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KR20140066850A - 로봇청소시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

로봇청소시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20140066850A
KR20140066850A KR1020120133305A KR20120133305A KR20140066850A KR 20140066850 A KR20140066850 A KR 20140066850A KR 1020120133305 A KR1020120133305 A KR 1020120133305A KR 20120133305 A KR20120133305 A KR 20120133305A KR 20140066850 A KR20140066850 A KR 20140066850A
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KR
South Korea
Prior art keywords
robot cleaner
remote controller
cleaning
cleaning area
distance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020120133305A
Other languages
English (en)
Inventor
정재영
윤상식
가기환
김동원
유경환
이병인
홍준표
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020120133305A priority Critical patent/KR20140066850A/ko
Publication of KR20140066850A publication Critical patent/KR20140066850A/ko
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

청소영역을 주행하며 청소하는 로봇청소기, 원격에서 상기 로봇청소기를 제어하는 원격제어기를 포함하되, 상기 로봇청소기는 상기 원격제어기가 상기 로봇청소기를 가리키면 상기 로봇청소기의 위치 정보를 수신하고 상기 원격제어기가 상기 청소영역을 가리키면 상기 청소영역의 위치 정보를 수신하여, 상기 로봇청소기의 위지 정보 및 상기 청소영역의 위치 정보를 기초로 상기 청소영역의 방향 및 상기 청소영역까지의 거리를 산출하고 상기 청소영역으로 이동하여 청소를 수행하는 로봇청소시스템은 원격제어기를 통하여 로봇청소기의 위치 정보와 청소영역의 위치 정보를 검출하고, 검출된 로봇청소기의 위치 정보와 청소영역의 위치 정보를 이용하여 로봇청소기로부터 청소영역까지의 이동 방향과 이동 거리를 산출함으로써 사용자가 쉽게 로봇청소기가 이동할 청소영역을 지정할 수 있다.

Description

로봇청소시스템 및 그 제어방법{ROBOT CLEAN SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 로봇청소시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원격제어기를 이용하여 손쉽게 로봇청소기를 청소영역으로 이동하도록 하는 로봇청소시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
로봇청소기는 사용자의 조작 없이 청소 영역을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등 등의 이물질을 흡입하여 자동으로 청소하는 장치이다. 즉, 로봇청소기는 그 내부의 메모리에 저장된 주행 패턴을 따라 청소 영역을 주행한다.
이와 같은 로봇청소기는 특정 영역에 먼지가 많이 쌓여 있는 등 우선적으로 집중청소가 필요한 청소영역이 있더라도 상술한 주행 패턴을 따라 청소 영역을 주행하며 청소할 뿐 우선적으로 집중청소가 필요한 청소영역을 먼저 청소하지는 않는다.
이에 최근에는 로봇청소기를 사용자가 수동으로 조작하여 우선적으로 집중청소가 필요한 청소영역으로 이동시키거나, 로봇청소기가 사용자를 추종하여 우선적으로 집중청소가 필요한 청소영역으로 이동하도록 하는 기술이 개발되고 있다.
그러나, 사용자가 수동으로 조작하여 로봇청소기를 집중청소 영역으로 이동시키는 것은 로봇청소기의 조작이 서투른 사용자에게는 번거로운 일이며, 로봇청소기가 사용자를 추종하여 집중청소 영역으로 이동하는 것은 사용자가 직접 지저분한 집중 청소영역으로 이동하여야 하는 번거로움이 있었다.
상술한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면은 원격제어기에 의하여 가리켜진 청소영역으로 로봇청소기가 이동하여 청소를 수행하는 로봇청소시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의한 로봇청소시스템은 청소영역을 주행하며 청소하는 로봇청소기, 원격에서 상기 로봇청소기를 제어하는 원격제어기를 포함하되, 상기 로봇청소기는 상기 원격제어기가 상기 로봇청소기를 가리키면 상기 로봇청소기의 위치 정보를 수신하고 상기 원격제어기가 상기 청소영역을 가리키면 상기 청소영역의 위치 정보를 수신하여, 상기 로봇청소기의 위지 정보 및 상기 청소영역의 위치 정보를 기초로 상기 청소영역의 방향 및 상기 청소영역까지의 거리를 산출하고 상기 청소영역으로 이동하여 청소를 수행할 수 있다.
상기 원격제어기는 상기 로봇청소기 또는 상기 청소영역까지의 거리를 검출하는 지시거리 검출부, 상기 원격제어기의 회전각을 검출하여 상기 로봇청소기 또는 상기 청소영역까지의 방향을 검출하는 지시방향 검출부, 상기 지시거리 검출부 또는 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 상기 로봇청소기로 발신하는 신호 발신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇청소기는 상기 로봇청소기가 주행한 거리를 검출하는 주행거리 검출부, 상기 로봇청소기가 주행하는 방향을 검출하는 주행방향 검출부, 상기 원격제어기가 전송한 상기 지시거리 검출부 및 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 수신하는 신호 감지부, 상기 로봇청소기를 구동하는 구동부, 상기 신호 감지부가 수신한 상기 지시거리 검출부 및 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 기초로 상기 로봇청소기의 이동 방향과 이동 거리를 산출하고, 상기 로봇청소기가 상기 이동 방향으로 상기 이동 거리 만큼 이동하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 원격제어기의 신호 발신부는 상기 원격제어기가 상기 로봇청소기의 위치를 지정하면 상기 원격제어기와 상기 로봇청소기 사이의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 로봇청소기의 방향을 상기 로봇청소기로 전송할 수 있다.
또한, 상기 원격제어기의 신호 발신부는 상기 원격제어기가 상기 청소영역의 위치를 지정하면 상기 원격제어기와 상기 청소영역 사이의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 상기 로봇청소기로 전송할 수 있다.
또한, 상기 로봇청소기의 제어부는 상기 원격제어기로부터 상기 로봇청소기까지의 거리, 상기 원격제어기를 기준으로 상기 로봇청소기의 방향, 상기 원격제어기로부터 상기 청소영역까지의 거리, 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 기초로 상기 로봇청소기로부터 상기 청소영역까지의 거리, 및 상기 로봇청소기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 산출할 수 있다.
상기 로봇청소기의 제어부는 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화할 수 있다.
또한, 상기 로봇청소기의 제어부는 상기 주행방향 검출부의 감지결과와 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화할 수 있다.
또한, 상기 로봇청소기의 제어부는 상기 원격제어기와 접촉한 후의 상기 원격제어기의 지시방향 검출부의 감지결과를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화할 수 있다.
또한, 상기 로봇청소기의 제어부는 상기 원격제어기의 신호 발신부로부터 발신되는 신호의 크기를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것인 로봇청소시스템.
또한, 상기 원격제어기는 상기 원격제어기 주변의 이미지를 획득하는 이미지 획득부를 더 포함하고, 상기 로봇청소기의 제어부는 상기 이미지 획득부에 의하여 획득된 상기 로봇청소기의 이미지를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화할 수 있다.
또한, 상기 로봇청소기는 상기 로봇청소기 주변의 이미지를 획득하는 제1이미지 획득부를 더 포함하고, 상기 원격제어기는 상기 원격제어기 주변의 이미지를 획득하는 제2이미지 획득부를 더 포함하고, 상기 로봇청소기의 제어부는 상기 제1이미지 획득부가 획득한 이미지와 상기 제2이미지 획득부가 획득한 이미지를 비교하여 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의한 로봇청소기는 청소영역을 주행하면 청소하는 로봇청소기에 있어서, 상기 로봇청소기를 원격에서 제어하는 원격제어기가 상기 로봇청소기를 가리키면 상기 로봇청소기의 위치 정보를 수신하고, 상기 원격제어기가 상기 청소영역을 가리키면 상기 청소영역의 위치 정보를 수신하는 신호 감지부, 상기 로봇청소기를 구동하는 구동부, 상기 신호 감지부가 수신한 상기 로봇청소기의 위치 정보 및 상기 청소영역의 위치를 기초로 상기 청소영역의 방향 및 상기 청소영역까지의 거리를 산출하고, 상기 로봇청소기가 상기 청소영역으로 이동하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇청소기의 위치 정보는 상기 원격제어기로부터 상기 로봇청소기까지의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 로봇청소기의 방향을 포함할 수 있다.
또한, 상기 청소영역의 위치 정보는 상기 원격제어기로부터 상기 청소영역까지의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의한 로봇청소기의 제어방법은 청소영역을 주행하면 청소하는 로봇청소기의 제어방법에 있어서, 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 로봇청소기를 원격에서 제어하는 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하고, 상기 원격제어기에 의하여 상기 로봇청소기가 지시되면 상기 로봇청소기의 위치 정보를 수신하고, 상기 원격제어기에 의하여 상기 청소영역이 지시되면 상기 청소영역의 위치 정보를 수신하고, 상기 로봇청소기의 위치 정보와 상기 청소영역의 위치 정보를 기초로 상기 로봇청소기의 이동 방향 및 이동 거리를 산출하고, 상기 이동 방향을 따라 상기 이동 거리 만큼 상기 로봇청소기를 이동시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 원격제어기를 통하여 로봇청소기의 위치 정보와 청소영역의 위치 정보를 검출하고, 검출된 로봇청소기의 위치 정보와 청소영역의 위치 정보를 이용하여 로봇청소기로부터 청소영역까지의 이동 방향과 이동 거리를 산출함으로써 사용자가 쉽게 로봇청소기가 이동할 청소영역을 지정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소기의 외관을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소기의 저면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소기의 제어흐름을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 원격제어기의 외관을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 원격제어기의 제어흐름을 도시한 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신단말기의 외관을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신단말기의 제어흐름을 도시한 블록도이다.
도 9은 사용자가 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템에 집중청소를 명령하는 것을 도시한 도면이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템이 집중청소를 수행하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 11a 및 도 11b는 사용자가 팔을 뻗어 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템이 집중청소를 명령하는 것을 도시한 도면이다.
도 12a, 12b, 12c, 12d, 및 12e는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템이 집중청소 모드인 경우 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템이 집중청소 모드인 경우 다수의 청소영역을 지정하는 것을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템이 수동청소 모드인 경우 원격제어기 또는 이동통신단말기의 모션을 통하여 로봇청소기를 조작하는 것을 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)은 청소영역을 주행하며 해당 청소영역을 청소하는 로봇청소기(100), 로봇청소기(100)를 원격에서 제어하는 원격제어기(200), 로봇청소기(100)를 원격에서 제어하는 제어소프트웨어가 설치된 이동통신단말기(300)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)는 로봇청소기(100)가 자동으로 청소영역을 청소하는 자동청소모드, 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)를 통하여 사용자(U)가 직접 로봇청소기(100)의 주행을 제어하는 수동청소모드, 및 로봇청소기(100)가 사용자(U)에 의하여 지정된 특정 영역을 집중 청소하는 집중청소모드에 의하여 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소기(100)의 외관을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소기(100)의 저면을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로봇청소기(100)는 그 외관을 형성하는 본체(110), 본체(110)의 저면에 마련되어 로봇청소기(100)가 청소영역을 주행하도록 하는 주행부(120), 로봇청소기(100)가 주행하는 동안 청소영역의 먼지를 쓸거나 닦아 내는 청소부(30, 40)를 포함한다.
본체(110)는 원형을 가지며, 이와 같은 원형의 본체(110)는 로봇청소기(100)가 회전하는 경우 회전 반경이 일정하여 주변 장애물과의 접촉을 피할 수 있으며 로봇청소기(100)의 주행 방향을 쉽게 전환할 수 있다. 또한, 원형의 본체(110)는 주행 중 장애물에 걸려서 로봇청소기(100)가 움직이지 못하게 되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 본체(110)의 형상은 원형에 한정되는 것은 아니며, 사각형 내지 육각형의 형상을 가질 수 있다.
본체(110)의 상면에는 사용자(U)로부터 동작 명령을 입력받는 입력부(111), 로봇청소기(100)의 동작 정보를 표시하는 표시부(113)가 마련된다. 입력부(111)는 버튼형 스위치, 멤브레인 스위치, 또는 터치 패널 등을 채용할 수 있으며, 표시부(113)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 등을 채용할 수 있다.
또한, 본체(110)의 상면에는 로봇청소기(100) 주변의 이미지를 획득하는 이미지 획득부(141)가 마련된다. 이러한 이미지 획득부(141)는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 채용할 수 있다.
주행부(120)는 로봇청소기(100)가 안정된 자세를 유지하도록 하는 보조바퀴(121), 로봇청소기(100)의 이동을 조절하는 한 쌍의 주행바퀴(123a, 123b)를 포함한다. 보조바퀴(121)는 본체(110) 저면의 전방에 마련되며, 롤러나 캐스터 형상의 바퀴를 채용할 수 있다. 주행바퀴(123a, 123b)는 본체(110) 저면의 중앙부 양측에 각각 마련되어 로봇청소기(100)를 전진 또는 후진시키거나, 로봇청소기(100)의 이동방향을 전환하거나, 로봇청소기(100)가 제자리에서 회전하도록 한다.
청소부(130)는 청소영역의 먼지를 쓸거나 닦는 주브러시(131)와 청소영역의 먼지를 주브러시(131)로 안내하는 한 쌍의 보조브러시(133a, 133b)를 포함한다. 주브러시부(131)는 본체(110) 저면의 중앙부에 마련되며, 청소영역에 부착된 먼지를 쓸거나 닦을 수 있도록 청소영역과 평행한 회전축을 중심으로 회전하는 롤러를 포함한다. 보조브러시(133a, 133b)는 본체(110) 저면의 전방 양측에 각각 마련되어 청소영역에 부착된 먼지를 주브러시(131)로 안내할 수 있도록 청소영역과 수직한 회전축을 중심으로 회전하는 브러시를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소기(100)의 제어흐름을 도시하는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 로봇청소기(100)는 그 기능을 수행하기 위하여 입력부(111), 표시부(113), 이미지 획득부(141), 주행거리 검출부(143), 주행방향 검출부(145), 적외선 감지부(147), 장애물 감지부(149), 제어부(150), 구동부(151), 저장부(153), 통신부(155), 주행부(120), 청소부(130)를 포함한다.
이미 설명한 이미지 획득부(141), 입력부(111), 표시부(113), 주행부(120), 청소부(130)의 설명은 생략한다.
주행거리 검출부(143)는 로봇청소기(100)가 주행한 거리를 검출하여 제어부(150)에 제공한다. 이와 같은 주행거리 검출부(143)는 주행바퀴(121)에 마련되어 주행바퀴(121)의 회전량을 감지하는 엔코더를 채용할 수 있다.
주행방향 검출부(145)는 로봇청소기(100)가 주행하는 방향을 감지하여 제어부(150)에 제공한다. 이와 같은 주행방향 검출부(145)는 회전력을 감지하여 회전각을 검출하는 자이로 센서(gyro sensor), 및 지구의 자기장 방향을 감지하는 지자기 센서를 채용할 수 있다.
적외선 감지부(149)는 원격제어기(200)로부터 발신되는 적외선 신호를 감지한다. 적외선 감지부(149)는 원격제어기(200)로부터 발신되는 적외선 신호를 통하여 사용자(U)의 동작 명령을 수신하며, 또한 적외선 감지부(149)는 원격제어기(200)로부터 발신되는 적외선 신호의 크기를 감지함으로써 원격제어기(200)가 위치하는 방향을 검출하기 위하여 로봇청소기(100)의 전방에 마련된 적어도 하나의 적외선 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
장애물 감지부(149)는 로봇청소기(100)가 주행하는 청소영역 내에 설치된 가구, 사무용품 기기, 벽 등의 장애물을 감지하여 제어부(150)에 제공한다. 이와 같은 장애물 감지부(149)는 로봇청소기(100)가 주행하는 경로에 초음파를 발신하고 장애물로부터 반사되는 초음파를 수신하여 장애물의 유무와 장애물의 방향을 감지하는 초음파 센서를 채용할 수 있다.
구동부(151)는 제어부(150)의 제어에 따라 로봇청소기(100)를 이동시키는 주행부(120) 내지 청소영역을 청소하는 청소부(130)를 구동한다. 구동부(151)는 한 쌍의 주행바퀴(123a, 123b)를 각각 회전시키는 한 쌍의 주행바퀴 구동모터(미도시), 주브러시(131)를 회전시키는 주브러시 구동모터(미도시), 한 쌍의 보조브러시(133a, 133b)를 각각 회전시키는 한 쌍의 보조브러시 구도모터(미도시)를 포함한다.
저장부(153)는 로봇청소기(100)의 동작을 제어하는 프로그램 및 데이터를 저장하며, 제어부(150)의 요청에 의하여 제어부(150)에 각종 데이터를 제공한다. 특히 저장부(153)는 집중청소를 위하여 사용자(U)가 특정 청소영역을 지정한 경우 사용자(U)가 지정한 청소영역까지의 거리 및 청소영역의 방향, 로봇청소기(100)의 주행 거리 및 주행 방향을 저장한다.
통신부(155)는 원격제어기(200) 내지 이동통신단말기(300)를 통한 사용자(U)의 동작 명령을 수신한다.
제어부(150)는 로봇청소기(100)의 동작을 총괄한다. 구체적으로, 제어부(150)는 입력부(111), 적외선 감지부(149), 또는 통신부(155)를 통하여 사용자(U)의 동작 명령이 입력되면 이미지 획득부(141), 주행거리 검출부(143), 주행방향 검출부(145), 적외선 감지부(147), 및 장애물 감지부(149)의 감지결과를 기초로 구동부(151)를 제어하여 주행부(120) 또는 청소부(130)를 가동한다. 예를 들어, 장애물 감지부(149)의 감지결과 전방에 장애물이 감지되면 제어부(150)는 로봇청소기(100)가 전방의 장애물을 회피하여 주행하도록 구동부(151)를 제어한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 원격제어기(200)의 외관을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 원격제어기(200)는 그 외관을 형성하는 형성하는 본체(210), 적외선을 발신하는 적외선 발신부(220), 원격제어기(200) 전방의 이미지를 획득하는 이미지 획득부(241), 지시광을 조사하는 지시광 조사부(260), 사용자(U)로부터 동작 명령을 입력받는 입력부(230)를 포함한다.
적외선 발신부(220)는 본체(210)의 전방에 마련되어 로봇청소기(220)에 적외선 신호를 발신한다. 적외선 발신부(220)는 사용자(U)의 동작 명령에 따라 다른 패턴의 적외선을 발신하여 사용자(U)의 동작 명령을 로봇청소기(100)에 전송할 수 있으며, 뿐만 아니라 로봇청소기(100)의 전방 방향을 초기화하기 위하여 로봇청소기(100)에 적외선을 발신할 수 있다. 또한, 적외선 발신부(220)는 원격제어기(200)가 지시하는 특정 청소영역까지의 거리를 산출하기 위하여 적외선을 발신할 수도 있다.
이미지 획득부(241)는 본체(210)의 전방에 마련되어 원격제어기(241)의 전방의 이미지를 획득하며, 이러한 이미지 획득부(241)는 CCD 카메라를 채용할 수 있다.
지시광 조사부(260)는 본체(210)의 전방에 마련되어 지시광에 의하여 생성되는 광스팟을 통하여 사용자(U)가 원격제어기(200)가 지시하는 방향을 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 이러한 지시관 조사부(260)는 레이저를 조사하는 레이저 포인터를 채용할 수 있다.
입력부(230)는 본체(210)의 상면에 마련되어 사용자(U)로부터 동작 명력을 입력받기 위한 복수의 버튼을 포함한다. 입력부(230)는 로봇청소기(100)의 전원공급 및 동작명령을 위하여 로봇청소기(100)의 전원을 온/오프하기 위한 전원 버튼(231), 로봇청소기(100)를 충전 스테이션(미도시)으로 복귀시키는 충전복귀 버튼(232), 로봇청소기(100)의 동작 및 정지 명령을 입력하기 위한 동작/정지 버튼(233)을 포함한다.
또한, 입력부(230)는 로봇청소기(100)가 청소영역을 자동으로 청소하는 자동청소모드를 선택하기 위한 자동청소 버튼(235), 로봇청소기(100)가 특정 영역을 집중 청소하는 집중청소모드를 선택하기 위한 집중청소 버튼(236), 로봇청소기(100)의 주행을 원격제어기(200)를 통하여 제어하는 수동청소모드를 선택하기 위한 수동청소 버튼(237)를 포함한다.
또한, 로봇청소기(100)가 집중청소모드인 경우 로봇청소기(100)의 전방 방향을 초기화하기 위한 방향초기화 버튼(236a), 로봇청소기(100)의 위치를 지정하기 위한 로봇위치 지정버튼(236b), 로봇청소기(100)가 집중 청소할 특정 영역을 지정하기 위한 청소위치 지정버튼(236c)을 포함한다.
또한, 로봇청소기(100)가 수동청소모드인 경우 로봇청소기(100)를 주행 제어 방식을 선택하기 위한 버튼/모션 버튼(237a), 로봇청소기(100)의 주행 방향을 제어하기 위한 방향 버튼(237b)을 포함한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 원격제어기(200)의 제어흐름을 도시한 블록도이다.
원격제어기(200)는 로봇청소기(100)를 원격에서 제어하기 위하여 적외선 발신부(220), 지시광 조사부(260), 입력부(230), 이미지 획득부(241), 지시거리 검출부(243), 지시방향 검출부(245), 저장부(253), 통신부(255), 제어부(250)를 포함한다.
이미 설명한 적외선 발신부(220), 이미지 획득부(241), 지시광 조사부(260), 입력부(230)는 그 설명을 생략한다.
지시거리 검출부(243)는 원격제어기(200)와 로봇청소기(100) 사이의 거리, 원격제어기(200)와 특정 청소영역을 집중 청소하기 위하여 사용자(U)가 원격제어기(200)를 통하여 지시한 집중 청소영역사이의 거리를 검출하여 제어부(250)에 제공한다. 이와 같은 지시거리 검출부(243)는 적외선을 발신하고 집중 청소영역에서 반사되는 적외선을 감지하는 적외선 센서, 초음파를 발신하고 집중 청소영역에서 반사되는 초음파를 감지하는 초음파 센서 등을 채용할 수 있다.
지시방향 검출부(245)는 원격제어기(200)를 기준으로 로봇청소기(100)의 방향 및 로봇청소기(100)를 기준으로 집중 청소영역의 방향을 검출하여 제어부(250)에 제공한다. 이와 같은 지시방향 검출부(245)는 원격제어기(200)의 회전각을 감지하는 자이로 센서, 원격제어기(200)의 변위(이동 거리 및 방향)를 감지하는 가속도 센서, 및 지구의 자기장 방향을 감지하는 지자기 센서를 포함한다.
저장부(253)는 원격제어기(200)의 동작을 제어하는 프로그램 및 데이터를 저장하며, 제어부(250)의 요청에 의하여 제어부(250)에 각종 데이터를 제공한다. 특히 저장부(153)는 집중청소를 위하여 사용자(U)가 특정 청소영역을 지정한 경우 집중 청소영역까지의 거리 및 집중 청소영역의 방향을 저장한다.
제어부(250)는 원격제어기(200)의 동작을 총괄한다. 구체적으로, 제어부(250)는 입력부(230)를 통하여 사용자(U)의 동작 명령이 입력되면 입력된 동작 명령을 적외선 발신부(220)를 통하여 로봇청소기(100)에 전송한다.
특히, 제어부(250)는 사용자(U)로부터 집중청소 명령이 입력되면 지시거리 검출부(243), 및 지시방향 검출부(245)의 감지결과를 적외선 발신부(220)를 통하여 로봇청소기(100)에 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신단말기(300)를 설명하기 앞서 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신단말기(300)는 상업적으로 판매되는 휴대용 통신 단말기, 휴대용 미디어 재생기기 등일 수 있으며, 사용자(U)는 인터넷 또는 별도의 저장매체(CD, DVD 등의 휴대용 저장매체)를 통하여 제공되는 소프트웨어를 상술한 휴대용 통신 단말기, 휴대용 미디어 재생기기 등에 설치함으로써 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신단말기(300)의 기능이 구현되도록 할 수 있음을 밝혀 둔다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신단말기(300)의 외관을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 이동통신단말기(300)는 그 외관을 형성하는 본체(310), 사용자(U)로부터 동작 명령을 입력받는 터치스크린패널(Touch Screen Panel: TSP)(330)을 포함한다.
터치스크린패널(330)은 본체(310)의 상면에 마련되어 사용자(U)로부터 동작 명령을 입력받기 위한 복수의 영역으로 구획된다. 터치스크린패널(330)은 로봇청소기(100)의 전원을 온/오프하는 전원 온/오프영역(331), 로봇청소기(100)를 충전 스테이션(미도시)으로 복귀시키기 위한 충전복귀 명령영역(332), 로봇청소기(100)의 동작 및 정지 명령을 입력하기 위한 동작/정지 명령영역(333)을 포함한다.
또한, 터치스크린패널(330)은 로봇청소기(100)가 청소영역을 자동으로 청소하는 자동청소모드를 선택하기 위한 자동청소 선택영역(335), 로봇청소기(100)의 주행을 이동통신단말기(300)를 통하여 제어하는 수동청소모드를 선택하기 위한 수동청소 선택영역(337)을 포함하며, 로봇청소기(100)가 수동청소모드인 경우 로봇청소기(100)를 주행 제어 방식을 선택하기 위한 버튼/모션 선택영역(337a), 로봇청소기(100)가 수동청소모드인 경우 로봇청소기(100)의 주행 방향을 제어하기 위한 방향 선택영역(337b)을 포함한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신단말기(300)의 제어흐름을 도시한 블록도이다.
이동통신단말기(300)는 로봇청소기(100)를 제어하기 위하여 터치스크린패널(330), 모션 감지부(340), 저장부(353), 통신부(355), 제어부(350)를 포함한다.
이미 설명한 터치스크린패널(330)의 설명은 생략한다.
모션 감지부(340)는 이동통신단말기(300)의 모션을 감지한다. 모션 감지부(340)는 이동통신단말기(300)의 회전각을 감지하는 자이로 센서, 이동통신단말기(300)의 변위를 감지하는 가속도 센서, 지구 자기장의 방향을 감지하는 지자기 센서를 포함할 수 있다.
저장부(353)는 이동통신단말기(300)의 동작을 제어하는 프로그램 및 데이터를 저장하며 제어부(350)의 요청에 의하여 제어부(350)에 각종 데이터를 제공한다.
통신부(355)는 터치스크린패널(330) 내지 모션 감지부(340)를 통하여 입력되는 사용작의 동작 명령을 로봇청소기(100)에 전송한다.
제어부(350)는 이동통신단말기(300)의 동작을 총괄한다. 구체적으로, 제어부(350)는 터치스크린패널(330) 내지 모션 감지부(340)를 통하여 사용자(U)의 동작 명령이 입력되면 입력된 동작 명령을 통신부(355)를 통하여 로봇청소기(100)에 전송한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)의 동작에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)은 자동청소모드, 집중청소모드, 및 수동청소모드에 의하여 동작한다.
자동청소모드에서 로봇청소기(100)는 저장부(153)에 저장된 주행 패턴에 따라 자동으로 주행하며 청소영역을 청소한다. 사용자는 원격제어기(200)에 마련된 자동청소 버튼(235) 내지 이동통신단말기(300)에 마련된 자동청소 선택영역(335)을 선택하여 자동청소모드를 선택할 수 있다.
집중청소모드에서 로봇청소기(100)는 사용자(U)에 의하여 지정된 집중 청소영역을 집중 청소한다. 사용자는 원격제어기(200)에 마련된 집중청소 버튼(236)을 통하여 집중청소모드를 선택할 수 있다.
도 9은 사용자(U)가 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소기시스템(1)에 집중청소를 명령하는 것을 도시한 도면이고, 도 10는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)이 집중청소를 수행하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 사용자(U)는 원격제어기(200)의 상면에 마련된 집중청소 버튼(236)를 통하여 로봇청소기(100)에 집중청소를 명령할 수 있다(400). 원격제어기(200)를 통하여 사용자(U)의 집중청소 명령이 입력되면 로봇청소기(100)는 청소를 위한 주행을 정지한다.
이후 사용자(U)는 원격제어기(200)의 상면에 마련된 방향초기화 버튼(236a)를 통하여 로봇청소기(100)가 원격제어기(200)를 향하도록 할 수 있다(410). 원격제어기(200)를 통하여 사용자(U)의 방향초기화 명령이 입력되면 로봇청소기(100)는 원격제어기(200)의 방향을 검출하고, 그 전방 방향이 원격제어기(200)를 향하도록 구동부(151)를 제어한다.
로봇청소기(100)가 원격제어기(200)의 방향을 검출하는 구체적인 방법에 대하여는 아래에서 설명한다.
이후 사용자(U)는 원격제어기(200)가 로봇청소기(100)를 향하도록 하고 원격제어기(200)의 상면에 마련된 로봇위치 지정버튼(236b)를 통하여 로봇위치를 지정한다(420). 이때 원격제어기(200)의 지시광 조사부(260)에 의하여 생성되는 광스팟에 의하여 사용자(U)는 쉽게 원격제어기(200)가 로봇청소기(100)를 향하도록 할 수 있다.
이와 동시에 원격제어기(200)는 지시거리 검출부(243)를 통하여 원격제어기(200)와 로봇청소기(100) 사이의 거리(D1)를 검출하고(430), 지시방향 검출부(245)를 통하여 원격제어기(100)가 지면을 향하는 방향과 로봇청소기(100)를 향하는 방향 사이의 사이각(θ1)을 검출한다(440). 또한, 원격제어기(200)는 적외선 발신부(220)를 통하여 원격제어기(200)와 로봇청소기(100) 사이의 거리(D1)과 원격제어기(100)가 지면을 향하는 방향과 로봇청소기(100)를 향하는 방향 사이의 사이각(θ1)를 로봇청소기(100)에 전송한다.
이후 사용자(U)는 원격제어기(200)가 집중 청소영역(R)을 향하도록 하고 원격제어기(200)의 상면에 마련된 청소위치 지정버튼(236c)를 통하여 집중 청소영역을 지정한다(450). 이때 역시 원격제어기(200)의 지시광 조사부(260)에 의하여 생성되는 광스팟에 의하여 사용자(U)는 쉽게 원격제어기(200)가 집중 청소영역(R)을 향하도록 할 수 있다.
사용자(U)가 원격제어기(200)가 집중 청소영역(R)을 향하도록 하는 동안 원격제어기(100)는 지시방향 검출부(245)를 통하여 사용자(U)가 청소위치 지정을 위하여 원격제어기(100)를 이동시킨 변위(미도시)와 원격제어기(100)를 회전시킨 회전각(γ)을 검출한다(460). 또한, 원격제어기(100)는 지시거리 검출부(243)를 통하여 원격제어기(100)와 청소영역 사이의 거리(D2)를 검출하고(470), 지시방향 검출부(245)를 통하여 원격제어기(200)가 지면을 향하는 방향과 집중 청소영역(R)을 향하는 방향 사이의 사이각(θ2)를 검출한다(480). 또한, 원격제어기(200)는 적외선 발신부(220)를 통하여 사용자(U)가 청소위치 지정을 위하여 원격제어기(100)를 이동시킨 변위(미도시)와 원격제어기(100)를 회전시킨 회전각(γ)과 원격제어기(200)와 집중 청소영역(R) 사이의 거리(D2)과 원격제어기(100)가 지면을 향하는 방향과 집중 청소영역(R)를 향하는 방향 사이의 사이각(θ2)를 로봇청소기(100)에 전송한다.
원격제어기(200)로부터 원격제어기(200)와 로봇청소기(100) 사이의 거리(D1) 및 방향(θ1), 원격제어기(200)와 집중 청소영역(R) 사이의 거리(D2) 및 방향(θ2), 원격제어기(200)를 기준으로 로봇청소기(100)와 집중 청소영역(R) 사이의 사이각(γ)이 수신되면 로봇청소기(100)는 수학식 1, 2, 3, 4, 및 5를 통하여 로봇청소기(100)에서 집중 청소영역(R)으로의 거리(C)와 방향(β)을 산출한다.
우선, 로봇청소기(100)는 수학식 1과 2를 통하여 지면상에서의 원격제어기(200)와 로봇청소기(100) 사이의 거리(A) 및 지면상에서의 원격제어기(200)와 집중 청소영역(R) 사이의 거리(B)를 산출한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(단, D1은 원격제어기와 로봇청소기 사이의 거리, θ1은 원격제어기가 지면을 향하는 방향과 로봇청소기를 향하는 방향 사이의 사이각, A는 지면상에서 원격제어기와 로봇청소기 사이의 거리이다.)
[수학식 2]
Figure pat00002
(단, D2은 원격제어기와 집중 청소영역 사이의 거리, θ2은 원격제어기가 지면을 향하는 방향과 집중 청소영역을 향하는 방향 사이의 사이각, B는 지면상에서 원격제어기와 집중 청소영역 사이의 거리이다.)
이후, 로봇청소기(100)는 수학식 3과 4를 통하여 지면상에서 로봇청소기(100)가 원격제어기(200)를 향하는 방향과 로봇청소기(100)가 집중 청소영역(R)을 향하는 방향 사이의 사이각(β)와 지면상에서 집중 청소영역(R)이 원격제어기(200)를 향하는 방향과 집중 청소영역(R)이 로봇청소기(100)를 향하는 방향 사이의 사이각(α)를 산출한다.
[수학식 3]
Figure pat00003
(단, A는 지면상에서 원격제어기와 로봇청소기 사이의 거리, B는 지면상에서 원격제어기와 집중 청소영역 사이의 거리, γ는 지면상에서 원격제어기가 로봇청소기를 향하는 방향과 집중 청소영역을 향하는 방향 사이의 사이각, β는 지면상에서 로봇청소기가 원격제어기를 향하는 방향과 집중 청소영역을 향하는 방향 사이의 사이각이다.)
[수학식 4]
Figure pat00004
(단, A는 지면상에서 원격제어기와 로봇청소기 사이의 거리, B는 지면상에서 원격제어기와 집중 청소영역 사이의 거리, γ는 지면상에서 원격제어기가 로봇청소기를 향하는 방향과 집중 청소영역을 향하는 방향 사이의 사이각, α는 지면상에서 집중 청소영역이 원격제어기를 향하는 방향과 로봇청소기를 향하는 방향 사이의 사이각이다.)
이후, 로봇청소기(100)는 수학식 5를 통하여 로봇청소기(100)와 집중 청소영역(R) 사이의 거리(C)를 산출한다.
[수학식 5]
Figure pat00005
(단, A는 지면상에서 원격제어기와 로봇청소기 사이의 거리, B는 지면상에서 원격제어기와 집중 청소영역 사이의 거리, γ는 지면상에서 원격제어기가 로봇청소기를 향하는 방향과 집중 청소영역을 향하는 방향 사이의 사이각, α는 지면상에서 집중 청소영역이 원격제어기를 향하는 방향과 로봇청소기를 향하는 방향 사이의 사이각, C는 로봇청소기와 집중 청소영역 사이의 거리이다.)
지면상에서 로봇청소기(100)가 원격제어기(200)를 향하는 방향과 집중 청소영역(R)을 향하는 방향 사이의 사이각(β)와 로봇청소기(100)와 집중 청소영역(R) 사이의 거리(C)가 산출되면, 로봇청소기(100)는 제자리에서 β만큼 회전한 후 C만큼 이동하여 집중 청소영역(R)으로 이동할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 사용자(U)가 팔을 뻗어 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)에 집중청소를 명령하는 것을 도시한 도면이다.
이상에서는 사용자(U)가 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)에 집중청소를 명령할 때, 원격제어기(200)를 통하여 로봇청소기(100)의 위치를 지정하는 경우와 원격제어기(200)를 통하여 집중 청소영역(R)의 위치를 지정하는 경우에 원격제어기(200)의 위치가 변화하지 않는 것으로 가정하였다.
그러나, 도 11a에 도시된 바와 같이 사용자(U)가 팔을 길게 뻗어 로봇청소기(100)의 위치와 집중 청소영역(R)의 위치를 지정하는 경우 사용자(U)의 팔의 길이를 보상할 필요가 있다.
이러한 경우, 도 11b에 도시된 바와 같이 로봇청소기(100)의 회전각(β)과 이동 거리(C)를 산출하기 위하여 원격제어기(200)와 로봇청소기(100) 사이의 거리(D1) 및 원격제어기(200)와 집중 청소영역(R) 사이의 거리(D2)에 사용자의 평균 팔 길이(l)을 합한 후 상술한 수학식 1, 2, 3, 4, 및 5에 적용하여 로봇청소기(100)의 회전각(β)과 이동 거리(C)를 산출할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)이 집중청소 모드인 경우 로봇청소기(100)의 전방 방향을 초기화하는 것을 도시한 도 12a 내지 도 12e를 참조하여 로봇청소기(100)의 전방 방향을 초기화하는 방법에 관하여 설명한다.
도 12a는 지구 자기장의 방향을 이용하여 로봇청소기(100)의 방향을 초기화하는 것을 도시한 도면이다.
도 12a에 도시된 바와 같이 로봇청소기(100)는 주행방향 검출부(145)에 포함된 지자기 센서를 이용하여 지구 자기장 방향과 로봇청소기(100)의 전방 방향 사이의 사이각(θrobot)을 검출할 수 있으며, 원격제어기(200)는 지시방향 검출부(245)에 포함된 지자기 센서를 이용하여 지구 자기장 방향과 원격제어기(100)의 지시 방향 사이의 사이각(θremote)을 검출할 수 있다.
사용자(U)가 원격제어기(200)가 로봇청소기(100)를 향하도록 하고 방향초기화 버튼(233)을 통하여 방향초기화 명령을 입력하면 원격제어기(200)는 지자기 센서를 이용하여 검출한 θremote를 로봇청소기(200)에 전송한다. 로봇청소기(100)는 원격제어기(200)로부터 수신한 θremote와 지자기 센서를 이용하여 검출한 θrobot을 이용하여 원격제어기(200)가 위치한 방향을 산출하고, 로봇청소기(100)는 그 전방 방향이 원격제어기(200)가 위치한 방향을 향하도록 구동부(151)를 제어한다.
도 12b는 사용자(U)가 직접 로봇청소기(100)의 방향을 초기화하는 것을 도시한 도면이다.
도 12b에 도시된 바와 같이, 사용자(U)는 원격제어기(200)의 지시 방향과 로봇청소기(200)의 방향이 같아지도록 원격제어기(200)을 로봇청소기(200) 위에 위치시키고 방향초기화 버튼(233)을 통하여 방향초기화 명령을 입력할 수 있다.
방향초기화 명령이 입력되면 원격제어기(200)는 지시방향 감지부(245)에 포함된 가속도 센서와 자이로 센서를 이용하여 로봇청소기(100)의 방향초기화 이후 원격제어기(200)의 이동 방향과 회전 방향을 감지하여 로봇청소기(100)로 전송하고, 로봇청소기(100)는 전송받은 원격제어기(200)의 이동 방향과 회전 방향을 이용하여 원격제어기(200)가 위치한 방향을 산출하고, 로봇청소기(100)는 그 전방 방향이 원격제어기(200)가 위치한 방향을 향하도록 구동부(151)를 제어한다.
도 12c는 로봇청소기(100)에 마련된 복수의 적외선 센서를 이용하여 로봇청소기(100)의 방향을 초기화하는 것을 도시한 도면이다.
도 12c에 도시된 바와 같이, 사용자(U)가 원격제어기(200)가 로봇청소기(100)를 향하도록 하고 방향초기화 버튼(233)를 통하여 방향초기화 명령을 입력하면 원격제어기(200)는 적외선 발신부(220)를 통하여 소정의 적외선 신호를 로봇청소기(100)를 향하여 발신한다. 이때 로봇청소기(100)는 적외선 감지부(147)를 통하여 원격제어기(200)로부터 발신되는 적외선 신호를 감지하고 적외선 신호의 크기가 가장 큰 방향을 향하여 회전하도록 구동부(151)를 제어한다.
도 12d는 로봇청소기(100)의 상면에 마련된 식별 마크(M1, M2)를 이용하여 로봇청소기(100)의 방향을 초기화하는 것을 도시한 도면이다.
도 12d(a)에 도시된 바와 같이, 사용자(U)가 원격제어기(200)가 로봇청소기(100)를 향하도록 하고 방향초기화 버튼(233)를 통하여 방향초기화 명령을 입력하면 원격제어기(200)는 그 전방에 마련된 이미지 획득부(241)을 통하여 도 12d(b)에 도시된 것과 같은 로봇청소기(100)의 이미지를 획득하여 로봇청소기(100)에 전송한다.
원격제어기(200)로부터 도 12d(b)에 도시된 것과 같은 이미지를 전송받은 로봇청소기(100)는 식별마크(M1, M2) 사이의 상대적인 위치를 이용하여 이미지를 획득한 원격제어기(200)가 위치한 방향을 산출하고, 로봇청소기(100)는 그 전방 방향이 원격제어기(200)가 위치한 방향을 향하도록 구동부(151)를 제어한다.
도 12e는 로봇청소기(100)와 원격제어기(200)가 위치한 공간의 천장의 모양을 이용하여 로봇청소기(100)의 방향을 초기화하는 방법을 도시한 도면이다.
도 12e(a)에 도시된 바와 같이, 사용자(U)가 원격제어기(200)가 천장을 향하도록 하고 방향초기화 버튼(233)을 통하여 방향초기화 명령을 입력하면 로봇청소기(100)는 그 상면에 마련된 이미지 획득부(141)를 통하여 도 12e(b)에 도시된 것과 같은 천장의 이미지를 획득하고, 원격제어기(200)는 그 전방에 마련된 이미지 획득부(241)를 통하여 도 12e(c)에 도시된 것과 같은 천장의 이미지를 획득한다.
이후 원격제어기(200)는 천장의 이미지를 로봇청소기(100)로 전송한다. 이때 로봇청소기(100)는 이미지 획득부(141)를 통하여 획득한 천장의 이미지와 원격제어기(200)로부터 전송된 천장의 이미지를 비교하여 원격제어기(200)가 위치한 방향을 산출한다. 예를 들어 로봇청소기(100)가 획득한 천장의 이미지가 도 12e(b)와 같고 원격제어기(200)가 획득한 천장의 이미지가 도 12e(c)와 같은 경우, 로봇청소기(100)는 도 12e(b) 이미지의 전등(L')의 방향과 도 12e(c) 이미지의 전등(L'')의 방향의 차이를 이용하여 원격제어기(200)가 위치한 방향을 산출할 수 있다. 원격제어기(200)가 위치한 방향이 산출되면 로봇청소기(100)는 그 전방 방향이 원격제어기(200)가 위치한 방향을 향하도록 구동부(151)를 제어한다.
이하에서는 로봇청소시스템(1)에 대하여 다수의 집중 청소영역을 지정하는 것에 대하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)이 집중청소 모드인 경우 다수의 집중 청소영역을 지정하는 것을 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 사용자(U)는 원격제어기(200)를 통하여 복수의 집중 청소영역(R1, R2, R3)을 지정할 수 있다. 사용자(U)가 제1집중 청소영역(R1)을 지정하면 원격제어기(200)는 로봇청소기(100)의 현재 위치를 기준으로 수학식 1, 2, 3, 4, 및 5를 이용하여 로봇청소기(100)의 제1회전각(β1) 및 제1이동거리(C1)를 산출하여 로봇청소기(100)에 전송한다. 이후 사용자(U)가 제2집중 청소영역(R2)을 지정하면 원격제어기(200)는 제1집중 청소영역(R1)의 위치를 기준으로 수학식 1, 2, 3, 4, 및 5를 이용하여 로봇청소기(100)의 제2회전각(β2) 및 제2이동거리(C2)를 산출하여 로봇청소기(100)에 전송한다. 이와 같은 방식으로 원격제어기(200)는 이전의 집중청소 영역의 위치를 기준으로 다음 집중 청소영역으로 로봇청소기(100)가 이동하기 위한 회전각 및 이동거리를 산출하여 로봇청소기(100)에 전송한다.
원격제어기(200)로부터 복수의 회전각과 이동거리가 수신되면 로봇청소기(100)는 복수의 회전각과 이동거리를 저장부(153)에 저장하고, 수신된 순서대로 저장부(153)로부터 회전각과 이동거리를 불러와 해당 집중 청소영역으로 이동한다.
이하에서는 로봇청소시스템(1)이 수동청소모드인 경우의 로봇청소기(100)의 동작에 대하여 설명한다.
수동청소모드에서 로봇청소기(100)는 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)의 제어에 따라 주행하며 청소영역을 청소한다. 사용자는 원격제어기(200)에 마련된 수동청소 버튼(237) 내지 이동통신단말기(300)에 마련된 수동청소 선택영역(337)을 선택하여 로봇청소기(100)가 수동청소모드로 동작하도록 할 수 있다.
수동청소모드에서 사용자는 원격제어기(200)에 마련된 방향 버튼(237b) 내지 이동통신단말기(300)에 마련된 방향 선택영역(337b)을 통하여 로봇청소기(100)의 주행 방향을 제어할 수 있다.
또한, 사용자는 원격제어기(200)의 버튼/모션 버튼(237a) 또는 이동통신단말기(300)의 버튼/모션 선택영역(337a)을 통하여 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)의 모션을 통하여 로봇청소기(100)의 주행을 제어하도록 할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇청소시스템(1)이 수동청소모드인 경우 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)의 모션을 통하여 로봇청소기(100)의 주행을 제어하는 것을 도시한 도면이다.
도 14(a)에 도시된 바와 같이 사용자(U)가 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)를 뒤로 기울이면 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)의 자이로 센서가 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)의 뒤로 기울어진 각을 감지하고, 이를 기초로 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)는 로봇청소기(100)에 전방으로의 주행 명령을 전송한다. 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)로부터 전방으로의 주행 명령을 수신한 로봇청소기(100)는 전방으로 주행하도록 구동부(151)를 제어한다.
또한, 도 14(b)에 도시된 바와 같이 사용자(U)가 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)를 좌측 방향으로 회전시키면 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)의 자이로 센서가 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)가 좌측 방향으로 회전한 각을 감지하고, 이를 기초로 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)는 로봇청소기(100)에 좌측 방향으로의 주행 명령을 전송한다. 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)로부터 좌측 방향으로의 주행 명령을 수신한 로봇청소기(100)는 좌측 방향으로 주행하도록 구동부(151)를 제어한다.
또한, 도 14(c)에 도시된 바와 같이 사용자(U)가 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)를 우측 방향으로 회전시키면 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)의 자이로 센서가 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)가 우측 방향으로 회전한 각을 감지하고, 이를 기초로 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)는 로봇청소기(100)에 우측 방향으로의 주행 명령을 전송한다. 원격제어기(200) 또는 이동통신단말기(300)로부터 우측 방향으로의 주행 명령을 수신한 로봇청소기(100)는 우측 방향으로 주행하도록 구동부(151)를 제어한다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상으로부터 개별적으로 이해되어져서는 아니될 것이다.
100: 로봇청소기 200: 원격제어기
300: 이동통신단말기

Claims (16)

  1. 청소영역을 주행하며 청소하는 로봇청소기;
    원격에서 상기 로봇청소기를 제어하는 원격제어기를 포함하되,
    상기 로봇청소기는 상기 원격제어기가 상기 로봇청소기를 가리키면 상기 로봇청소기의 위치 정보를 수신하고 상기 원격제어기가 상기 청소영역을 가리키면 상기 청소영역의 위치 정보를 수신하며, 상기 로봇청소기의 위지 정보와 상기 청소영역의 위치 정보를 기초로 상기 청소영역의 방향과 상기 청소영역까지의 거리를 산출하고, 상기 청소영역으로 이동하여 청소를 수행하는 것인 로봇청소시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원격제어기는 상기 로봇청소기 또는 상기 청소영역까지의 거리를 검출하는 지시거리 검출부;
    상기 원격제어기의 회전각을 검출하여 상기 로봇청소기 또는 상기 청소영역까지의 방향을 검출하는 지시방향 검출부;
    상기 지시거리 검출부 또는 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 상기 로봇청소기로 발신하는 신호 발신부를 포함하는 것인 로봇청소시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로봇청소기는 상기 로봇청소기가 주행한 거리를 검출하는 주행거리 검출부;
    상기 로봇청소기가 주행하는 방향을 검출하는 주행방향 검출부;
    상기 원격제어기가 전송한 상기 지시거리 검출부 및 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 수신하는 신호 감지부;
    상기 로봇청소기를 구동하는 구동부;
    상기 신호 감지부가 수신한 상기 지시거리 검출부 및 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 기초로 상기 로봇청소기의 이동 방향과 이동 거리를 산출하고, 상기 로봇청소기가 상기 이동 방향으로 상기 이동 거리 만큼 이동하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것인 로봇청소시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 원격제어기의 신호 발신부는 상기 원격제어기가 상기 로봇청소기의 위치를 지정하면 상기 원격제어기와 상기 로봇청소기 사이의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 로봇청소기의 방향을 상기 로봇청소기로 전송하는 것인 로봇청소시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 원격제어기의 신호 발신부는 상기 원격제어기가 상기 청소영역의 위치를 지정하면 상기 원격제어기와 상기 청소영역 사이의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 상기 로봇청소기로 전송하는 것인 로봇청소시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 제어부는 상기 원격제어기로부터 상기 로봇청소기까지의 거리, 상기 원격제어기를 기준으로 상기 로봇청소기의 방향, 상기 원격제어기로부터 상기 청소영역까지의 거리, 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 기초로 상기 로봇청소기로부터 상기 청소영역까지의 거리, 및 상기 로봇청소기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 산출하는 것인 로봇청소시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 제어부는 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것인 로봇청소시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 제어부는 상기 주행방향 검출부의 감지결과와 상기 지시방향 검출부의 감지결과를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것인 로봇청소시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 제어부는 상기 원격제어기와 접촉한 후의 상기 원격제어기의 지시방향 검출부의 감지결과를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것인 로봇청소시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 제어부는 상기 원격제어기의 신호 발신부로부터 발신되는 신호의 크기를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것인 로봇청소시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 원격제어기는 상기 원격제어기 주변의 이미지를 획득하는 이미지 획득부를 더 포함하고,
    상기 로봇청소기의 제어부는 상기 이미지 획득부에 의하여 획득된 상기 로봇청소기의 이미지를 기초로 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것인 로봇청소시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 로봇청소기는 상기 로봇청소기 주변의 이미지를 획득하는 제1이미지 획득부를 더 포함하고,
    상기 원격제어기는 상기 원격제어기 주변의 이미지를 획득하는 제2이미지 획득부를 더 포함하고,
    상기 로봇청소기의 제어부는 상기 제1이미지 획득부가 획득한 이미지와 상기 제2이미지 획득부가 획득한 이미지를 비교하여 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하는 것인 로봇청소시스템.
  13. 청소영역을 주행하면 청소하는 로봇청소기에 있어서,
    상기 로봇청소기를 원격에서 제어하는 원격제어기가 상기 로봇청소기를 가리키면 상기 로봇청소기의 위치 정보를 수신하고, 상기 원격제어기가 상기 청소영역을 가리키면 상기 청소영역의 위치 정보를 수신하는 신호 감지부;
    상기 로봇청소기를 구동하는 구동부;
    상기 신호 감지부가 수신한 상기 로봇청소기의 위치 정보 및 상기 청소영역의 위치를 기초로 상기 청소영역의 방향 및 상기 청소영역까지의 거리를 산출하고, 상기 로봇청소기가 상기 청소영역으로 이동하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 로봇청소기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 위치 정보는 상기 원격제어기로부터 상기 로봇청소기까지의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 로봇청소기의 방향을 포함하는 것인 로봇청소기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 청소영역의 위치 정보는 상기 원격제어기로부터 상기 청소영역까지의 거리 및 상기 원격제어기를 기준으로 상기 청소영역의 방향을 포함하는 것인 로봇청소기.
  16. 청소영역을 주행하면 청소하는 로봇청소기의 제어방법에 있어서,
    상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 로봇청소기를 원격에서 제어하는 원격제어기를 향하도록 상기 로봇청소기의 방향을 초기화하고,
    상기 원격제어기에 의하여 상기 로봇청소기가 지시되면 상기 로봇청소기의 위치 정보를 수신하고,
    상기 원격제어기에 의하여 상기 청소영역이 지시되면 상기 청소영역의 위치 정보를 수신하고,
    상기 로봇청소기의 위치 정보와 상기 청소영역의 위치 정보를 기초로 상기 로봇청소기의 이동 방향 및 이동 거리를 산출하고,
    상기 이동 방향을 따라 상기 이동 거리 만큼 상기 로봇청소기를 이동시키는 것을 포함하는 로봇청소기의 제어방법.
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