황정보를 수신하여, 이를 기초로 다른 청소 로봇의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 청소 상황정보는 청소 대상 영역의 환경정보, 청소 상태정보 등을 포함하며, 청소 상태정보는 청소 중인지 또는 완료되었는지 또는 오류가 발생되었는지 등에 관한 정보를 포함한다. 실시예에 따른 청소 로봇(1c)은 상황정보를 통해 청소 영역의 전체 상황을 모니터링할 수 있으며, 이를 기초로 청소 로봇, 및 다른 청소 로봇 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(55)는 다른 청소 로봇과의 접속일자 및 접속방법에 메모리에 저장해놓을 수 있다. 이에 따라, 제어부(55)는 메모리에 저장된 정보를 이용하여 보다 쉽게 다른 청소 로봇과의 접속을 수행할 수 있다. 예를 들어, 다른 청소 로봇과 블루투스 통신망을 통해 페어링된 경우, 제어부(55)는 접속 정보를 메모리에 저장하여, 이후 페어링시 자동으로 접속되게 끔 할 수 있다.

한편, 제어부(55)는 통신부(52)를 제어하여, 메모리에 저장된 지도 정보를 업데이트하거나 또는 다른 청소 로봇에 전달하여 최신의 지도정보를 공유할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 청소 로봇(1c)에는 메모리(59)가 마련될 수 있다. 메모리(59)에는 청소 로봇의 동작시 요구되는 각종 설정을 제어하는 알고리즘 또는 프로그램이 마련될 수 있다. 또한, 메모리(59)에는 전술한 바와 같이 지도정보가 저장되며, 이외에도 다른 청소 로봇과 접속정보 등이 저장될 수 있다.

메모리(59)는 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(Random Access Memory: RAM), 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 통해 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.

한편, 전술한 바와 같이 청소 로봇이 마스터로써의 역할만을 수행하는 것은 아니고, 슬레이브로써의 역할을 수행할 수도 있다.

도 13b에는 마스터 청소 로봇 및 슬레이브 청소 로봇의 제어 블록도가 도시되어 있다. 여기서, 각 구성요소들은 전술한 구성요소와 동일하나, 슬레이브 청소 로봇(1d, 1e)은 통신부(58)를 통해 마스터 청소 로봇에 의해 결정된 공동청소 방식을 수신하고, 이를 기초로 청소를 수행할 수 있다. 즉, 공동청소 방식에 관한 결정 프로세스는 마스터 청소 로봇이 처리한다.

한편, 슬레이브 청소 로봇(1d)의 청소 모듈(57a)은 도 1에서 흡입 모듈(e), 싸이클론 모듈(f), 먼지 수납 모듈(g) 등이 통합된 것으로써, 건식 청소를 수행할 수 있다. 또한, 슬레이브 청소 로봇(1e)의 살균 모듈(57b)은 도 1에서 물 공급 모듈(j)등이 통합된 것으로써, 습식 청소 및 스팀 청소 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

슬레이브 청소 로봇(1d, 1e)은 센서를 통해 획득한 환경정보를 마스터 청소 로봇(1c)에 전달하여, 청소 대상 영역이 분할되어 있더라도 마스터 청소 로봇(1c)이 청소 대상 영역의 전체를 모니터링할 수 있도록 한다.

이하에서는 공동청소를 수행하는 청소 로봇의 동작 흐름에 대해 설명하도록 한다.

도 15는 일 실시예에 따른 공동 청소를 수행하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

청소 로봇은 청소모드를 설정할 수 있다(900). 예를 들어, 청소 로봇은 디스플레이 또는 청소 로봇에 마련된 입력 장치, 리모컨, 또는 사용자 단말을 통해 사용자로부터 청소모드에 관한 설정정보를 입력 받을 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 입력 받은 설정정보를 기초로 청소모드를 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 사용자로부터 공동청소 방식을 입력 받거나 또는 주변에 다른 청소 로봇이 존재하는 것으로 감지되거나 또는 메모리에 다른 청소 로봇과의 접속 이력이 존재하면, 청소 로봇은 공동청소 방식에 따른 청소모드를 설정할 수 있다.

청소 로봇은 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 연결을 수행할 수 있다(1410). 전술한 바와 같이 청소 로봇은 직접 통신을 통해 또는 홈 네트워크 망의 게이트웨이 서버를 거쳐 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 연결을 수행할 수 있다.

청소 로봇은 연결된 다른 청소 로봇과의 공동청소 방식을 결정할 수 있다. 이때, 청소 로봇은 전술한 바와 같이 청소 영역의 크기, 및 형태, 및 청소 로봇들의 지원사양 중 적어도 하나를 조합하여 공동청소 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇은 구역 별 공동청소 방식, 군집 공동청소 방식, 혼합 공동청소 방식 중 어느 하나를 결정할 수 있다.

이에 따라, 청소 로봇은 결정한 공동청소 방식에 기초하여 공동청소를 수행할 수 있다. 이때, 청소 로봇이 마스터로써 동작하는 경우, 슬레이브 청소 로봇에 제어 명령을 전달하여 공동청소가 수행되도록 제어할 수 있다. 한편, 청소 로봇은 통신망을 통해 슬레이브 청소 로봇으로부터 청소 상황정보를 전달 받아, 청소 상황을 지속적으로 모니터링 함으로써, 청소 수행이 보다 필요한 영역이 있으면 추가적인 청소가 수행되도록 할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 슬레이브 청소 로봇의 동작 상태를 모니터링 함으로써, 에러가 발생하여 동작하지 않는 슬레이브 청소 로봇이 있으면, 다른 슬레이브 청소 로봇이 커버하게 할 수 있다. 청소가 완료되면(1430), 청소 로봇은 다른 청소 로봇과의 연결을 종료할 수 있다.

한편, 청소 로봇은 청소를 수행함에 있어, 사용자에게 불편함을 끼치기 않도록 청소를 수행함에 따라 발생되는 소음을 조절하기 위해 정음모드로 전환할 수 있다. 다만, 불필요하게 소음모드로 전환하면 청소 수행 능력이 떨어지게 되므로, 사용자가 오히려 곤란을 겪을 수 있다.

따라서, 이하에서는 청소모드에 따른 소음을 보다 정밀하게 조절하는 청소 로봇에 대해 살펴보도록 한다.

도 16은 서로 다른 실시예에 따른 홈 네트워크 망을 통해 또는 통신망을 통해 직접 연결된 사물 인터넷 기기들을 도시한 도면이고, 도 17은 일 실시예에 따른 사용자의 위치를 감지하여 청소모드를 제어하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 18은 일 실시예에 따른 청소 로봇, 사물 인터넷 기기가 마련된 실내를 도시한 도면이다. 이하에서는 설명이 중복되는 것을 회피하기 위해 함께 서술하도록 한다.

실시예에 따른 청소 로봇(1g)은 흡입 모터(35), 입력부(43), 배터리(50), 통신부(52), 센서 모듈(61), 음성 인식부(62), 스피커(63), 제어부(64), 및 구동 모터(100)를 포함한다. 여기서, 통신부(52), 센서 모듈(61), 및 제어부(64) 중 적어도 하나는 청소 로봇(1g)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으나, 청소 로봇(1g)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다. 또한, 전술한 구성요소들은 MCU와 같은 프로세서(processor)를 통해 구현될 수 있다.

예를 들어, 음성 인식부(62)는 마이크로폰(microphone)을 통해 구현될 수 있다. 음성 인식부(62)는 입력 받은 음성을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 음성 인식부(62)는 음성 파형을 도출하거나 또는 텍스트로 변환할 수 있다. 이에 따라, 음성 인식부(62)는 사용자의 음성 외에도 각종 음원으로부터 발생된 소음 등을 입력 받을 수 있다.

센서 모듈(61)은 사용자를 감지할 수 있는 적어도 하나의 센서가 내장된다. 예를 들어, 센서 모듈은 사용자를 감지할 수 있는 센서 및 전술한 센서들의 동작을 제어하는 MCU와 같은 프로세서로 구현될 수 있다.

여기서, 센서는 스테레오 카메라, 적외선 센서, 열 감지 센서, PIR(Pyro electric Infrared Ray) 센서, 3D 센서 등과 같이 사용자를 감지하고, 사용자와 센서 간의, 또는 사용자와 센서가 부착된 청소 로봇 간의 거리를 파악할 수 있는 센서를 의미한다. 센서 모듈(61)은 전술한 센서 중 적어도 하나가 포함되어, 사용자의 위치를 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 동작 또한 감지할 수 있다. 여기서, 센서를 통해 감지한 정보는 센서정보라 하기로 한다.

한편, 청소 로봇(1)에는 통신부(52)가 내장되어 있어, 통신부(52)를 통해 홈 네트워크에 접속할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇(1)은 실내에 존재하는 다양한 사물 인터넷(Internet of Thing, IoT) 기기와 각종 신호를 주고 받을 수 있다. 여기서, 사물 인터넷 기기는 생활 속에 존재하는 다양한 기기로써, 내장된 통신부를 통해 홈 네트워크와 접속하여, 데이터를 공유하는 기기를 의미한다.

예를 들어, 사물 인터넷 기기는 전화기, 전자레인지, 에어컨, TV, 조명, 도어 락 등 가전제품뿐만 아니라, 휴대전화, 컴퓨터와 웨어러블 디바이스 등과 같은 사용자 단말 전부를 포함한다.

여기서 홈 네트워크는 실내의 모든 사물 인터넷 기기와 데이터를 주고 받을 수 있는 통로를 제공함과 동시에 외부 인터넷 망과의 접속을 제공하는 통로를 제공하는 네트워크를 의미한다. 홈 네트워크의 게이트웨이 서버는 홈 네트워크를 통합 관리하는 서버로써, 사물 인터넷 기기 중 어느 하나가 게이트웨이 서버의 동작을 수행하거나 또는 별도로 존재하는 다른 서버가 게이트웨이 서버의 동작을 수행할 수 있다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 청소 로봇은 홈 네트워크의 게이트웨이 서버를 통해 실내에 존재하는 다른 사물 인터넷 기기에 각종 제어 명령을 전달하여, 동작을 제어할 수 있다. 한편, 청소 로봇은 도 16b에 도시된 바와 같이, 사물 인터넷 기기와 직접 통신을 통해 동작을 제어할 수 있으며, 홈 네트워크의 게이트웨이 서버를 통해 동작을 제어하는 것만으로 한정되는 것은 아니다.

따라서, 통신부(52)는 홈 네트워크의 게이트웨이 서버 또는 사물 인터넷 기기로부터 사물 인터넷 기기가 감지한 사용자의 위치 및 동작 등과 같은 감지정보를 수신할 수 있다.

제어부(64)는 청소 로봇(1g)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(64)는 청소 로봇(1g) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 통신부(52) 등 청소 로봇(1)에 모든 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(64)는 청소 로봇(1g)의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.

여기서, 제어부(64)에는 도 17에 도시된 바와 같이 감지부(65), 청소 제어부(66)가 포함된다. 청소 제어부(66)는 청소방식, ??소모드, 청소 영역별 수행 순위 등을 제어할 수 있으며, 구동 모터(100)를 제어하여 원하는 지역으로의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 청소 제어부(66)에는 도 1의 무빙 모듈(d)이 포함될 수 있다. 이에 따라, 청소 제어부(660)는 제어 신호를 통해 구동 모터(100), 캐스터 휠 등을 제어함으로써, 청소 로봇(1g)의 주행을 제어할 수 있다.

감지부(65)는 실내에 존재하는 적어도 하나의 사물 인터넷 기기, 및 센서 모듈을 통한 센서정보 중 적어도 하나를 기초로 사용자를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지부(65)는 사물 인터넷 기기의 센서를 통해 획득한 센서정보를 통신부(52)를 통해 전달 받거나, 또는 청소 로봇(1g)에 내장된 센서정보를 이용하여 실내에 사용자가 어디에 위치하고 있는지, 어떠한 상태인지 등을 감지할 수 있다.

도 18을 참조하면, 실내에는 청소 로봇뿐만 아니라, 에어컨과 같은 사물 인터넷 기기가 마련될 수 있다. 또한, 사용자가 앉아 있는 쇼파에도 센서가 내장될 수 있다. 이에 따라, 감지부(65)는 실내에 존재하는 다양한 센서를 통해 획득한 센서정보를 이용하여 사용자와 청소 로봇 간의 거리뿐만 아니라, 사용자가 어떠한 상태인지도 도출 가능하다.

제어부(64)는 통신부(52)를 통해 수신한 센서정보, 및 센서 모듈을 통해 감지한 센서정보 중 적어도 하나를 이용하여 청소 제어부(66)를 제어할 수 있다. 다시 말해서, 제어부(64)는 전술한 구성 요소들을 통해 감지한 사용자와 청소 로봇 간의 거리를 적어도 하나를 기초로 청소 수행을 제어할 수 있다.

예를 들어, 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워진 경우, 제어부(64)는 제어 신호를 통해 청소 제어부(66)를 제어하여, 정음 모드로 전환토록 한다.

또한, 제어부(64)는 전술한 구성 요소들을 통해 감지한 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 사용자의 행동, 및 사용자의 위치, 및 음성 인식부(62)를 통해 입력 받은 결과 중 적어도 하나를 적어도 하나를 기초로 청소 수행을 제어할 수 있다.

예를 들어, 센서정보에 따라 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워지고, 현재 사용자의 위치가 침대 상에 있는 것으로 판단되면, 제어부(64)는 사용자가 현재 취침 중이거나 또는 휴식 중인 것으로 판단하고, 정음 모드로 전환함과 동시에, 침실 외의 다른 영역에 대해 먼저 청소를 수행토록 제어한다.

또 다른 예로, 도 18에 도시된 바와 같이, 사용자는 쇼파에 앉아 신문을 읽고 있는 중일 수 있다. 이때, 에어컨과 같은 사물 인터넷 기기에 내장된 센서 모듈 또는 청소 로봇에 내장된 센서 모듈에 의해 사용자가 감지될 수 있다.

또 다른 예로, 사용자가 쇼파에 앉아 TV를 시청 중인 경우, 사물 인터넷 기기에 내장된 음성 인식부 또는 청소 로봇(1g)의 음성 인식부(62)는 TV 소리를 입력 받을 수 있다. 이에 따라, 감지부(65)는 전술한 구성 요소들을 통해 감지 또는 입력 받은 결과를 조합하여 청소 수행을 제어할 수 있다.

일 실시예로, 센서정보에 따라 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워지고, 음성 인식부(62)를 통한 인식 결과 주변 소음이 존재하면, 제어부(64)는 제어 신호를 통해 정음 모드로 전환할 수 있다.

또 다른 일 실시예로, 제어부(64)는 주변 소음의 크기에 비례하여 정음 모드의 레벨을 제어할 수 있다. 정음 모드로 전환시켜, 청소 로봇에서 발생되는 소음이 작아질수록 청소 성능은 떨어지게 된다. 이때, 주변 소음의 클수록 청소 수행에 따라 사용자가 청소 로봇에서 발생되는 소음을 느끼기 어렵다. 이에 따라, 실시예에 따른 청소 로봇(1g)은 주변 소음의 크기에 따라 정음 모드의 레벨을 조절함으로써, 사용자에게 방해를 끼치지 않음과 동시에 청소 수행의 효율성을 높일 수 있다.

또 다른 예로, 센서정보에 따라 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워지고, 사용자의 움직임이 없고, 사용자의 음성 또는 주변 소음이 없으면, 제어부(64)는 사용자가 휴식 중인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 제어부(64)는 청소영역에서 사용자가 위치한 지역 주변 또는 사용자가 위치한 방을 제외한 영역만을 청소하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(64)는 청소영역 중에서 사용자가 위치한 지역 주변 또는 사용자가 위치한 방을 나중에 청소하도록 청소 수행순서를 조절할 수도 있는 등, 제한은 없다.

이하에서는 사용자의 위치 및 상태를 기초로 청소 수행을 제어하는 청소 로봇의 동작 흐름에 대해서 살펴보도록 한다.

도 19는 일 실시예에 따른 사용자의 위치를 감지하여 청소모드를 제어하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

청소 로봇은 사물 인터넷 기기 또는 센서 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 위치 및 상태 중 적어도 하나를 감지할 수 있다(1800). 예를 들어, 청소 로봇은 스테레오 카메라, 3D 센서, PIR 센서 등 사용자를 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 사용자의 위치, 및 상태를 감지할 수 있다.

일 실시예로, 청소 로봇은 3D 센서를 통해 주변에 감지된 대상체 중에서 움직임이 있는 대상체를 사용자에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 청소 로봇은 스테레오 카메라를 통해 획득한 영상정보로부터 영상처리를 통해 사용자를 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 청소 로봇은 PIR 센서를 통해 사용자의 체내로부터 방사되는 적외선을 기초로 사용자를 감지할 수 있는 등, 제한은 없다.

또는, 청소 로봇은 통신망을 통해 사물 인터넷 기기가 감지한 사용자의 위치, 및 상태정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 사물 인터넷 기기에도 전술한 센서가 내장될 수 있다. 청소 로봇은 사물 인터넷 기기가 감지한 위치, 및 상태정보를 수신하고, 이를 기초로 사용자의 위치, 및 상태를 감지할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇의 현재 위치와 사용자의 위치를 비교하여 사용자와 청소 로봇간의 거리를 도출할 수 있다.

사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 청소 로봇은 사용자의 상태에 기초하여 청소 수행을 제어할 수 있다(1810). 예를 들어, 청소 수행 중에 청소 로봇과 사용자 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 청소 로봇은 정음 모드로 전환함으로써, 사용자에게 소음이 끼치는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 청소 로봇은 사용자의 생활에 영향이 끼치지 않는 청소 수행을 함으로써, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.

또 다른 예로, 청소 수행 중에 청소 로봇과 사용자 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 청소 로봇은 곧바로 정음 모드로 전환하지 않고, 사용자의 상태를 보다 구체적으로 판단하여 청소 수행을 제어할 수도 있다.

일 실시예로, 청소 로봇은 음성 인식부를 통해 주변 음원으로부터 방사되는 소음, 음성 등을 입력 받을 수 있다. 사용자의 음성을 입력 받은 경우, 청소 로봇은 사용자 주변에서 정음 모드로 전환해야 하는 것으로 판단하고, 흡입 모터의 출력을 조절함과 동시에 구동 모토의 출력 또한 조절하는 등, 사용자에게 소음이 끼치지 않도록 동작을 제어할 수 있다.

또는, 청소 로봇은 사용자의 음성의 크기에 따라 정음 모드의 레벨을 조절할 수 있다. 즉 청소 로봇은 사용자에게 청소 로봇의 동작으로 인해 불편을 끼치지 않는 범위 내에서 청소가 수행되도록 내장된 기기들의 동작을 제어할 수 있다. 또 다른 예로, 청소 로봇은 주변 음원으로부터 방사되는 소음의 크기에 따라 정음 모드의 레벨을 조절할 수 있다.

또한, 청소 로봇은 사용자의 현재 위치를 기초로 청소 영역 자체를 조정할 수도 있다. 예를 들어, 사용자의 현재 위치가 책상이거나 또는 침대에 있는 것으로 판단되면, 청소 로봇은 사용자가 위치한 지역 또는 방 외의 지역에 대한 청소를 먼저 수행하는 것으로 청소 영역의 순서를 변경할 수 있다.

이하에서는 청소 수행 중에 사용자를 감지하여 청소모드를 전환하거나 청소방식을 변경하는 청소 로봇의 동작 흐름에 대해서 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

도 20은 일 실시예에 따른 청소 수행 중에 사용자의 위치를 감지하여 청소모드를 제어하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이고, 도 21은 일 실시예에 따른 주변 소음을 감지하여 정음모드의 레벨을 조절하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 22는 일 실시예에 따른 사용자의 상태를 감지하여 청소영역을 변경하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇은 청소 수행을 시작할 수 있다(1910). 예를 들어, 청소 로봇은 입력부를 통해 사용자로부터 실행 명령을 입력 받거나, 통신부를 통해 사물 인터넷 기기로부터 실행 명령을 전달 받으면 청소 수행을 시작할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 사용자가 미리 설정한 시간에 청소 수행을 시작할 수 있으며, 제한은 없다.

이에 따라, 청소 로봇은 청소를 수행할 수 있다(1910). 청소 로봇은 다양한 청소 모드에 따라 청소를 수행할 수 있으며, 전체 청소 영역 중에서 청소를 수행하는 영역의 순서를 설정할 수 있다. 예를 들어, 청소 영역이 복수 개의 방으로 분리된 경우, 청소 로봇은 다양한 방법에 따라 방 별로 청소 순서를 설정한 후, 이에 기초하여 청소를 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 청소 영역이 한 개의 방에 해당하는 경우, 청소 로봇은 다양한 방법에 따라 어느 방향으로 청소를 수행해 나갈지 설정한 후, 이에 기초하여 청소를 수행할 수 있다.

청소 영역에 대한 청소를 전부 수행한 경우, 청소 로봇은 청소를 완료할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 배터리의 잔량에 따라 충전 스테이션으로 이동하거나 또는 기 지정된 영역으로 이동할 수 있다.

다만, 청소가 완료되기 전에(1920), 청소 로봇은 청소 대상 영역에 대해 청소를 수행할 때 사용자를 감지할 수 있다(1930). 예를 들어, 청소 로봇은 사물 인터넷 기기와 연동하여, 또는 내장된 센서 모듈을 통해 사용자를 감지할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

청소 로봇은 사용자의 감지 여부에 따라 청소 수행 동작을 제어할 수 있다. 사용자가 감지되지 않으면, 청소 로봇은 추가적으로 동작을 제어하지 않고, 설정된 청소모드 및 청소 대상 영역에 대해 청소를 수행할 수 있다.

다만, 사용자가 감지된 경우, 청소 로봇은 청소방식, 청소모드, 및 청소 대상 영역을 제어하여 사용자에게 영향이 적게 미치도록 할 수 있다(1940).

이때, 청소 로봇은 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 사용자의 현재 위치, 마이크로 폰을 통해 입력되는 소리, 및 사용자의 움직임 중 적어도 하나를 기초로 청소 수행 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워지면, 청소 로봇은 정음 모드로 전환되어, 사용자가 소음에 영향 받지 않게끔 할 수 있다.

다만, 정음 모드로 전환하는 경우 청소 로봇의 청소 성능은 낮아지게 된다. 이에 따라, 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 거리보다 가까워지더라도, 사용자의 움직임 또는 주변 소음 여부 등을 판단하여, 청소 로봇은 정음 모드의 레벨을 조절하거나 또는 청소 순서를 조절할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 거리는 사용자에 의해 설정되거나 또는 청소 로봇의 설계 시 미리 설정될 수 있다.

예를 들어, 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워지고, 사용자의 움직임이 감지되지 않으면, 청소 로봇은 사용자가 휴식 또는 취침 중인 것으로 판단하여 다른 구역을 먼저 청소하도록 제어할 수 있다.

또 다른 예로, 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워지고, 사용자의 움직임이 감지되지 않으며, 사용자의 현재 위치가 쇼파 또는 침대 등인 것으로 감지되면, 청소 로봇은 다른 구역을 먼저 청소하도록 제어할 수 있는 등, 제한은 없다.

또한, 사용자와 청소 로봇 간의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까워지면, 청소 로봇은 입력되는 주변 소음의 크기에 따라 정음 모드의 레벨을 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 설거지 중인 경우, 청소 로봇은 설거지에 따라 발생되는 소음의 크기에 따라 정음 모드의 레벨을 설정할 수 있다.

또 다른 예로, 도 21을 참조하면, 음성 인식부를 통해 TV 소리가 감지되면, 청소 로봇은 TV 소리의 크기에 따라 정음 모드의 레벨을 설정할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 사용자의 TV 시청에 불편함이 없도록 함과 동시에, 청소 수행 성능을 높일 수 있다.

또 다른 예로, 도 22를 참조하면, 청소 로봇은 침대에 내장된 센서를 통해 사용자가 현재 침대에 위치함을 파악할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 사용자가 현재 위치한 방을 청소 대상 영역에서 제외하거나, 또는 청소 영역 중에서 가장 나중에 청소가 수행되게끔 할 수 있다.

한편, 개시된 실시예에 따른 청소 로봇은 사용자의 편의를 위해 사용자의 위치 및 상태에 따라 정음모드로의 전환뿐만 아니라, 실내 환경의 조절 또한 제공한다. 이하에서는 실내 환경지도를 기초로 실내 환경을 제어하는 청소 로봇에 대해서 설명하도록 한다.

도 23은 일 실시예에 따른 환경지도를 기초로 실내 환경을 조절하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 24는 일 실시예에 따른 센서 모듈이 부착된 비행체를 도시한 도면이고, 도 25는 일 실시예에 따른 청소 로봇, 비행체, 및 사물 인터넷 기기를 통해 환경정보를 수집하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇(1h)은 도 23에 도시된 바와 같이, 디스플레이(42), 입력부(43), 통신부(52), 메모리(59), 음성 인식부(62), 스피커(63), 센서 모듈(67), 비행체(68), 비행체 충전 스테이션(69), 및 제어부(70)를 포함한다. 여기서, 통신부(52), 메모리(59), 센서 모듈(67), 및 제어부(70)는 청소 로봇에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있으나, 전술한 바와 같이 하나의 시스템 온 칩에 집적되는 것으로 한정되는 것은 아니다.

디스플레이(42), 입력부(43), 통신부(52), 메모리(59), 음성 인식부(62), 스피커(63)에 관한 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

비행체(68)는 청소 로봇(1h)으로부터 제어 명령을 전달 받아, 목표 지역에 비행을 할 수 있는 대상체를 의미한다. 예를 들어, 비행체 (68)는 센서 모듈이 장착된 드론을 포함한다. 비행체(68)는 도 24(a)에 도시된 바와 같이, 하부에 센서 모듈이 장착되어 센서 모듈(67)이 위치한 지역의 환경정보를 획득할 수 있다.

한편, 센서 모듈(67)은 환경정보를 획득할 수 있는 다양한 센서, 및 MCU와 같은 프로세서가 집적된 기판으로 구현될 수 있다. 센서 모듈에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 또한, 센서 모듈(67)은 비행체(68)의 하단부에 리프트에 의해 장착될 수 있다. 이에 따라, 비행체(68)는 비행체(68)의 비행 높이를 조절할 뿐만 아니라, 리프트의 높이를 조절하여 센서 모듈(74)의 위치를 제어할 수 있다.

또한, 청소 로봇(1h)에는 비행체 충전스테이션(69)이 마련될 수 있다. 일 실시예로, 비행체 충전스테이션(69)은 청소 로봇(1h) 본체의 상면에 마련될 수 있다.

비행체(68)는 집안 전체를 비행하며 환경정보를 획득하기에는 배터리가 부족할 수 있다. 이를 보완하기 위해 청소 로봇(1h)에는 비행체에 내장된 배터리를 충전하는 비행체 충전 스테이션(69)이 마련되어 있어, 충전이 가능하다. 또한, 비행체(68)가 충전 중인 경우, 청소 로봇(1h)이 비행체(68)를 장착한 채 이동할 수 있다.

한편, 청소 로봇(1h)이 이동 중에 비행체(68)가 청소 로봇(1h)에서 떨어져 파손되지 않도록 고정체가 마련될 수 있다. 즉, 비행체(68)와 청소 로봇(1h) 간에는 고정체를 통해 고정될 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(70)는 제어 신호를 통해 고정체의 동작을 제어하여 비행체를 청소 로봇(1h)의 본체에 고정시킬 수 있다. 한편, 제어부(70)에는 도 1에서 비행체 모듈(p)이 내장되어 있어, 비행체의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

제어부(70)는 청소 로봇(1h)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(70)는 청소 로봇(1b) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 디스플레이(42), 비행체(68), 고정체 등 청소 로봇(1h)에 모든 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(70)는 청소 로봇(1h)의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.

제어부(70)는 청소 로봇(1b)에 내장된 프로세서(processor) 등과 같이 각종 연산, 제어 프로세스를 수행하는 처리 장치 등을 통해 구현될 수 있으며, 이외에도 기 공지된 다양한 처리 장치를 통해 구현될 수 있다,

한편, 제어부(70)는 희망정보 설정부(71), 생성부(72), 및 실내 환경 제어부(73)를 포함한다.

희망정보 설정부(71)는 실내 환경에 관한 희망정보를 설정할 수 있다. 실내 환경에 관한 희망정보는 사용자가 희망하는 실내 환경에 관한 정보를 의미하는 것으로써, 실내의 온도, 공기 청정도, 조도 등 다양한 환경의 희망 정도를 의미한다. 희망정보 설정부(71)는 입력부(43), 및 통신부(52) 등으로부터 실내 환경과 관련된 정보를 사용자에게 전달 받아, 희망정보를 설정할 수 있다. 한편, 이외에도, 사용자에게 실내 환경과 관련된 정보를 입력 받는 방법에는 제한이 없다.

여기서, 실내 환경에 관한 정보는 사용자가 희망하는 환경설정 정보를 의미한다. 예를 들어, 온도의 경우, 입력부(43)는 사용자로부터 희망 온도를 25도로 입력받을 수 있으나, '매우 시원, 시원, 쾌적, 따뜻, 매우 따뜻' 등의 파라미터로 입력 받을 수도 있다. 그러면, 희망정보 설정부(71)는 각 파라미터 별로 대응되는 값을 설정할 수 있다. 즉, 사용자가 각 환경 파라미터 값을 구체적으로 입력하지 않아도 되므로, 사용자의 편의를 증대시킬 수 있다.

일 실시예로, 희망정보 설정부(71)는 '매우 시원'에 대응하는 온도를 19도로 설정할 수 있으며, '시원'에 대응하는 온도를 23도로 설정할 수 있는 등 제한은 없다. 이때, 각 파라미터 별로 대응하는 환경은 사용자에 의해 설정되거나 또는 청소 로봇(1h)의 설계시 미리 설정될 수 있다.

한편, 생성부(72)는 실내 환경정보를 획득하여 실내 환경지도를 생성할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇의 메모리(59)에는 SLAM 모듈, 또는 통신망을 통해 획득한 실내 지도정보가 저장된다. 이때, 생성부(72)는 다양한 종류의 방법을 통해 획득한 실내 환경정보를 지도정보에 매핑함으로써, 실내 환경지도를 생성할 수 있다.

예를 들어, 실내 환경정보는 적어도 하나의 사물 인터넷 기기, 청소 로봇에 내장된 센서 모듈(67), 및 비행체에 장착된 센서 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 획득될 수 있다.

일 실시예로, 사물 인터넷 기기에는 실내 환경정보를 획득할 수 있는 다양한 센서가 내장될 수 있다. 센서에는 온도 센서, 습도 센서, 가스 센서, 먼지 센서, 소음 센서, 조도 센서, 냄새감지 센서, 라돈수치 센서 등이 있다.

온도 센서는 대상체 또는 주변 공기의 온도를 감지하는 센서를 의미한다. 온도 센서는 온도를 감지하여 전기 신호로 변환할 수 있다. 온도 센서는 측정 방식에 따라 온도 차에 의해 변화되는 저항 값 또는 발생되는 전압을 기초로 온도를 감지하는 접촉식, 열원으로부터 방사되는 적외선 에너지를 방출하는 비 접촉식 방식이 존재하며, 센서 모듈에 집적되는 온도 센서에는 제한이 없다.

습도 센서는 공기 중에 존재하는 수분의 물리적, 화학적 현상 등을 이용하여 습도를 검출하는 센서를 의미한다. 예를 들어, 습도 센서는 습도를 검출하는 방식에 따라, 건습구 습도, 모발 습도, 염화 리튬 습도센서 등이 존재하며, 센서 모듈에 집적되는 습도 센서에는 제한이 없다.

가스 센서는 기체 중에 포함된 특정 화학물질을 감지하고, 이를 기초로 가스 농도를 검출하는 센서를 의미한다. 구체적으로, 가스 센서는 기체 중에 포함된 특정 화학물질을 감지하여 농도를 측정하고, 농도에 비례하여 전기적 신호로 변환하는 센서를 의미한다.

가스 센서에는 검출 방식에 따라 가스의 흡착이나 반응에 의한 고체 물성의 변화를 이용하는 방식, 연소열을 이용하는 방식, 전기화학 반응을 이용하는 방식, 물리적 특성값을 이용하는 방식 등이 존재하며, 센서 모듈에 집적되는 가스 센서에는 제한이 없다.

먼지 센서는 부유하는 먼지량을 검출하는 센서를 의미한다. 예를 들어, 먼지 센서는 먼지의 크기로 인해 다르게 산란되는 산란광의 패턴을 기초로 먼지량을 측정하며, 옆산란광 방식, 근적외 앞산란광 방식이 존재하며, 센서 모듈에 집적되는 먼지 센서에는 제한이 없다.

소음 센서는 음압에 따른 정전 용량의 변화를 측정하여 소음의 크기를 검출하는 센서를 의미한다. 소음 센서에는 검출 방식에 따라 정전형, 압전형이 존재하며, 센서 모듈에 집적되는 소음 센서에는 제한이 없다.

조도 센서는 빛의 밝기를 감지하여 전기적 신호로 변환하고, 이를 기초로 조도를 측정하는 센서를 의미한다. 예를 들어, 조도 센서는 광의 세기에 따라 출력되는 전류가 변화하고, 이를 기초로 조도를 측정할 수 있다.

냄새감지 센서는 냄새를 감지하여 냄새의 강도, 및 악취 정도를 수치화하는 센서를 의미한다. 여기서, 냄새감지 센서는 냄새 내의 물질과 화학적 반응을 발생시켜, 그 값을 전기적 신호를 출력할 수 있다. 또한, 라돈 수치 센서는 방사선을 방출하는 비활성 기체 원소인 라돈을 측정하는 센서를 의미한다. 이외에도, 실내 환경정보를 획득할 수 있는 센서는 전부 포함하며, 제한은 없다.

또한, 센서 모듈(67)에는 전술한 바와 같이 실내 환경정보를 획득할 수 있는 센서와 전술한 센서로부터 출력되는 출력 값을 처리하는 MCU와 같은 프로세서로 구성될 수 있다. 이때, 센서 모듈(67)은 청소 로봇(1h)에 장착될 수도 있으며, 비행체(68)에 장착될 수도 있으며, 청소 로봇(1h) 및 비행체(68) 모두에 장착될 수도 있다.

도 25에 도시된 바와 같이, 생성부(72)는 에어컨과 같은 사물 인터넷 기기로부터 환경정보를 전달 받거나, 청소 로봇에 장착된 센서 모듈(67)를 이용하여 환경정보를 전달 받거나, 또는 비행체(68)에 장착된 센서 모듈로부터 환경정보를 전달 받아 실내 환경지도를 생성할 수 있다. 이때, 생성부(72)는 보다 정확한 실내 환경지도를 생성하기 위해 전술한 기기들부터 획득한 실내 환경정보를 조합할 수 있다.

예를 들어, 사물 인터넷 기기 및 청소 로봇에 내장된 센서 모듈(67)로부터 전달받은 실내 환경정보에 차이가 있을 수 있다. 일 실시예로, 에어컨은 실내 온도를 26도로 측정하였으나, 센서 모듈(67)은 25도로 측정할 수 있다. 이때, 생성부(72)는 양 기기로부터 획득한 실내 환경정보의 오차가 미리 설정된 수준 이내이면, 2개의 정보 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 다만, 실내 환경정보의 오차가 미리 설정된 수준을 초과하면, 생성부(72)는 실내 환경정의 재측정을 요청할 수 있다. 이때, 미리 설정된 수준은 각 환경정보마다 설정될 수 있고, 사용자에 의해 결정되거나 또는 청소 로봇(1h)의 설계 시 결정될 수 있다.

또 다른 예로, 사물 인터넷 기기, 청소 로봇에 내장된 센서 모듈(67), 및 비행체(68)에 장착된 센서 모듈(74)로부터 실내 환경정보가 획득될 수 있다. 이때, 생성부(72)는 제어부(70)를 통해 사물 인터넷 기기, 청소 로봇(1h) 간의 중간 위치에서 실내 환경정보를 획득하게끔 비행체(68)의 비행을 제어할 수 있다.

이때, 생성부(72)는 각각의 기기로부터 획득한 3개의 실내 환경정보 중에서 가장 정확도가 높은 것으로 판단되는 실내 환경정보를 선택하여, 지도정보에 매핑할 수 있다.

일 실시예로, 사물 인터넷 기기의 출력 값, 청소 로봇(1h)에 내장된 센서 모듈(67)의 출력 값, 비행체(68)에 장착된 센서 모듈(74)의 출력 값의 관계는 '사물 인터넷 기기의 출력 값≤비행체(68)에 장착된 센서 모듈(74)의 출력 값≤청소 로봇(1h)에 내장된 센서 모듈(67)의 출력 값'으로 표현될 수 있다. 또한, 출력 값의 관계는 '청소 로봇(1h)에 내장된 센서 모듈(67)의 출력 값≤비행체(68)에 장착된 센서 모듈(74)의 출력 값≤ 사물 인터넷 기기의 출력 값'으로 표현될 수 있다.

이때, 생성부(72)는 중간 값에 해당하는 비행체(68)에 장착된 센서 모듈의 출력 값을 선택하고, 이를 지도정보에 매핑하여 실내 환경지도를 생성할 수 있다.

또 다른 예로, 출력 값의 관계는 '비행체(68)에 장착된 센서 모듈(74)의 출력 값 ≤ 청소 로봇(1h)에 내장된 센서 모듈(67)의 출력 값 ≤ 사물 인터넷 기기의 출력 값'으로 표현될 수 있다.

이때, 생성부(72)는 비행체(68)에 내장된 센서 모듈(74)의 출력 값과 가장 가까운 청소 로봇(1h)에 내장된 센서 모듈(67)의 출력 값을 선택하고, 이를 기초로 실내 환경지도를 생성할 수 있다. 한편, 생성부(72)는 환경정보를 구성하는 온도정보, 냄새정보 등 각 파라미터 별로 전술한 바와 같은 프로세스를 수행하여 가장 정확도가 높다고 판단되는 값을 선택할 수 있다.

이에 따라, 실내 환경 제어부(73)는 생성부(72)를 통해 획득한 실내 환경지도와 사용자로부터 입력 받은 실내 환경에 관한 희망정보를 비교하여 실내 환경의 조절 프로세스를 수행할 수 있다. 이때, 실내 환경 제어부(73)는 청소 로봇뿐만 아니라, 사물 인터넷 기기와 연동하여 실내 환경을 조절하게끔 제어한다.

예를 들어, 실내 환경 제어부(73)는 통신망을 통해 에어컨에 제어 명령을 전달하여 에어컨의 동작을 제어함으로써, 사용자가 희망하는 실내 온도가 되도록 한다. 또 다른 예로, 실내 환경 제어부(73)는 실내 전등에 제어 명령을 전달하여 조도를 조절함으로써, 사용자가 희망하는 실내 밝기가 되도록 한다.

또는, 실내 환경 제어부(73)는 청소 로봇(1h) 내 기기를 제어하여 실내 먼지량, 또는 습도가 사용자가 희망하는 환경이 되도록 하며, 제한은 없다. 예를 들어, 도 1에서 공기청정 모듈(m), 가습 모듈(n), 및 제습 모듈(o) 중 적어도 하나가 청소 로봇(1h)에 내장될 수 있다. 이에 따라, 실내 환경 제어부(73)는 가습 모듈(n)을 이용하여 사용자가 희망하는 습도가 되도록, 실내 환경을 조절할 수 있는 등, 제한은 없다. 일 실시예로, 사용자가 설정한 희망 습도가 40%이며, 실제 습도가 70%인 경우, 실내 환경 제어부(73)는 제습 모듈(o)을 이용하여 습도를 낮출 수 있다.

즉, 실내 환경 제어부(73)는 통신망을 통해 주변에 위치하는 제습기의 동작을 제어하여, 습도를 낮출 수도 있으나, 전술한 바와 같이 청소 로봇(1h)에는 모듈러 시스템이 적용되어, 다양한 모듈이 통합 내장될 수 있어, 청소 로봇(1h)에 장착된 제습 모듈(o)을 통해 습도를 낮출 수도 있는 등 제한은 없다.

이하에서는 환경정보를 수집하여 실내 환경을 조절하는 청소 로봇의 동작 흐름도에 대해서 설명하도록 한다.

도 26은 일 실시예에 따른 실내 환경정보를 수집하여 실내 환경을 조절하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이고, 도 27은 일 실시예에 따른 사용자의 상태를 감지하여 실내 환경을 조절하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇은 실내 환경을 감지할 수 있는 센서를 이용하여 실내 환경정보를 수집할 수 있다(2500). 센서의 종류는 전술한 바와 같이 실내 환경을 감지할 수 있는 다양한 센서를 포함하며, 제한은 없다.

이때, 청소 로봇은 본체에 장착된 센서, 비행체에 장착된 센서, 및 사물 인터넷 기기에 장착된 센서 중 적어도 하나를 이용하거나 또는 이를 조합하여 환경정보를 수집할 수 있다.

청소 로봇은 메모리에 저장된 지도정보에 수집한 환경정보를 매핑함으로써, 실내 환경지도를 생성할 수 있다(2510). 이에 따라, 청소 로봇은 현재 실내 환경 상태를 구체적으로 파악 가능하다.

한편, 청소 로봇은 사용자로부터 실내 환경에 관한 희망정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇은 입력부, 리모컨, 사용자 단말과 같은 사물 인터넷 기기로부터 실내 환경에 관한 희망정보를 입력 받을 수 있다. 이때, 환경지도를 통해 파악한 결과 실내 환경에 관한 희망정보와 실제의 실내 환경이 동일하거나 또는 그 차이가 미리 설정된 수준 범위 내이면, 청소 로봇은 실내 환경의 보정 프로세스를 수행하지 않고, 대기 상태로 전환될 수 있다(2530).

다만, 실내 환경에 관한 희망정보와 실제의 실내 환경 간의 차이가 미리 설정된 수준 범위를 초과하면, 청소 로봇은 실내 환경에 관한 희망정보에 대응하도록 실내 환경이 조성되게끔 보정 프로세스를 수행할 수 있다.

이때, 청소 로봇은 청소 로봇 내 기기를 제어할 뿐만 아니라, 도 27에 도시된 바와 같이 홈 네트워크 망을 통해 사물 인터넷 기기의 동작을 제어하여, 보정 프로세스를 수행할 수 있다.

예를 들어, 청소 로봇은 청소모드를 통해 실내에 먼지를 줄이거나 또는 살균을 제거하는 프로세스를 수행할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 도 27에 도시된 바와 같이 홈 네트워크 망을 통해 사물 인터넷 기기와 연동하여 실내 온도를 낮추거나 올리는 등의 프로세스를 수행할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 홈 네트워크 망을 통해 실내에 조명과 연동하여 실내 조도를 줄이거나 높이는 프로세스를 수행할 수 있는 등, 청소 로봇 및 사물 인터넷 기기를 조작하여 실내 환경을 조절하는 방법에는 제한이 없다.

이하에서는 실내 보안 동작을 수행하는 청소 로봇에 대해 살펴보도록 한다.

도 28은 일 실시예에 따른 실내 영상정보를 획득하여 제공하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 29는 일 실시예에 따른 제한된 시야에 따라 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 30 내지 도 33은 서로 다른 실시예에 따라 구현된 영상부를 도시한 도면이다. 또한, 도 34는 일 실시예에 따른 막대 형태로 구현된 영상부를 통해 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 35는 일 실시예에 따른 비행체를 통해 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

도 28을 참조하면, 청소 로봇(1i)은 입력부(43), 통신부(52), 비행체(68), 비행체 충전 스테이션(69), 영상부(74), 및 제어부(75)를 포함할 수 있다. 여기서, 통신부(62), 및 제어부(75)는 적어도 하나는 청소 로봇(1i)에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있으며, 전술한 바와 같이 하나의 시스템 온 칩에 집적되는 것으로 한정되지 않는다.

영상부(74)는 특정 영역을 영상화한 영상정보를 획득한다. 예를 들어, 영상부(74)는 카메라 모듈을 통해 구현될 수 있다. 영상부(74)는 청소 로봇(1i)의 일 면에 장착되거나 또는 비행체(68)에 장착될 수 있다. 한편, 영상부(74)는 다양한 형태로 구현되어 청소 로봇(1i)의 일 면에 장착되거나 또는 비행체(68)에 장착될 수 있다.

이때, 청소 로봇(1i)에 장착된 영상부(74)의 높이, 방향 등이 조절되지 않으면, 도 29a, 및 도 29b에 도시된 바와 같이 한정된 지역 및 시야에 관한 영상정보만을 획득할 수 있다. 따라서, 이하에서는 사용자가 원하는 영상정보를 획득하기 위해 구현되는 영상정보(74)의 형태에 대해서 설명하도록 한다.

예를 들어, 영상부(74)는 도 30에 도시된 바와 같이 막대 형태로 구현되어 4 방향의 자유도를 가진다. 여기서, 4 방향의 자유도는 높이, 회전, 기울기, 틸팅의 자유도를 의미한다. 영상부(74)에는 4개의 모터가 내장되어 있어 4 방향을 조절할 수 있다. 한편, 영상부(74)에는 청소 로봇이 이동할 때 발생되는 진동을 방지하기 위해 댐퍼 구조가 적용될 수 있다.

한편, 영상부(74)는 막대에 삼각 지지대가 부착되는 형태로 구현될 수도 있다. 도 31을 참조하면, 영상부는 막대에 삼각 지지대가 부착되고, 지지대 내에 카메라가 장착되는 형태로 구현될 수 있다. 이때, 영상부(74)는 액츄에이터를 통해 지지대를 조절할 수 있다.

또 다른 예로, 영상부(74)는 도 32에 도시된 바와 같이, 와이어를 잡아당기는 텐션 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 와이어를 잡아당기는 모터가 청소 로봇의 본체에 가까이 배치되므로, 영상부(74)의 부피 및 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 영상부(74)의 무게 중심이 청소 로봇에 가까워짐에 따라 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또 다른 예로, 영상부(74)는 도 33에 도시된 바와 같이, 2개의 비대칭 기울기를 가지는 기둥을 회전시켜 높이, 기울기, 회전, 틸팅의 제어가 가능하다. 이외에도, 영상부(74)는 여러 방향, 및 높이를 촬영하여 영상정보를 획득하도록 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 도면에 도시된 바로 한정되는 것은 아니다. 즉, 영상부(74)는 전술한 바와 같이 다양한 형태로 구현되어, 청소 로봇의 일 면 중 적어도 하나에 장착될 수 있다.

도 34를 참조하면, 막대 형태로 구현된 영상부(74)를 통해 보다 넓은 시야로 영상정보를 획득할 수 있다. 다만, 영상부(74)가 청소 로봇(1i)에 장착되는 경우 구현 가능한 범위에 제한이 있을 수 밖에 없다. 따라서, 도 35에 도시된 바와 같이, 영상부(74)는 비행체(68)에 장착될 수 있다. 도 35를 참조하면, 영상부(74)는 비행체(68)에 하단에 장착되어, 집안 전체를 비행하며 영상정보를 획득할 수 있다.

한편, 비행체(68)가 집안 전체를 비행하며 영상정보를 획득하기에는 배터리가 부족할 수 있다. 이를 보완하기 위해 청소 로봇(1h)에는 비행체에 내장된 배터리를 충전하는 비행체 충전 스테이션(69)이 마련되어 있어, 충전이 가능하다. 또한, 비행체(68)가 충전 중인 경우, 청소 로봇(1h)이 비행체(68)를 장착한 채 이동할 수 있다. 한편, 충전 스테이션(69)은 유선 또는 무선 충전을 통해 비행체(68)의 배터리를 충전할 수 있으며, 제한은 없다.

이때, 제어부(75)는 비행체(68)에 IR 센서를 통한 적외선 신호, 초음파 신호, 비콘 신호 등의 유도 신호 전송하여 비행체(68)가 비행체 충전 스테이션(69)에 안착하도록 제어할 수 있다.

한편, 영상부(74)는 제어부(75)와 연결되어 있고, 제어부(75)는 영상부(74)를 통해 획득한 영상정보를 전달 받아, 통신부(52)를 제어하여 사용자에게 제공할 수 있다. 한편, 청소 로봇(1i)에는 통신부(52)가 마련될 수 있다. 여기서, 통신부(52)는 전술한 와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

통신부(52)는 통신망을 통해 사용자 단말과 각종 데이터가 포함된 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(52)는 사용자 단말로부터 원격 접속 요청을 수신하여 접속을 수행함으로써, 청소 로봇(1i)과 사용자 단말 간에 연결되도록 한다.

또한, 통신부(52)는 무선 통신망을 통해 비행체와 데이터가 포함된 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(52)는 무선 통신망을 통해 비행체로 제어 명령을 전달할 수 있다. 또한, 통신부(52)는 비행체(68)에 장착된 영상부(74)로부터 영상정보를 전달받을 수 있다.

제어부(75)는 청소 로봇(1i)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(75)에 관한 일반적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

한편, 제어부(75)는 제어신호를 통해 영상부(74)의 동작을 제어함으로써, 영상정보의 획득을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(75)는 제어신호를 통해 통신부(52)를 제어함으로써, 외부 기기, 비행체(68) 등과 데이터를 송수신할 수 있다.

또한, 제어부(75)는 제어신호를 통해 사용자의 원격접속 요청에 대응하여, 수행 중인 적어도 하나의 동작을 중지하도록 청소 로봇(1i) 내 기기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말로부터 원격접속 요청을 수신하면, 통신부(52)는 사용자 단말과 통신망을 통해 연결될 수 있다. 제어부(75)는 제어 신호를 통해 현재 수행 중인 동작을 중지하고, 사용자 단말로부터 수신되는 신호에 따라 청소 로봇(1i) 내 기기를 제어하여 영상정보를 획득하는 동작을 수행하게 한다.

제어부(75)는 청소 로봇(1i)의 구동모터(100)의 동작을 제어하여 사용자가 선택한 지역으로 청소 로봇(1i)이 이동하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(75)는 비행체(68)의 동작을 제어하여 사용자가 선택한 지역으로 비행체(68)가 이동하도록 제어할 수 있다.

즉, 제어부(75)는 통신부(52)를 통해 연동된 사용자 단말의 원격 조종에 따라 촬영하고자 하는 영역에 관한 영상정보를 획득할 수 있다. 이때, 사용자 단말에는 청소 로봇(1i)과 연동하여, 청소 로봇(1i)의 동작을 제어할 수 있는 어플리케이션이 저장될 수 있다. 여기서, 어플리케이션의 버전은 지속적으로 업데이트될 수 있다. 업데이트는 사용자의 요청 또는 어플리케이션 배포자의 요청, 또는 미리 설정된 주기에 따라 수행될 수 있다.

이에 따라, 사용자는 사용자 단말의 디스플레이를 통해 표시된 인터페이스를 이용하여 청소 로봇(1i)의 조작 명령을 입력할 수 있다. 제어부(75)는 통신부(52)를 통해 조작 명령을 수신하고, 이에 대응하여 청소 로봇(1i)의 동작을 제어할 수 있다.

이때, 제어부(75)는 다른 작업을 수행중인 경우, 사용자의 원격조종에 따라 촬영을 수행하기 위해 다른 작업을 중지할 수 있다. 제어부(75)는 다른 작업에 관한 수행 정보를 메모리에 저장해 놓은 다음, 사용자 단말과의 원격접속이 완료되면, 다시 이를 수행할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 제어부(75)는 사용자가 어플리케이션을 통해 입력한 원격조종에 따라 청소 로봇(1i)을 제어하여 촬영을 수행할 수 있다. 이때, 사용자는 사용자 단말을 통해 직접 청소 로봇의 원격조작을 명령하거나 또는 관심 지역을 설정할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 어플리케이션을 통해 촬영 플랜(plan)을 설정할 수 있다. 청소 로봇에는 3D 센서 또는 카메라 등을 통해 획득한 지도정보가 저장될 수 있다. 사용자 단말은 통신부(52)를 통해 지도정보를 수신하여, 디스플레이 상에 관심 지역을 표시할 수 있다. 그러면, 사용자는 지도정보에서 관심지역을 설정할 수 있다. 이때, 사용자는 어플리케이션을 통해 관심지역에 관한 촬영을 특정 시간대에 예약할 수 있다. 또한, 사용자는 어플리케이션을 통해 관심지역을 우선 순위 별로 설정할 수도 있다.

예를 들어, 사용자 단말은 디스플레이를 통해 지도 정보를 표시할 수 있다. 사용자 단말은 표시된 지도 정보 중에서 사용자가 선택한 하나 이상의 구역을 관심지역으로 설정하여, 이에 관한 정보를 통신부로 전달할 수 있다. 이때, 사용자는 영상부의 촬영 높이, 촬영 각도, 및 촬영 시간도 설정이 가능하다. 또한, 복수의 구역을 선택한 경우, 사용자는 복수의 구역에 관한 촬영 순서를 설정할 수도 있다. 즉, 사용자 단말은 어플리케이션을 통해 다양한 방법으로 촬영 플랜을 설정하도록 한다.

제어부(75)는 사용자가 설정한 촬영 플랜을 반영하여, 청소 로봇(1i)의 동작을 제어하여 영상정보를 획득하고, 획득한 영상정보를 사용자 단말에 전달할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 외부에 있더라도, 실내 영상정보를 제공받을 수 있다.

이외에도, 제어부(75)는 통신부(52)를 통해 획득한 영상정보를 실시간으로 사물 인터넷 기기에 전달하여 텔레프레즌스(telepresence) 기능을 지원할 수 있다. 여기서, 텔레프레즌스는 사용자 간에 가상 화상회의 시스템을 의미한다. 즉 제어부(75)는 통신부(52)를 통해 사물 인터넷 기기로부터 다른 사용자의 영상정보를 수신하여, 디스플레이(42)에 이를 표시할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 청소 로봇은 실시간 회의뿐만 아니라, 의사와의 화상 연결을 통한 원격 진료 등 다양한 서비스의 제공이 가능하다.

이하에서는 실내 영상정보를 획득하는 청소 로봇의 동작 흐름에 대해서 살펴보도록 한다.

도 36은 일 실시예에 따른 원격접속을 통해 영상정보를 획득하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이고, 도 37은 일 실시예에 따른 막대 형태로 구현된 영상부를 통해 원하는 영역의 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇은 사용자로부터 원격 접속 요청을 수신할 수 있다(3500). 이때, 사용자는 사용자 단말 등과 같은 사물 인터넷 기기를 통해 원격 접속 요청을 청소 로봇에 전달할 수 있다.

이때, 청소 로봇이 다른 작업을 수행 중인지 여부에 따라 사물 인터넷 기기와의 접속 연결을 바로 수행하거나 또는 다른 작업을 중단 후 수행할 수 있다(3510). 예를 들어, 청소 작업과 같은 다른 작업을 수행 중인 경우, 청소 로봇은 현재 수행 중인 작업을 중단하고, 현재 수행 중인 작업의 처리 결과 및 추후 수행되어야 할 작업 정보를 저장할 수 있다(3520). 이에 따라, 사용자의 원격 접속이 종료된 후, 청소 로봇은 별도의 명령 없이도 중지한 작업을 재개할 수 있다.

현재 수행 중인 작업이 없거나, 또는 현재 수행 중인 작업을 중단하면, 청소 로봇은 통신망을 통해 사물 인터넷 기기와의 원격 접속을 수행할 수 있다(3530). 이에 따라, 청소 로봇은 사용자의 원격 조종에 따라 원하는 지역에 관한 영상정보를 획득하여, 이를 전달할 수 있다. 사용자는 실내 보안을 위해 영상정보를 획득할 뿐만 아니라, 도 37에 도시된 바와 같이, 영상정보를 통해 확인하고자 하는 위치를 파악하여, 두고 온 물건이 어디에 있는지 파악할 수 있다.

이하에서는 음성인식 모듈이 장착되어 실내 보안 동작을 수행하는 청소 로봇에 대해서 설명하도록 한다.

도 38은 일 실시예에 따른 소리를 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이다.

청소 로봇(1j)에는 통신부(52), 메모리(59), 음성인식 모듈(76), 영상부(74), 제어부(77), 및 구동 모터(100)가 마련될 수 있다. 여기서, 통신부(52), 메모리(59), 및 제어부(77) 중 적어도 하나는 청소 로봇(1j)에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있으나, 전술한 바와 같이 하나의 시스템 온 칩에 집적되는 것으로 한정되지는 않는다.

음성인식 모듈(76)은 음성을 인식하고, 인식한 음성이 발생된 지점을 식별하는 음성 인식부(62), 및 음성인식 모듈(76)의 전반적인 동작을 제어하는 모듈 제어부(78)를 포함할 수 있다.

음성 인식부(62)는 음성을 인식할 수 있다. 전술한 바와 같이, 음성 인식부는 마이크로폰을 통해 구현되어, 입력 받은 음성을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 음성 인식부(62)는 음성 파형을 도출하거나 또는 텍스트로 변환할 수 있다.

또한, 음성 인식부(62)는 음성이 발생된 지점을 식별할 수 있다. 예를 들어, 음성 인식부(62)는 어레이 형태로 배열되어 마이크로폰을 통해 구현될 수 있다. 이에 따라, 어레이 형태로 배열된 마이크로폰은 음성을 입력 받을 때 음성이 입력되는 방향을 파악할 수 있고, 이를 기초로 음성이 발생된 지점을 식별할 수 있다.

모듈 제어부(78)는 음성인식 모듈(76)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 모듈 제어부(78)는 음성 인식부(62)를 통해 인식한 음성에 대한 인식결과를 도출할 수 있다. 이때, 모듈 제어부(78)는 메모리에 저장된 데이터를 통해 인식 결과를 도출하거나, 외부에 위치한 음성인식 서버를 통해 인식 결과를 도출할 수 있다.

입력 받은 음성에 관한 인식 결과를 도출하기 위해서는 연산처리와 방대한 데이터가 요구된다. 따라서, 모듈 제어부(78)는 통신부를 통해 외부에 위치한 음성인식 서버와 연결되어 음성 파형 또는 텍스트를 전달하고, 이에 대응하는 인식결과를 수신할 수 있다.

여기서, 외부 음성인식 서버는 청소 로봇 외부에 존재하는 서버로써, 홈 네트워크의 게이트 서버일 수도 있고, 집 외부에 존재하는 서버일 수도 있으며, 제한은 없다.

한편, 메모리(59)에는 주요 음성에 대응하는 인식 결과가 저장될 수 있다. 이에 따라, 모듈 제어부(78)는 통신망을 통해 외부 음성인식 서버에 연결될 필요 없이, 메모리(59)에 저장된 데이터를 이용하여 음성에 관한 인식 결과를 도출할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 청소 로봇(1j)은 통신망의 과부하를 방지할 수 있으며, 보다 빠르게 인식결과를 도출할 수 있다.

또한, 모듈 제어부(78)는 음성 인식부(62)를 통해 입력 받은 음성을 메모리에 저장할 수 있다. 이에 따라, 모듈 제어부(78)는 메모리에 저장된 음성을 사용자 단말에 전달한다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

한편, 메모리(59)에는 인식 결과 별로 대응하는 음성이 매핑되어 저장될 수 있다. 예를 들어, 인식 결과 초인종 소리인 것으로 판단되면, 모듈 제어부(78)는 스피커를 통해 '누구세요?'라는 음성을 송출할 수 있다. 이때, 음성은 사용자의 목소리 또는 미리 저장된 사람의 목소리일 수 있다. 즉, 메모리(59)에는 상황 별로 적합한 음성이 매핑되어 저장되어 있어, 모듈 제어부(78)는 스피커를 통해 상황에 따라 적합한 음성을 송출할 수 있다. 즉, 모듈 제어부(78)는 음성에 관한 인식 결과에 대응하여 미리 설정된 음성을 송출할 수 있다. 여기서, 상황 별로 적합한 음성은 청소 로봇(1j)의 설계시 미리 설정되어 메모리에 저장될 수 있다.

제어부(77)는 청소 로봇(1j)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(77)는 청소 로봇(1j) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 스피커(63) 등 청소 로봇(1j)에 모든 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(77)는 청소 로봇(1j)의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(77)는 스피커(63)를 제어하여 모듈 제어부(78)를 통해 도출된 인식 결과에 대응되는 음성을 송출할 수 있다. 뿐만 아니라, 제어부(77)는 통신부(52)와 연동하여, 영상부(74)를 통해 획득한 영상정보를 사용자 단말에 전송할 수 있다.

또한, 제어부(77)는 모듈 제어부(78)를 통해 도출된 인식 결과에 기초하여 미리 설정된 연락처로 전화연결을 수행할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 연락처는 전화번호 또는 메신저 어플리케이션의 아이디 등을 포함한다. 즉, 제어부(77)는 미리 설정된 전화번호로 유선 전화를 연결하거나 또는 메신저 어플리케이션을 통해 메시지를 전달하거나 인터넷 전화를 연결할 수 있다. 여기서, 연락처는 청소 로봇(1j)의 입력부를 통해 또는 사용자 단말에 설치된 어플리케이션 등을 통해 설정될 수 있다.

이하에서는 소리를 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇의 동작 흐름에 대해서 살펴보도록 한다.

도 39는 일 실시예에 따른 소리를 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이고, 도 40은 일 실시예에 따른 현관문에서 감지된 소리에 반응하는 청소 로봇의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇은 음성 인식부를 통해 소리를 감지할 수 있다(3800). 여기서, 소리는 사용자로부터 발화되는 음성뿐만 아니라, 소음 등과 같이 다양한 음원으로부터 나오는 모든 소리를 포함한다.

이때, 청소 로봇은 어레이 형태로 배열된 음성 인식부를 통해 소리의 방향정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 소리의 방향정보, 즉 음원이 발생된 지점을 식별하여, 전술한 지점 근처로 이동할 수 있다.

예를 들어, 청소 로봇은 도 40에 도시된 바와 같이, 현관문에서 발생되는 소리를 감지할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 현관문 근처로 이동하여 발생되는 소리를 녹음하고, 통신망을 통해 녹음한 소리를 사용자 단말에 전달할 수 있다.

청소 로봇은 음성인식 모듈을 통해 이동한 지점에서 발생되는 소리를 녹음할 수 있다(3810). 이에 따라, 청소 로봇은 녹음한 데이터를 사용자 단말에 전달할 수 있다.

한편, 청소 로봇은 원격 대응 서비스를 지원할지 여부에 따라 대응 프로세스가 나뉠 수 있다(3820). 원격 대응 서비스는 사용자 단말과 원격 연결을 통해 사용자의 원격 대응을 지원하는 서비스를 의미한다. 원격 대응 서비스의 지원은 사용자에 의해 미리 설정되거나 또는 청소 로봇의 설계시 미리 설정될 수 있다.

일 실시예로, 청소 로봇이 통신망을 통해 사용자 단말과 연결을 수행할 수 있다(3830). 이에 따라, 사용자 단말과 연결이 완료되면, 청소 로봇은 사용자 단말로부터 수신되는 제어 명령에 따라 동작될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 사용자 단말을 통해 외부에 위치하더라도, 원격 대응을 통해 위급 상황에 대처할 수 있다.

한편, 사용자 단말과 연결하지 않는 경우, 청소 로봇은 내장된 스피커 또는 통신망을 통해 연결되며 실내에 존재하는 스피커를 통해 미리 설정된 음성을 송출할 수 있다(3850). 여기서, 송출하는 음성은 소리의 종류 또는 소리가 식별된 지점에 따라 미리 설정될 수 있다. 즉, 청소 로봇은 상황에 적합한 음성을 송출함으로써, 만일의 사태에 적절하게 대비할 수 있다.

이에 따라, 청소 로봇은 미리 설정된 음성을 통한 대응 결과를 사용자 단말에 전달(3860)함으로써, 사용자가 실내 상태를 파악하도록 돕는다.

힌편, 실시예에 따른 청소 로봇은 음성인식 모듈을 통해 소리를 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 수행하는 것만이 아니라, 사용자의 편의를 증대시키기 위해 사용자의 음성을 감지하여, 이에 대응하는 프로세스를 제공할 수도 있다.

이하에서는 사용자의 상태 정도를 감지하고, 감지 결과에 적합한 대처 동작을 수행하는 청소 로봇에 관해 살펴보도록 한다.

도 41은 일 실시예에 따른 음성 인식 결과에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 42는 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기기로부터 송출되는 방사 패턴을 도시한 도면이다.

도 41을 참조하면, 청소 로봇(1k)은 배터리(50), 통신부(52), 메모리(59), 스피커(63), 영상부(74), 음성인식 모듈(76), 영상부(74), 디스플레이(42), 제어부(79), 및 구동 모터(100)를 포함한다. 여기서, 통신부(52), 메모리(59). 음성인식 모듈(76), 및 제어부(79)는 청소 로봇(1k)에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있으며, 프로세서에 의해 동작될 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 청소 로봇(1k)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다.

제어부(79)는 청소 로봇(1k)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(79)에 관한 일반적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

한편, 제어부(79)는 청소 제어부(66), 및 인식부(80)를 포함할 수 있다. 청소 제어부(66)는 청소에 관한 전반적인 동작을 제어하며, 인식부(80)는 사용자의 명령을 전달 받고, 사용자의 위치를 인식할 수 있다.

인식부(80)는 다양한 종류의 호출 신호를 전달 받고, 호출 신호로부터 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 여기서, 호출 신호는 사용자가 청소 로봇(1k)에 명령을 전달하기 위해 청소 로봇(1k)을 호출하는 신호를 의미한다. 예를 들어, 호출 신호는 사용자의 음성, 모션뿐만 아니라, 사용자 단말 등과 같은 사물 인터넷 기기로부터 전송되는 무선 신호를 포함한다.

인식부(80)는 청소 로봇(1k) 내 구성 요소들과 연동하여 사용자의 호출 신호를 인식하고, 사용자의 위치를 파악할 수 있다. 일 실시예로, 인식부(80)는 음성인식 모듈(76)을 통해 사용자의 음성을 인식할 수 있다. 이때, 메모리(59)에는 호출 신호로 이용되는 음성이 미리 설정되어 저장될 수 있다.

인식부(80)는 미리 설정된 음성을 인식할 뿐만 아니라, 어레이 형태로 배열된 음성 인식부(62)를 통해 음원의 위치, 즉 사용자의 위치를 식별할 수 있다. 그러면, 제어부(79)는 제어 신호를 통해 구동 모터(100)를 제어하여 사용자가 위치한 지점 근처로 청소 로봇(1k)이 이동하도록 제어할 수 있다.

또 다른 일 실시예로, 인식부(80)는 영상부(74)를 통해 사용자의 모션을 감지하여, 호출 신호를 인식할 수 있다. 이때, 메모리(59)에는 호출 신호로 이용되는 모션이 미리 설정되어 저장될 수 있다. 이에 따라, 인식부(80)가 호출 신호를 인식하면, 제어부(79)는 영상정보로부터 사용자의 위치를 도출할 수 있다. 그러면, 제어부(79)는 제어 신호를 통해 구동 모터(100)를 제어하여 사용자가 위치한 지점 근처로 청소 로봇(1k)이 이동하도록 제어할 수 있다.

또 다른 일 실시예로, 사용자는 사용자 단말과 같은 사물 인터넷 기기를 조작하여 무선 신호를 전송할 수 있다. 이때, 인식부(80)는 통신부(52)를 통해 수신한 무선 신호를 기초로 사물 인터넷 기기를 조작하고 있는 사용자의 위치를 파악할 수 있다.

예를 들어, 통신부(52)가 블루투스 통신망을 통해 사물 인터넷 기기로부터 무선 신호를 수신할 때, 인식부(80)는 사물 인터넷 기기의 안테나로부터 방사되는 방사 패턴을 계산할 수 있다. 방사 전력이란 안테나가 신호를 방사함에 따라 방출된 전력으로서, 여기서 방사 패턴은 사물 인터넷 기기와 통신부(52) 간에 신호를 주고 받음에 따라, 사물 인터넷 기기의 안테나의 방사 전력을 방향의 함수로서 표현한 것이다.

인식부(80)는 방사패턴을 이용하여 사물 인터넷 기기가 위치한 방향을 파악할 수 있다. 예를 들어, 도 42에서 방사 패턴의 중심은 청소 로봇(1k)이 위치하며, 방사 패턴에서 가장 신호의 세기가 강한 방향에 호출 신호를 전달한 사물 인터넷 기기가 위치하게 된다. 여기서, 신호의 세기는 수신 신호의 세기(Received Signal Strength Indication, RSSI)를 의미한다. 이에 따라, 인식부(80)가 호출 신호로부터 사용자의 위치를 인식하면, 제어부(79)는 제어 신호를 통해 구동 모터(100)를 제어하여 사용자가 위치한 지점 근처로 청소 로봇(1k)이 이동하도록 제어할 수 있다. 한편 이외에도 인식부(80)는 기 공지된 다양한 방법을 통해 무선 신호가 송출되는 방향, 및 위치를 파악할 수 있으며, 전술한 바로 한정되는 것은 아니다.

제어부(79)는 음성인식 모듈(76)을 통해 사용자의 음성을 수신하고, 수신한 음성에 관한 인식 결과에 대응하는 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(79)는 청소 수행과 관련된 음성 명령뿐만 아니라, 사물 인터넷 기기에 관한 음성 명령 등을 수신하여, 이에 대응하는 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 제어부(79)는 음성 인식 결과에 따라 청소 로봇(1k)을 동작시킬 뿐만 아니라, 홈 네트워크 망을 통해 사물 인터넷 기기에 제어 명령을 전달하여 사물 인터넷 기기를 동작 시킬 수도 있다.

이때, 모든 사용자에게 모든 서비스의 사용을 승인하면 보안에 문제가 생길 수 있다. 이에 따라, 제어부(79)에는 보안 모듈(81)이 마련되어 있어, 각 서비스마다 사용 권한을 제한할 수 있다.

보안 모듈(81)은 성문 인식 및 음성 인식 중 적어도 하나를 조합하여 사용자의 보안 인증을 수행할 수 있다. 이때, 보안 모듈(81)은 영상부(74), 및 음성 인식 모듈(76) 중 적어도 하나를 이용하여 사용자 별로 음성 및 얼굴 중 적어도 하나를 등록하고, 사용자 별로 사용 권한을 설정할 수 있다. 사용 권한은 사용자가 제공 받을 수 있는 서비스에 관한 권한으로써, 초기에 사용자의 음성, 및 얼굴 중 적어도 하나에 등록할 때 함께 설정가능하며, 이후에도 보안 인증 절차를 통해 변경 가능하다.

제어부(79)는 음성에 관한 인식 결과에 대응하는 서비스를 제공 받을 권한이 사용자에게 있는지 판단하고, 판단 결과를 기초로 서비스의 제공 여부를 결정할 수 있다. 이에 따라, 제어부(79)는 사용자에게 사용 권한이 있으면, 음성 인식 결과에 대응하는 서비스를 제공할 수 있다.

한편, 사용자에게 사용 권한이 없으면, 보안 모듈(81)은 보안 인증 절차를 통해 사용자의 사용 권한을 등록할 수 있다. 이때, 보안 인증 절차는 사용자의 음성, 및 성문 인식 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 일정 확인을 요청하면, 제어부(79)는 통신부(52)를 통해 사용자 단말에 설치된 일정 관리 애플리케이션과 실시간 미러링을 하여 사용자의 스케쥴을 파악하고, 스피커(63)를 통해 이를 송출할 수 있다. 또한, 사용자가 일정 관리 변경요청을 전달하면, 제어부(79)는 음성인식 모듈(76)을 통해 이를 인식하고, 사용자가 변경한 바를 반영하여 사용자 단말에 전달함으로써, 일정 관리를 업데이트할 수 있다.

또 다른 예로, 사용자가 알람 시간의 변경 요청을 전달하면, 제어부(79)는 이를 인식하고, 통신부(52)를 통해 웨어러블 디바이스에 변경 사항에 관한 정보를 전달함으로써, 웨어러블 디바이스에 설치된 알람 어플리케이션의 설정을 변경할 수 있는 등 제한이 없다.

이하에서는 보안 인증 절차를 수행하는 청소 로봇의 동작 흐름에 대해서 설명하도록 한다.

도 43은 일 실시예에 따른 보안 인증을 거쳐 동작하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이고, 도 44는 일 실시예에 따른 사용자의 음성 명령을 수신하여 청소 로봇 및 사물 인터넷 기기를 제어하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇은 호출 신호를 인식할 수 있다(4100). 사용자는 청소 로봇에 음성 명령을 전달하기 위해 다양한 종류의 호출 신호를 전달할 수 있고, 청소 로봇은 이를 인식할 수 있다.

예를 들어, 호출 신호는 사용자의 음성, 모션뿐만 아니라, 사물 인터넷 기기의 무선 신호를 포함한다. 이때, 호출 신호를 인식하면, 청소 로봇은 수행 중인 동작을 중지(4110)하고, 추후 다시 재개하기 위해 동작에 관한 처리 결과 등을 저장할 수 있다.

한편, 호출 신호를 인식하면, 청소 로봇은 사용자에게 다가가 음성 명령을 입력 받아야 하므로, 사용자 위치의 식별이 필요하다. 이때, 청소 로봇은 어레이 형태로 배열된 음성 인식부를 이용하여 사용자의 음성을 인식함으로써, 사용자의 위치를 파악할 수 있다. 또 다른 예로, 청소 로봇은 영상부를 통해 사용자의 모션을 인식하여 사용자의 위치를 파악할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 전술한 바와 같이 사물 인터넷 기기의 안테나를 통해 방사되는 신호의 세기를 기초로 사용자의 위치를 파악할 수 있는 등, 기 공지된 다양한 방법을 통해 사용자의 위치를 파악할 수 있다.

이에 따라, 청소 로봇은 사용자의 음성을 인식할 수 있는 위치로 회전 및 이동할 수 있다(4120). 사용자의 음성을 인식할 수 있는 위치에 도달하면, 청소 로봇은 스피커를 통해 음성 명령을 입력할 것을 요청하는 내용의 음성을 송출하거나 또는 디스플레이를 통해 음성 명령을 입력할 것을 요청하는 팝업 메시지를 표시할 수 있다.

청소 로봇은 음성인식 모듈을 통해 사용자의 음성 명령을 입력 받을 수 있다(4130). 이때, 청소 로봇은 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 사용자의 음성 명령에 대응하는 음성 인식 결과를 도출하거나 또는 외부 서버에 음성 명령을 전달하고, 사용자의 음성 명령에 대응하는 음성 인식 결과를 전달 받을 수 있다.

이때, 청소 로봇은 음성 인식 결과에 대응하는 서비스를 사용할 권한이 사용자에게 있는지 여부를 판단하기 위해 보안 인증을 수행할 수 있다(4140). 이때, 청소 로봇은 사용자 별로 서비스 사용 권한을 설정해놓음으로써, 불특정 다수인이 개인적인 서비스를 제공하는 것을 방지할 뿐만 아니라, 무분별하게 개인정보를 열람하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 음성 명령을 통해 사용자 단말에 저장된 개인 일정 등의 제공을 원하는 경우, 청소 로봇은 사용자가 개인 일정의 열람에 관한 사용 권한이 있는지 보안 인증을 수행함으로써, 프라이버시를 보호할 수 있다.

사용자에게 사용권한이 있는 것으로 판단되면(4150), 청소 로봇은 음성 명령에 대응하는 동작을 수행하여 사용자에게 서비스를 제공할 수 있다(4180). 이때, 청소 로봇은 도 44에 도시된 바와 같이, 청소 로봇을 통한 서비스뿐만 아니라, 홈 네트워크 망을 통해 연결된 사물 인터넷 기기를 통한 서비스의 제공도 가능하다. 동작 수행이 완료되면, 청소 로봇은 이전에 중지하였던 동작을 다시 수행할 수 있다(4190).

한편, 사용자에게 사용권한이 없는 것으로 판단되면(4160), 청소 로봇은 등록 절차를 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용권한이 등록되면, 청소 로봇은 음성 명령에 대응하는 동작을 수행하여 사용자에게 서비스를 제공할 수 있다. 한편, 사용권한이 등록되지 않으면, 청소 로봇은 음성 명령에 대응하는 서비스를 제공하지 않고, 이전에 중지하였던 동작을 다시 수행할 수 있다(4170).

이하에서는 사용자의 생체정보에 따라 사용자의 상태를 판단하고, 판단 결과에 대응하는 프로세스를 수행하는 청소 로봇에 대해 설명하도록 한다.

도 45는 일 실시예에 따른 사용자의 생체정보를 기초로 사용자의 상태를 판단하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 46은 일 실시예에 따른 어레이 형태로 배열된 음성 인식부를 통해 사용자의 음성 명령을 입력 받는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇(1l)은 디스플레이(42), 입력부(43), 통신부(52), 영상부(74), 음성인식 모듈(76), 스피커(63), 제1 메모리(82), 센서 모듈(84), 제어부(85), 3D 센서(86), 및 구동 모터(100)를 포함한다. 여기서, 통신부(52), 음성인식 모듈(76), 제1 메모리(82), 센서 모듈(84), 및 제어부(85)는 청소 로봇(1l)에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있으며, 프로세서에 의해 동작될 수 있다. 다만, 청소 로봇(1l)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다.

한편, 음성인식 모듈(76)은 음성 인식부(62), 모듈 제어부(78), 및 제2 메모리(83)를 포함할 수 있다. 여기서, 음성 인식부(62)는 전술한 바와 같이 어레이 형태로 배열된 마이크로폰을 통해 구현될 수 있다. 이에 따라, 음성 인식부(62)는 음성이 발생된 지점을 식별할 수 있다. 구체적인 예로, 도 46을 참조하면, 청소 로봇(1l)의 일 측면에는 어레이 형태로 배열된 마이크로폰(m)이 장착될 수 있다. 이에 따라, 어레이 형태로 배열된 마이크로폰(m)은 음성을 입력 받을 때 음성이 입력되는 방향을 파악할 수 있고, 이를 기초로 음성이 발생된 지점을 식별할 수 있다.

여기서, 모듈 제어부(78)는 음성인식 모듈(76)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 모듈 제어부(78)에 관한 일반적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

한편, 모듈 제어부(78)는 음성 인식부(62)를 통해 입력 받은 사용자의 음성을 분석하여 이상 징후를 감지할 수 있다. 예를 들어, 모듈 제어부(78)는 사용자의 음성을 분석하여 위급 상황에 있는지, 도움을 청하는지, 비명소리인지 등을 판단할 수 있다. 여기서, 모듈 제어부(78)의 제2 메모리(83)에는 사용자의 음성이 녹음되어 있거나, 일반적으로 사용자가 위급 상황일 때 변화하는 음성 패턴에 관한 데이터가 저장된다. 이에 따라, 모듈 제어부(78)는 외부 서버와 연동하지 않아도, 사용자에게 이상 징후가 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다. 이외에도, 모듈 제어부(78)는 음성인식 서버를 통해 음성에 관한 분석 결과를 도출하여 이상 징후를 감지할 수 있는 등 제한은 없다.

사용자에게 이상 징후가 감지되면, 제어부(85)는 구동 모터(100)의 동작을 제어하여 사용자가 위치한 것으로 식별된 지점으로 청소 로봇이 이동하게끔 한다. 제어부(85)에 관한 동작은 후술하도록 한다.

한편, 센서 모듈(84)은 사용자의 생체정보를 획득할 수 있다. 여기서, 센서 모듈(84)은 사용자의 심박, 체온, 움직임 등 사용자의 생체와 관련된 각종 정보를 획득할 수 있는 적어도 하나의 센서와 전술한 센서들의 동작을 제어하는 MCU와 같은 프로세서로 구성될 수 있다. 센서 모듈(84)은 사용자의 생체정보를 획득하여, 제어부(85)에 전달할 수 있다.

한편, 통신부(52)는 통신망을 통해 외부 기기와 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(52)의 구성에 관한 일반적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

입력부(43)는 사용자로부터 청소 로봇과 관련된 각종 제어명령을 입력 받을 수 있다. 여기서, 입력부(43)는 청소 로봇의 일 면에 다이얼 형태로 마련될 수 있다. 또는 디스플레이(42)가 터치 스크린 타입으로 구현된 경우, 디스플레이(42)가 입력부(43)의 역할을 수행할 수도 있다.

한편, 청소 로봇(1l)에는 제1 메모리(82)가 마련될 수 있다. 여기서, 제1 메모리(82)는 제2 메모리(83)와 함께 하나의 메모리로 구현될 수도 있는 등 제한은 없다.

제1 메모리(82)에는 생체정보에 따라 사용자의 상태 정도를 판단하기 위한 데이터가 저장된다. 예를 들어, 제1 메모리(82)에는 센서 모듈(84)을 통해 평상시 획득된 사용자의 생체정보가 저장될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 메모리(82)에는 나이 별 또는 연령대 별 평균 상태정보가 저장될 수 있다. 이때, 제1 메모리(82)에는 전술한 입력부(43)를 통해 사용자로부터 입력 받은 사용자의 연령정보도 저장될 수 있다. 이외에도, 제1 메모리(82)에는 사용자의 상태 정도를 판단하기 위해 필요한 각종 데이터가 저장된다.

또한, 제1 메모리(82)에는 상태 정도에 따른 대처 방안이 저장된다. 여기서, 대처 방안은 사용자의 상태 정도에 따라 청소 로봇(1l)의 수행 동작, 및 홈 네트워크를 통해 연결된 적어도 하나의 사물 인터넷 기기의 동작 중 적어도 하나를 이용한 대처 방안을 의미한다.

제어부(85)는 청소 로봇(1l)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 청소 로봇(1l) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 디스플레이(42), 스피커(63) 등 청소 로봇(1)에 모든 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(85)는 청소 로봇(1l)의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 제어부(85)는 사용자의 생체정보를 이용하여 사용자의 상태 정도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(85)는 제1 메모리(82)에 저장된 평상시 사용자의 생체정보와 센서 모듈(84)을 통해 획득한 사용자의 생체정보를 비교하고, 변화 정도에 따라 사용자의 상태 정도를 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(85)는 획득한 사용자의 생체정보가 일반적인 사용자와 비교하여 변화 정도에 따라 사용자의 상태 정도를 단계적으로 판단할 수 있다.

제1 메모리(82)에는 전술한 바와 같이, 나이 별 또는, 연령대 별 상태정보가 저장될 수 있다. 또한, 청소 로봇(1l)은 입력부(43)를 통해 사용자의 나이를 입력 받을 수 있다. 이에 따라, 제어부(85)는 나이 별 상태정보와 센서 모듈을 통해 획득한 상태정보를 비교하여, 사용자의 상태 정도를 판단할 수 있다.

또한, 제1 메모리(82)에는 사용자가 입력한 생체 이력정보가 저장될 수 있다. 여기서, 생체정보는 사용자 개개인 마다 가지고 있는 지병, 특이사항, 병력 등에 관한 정보를 의미한다. 일 실시예로, 사용자는 입력부(42) 또는 사용자 단말에 설치된 어플리케이션을 통해 자신의 생체 이력정보를 입력할 수 있다.

제어부(85)는 판단한 상태 정도에 따라 대응되는 대처 방안을 기초로 청소 로봇(1l) 내 기기를 제어할 수 있다. 실시예에 따른 제어부(85)는 상태 정도에 따라 대처 방안을 단계적으로 설정함으로써, 현재 사용자에게 적합한 대처를 제공하여 위기 상황을 모면할 수 있다.

예를 들어, 상태 정도에 관한 판단 결과 사용자의 신체에 변화가 감지되면, 제어부(85)는 스피커(63)를 제어하여 사용자에게 현재 상태가 어떠한지를 물어보는 음성을 송출할 수 있다. 이에 따라, 제어부(85)는 음성 인식부(62)를 통해 입력되는 사용자의 음성에 관한 인식 결과를 기초로 제1 메모리(82)에 저장된 대처 방안 중에서 어느 하나를 선택하고, 선택한 대처 방안에 따라 청소 로봇(1l)의 동작을 제어할 수 있다.

또는, 제어부(85)는 상태 정도에 관한 판단 결과에 따라 대처 방안을 선택하고, 선택한 대처 방안에 따라 청소 로봇(1l)의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예로, 상태 정도에 관한 판단 결과 사용자의 상태가 미리 설정된 수준을 어느 정도 초과하는 지에 따라, 제어부(85)는 통신부(52)를 통해 홈 네트워크 서버와 연동하여, 실내에 존재하는 다양한 사물 인터넷 기기의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 사용자의 체온이 미리 설정된 제1 수준을 초과하면, 제어부(85)는 홈 네트워크 서버와 연동하여 에어컨을 켜고, 에어컨을 통해 적합한 온도의 바람을 송출하게 한다. 또 다른 예로, 사용자의 체온이 미리 설정된 제2 수준을 초과하면, 제어부(85)는 홈 네트워크 서버와 연동하여 조명의 온/오프를 제어할 수 있으며, 사이렌을 통해 위급상황임을 외부에 알림으로써 도움을 요청할 수 있다. 또 다른 예로, 사용자의 체온이 미리 설정된 제3 수준을 초과하면, 제어부(85)는 미리 설정된 연락처를 통해 전화 연결을 시도하거나, SMS 메시지, 또는 인스턴트 메시지를 전달할 수 있다.

또는, 사용자의 체온이 미리 설정된 제4 수준을 초과하면, 제어부(85)는 전술한 동작을 전부 수행할 수도 있는 등, 제1 메모리(82)에 저장된 대응방안에 따라 자유롭게 대처가 가능하다. 여기서, 대응방안은 사용자 또는 청소 로봇(1l)의 설계시 미리 설정될 수 있다. 또한, 대응방안은 통신부(52)를 통해 업데이트될 수 있다.

한편, 제어부(85)는 이상 징후가 감지되지 않아도, 미리 설정된 주기에 따라 센서 모듈(84)을 제어하여 사용자의 생체정보를 주기적으로 획득할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 주기는 청소 로봇(1l)을 설계할 때 또는 사용자에 의해 설정될 수 있다.

제어부(85)는 영상부(74) 또는 3D 센서(86)와 같이 사용자를 감지할 수 있는 각종 장치를 이용하여 사용자의 위치를 인식하고, 사용자가 위치한 지점 근처로 이동하게끔 구동 모터를 제어할 수 있다. 이에 따라, 제어부(85)는 센서 모듈(84)을 통해 획득한 생체정보로부터 사용자의 상태를 판단하고, 상태가 정상인 것으로 판단되면 획득한 생체정보 및 획득한 시간정보를 메모리에 저장할 수 있다.

일 실시예로, 제어부(85)는 획득한 생체정보에 획득할 때의 시간정보를 매핑하여 로그 데이터(log data)로 생성하여 메모리에 저장할 수 있다. 한편, 로그 데이터는 제1 메모리(82)에만 저장되는 것은 아니고, 외부 서버에 저장될 수도 있는 등 제한은 없다.

이하에서는 사용자의 상태 정도에 따라 대처 방안이 설정된 청소 로봇의 동작 흐름에 대해서 간략하게 설명하도록 한다.

도 47은 일 실시예에 따른 사용자의 생체정보를 기초로 판단한 사용자의 상태에 따라 동작하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

도 47를 참조하면, 청소 로봇은 사용자의 음성으로부터 이상 징후를 감지할 수 있다(4600). 예를 들어, 청소 로봇은 메모리에 저장된 평상시 사용자의 음성과 어레이 형태로 구현된 마이크를 통해 입력되는 사용자의 음성을 비교하여, 음성 파형의 심한 변화가 생기는 경우 이상 징후의 발생을 감지할 수 있다. 또는, 평균적으로 이상 징후가 발생될 때의 음성 파형에 관한 정보를 메모리에 저장해놓고 있어, 청소 로봇은 메모리에 저장된 전술한 정보를 기초로 이상 징후의 발생을 감지할 수 있다.

일 실시예로, 메모리에는 갑작스러운 음성, 도움을 청할 때의 음성 파형에 관한 정보가 저장될 수 있다. 즉, 메모리에는 사용자로부터 이상 징후가 발생되었을 때의 음성 파형의 주요 특징에 관한 정보가 저장될 수 있다. 이외에도, 메모리에는 음성으로부터 도출할 수 있는 다양한 특징에 관한 정보가 저장될 수 있으며, 파형의 형태로만 제한되는 것은 아니다.

또한, 청소 로봇은 어레이 형태로 구현된 마이크로폰을 통해 입력되는 음성의 방향정보를 파악할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 사용자의 음성이 발생된 지점을 파악하고, 구동 모터 및 바퀴를 이용하여 파악한 지점으로 이동할 수 있다.

이에 따라, 청소 로봇은 센서 모듈을 통해 사용자의 생체정보를 획득할 수 있다(4610). 여기서 생체정보는 사용자의 심박, 혈당, 체온 등과 같이 사용자의 신체상태를 파악할 수 있는 다양한 정보를 포함한다. 센서 모듈은 사용자의 신체상태를 파악할 수 있는 심박 센서, 적외선 센서 등 기 공지된 다양한 센서, 및 전술한 센서를 제어할 수 있는 프로세서 등의 제어장치로 구성된다.

청소 로봇은 센서 모듈을 통해 획득한 사용자의 생체정보로부터 사용자의 상태 정도를 판단하고, 판단 결과에 따른 대처 방안을 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어할 수 있다(4620). 청소 로봇의 메모리 또는 외부 서버에는 사용자의 상태 정도에 관한 판단 결과에 대응하는 대처 방안이 저장될 수 있다. 메모리에 저장되어 있으면, 청소 로봇은 메모리에서 판단 결과에 대응하는 대처 방안을 검색하고, 검색 결과를 기초로 동작을 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 청소 로봇은 통신망을 통해 외부 서버에 접속하여, 판단 결과에 대응하는 대처 방안을 검색하고, 검색 결과를 기초로 동작을 수행할 수 있다.

또는, 사용자의 상태 정도에 관한 판단 결과에 대응하는 대처 방안 중 일부는 메모리에 다른 일부는 외부 서버에 저장될 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 메모리에 저장된 정보를 검색하여, 판단 결과에 대응하는 대처 방안이 존재하지 않으면 외부 서버에 접속할 수도 있는 등 제한은 없다.

이하에서는 미리 설정된 주기에 따라 사용자의 상태를 확인하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

도 48은 일 실시예에 따른 설정된 탐색 시간에 따라 사용자의 상태를 판단하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이고, 도 49 및 도 50은 서로 다른 실시예에 따른 사용자가 위급한 상황에 처해있을 때, 홈 네트워크 망을 통한 대처 방안을 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇은 사용자로부터 사용자 상태의 탐색시간을 설정 받을 수 있다(4700). 예를 들어, 청소 로봇은 입력부, 또는 터치 스크린 타입으로 구현된 디스플레이를 통해 탐색시간을 입력 받을 수 있다. 또 다른 예로, 청소 로봇은 통신망을 통해 사용자 단말로부터 탐색시간을 입력 받을 수 있는 등, 탐색시간을 입력 받는 방법은 제한이 없다. 이때, 탐색시간은 1시, 2시 30분 등과 같이 특정시간대로 설정되거나 또는 30분 마다, 2시간 마다 등과 같이 특정 주기로 설정될 수 있다.

청소 로봇은 3D 센서, 영상부 등과 같이 사용자를 감지할 수 있는 장치를 이용하여 사용자의 위치를 인지하고, 사용자가 위치한 지점으로 이동할 수 있다(4710). 이에 따라, 청소 로봇은 센서 모듈을 통해 사용자의 생체정보를 획득하고, 획득한 생체정보를 기초로 사용자의 상태 정도를 판단할 수 있다(4720).

청소 로봇은 판단 결과에 기초하여 사용자의 상태에 이상이 있는지 여부를 결정할 수 있다(4730). 판단 결과 정상으로 판단되면, 청소 로봇은 획득한 생체정보와 생체정보를 획득할 때의 시간정보를 저장할 수 있다(4740). 이때, 청소 로봇은 내장된 메모리에 저장하거나 또는 외부 서버에 저장하는 등 제한이 없다. 한편, 청소 로봇은 생체정보와 시간정보를 로그 데이터로 저장할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

판단 결과 이상이 있는 것으로 판단되면, 청소 로봇은 스피커를 통해 현재 상태가 어떠한 지에 대한 질문을 음성으로 송출할 수 있다(4750). 이에 따라, 청소 로봇은 질문에 대한 사용자의 응답 여하에 따라, 즉 사용자의 반응 여부에 따라 대처 방안을 달리 할 수 있다(4780). 사용자의 반응이 있으면, 청소 로봇은 상황이 심각하지 않은 것으로 판단한다. 이에 따라, 청소 로봇은 사용자의 생체 이력정보를 파악한 결과 지병이 있는 것으로 판단되면, 미리 설정된 연락처로 주치의와의 전화연결 또는 메시지 전달을 수행할 수 있다(4790).

이외에도, 도 49를 참조하면, 청소 로봇은 홈 네트워크의 게이트웨이 서버를 통해 조명의 온/오프를 제어하거나, 사이렌을 동작시키거나, 또는 에어컨과 같은 실내에 존재하는 사물 인터넷 기기의 동작을 제어할 수 있는 등, 제한은 없다.

또 다른 예로, 청소 로봇은 음성인식 모듈을 통해 사용자의 음성을 인식하고, 인식 결과에 대응하는 서비스를 제공할 수도 있다. 일 실시예로, 사용자의 체온이 미리 설정된 수준을 초과하여 이상이 있는 것으로 판단되었으나, 사용자가 반응이 있는 경우, 청소 로봇은 홈 네트워크의 게이트웨이 서버를 통해 에어컨을 켤 수 있다.

또는, 청소 로봇은 사용자의 상태 정도에 따른 판단 결과를 기초로 사용자가 취하여야 하는 행동을 알릴 수 있다. 예를 들어, 사용자의 체온이 미리 설정된 수준을 초과하여 이상이 있는 것으로 판단되며, 실내 온도가 적정 수준인 것으로 판단되면, 청소 로봇은 사용자가 감기 등으로 인해 열이 나는 것으로 결정할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 스피커를 통해 '얼음 찜질이 필요합니다' 등의 대처방안을 송출할 수 있다.

한편, 사용자의 반응이 없는 경우, 청소 로봇은 사용자의 상태 정도에 따라 대응을 할 수 있다(4800). 사용자의 상태 정도가 평상시의 상태에 비해 차이가 심한 것으로 판단되면, 청소 로봇은 청소 로봇 자체 및 실내의 복수의 사물 인터넷 기기의 동작만으로 상태를 호전시킬 수 없는 것으로 판단하고, 외부로 도움을 요청할 수 있다.

예를 들어, 청소 로봇은 내장된 메모리 또는 외부 서버에 저장된 비상 연락망 등을 이용하여 전화연결을 시도하거나 또는 메시지를 전달할 수 있다. 또 다른 예로, 청소 로봇은 전등의 온/오프를 제어하거나, 사이렌을 키거나, 또는 경비실로 비상신호를 전달하여 위급 상황임을 외부에 알릴 수 있다.

또한, 청소 로봇은 외부에서의 접근이 용이하도록, 홈 네트워크의 게이트 서버와 연동하여, 현관문의 도어락을 해제할 수 있는 등, 기 설정된 대처방안에 따라 동작할 수 있다.

전술한 다양한 대처방안은 미리 설정되어 청소 로봇의 메모리 또는 외부 서버에 저장될 수 있고, 청소 로봇은 이를 이용하여 대처방안에 따라 동작을 수행할 수 있다.

또한, 청소 로봇의 메모리 또는 외부 서버에는 사용자의 상태에 따른 감정 분석결과 및 이에 따른 대처방안도 저장될 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 사용자의 감정 분석결과를 이용하여 사용자의 증상을 완화시키는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇은 사용자의 생체정보 및 사용자의 음성 중 적어도 하나를 외부 서버에 전송하여, 이에 따른 분석 결과 및 대처방안을 전달받을 수 있다.

일 예로, 판단 결과 사용자의 감정상태가 격양되어 있는 것으로 판단되면, 청소 로봇은 홈 네트워크의 게이트웨이 서버를 통해 사물 인터넷 기기와 연동하여, 실내의 온도, 조도, 습도 등을 조절할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 게이트웨이 서버를 통해 웹 서버에 접속하여 사용자의 감정 상태에 적합한 음악의 스트리밍 서비스를 지원하거나, 또는 사용자와의 대화를 진행할 수도 있는 등 다양한 대처방안에 따라 동작할 수 있다.

또 다른 예로, 사용자의 이력정보를 기초로 정신 질환이 있는 것으로 판단되면, 청소 로봇은 미리 설정된 연락처, 예를 들어 보호자와의 전화 연결을 하거나 또는 보호자에게 메시지를 전달할 수 있다.

한편, 실시예에 따른 청소 로봇은 사용자의 상태를 판단하여, 판단 결과에 기초한 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 멀티미디어 서비스를 제공할 수도 있다.

이하에서는 청소 기능 외에 다양한 멀티미디어 기능을 지원하는 청소 로봇에 관해 살펴보도록 한다.

도 51은 일 실시예에 따른 멀티미디어 서비스를 제공하는 청소 로봇의 제어 블록도를 도시한 도면이고, 도 52는 일 실시예에 따른 비행체를 통해 사용자를 추종하여 영상정보를 획득하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 53은 일 실시예에 따른 사용자의 위험발생 가능성을 감지하여 이에 대응하는 프로세스를 처리하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 54는 일 실시예에 따른 빔 프로젝터를 통해 다양한 종류의 영상을 표시하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 55는 일 실시예에 따른 특정 지역 또는 방까지의 경로를 제공하는 청소 로봇을 설명하기 위한 도면이다.

청소 로봇(1m)은 입력부(43), 통신부(52), 영상부(74), SLAM 모듈(53), 메모리(59), 음성인식 모듈(76), 비행체(68), 비행체 충전스테이션(69), 디스플레이(42), 스피커(63), 및 제어부(87)를 포함할 수 있다. 여기서, 전술한 구성 요소들 중 적어도 하나는 청소 로봇(1m)에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있으나, 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다.

입력부(43)는 사용자로부터 청소 로봇(1m)과 관련된 각종 제어 명령뿐만 아니라, 청소 로봇(1m)과 연동되는 다양한 사물 인터넷 기기에 관한 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(43)는 사용자로부터 영상정보를 획득하고자 하는 대상체를 입력 받을 수 있다.

일 실시예로, 디스플레이(42)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 디스플레이(42)가 입력부(43)의 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 영상부(74)를 통해 획득한 영상정보에서 사용자는 촬영하고자 하는 대상체를 터치 하거나 또는 경계선을 그릴 수 있다. 한편 후술할 바와 같이, 대상체는 입력부(43) 외에도 통신부(52)를 통해 접속한 사용자 단말에 의해 선택될 수도 있다.

통신부(52)에 관한 일반적인 설명은 전술한 바와 동일하므로, 통신부(52)의 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 통신부(52)는 통신망을 통해 실내에 위치한 사물 인터넷 기기에 데이터를 주고 받거나 또는 외부에 위치한 사용자 단말에 데이터를 주고 받을 수 있다.

예를 들어, 전술한 바와 같이 사용자 단말에는 청소 로봇(1m)과 관련된 각종 서비스를 제공하는 어플리케이션이 설치될 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말은 어플리케이션을 통해 청소 로봇(1m)이 획득한 영상정보를 표시할 수 있고, 영상정보에서 사용자가 추종하고자 하는 대상체를 선택할 수 있는 유저 인터페이스(User Interface, UI)를 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 유저 인터페이스를 통해 대상체를 선택할 수 있으며, 사용자 단말은 통신망을 통해 선택된 대상체에 관한 정보를 통신부로 전달할 수 있다. 그러면, 청소 로봇(1m)은 선택된 대상체에 관한 정보를 파악할 수 있다.

영상부(74)는 대상체에 관한 영상정보를 획득할 수 있다. 영상부(74)에 관한 일반적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

영상부(74)는 추적 알고리즘을 이용하여 영상정보 내에 포함된 대상체를 추적할 수 있다. 여기서, 추적 알고리즘은 영상정보에서 영상처리를 통해 특정 대상체를 추적하는 기술을 의미한다. 추적 알고리즘은 기 공지된 다양한 기술을 통해 구현될 수 있다. 영상부(74)는 전술한 바와 같이, 비행체 또는 막대 등에 장착되어 렌즈가 대상체의 움직임을 추종하도록 구현될 수 있다.

예를 들어, 도 52를 참조하면, 영상부(74)는 비행체에 장착될 수 있다. 이에 따라, 비행체는 사용자(u)를 추종하여 영상정보를 획득하고, 이를 청소 로봇에 전달할 수 있다. 그러면, 통신부(52)는 홈 네트워크의 게이트웨이 서버를 통해 사용자 단말에 영상정보를 전달할 수 있다.

한편, 청소 로봇(1m)에는 음성인식 모듈(76)이 마련될 수 있다. 음성인식 모듈(76)에 관한 구체적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.

음성인식 모듈(76)은 음성 인식부(62)를 통해 사용자로부터 선택된 대상체의 음성을 입력 받을 수 있다. 이에 따라, 음성인식 모듈(76)은 전술한 바와 같이 메모리 또는 음성인식 서버를 통해 입력 받은 음성에 관한 음성인식 결과를 도출할 수 있다.

제어부(87)는 청소 로봇(1m)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(87)에 관한 일반적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다. 예를 들어, 제어부(87)는 제어신호를 통해 비행체 또는 막대에 내장된 모터를 제어하여 영상부(74)가 대상체의 움직임을 추종하도록 할 수 있다.

또한, 제어부(87)는 청소 로봇(1m)의 동작을 제어하여 대상체의 움직임에 따라 발생되는 상황에 대응하는 프로세스를 수행할 수 있다. 이하에서는 대상체의 일 예 중 하나로써, 대상체가 사람인 경우에 대해서 설명하도록 한다.

대상체가 움직임에 따라 집안이 오염될 수 있다. 제어부(87)는 영상정보로부터 대상체의 움직임에 따라 발생되는 오염을 감지하고, 청소 로봇(1m)의 동작을 제어하여 이에 적합한 청소를 수행할 수 있다.

예를 들어, 대상체가 움직임에 따라 컵 안에 있던 음료수가 쏟아질 수 있다. 그러면, 제어부(87)는 습식 청소모드에 따라 습식 청소헤드를 이용하여 영상정보로부터 감지된 오염된 영역에 대해 청소를 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 대상체의 움직임에 따라 책장 등에 존재하던 먼지가 바닥으로 쏟아질 수 있다. 그러면, 제어부(87)는 건식 청소모드에 따라 건식 청소헤드를 이용하여 영상정보로부터 감지된 오염된 영역에 대해 청소를 수행할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 청소 로봇(1m)은 멀티미디어 기능뿐만 아니라, 청소 로봇(1m) 자체의 본연의 기능인 청소 기능을 함께 제공할 수 있다.

또는, 대상체가 위험지역으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 대상체가 유아에 해당하는 경우, 부엌, 창가 등이 위험지역으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 제어부(87)는 청소 로봇(1m) 내 기기를 제어하여 유아에게 경고 조치를 수행하거나 또는 대응 조치를 수행할 수 있다.

일 실시예로, 도 52에 도시된 바와 같이, 유아가 창가로 접근하는 경우, 제어부(87)는 스피커(63)를 통해 유아(u)에게 경고 메시지를 송출할 수 있다. 또는, 제어부(87)는 통신부(52)를 통해 사물 인터넷 기기에 장착된 스피커 등을 통해 경고 메시지를 송출할 수도 있다. 또 다른 실시예로, 제어부(87)는 통신부(52)를 통해 외부에 위치한 사용자 단말로, 전화 연결을 수행하거나 또는 메시지를 전달할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 긴급 상황을 파악함으로써 빠른 조치를 취할 수 있다.

또 다른 예로, 제어부(87)는 영상정보에서 추적중인 대상체의 음성에 관한 인식 결과에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 인식 결과 대상체가 특정 프로그램의 시청을 원하는 것으로 판단되면, 제어부(87)는 홈 네트워크의 게이트웨이 서버를 통해 TV을 켜고, 통신망에 접속하여 전술한 특정 프로그램을 다운 받도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(87)는 청소 로봇(1m)의 디스플레이(43), 사물 인터넷 기기의 디스플레이, 또는 도 54에 도시된 바와 같이 청소 로봇(1m)의 빔 프로젝터 등 각종 정보를 표시할 수 있는 장치를 통해 전술한 프로그램을 표시할 수 있다.

이외에도, 제어부(87)는 청소 로봇(1m)의 스피커(63) 또는 사물 인터넷 기기의 스피커를 통해 음원 스트리밍 서비스를 지원하거나, 청소 로봇(1m) 또는 사물 인터넷 기기에 내장된 TTS(Text To Speech) 기능을 통해 책 읽어주기 서비스를 지원할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 청소 로봇(1m)은 단순히 청소 기능만을 지원하는 것이 아니고, 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다.

또 다른 예로, 대상체는 시각 장애인으로써, 도 55에 도시된 바와 같이, 음성을 통해 화장실까지의 경로를 알려줄 것을 요청할 수 있다. 그러면, 제어부(87)는 SLAM 모듈(53)을 통해 파악한 지도정보와 영상부(74)를 통해 추종 중인 대상체의 위치를 조합하여, 스피커(63)를 통해 화장실까지의 경로를 제공할 수 있다. 여기서, 각 상황에 따른 프로세스는 프로그램 또는 알고리즘으로 구현되어 청소 로봇(1m)의 메모리(59) 또는 외부 서버에 저장된다.

이하에서는 실시예에 따른 청소 로봇의 동작 흐름에 대해서 살펴보도록 한다.

도 56은 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 대상체를 추종하여 영상정보를 획득하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

청소 로봇은 입력부 또는 통신망을 통해 추종하고자 하는 대상체에 관한 정보를 사용자로부터 전달 받을 수 있다(5500). 예를 들어, 청소 로봇은 청소 로봇의 디스플레이를 통해 또는 통신망을 통해 연결된 외부에 위치한 사용자 단말, 또는 사물 인터넷 기기의 디스플레이를 통해 영상정보를 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이에서 다양한 방법을 통해 추종하고자 하는 대상체를 선택할 수 있다. 이때, 청소 로봇은 입력부 또는 통신망을 통해 선택된 대상체의 연령, 또는 병력 등과 같이 대상체에 이력정보를 사용자로부터 전달 받을 수 있다.

한편, 대상체를 추종하여 영상정보를 획득한 이력이 있으면, 청소 로봇은 이를 저장함으로써, 사용자가 다시 대상체를 선택할 때 구체적인 정보를 입력할 필요가 없도록 할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇에는 대상체에 관한 영상이 기 저장되어 있을 수 있으며, 사용자는 대상체에 관한 이름, 명칭 등을 설정할 수 있고, 대상체에 이력 정보를 함께 설정할 수 있다. 이에 따라, 청소 로봇은 전술한 디스플레이 중 적어도 하나를 통해 대상체 리스트를 표시할 수 있다. 그러면, 사용자는 영상정보 내에서 대상체를 선택할 필요 없이, 대상체 리스트 중에서 추종하고자 하는 대상체를 선택함으로써, 보다 간편하게 대상체를 선택할 수 있다.

청소 로봇은 선택된 대상체를 추종하여 대상체가 포함된 영상정보를 획득할 수 있다(5510). 청소 로봇은 대상체의 움직임을 추종하도록 영상부 예를 들어, 카메라의 좌/우, 상/하, 높이를 조절할 수 있다.

청소 로봇은 통신망을 통해 대상체를 추종하여 획득한 영상정보를 사용자 단말에 전달할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 외부에 위치하더라도 대상체에 관한 영상정보를 전달 받을 수 있다. 특히, 대상체가 유아인 경우, 사용자가 외부에 위치하더라도 유아를 확인함으로써, 불상사를 미연에 방지할 수 있다.

예를 들어, 청소 로봇은 영상부가 장착된 비행체를 제어하여 유아를 추적함으로써, 유아에 관한 영상정보를 획득할 수 있다. 청소 로봇은 비행체로부터 영상정보를 전달 받아, 이를 사용자 단말에 전달할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 사용자 단말을 통해 영상정보를 확인함으로써, 혹시 모를 위험에 대비할 수 있다. 또한, 유아를 실내에 혼자 남겨두었을 때의 불안감의 해소도 가능하다.

또한, 청소 로봇은 영상정보로부터 대상체의 움직임을 감지하고, 이를 기초로 발생되는 상황에 대한 대처 동작을 수행할 수 있다(5520). 예를 들어, 청소 로봇은 대상체의 이력 정보를 기초로 대상체의 움직임에 따라 문제가 발생할 가능성이 있는 것으로 판단되면, 이에 대응하는 대처 방안에 따라 동작할 수 있다.

일 예로, 대상체의 이력정보에 따라 대처 방안은 달라질 수 있다. 예를 들어, 대상체가 N세 이하의 유아인 경우, 청소 로봇은 메모리에 저장된 실내의 지도정보를 이용하여 대상체가 부엌으로 이동 중인 것으로 판단되면, 스피커를 통한 경고 음성 송출, 미리 설정된 연락처로 전화연결, 메시지 전달, 및 사물 인터넷 기기를 통한 외부 도움 요청 등의 동작을 수행할 수 있다. 여기서, N 은 13세 이하로 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 유아가 위험한 지역으로 이동하는 경우, 청소 로봇은 스피커를 통해 '위험합니다. 조심하세요' 등이 경고 음성을 송출할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 영상정보 및 음성인식 모듈을 통해 녹음한 유아의 음성을 스마트폰, 웨어러블 디바이스 등의 사용자 단말에 전달할 수 있다. 또한, 청소 로봇은 사물 인터넷 기기로써, 전등의 온/오프를 제어하여 외부에 위험을 알릴 수도 있는 등, 제한은 없다.

또 다른 예로, 이력정보에 대상체가 질환이 있는 것으로 설정되어 있는 경우, 청소 로봇은 영상정보로부터 대상체의 움직임이 정상적이지 않은 것으로 판단되면, 미리 설정된 연락처로 전화연결, 메시지 전달, 및 사물 인터넷 기기를 통한 외부 도움 요청 등의 동작을 수행할 수 있다. 즉, 청소 로봇은 이력정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 기초로 다양한 대처 방안에 따라 청소 로봇 내 기기를 제어하여, 대상체에게 적합한 조치를 취할 수 있다.

도 57은 일 실시예에 따른 대상체의 움직임에 따른 위험 발생 여부를 예상하여, 안전 서비스를 제공하는 청소 로봇의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

단계 5600, 및 단계 5610에 관한 설명은 전술한 단계 5500, 및 단계 5510과 각각 동일하므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

청소 로봇은 대상체의 움직임에 따른 위험발생 가능성을 판단할 수 있다(5620). 대상체의 움직임에 따른 판단 결과 위험발생 가능성이 없는 것으로 판단되면, 청소 로봇은 대상체의 음성을 인식할 수 있는 대기 상태로 전환될 수 있다(5630). 이에 따라, 대상체로부터 음성 명령이 발화되면, 청소 로봇은 이에 관한 인식 결과에 대응하는 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇은 전술한 바와 같은 다양한 멀티미디어 서비스 등의 제공이 가능하다.

한편, 예를 들어, 대상체가 성인인 경우, 청소 로봇은 대상체의 움직임의 변화가 일정하지 않는 등, 정상적인 상태로 볼 수 없는 경우에는 위험발생 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 대상체가 유아인 경우, 청소 로봇은 전술한 바와 같이 부엌, 창가 등 위험 지역으로 유아가 다가가는 경우에는 위험발생 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다.

이에 따라, 대상체의 움직임에 따라 위험발생 가능성이 있는 것으로 판단되면, 청소 로봇은 경고 및 대응 조치를 취할 수 있다(5650). 전술한 바와 같이 청소 로봇은 스피커를 통해 경고 메시지를 송출하거나, 기 설정된 연락처를 통해 전화연결 또는 메시지 전달을 수행하는 등 다양한 대응 조치를 수행할 수 있다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 명세서 전체에서 사용되는 "~부(unit)", "~기", "~블록(block)", "~부재(member)", "~모듈(module)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어를 의미할 수 있다. 그러나, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등은 접근할 수 있는 저장 매체에 저장되고 하나 또는 그 이상의 프로세서에 의하여 수행되는 구성일 수 있다.

Claims (77)

1. 서로 다른 기능을 지원하는 적어도 하나의 모듈이 통합된 모듈러;
   복수의 청소헤드가 미리 설정된 위치에 보관되는 청소헤드 보관함;
   상기 복수의 청소헤드가 보관된 미리 설정된 위치에 관한 정보를 저장하는 메모리; 및
   상기 모듈러의 동작을 제어하여, 청소 로봇 내 기기 및 사물인터넷 기기 중 적어도 하나를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
   상기 모듈러는,
   사용자의 존재, 사용자와 로봇 청소기의 거리, 사용자의 움직임, 사용자의 위치 및 주변 소음의 크기 중 적어도 하나를 검출하는 인식 모듈과, 로봇 팔을 제어하여 상기 로봇 팔에 상기 복수의 청소헤드 중 하나를 장착하는 그리퍼 모듈을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 복수의 청소헤드 중에서 청소 모드에 대응하는 청소헤드를 결정하고, 상기 메모리에 저장된 상기 복수의 청소헤드가 보관된 위치에 관한 정보에 기초하여 상기 결정된 청소헤드가 보관된 위치를 판단하고, 상기 로봇 팔을 제어하여 상기 판단된 위치에 보관된 청소 헤드를 상기 로봇 팔에 장착하고, 상기 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어하고,
   상기 인식 모듈 또는 상기 사물인터넷 기기에 의해 검출된 상기 사용자의 존재, 상기 사용자와 로봇 청소기의 거리, 상기 사용자의 움직임, 상기 사용자의 위치 및 상기 주변 소음 중 적어도 하나에 기초하여 청소 영역 및 정음 모드의 레벨 중 적어도 하나를 조절하고,
   상기 청소헤드 보관함은,
   상기 청소 로봇의 스테이션에 마련되거나 또는 미리 설정해놓은 위치에 마련되는 청소 로봇.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 모듈러는,
   통신망을 통해 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 연결을 지원하는 통신 모듈을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇이 지원하는 지원 사양, 청소 영역의 크기, 및 형태 중 적어도 하나를 기초로 상기 통신 모듈의 동작을 제어하여 공동 청소 수행을 제어하는 청소 로봇.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 모듈러는,
   실내 환경정보를 획득하는 센서 모듈을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 센서 모듈을 통해 획득한 실내 환경정보와 사용자가 설정한 실내 환경에 관한 희망정보를 기초로, 상기 청소 로봇 및 사물인터넷 기기 중 적어도 하나를 제어하여 실내 환경을 조절하는 청소 로봇.
6. 제1항에 있어서,
   상기 모듈러는,
   통신망을 통해 외부 기기와의 연결을 지원하는 통신 모듈, 및 영상정보를 획득하는 영상부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 통신 모듈을 통해 원격접속 요청을 수신하면, 상기 영상부를 제어하여 영상정보를 획득하는 청소 로봇.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 로봇 팔의 내부에는,
   상기 청소헤드로 물을 공급하는 물 공급 배관, 및 먼지를 흡입하는 흡입 유로가 마련되는 청소 로봇.
9. 제1항에 있어서,
   상기 로봇 팔의 내부에는,
   상기 청소헤드와의 결합을 유도하는 도킹부, 및 상기 청소헤드를 고정하는 전자석이 마련되는 청소 로봇.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 청소헤드 보관함에 장착된 적외선(Infrared Ray, IR) 센서를 이용하여 상기 청소헤드 보관함의 위치를 식별하는 청소 로봇.
14. 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 통신 연결을 수행하는 통신 모듈;
    상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇이 지원하는 지원 사양, 청소 영역의 크기, 및 형태 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과의 공동청소 방식을 결정하는 결정부;
    복수의 청소헤드가 미리 설정된 위치에 보관되는 청소헤드 보관함;
    상기 복수의 청소헤드가 보관된 미리 설정된 위치에 관한 정보를 저장하는 메모리;
    상기 복수의 청소헤드 중 하나가 장착되는 로봇 팔;
    사용자의 존재, 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 사용자의 움직임, 사용자의 위치 및 주변 소음의 크기 중 적어도 하나를 검출하는 인식 모듈을 포함하는 모듈러;
    및
    상기 결정한 공동 청소 방식을 기초로 상기 청소 로봇 및 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇을 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 청소헤드 중에서 청소 모드에 대응하는 청소헤드를 결정하고, 상기 메모리에 저장된 상기 복수의 청소헤드가 보관된 위치에 관한 정보에 기초하여 상기 결정된 청소헤드가 보관된 위치를 판단하고, 상기 로봇 팔을 제어하여 상기 판단된 위치에 보관된 청소 헤드를 상기 로봇 팔에 장착하고, 상기 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어하고,
    상기 인식 모듈 또는 사물인터넷 기기에 의해 검출된 상기 사용자의 존재, 상기 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 상기 사용자의 움직임, 상기 사용자의 위치 및 상기 주변 소음 중 적어도 하나에 기초하여 청소 영역 및 정음 모드의 레벨 중 적어도 하나를 조절하고,
    상기 청소헤드 보관함은,
    상기 청소 로봇의 스테이션에 마련되거나 또는 미리 설정해놓은 위치에 마련되는 청소 로봇.
15. 제14항에 있어서,
    상기 청소 로봇이 위치한 영역에 관한 지도 데이터를 저장하는 저장부;
    를 포함하는 청소 로봇.
16. 제14항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 동일한 영역을 함께 청소하는 군집 공동청소 방식, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 청소 영역을 구역 별로 나누어 청소하는 구역별 공동청소 방식, 및 상기 군집 공동청소 방식과 상기 구역별 공동청소 방식이 혼합된 다중패턴 공동청소 방식 중 어느 하나의 공동청소방식을 결정하는 청소 로봇.
17. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇으로부터 수신한 청소 상황정보에 포함된 환경정보 및 상태정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇 및 상기 청소 로봇의 동작 중 적어도 하나를 제어하는 청소 로봇.
18. 적어도 하나의 다른 청소 로봇에 청소 로봇의 지원 사양을 전송함에 대응하여, 상기 전송한 지원 사양을 수신한 청소 로봇으로부터 청소 방식 및 청소 영역을 수신하는 통신부;
    복수의 청소헤드가 미리 설정된 위치에 보관되는 청소헤드 보관함;
    상기 복수의 청소헤드가 보관된 미리 설정된 위치에 관한 정보를 저장하는 메모리;
    상기 복수의 청소헤드 중 하나가 장착되는 로봇 팔;
    사용자의 존재, 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 사용자의 움직임, 사용자의 위치 및 주변 소음의 크기 중 적어도 하나를 검출하는 인식 모듈을 포함하는 모듈러; 및
    상기 청소 로봇으로부터 수신한 청소 방식 및 청소 영역을 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 청소헤드 중에서 청소 모드에 대응하는 청소헤드를 결정하고, 상기 메모리에 저장된 상기 복수의 청소헤드가 보관된 위치에 관한 정보에 기초하여 상기 결정된 청소헤드가 보관된 위치를 판단하고, 상기 로봇 팔을 제어하여 상기 판단된 위치에 보관된 청소 헤드를 상기 로봇 팔에 장착하고, 상기 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어하고,
    상기 인식 모듈 또는 사물인터넷 기기에 의해 검출된 상기 사용자의 존재, 상기 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 상기 사용자의 움직임, 상기 사용자의 위치 및 상기 주변 소음 중 적어도 하나에 기초하여 청소 영역 및 정음 모드의 레벨 중 적어도 하나를 조절하고,
    상기 청소헤드 보관함은,
    상기 청소 로봇의 스테이션에 마련되거나 또는 미리 설정해놓은 위치에 마련되는 청소 로봇.
19. 제18항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 청소 영역의 환경정보 및 상기 청소 로봇의 상태정보를 전달하는 청소 로봇.
20. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 동일한 영역을 함께 청소하는 군집 공동청소 방식, 상기 적어도 하나의 다른 청소 로봇과 청소 영역을 구역 별로 나누어 청소하는 구역별 공동청소 방식, 및 상기 군집 공동청소 방식과 상기 구역별 공동청소 방식이 혼합된 다중패턴 공동청소 방식 중 어느 하나의 공동청소방식을 기초로 청소 로봇 내 기기를 제어하여 청소를 수행하는 청소 로봇.
21. 실내에 존재하는 적어도 하나의 사물 인터넷 기기, 및 센서 모듈 중 적어도 하나를 기초로 사용자를 감지하는 감지부;
    복수의 청소헤드가 미리 설정된 위치에 보관되는 청소헤드 보관함;
    상기 복수의 청소헤드가 보관된 미리 설정된 위치에 관한 정보를 저장하는 메모리;
    상기 복수의 청소헤드 중 하나가 장착되는 로봇 팔;
    사용자의 존재, 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 사용자의 움직임, 사용자의 위치 및 주변 소음의 크기 중 적어도 하나를 검출하는 인식 모듈을 포함하는 모듈러; 및
    상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 감지한 사용자의 상태에 기초하여 청소 수행을 제어하는 청소 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 청소헤드 중에서 청소 모드에 대응하는 청소헤드를 결정하고, 상기 메모리에 저장된 상기 복수의 청소헤드가 보관된 위치에 관한 정보에 기초하여 상기 결정된 청소헤드가 보관된 위치를 판단하고, 상기 로봇 팔을 제어하여 상기 판단된 위치에 보관된 청소 헤드를 상기 로봇 팔에 장착하고, 상기 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어하고,
    상기 인식 모듈 또는 상기 사물인터넷 기기에 의해 검출된 상기 사용자의 존재, 상기 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 상기 사용자의 움직임, 상기 사용자의 위치 및 상기 주변 소음 중 적어도 하나에 기초하여 청소 영역 및 정음 모드의 레벨 중 적어도 하나를 조절하고,
    상기 청소헤드 보관함은,
    상기 청소 로봇의 스테이션에 마련되거나 또는 미리 설정해놓은 위치에 마련되는 청소 로봇.
22. 제21항에 있어서,
    상기 청소 제어부는,
    상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 감지한 사용자의 행동에 기초하여 정음모드로 전환하거나, 청소 구역을 전환하는 청소 로봇.
23. 제21항에 있어서,
    상기 청소 제어부는,
    상기 감지한 사용자와의 거리가 미리 설정된 수준보다 가까운 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 사물 인터넷 기기 또는 센서부를 통해 감지한 사용자의 행동, 상기 사용자의 위치, 및 음성 인식부를 통해 입력 받은 상기 사용자의 음성, 및 주변 소음 중 적어도 하나를 기초로 청소 수행을 제어하는 청소 로봇.
24. 제23항에 있어서,
    상기 청소 제어부는,
    상기 음성 인식부를 통해 입력 받은 주변 소음의 크기에 따라 정음모드의 레벨을 조절하는 청소 로봇.
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58. 복수의 청소헤드가 보관된 미리 설정된 위치에 관한 정보를 저장하고;
    복수의 청소헤드 중에서 청소 모드에 대응하는 청소헤드를 결정하고;
    로봇 팔에 상기 결정한 청소헤드 간의 장착을 제어하고;
    상기 장착된 청소헤드를 이용하여 청소 수행을 제어하는; 것을 포함하고,
    상기 장착을 제어하는 것은,
    상기 저장된 상기 복수의 청소헤드가 보관된 위치에 관한 정보에 기초하여, 상기 복수의 청소헤드가 보관되는 청소헤드 보관함에서 상기 결정한 청소헤드가 보관된 위치를 식별하고, 상기 식별한 위치에 보관 중인 청소헤드와 상기 로봇 팔 간의 장착을 제어하는 것;을 포함하고,
    인식 모듈 또는 사물인터넷 기기에 의해 검출된 사용자의 존재, 사용자와 청소 로봇 간의 거리, 사용자의 움직임, 사용자의 위치 및 주변 소음 중 적어도 하나에 기초하여 청소 영역 및 정음 모드의 레벨 중 적어도 하나를 조절하는 것;을 더 포함하고,
    상기 청소헤드 보관함은,
    청소 로봇의 스테이션에 마련되거나 또는 미리 설정해놓은 위치에 마련되는 청소 로봇의 제어방법.
    
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