KR20140063119A - 로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법 - Google Patents

로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법 Download PDF

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KR20140063119A
KR20140063119A KR1020120130102A KR20120130102A KR20140063119A KR 20140063119 A KR20140063119 A KR 20140063119A KR 1020120130102 A KR1020120130102 A KR 1020120130102A KR 20120130102 A KR20120130102 A KR 20120130102A KR 20140063119 A KR20140063119 A KR 20140063119A
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송민진
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Abstract

로봇 청소기를 이용하여 제한된 지역 내의 환경 정보를 수집하고 분석하여 사용자에게 제공하는 로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법을 제안한다.
제안된 로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법은, 제한된 지역 내의 환경 정보를 로봇 청소기를 이용하여 수집 및 분석하고, 분석된 환경 정보를 단말기를 통해 사용자에게 제공함으로써 사용자가 먼지, 분진, 온도, 습도, 오염도 등의 생활 환경 정보를 쉽게 파악할 수 있도록 하고, 공기 정화, 제균, 습도 조절, 온도 조절, 먼지 제거, 오염 제거를 통한 청소 및 환경 개선 작업에 도움을 줄 수 있게 된다.

Description

로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법{ROBOT CLEANER AND METHOD FOR PROVIDING ENVIRONMENTAL INFORMATION USING THE ROBOT CLEANER}
로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇 청소기를 이용하여 제한된 지역 내의 환경 정보를 수집하고 분석하여 사용자에게 제공하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작없이 청소하고자 하는 영역을 자율적으로 이동하면서 바닥 면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행하는 장치이다.
이러한 로봇 청소기는 이동을 위한 구동 바퀴를 본체의 하부에 설치하여 로봇 청소기 본체가 청소 영역을 전진 또는 후진하거나 회전할 수 있도록 한다.
로봇 청소기는 청소 영역 내에 존재하는 장애물을 검출하고, 자동으로 장애물을 회피하면서 청소 영역 내를 구석구석까지 이동한다. 로봇 청소기에 의한 청소 작업은 온도가 과도히 높거나 실내의 공기중의 성분비가 사람에게 바람직하지 않은 무인 공장 등의 환경에서도 행해지는 경우가 많다. 따라서, 사람에게 바람직하지 않은 환경의 공장을 청소하는 로봇 청소기에는 그 환경 상태를 검출하기 위한 센서를 설치해야 한다.
그러나, 종래의 로봇 청소기는 제한된 지역(구체적으로, 청소 영역) 내에서 설정된 주행 패턴으로 이동하면서 청소 작업을 수행할 수는 있지만, 청소 영역의 환경 상태를 검출하기 위한 센서를 설치하고 있지 않아 청소 영역 내의 환경 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 방법은 없었다.
로봇 청소기를 이용하여 제한된 지역 내의 환경 정보를 수집하고 분석하여 사용자에게 제공하는 로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법을 제안하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면은 일정 영역을 탐색하면서 청소 작업을 수행하는 로봇 청소기에 있어서, 탐색 영역의 위치 정보를 검출하는 위치 인식부; 탐색 영역의 환경 정보를 검출하는 환경 측정부; 위치 인식부에 의해 검출된 위치 정보와 환경 측정부에 의해 검출된 환경 정보를 수집하여 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 분석하는 제어부; 분석된 위치별 환경 정보를 사용자 단말기에 전송하는 통신부를 포함한다.
위치 인식부는 로봇 청소기의 현재 위치를 인식하기 위한 위치 정보를 검출한다.
환경 측정부는 탐색 영역의 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도에 따른 환경 상태를 검출한다.
제어부는 수집된 환경 정보로부터 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도 등의 종류를 분석한다.
또한, 제어부는 시간 및 위치의 변화에 따라 수집된 환경 정보의 종류를 분석한다.
또한, 제어부는 검출된 위치 정보와 환경 정보를 일정 기간 동안 수집하고, 수집된 정보의 평균값을 구한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의한 로봇 청소기는, 검출된 위치 정보 및 환경 정보와, 분석된 위치별 환경 정보를 저장하는 저장부를 더 포함한다.
그리고, 본 발명의 다른 측면은 일정 영역을 탐색하면서 청소 작업을 수행하는 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법에 있어서, 로봇 청소기의 현재 위치 정보를 검출하고; 로봇 청소기가 탐색하는 영역의 환경 정보를 검출하고; 검출된 위치 정보와 검출된 환경 정보를 수집하여 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 분석하고; 분석된 위치별 환경 정보를 사용자 단말기에 전송하여 사용자에게 제공하는 것을 포함한다.
환경 정보를 검출하는 것은, 탐색 영역에 존재하는 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도에 따라 상기 탐색 영역의 환경 상태를 검출하는 것이다.
탐색 영역의 위치별 환경 정보를 분석하는 것은, 수집된 환경 정보로부터 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도 등의 종류를 분석하는 것이다.
사용자 단말기는 시간 및 위치의 변화에 따라 수집된 환경 정보의 종류를 분석하여 사용자에게 제공한다.
또한, 사용자 단말기는 시간 및 위치의 변화에 따라 수집된 환경 정보를 분석하여 사용자에게 제공한다.
또한, 사용자 단말기는 검출된 위치 정보와 환경 정보를 일정 기간 동안 수집하고, 수집된 정보의 평균값을 사용자에게 제공한다.
또한, 사용자 단말기는 분석된 위치별 환경 정보를 이미지로 표시한다.
또한, 사용자 단말기는 표시된 이미지를 탐색 영역의 구조 도면에 동기화시킨다.
또한, 사용자 단말기는 탐색 영역의 구조 도면에 동기화시키기 위하여 이미지를 확대, 축소, 회전 및 이동시키는 기능을 제공한다.
또한, 사용자 단말기는 이미지를 이용하여 사용자 명령을 입력받는 것이 가능하다.
제안된 로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법에 의하면, 제한된 지역 내의 환경 정보를 로봇 청소기를 이용하여 수집 및 분석하고, 분석된 환경 정보를 단말기를 통해 사용자에게 제공함으로써 사용자가 먼지, 분진, 온도, 습도, 오염도 등의 생활 환경 정보를 쉽게 파악할 수 있도록 하고, 공기 정화, 제균, 습도 조절, 온도 조절, 먼지 제거, 오염 제거를 통한 청소 및 환경 개선 작업에 도움을 줄 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 상부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 저면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 제어 구성도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 시스템의 전체 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용하여 탐색 영역의 환경 정보를 수집하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용하여 탐색 영역의 환경 정보를 분석하는 방법을 나타낸 제1도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용하여 탐색 영역의 환경 정보를 분석하는 방법을 나타낸 제2도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 위치별 환경 정보의 이미지를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 지형 정보를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제1도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제2도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제3도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제4도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제5도면이다.
이하, 본 발명에 의한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 상부 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 저면도이다.
도 1 및 도 2에서, 로봇 청소기(1)의 전진 방향을 "F"로 표시하고, 로봇 청소기(1)의 후진 방향을 "R"로 표시하며, 이 방향을 기준으로 전진 방향은 전방으로 정의하고, 후진 방향은 후방으로 정의한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 하부에 설치되어 로봇 청소기(10)를 이동시키는 구동장치(20)와, 로봇 청소기(1)가 주행하는 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시켜 청소하는 브러시장치(30, 40)와, 로봇 청소기(1)를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원부(50)를 포함하여 구성된다.
또한, 본체(10)의 전방 영역에는 근접 센서(11)와 비전 센서(12)가 설치된다. 예를 들어 로봇 청소기(1)가 정해진 경로 없이 임의의 방향으로 주행하는 경우 즉, 맵이 없는 청소 시스템에서 로봇 청소기(1)는 근접 센서(11)를 이용하여 청소 영역을 주행하는 것이 가능하다. 반대로 로봇 청소기(1)가 정해진 경로를 따라 주행하는 경우 즉, 맵을 필요로 하는 청소 시스템에서 로봇 청소기(1)는 비전 센서(12)를 이용하여 로봇 청소기(1)의 위치 정보를 입력받고 맵을 생성함으로써 청소 영역을 주행하는 것이 가능하다.
본체(10)의 중앙 영역에는 로봇 청소기(1)의 동작 상태, 먼지의 양, 배터리 충전 양, 시간 등의 각종 정보를 디스플레이할 수 있는 디스플레이부(114)가 마련된다.
또한, 구동장치(20)는 본체(10)의 중앙부 양측에 설치되어 로봇 청소기(1)의 이동을 조절하는 한 쌍의 구동 바퀴(21, 22)와, 본체(10)의 전방에 설치되어 로봇 청소기(1)가 이동하는 바닥 면의 상태에 따라 회전하는 각도가 변화하는 캐스터(23)로 구성된다. 구동 바퀴(21, 22)와 캐스터(23)는 하나의 어셈블리로 구성되어 본체(10)에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
양 구동 바퀴(21, 22)는 후술하는 제어부의 명령에 따라 전진 또는 후진 방향으로 각각 회전하여 로봇 청소기(1)가 전진 또는 후진하거나 회전할 수 있도록 한다. 예를 들면 양 구동 바퀴(21, 22)를 전진 또는 후진 방향으로 회전시켜 로봇 청소기(1)가 전진 또는 후진 주행하도록 한다. 또한 좌측 구동 바퀴(21)를 후진 방향으로 회전시키는 동안 우측 구동 바퀴(22)를 전진 방향으로 회전시켜 로봇 청소기(1)가 전방을 기준으로 좌측 방향으로 회전하도록 하고, 양 구동 바퀴(21, 22)를 이와 반대로 회전시켜 로봇 청소기(1)가 전방을 기준으로 우측 방향으로 회전하도록 한다.
캐스터(23)는 로봇 청소기(1)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되어 로봇 청소기(1)를 지지하며, 롤러나 캐스터 형상의 바퀴로 구성된다.
브러시장치(30, 40)는 먼지의 흡입 효율을 향상시키기 위해 본체(10)의 저면에 형성된 먼지 유입구(14)와 인접하게 마련되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시키는 메인 브러시장치(30)와, 본체(10)의 전방 양측면 하부에 설치되어 로봇 청소기(1)가 주행하는 바닥의 먼지를 먼지 유입구(14) 측으로 쓸어 주는 사이드 브러시장치(40)로 구성된다.
메인 브러시장치(30)는 먼지 유입구(14)에 대응하는 길이로 먼지 유입구(14)에 인접하게 수평 방향으로 배치되어 바닥에 부착된 먼지를 쓸거나 비산시키도록 바닥에 대해 롤러식으로 회전하는 드럼 형상의 브러시 유닛(31)과, 브러시 유닛(31)을 전진 또는 후진 방향으로 회전시키기 위한 브러시 모터(32)를 포함한다.
브러시 유닛(31)은 롤러(33)와 브러시(34)를 포함한다. 롤러(33)는 강체로 형성되며 본체(10)에 회전 가능하게 결합하고 브러시 모터(32)에 의해서 구동된다. 브러시(34)는 탄성 재질로 형성되며 롤러(33)에 심어져 있는 구조로, 로봇 청소기(1)가 주행하는 동안 브러시(34)는 롤러(33)와 함께 구동하면서 바닥에 쌓인 먼지 또는 이물질을 휘젓게 된다.
한편, 도면에 도시되지 않았으나 먼지 유입구(14)의 내부에는 흡입력을 발생시키는 송풍장치가 마련되어, 먼지 유입구(14)로 유입된 먼지를 집진장치로 이동하게 한다.
또한, 사이드 브러시장치(40)는 본체(10)의 전면부 양측에 일정 간격을 두고 설치되어 로봇 청소기(1)가 주행하는 바닥에 부착된 먼지를 먼지 유입구(14)측으로 쓸어 주도록 바닥에 대해 수평면으로 회전하는 사이드 브러시(41)를 양측에 포함한다.
사이드 브러시(41)는 본체(10)의 외측으로 돌출되어 청소할 수 있는 영역이 보다 넓어지며, 바닥의 구석이나 벽과 인접한 부분까지 모두 청소할 수 있게 된다.
전원부(50)는 본체(10)와 본체(10)에 장착된 각종 부품을 구동시키기 위한 각 구동장치와 전기적으로 연결되어 구동 전원을 공급하는 배터리를 포함한다. 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련되며, 로봇 청소기(1)가 청소 과정을 완료하고 도킹 스테이션(미도시)에 결합되는 경우 도킹 스테이션으로부터 전력을 공급받아 충전된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기의 제어 구성도이다.
도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기(1)는 도 1 및 도 2에 도시한 구성 이외에도 입력부(100), 장애물 검출부(102), 위치 인식부(104), 환경 측정부(106), 저장부(108), 제어부(110), 구동부(112), 디스플레이부(114), 전원 검출부(116) 및 통신부(118)를 더 포함한다.
입력부(100)는 사용자가 로봇 청소기(1)의 작업 수행 명령을 입력하도록 본체(10)의 상부 또는 리모컨(미도시)에 조작 버튼을 포함한다.
장애물 검출부(102)는 로봇 청소기(1)가 주행하는 영역 내에 설치된 가구, 사무용품 기기, 벽과 같은 장애물을 검출하여 제어부(110)에 전달하는 것으로, 근접 센서(11)나 적외선 센서 등을 이용하여 장애물의 유무와 장애물까지의 거리를 검출한다.
위치 인식부(104)는 로봇 청소기(1)의 현재 위치를 인식하기 위한 위치 정보를 검출하여 제어부(110)에 전달하는 것으로, 비전 센서(12)나 카메라 등을 이용하여 로봇 청소기(1)가 주행하는 영역의 위치를 판단할 수 있다. 비전 센서(12)는 위치 인식 시스템의 일 실시예에 해당하는 것이고, 이 밖에 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
환경 측정부(106)는 로봇 청소기(1)가 주행하는 영역의 환경 정보를 검출하여 제어부(110)에 전달하는 것으로, 청소 영역의 환경 상태(예를 들어, 먼지, 분진, 악취, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염 정도 등)를 검출할 수 있는 각종 센서를 포함한다.
저장부(108)는 위치 인식부(104)에 의해 검출된 로봇 청소기(1)의 위치 정보와, 환경 측정부(106)에 의해 검출된 청소 영역의 환경 정보를 저장하는 메모리이다. 예를 들면, 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), USB 메모리, 스마트카드(smart-card) 등의 저장매체가 적용될 수 있으며, 각각의 저장매체는 로봇 청소기(1)의 사양에 따라 선택적으로 탑재될 수 있다.
또한, 저장부(108)는 위치 정보 및 환경 정보와 함께 시간 정보도 저장하여 시간 및 위치의 변화에 따른 청소 영역의 환경 상태를 분석할 수 있도록 한다.
또한, 저장부(108)는 로봇 청소기(1)의 구동을 위한 운영 프로그램과 주행 패턴, 주행 과정에서 획득한 로봇 청소기(1)의 위치 정보와 장애물 정보 등을 저장한다.
제어부(110)는 로봇 청소기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로프로세서로, 로봇 청소기(1)의 구동, 위치 인식, 환경 측정, 데이터 저장, 통신, 전원 관리, 사용자 입출력 등을 관리한다.
또한, 제어부(110)는 위치 인식부(104)로부터 입력되는 위치 정보와 환경 측정부(106)로부터 입력되는 환경 정보를 수집하여 위치별 환경 정보를 분석하고, 공기 정화, 제균, 습도 조절, 온도 조절, 먼지 제거, 오염 제거를 통한 청소 및 위치별 환경 개선을 수행한다.
또한, 제어부(110)는 위치 인식부(104)로부터 입력되는 위치 정보와 환경 측정부(106)로부터 입력되는 환경 정보를 수집하여 위치별 환경 정보를 분석하고, 사용자 요청에 따라 위치별 환경 개선 우선 순위를 할당하여 탐색 경로를 설정한다.
또한, 제어부(110)는 위치 인식부(104)로부터 입력되는 위치 정보와 환경 측정부(106)로부터 입력되는 환경 정보를 수집하여 위치별 환경 정보를 분석하고, 분석된 위치별 환경 정보를 저장부(108)에 저장하거나 통신부(118)를 통해 사용자 단말기(200)에 전송한다.
또한, 제어부(110)는 수집된 환경 정보로부터 먼지, 분진, 악취, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도 등의 종류를 분석한다.
또한, 제어부(110)는 시간 및 위치의 변화에 따라 수집된 환경 정보의 종류(예를 들어, 먼지, 분진, 악취, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도 등)를 분석한다.
또한, 제어부(110)는 위치 인식부(104)로부터 입력되는 위치 정보와 환경 측정부(106)로부터 입력되는 환경 정보를 일정 기간 동안 수집하고, 수집된 정보의 평균값을 구하여 사용자에게 제공한다.
구동부(112)는 제어부(110)의 제어에 따라 로봇 청소기(1)가 벽이나 장애물과의 충돌없이 주행 영역을 스스로 이동하면서 방향 등의 전환이 가능하도록 액츄에이터 등을 포함하는 것으로, 본체(10)의 하부에 설치된 양쪽 구동바퀴(21, 22)를 구동시킨다.
디스플레이부(114)는 제어부(110)의 제어에 따라 로봇 청소기(1)의 동작 상태, 먼지의 양, 배터리 충전 잔량, 시간 등의 각종 정보를 디스플레이하는 것으로, LED, LCD, 유기 EL과 같은 형태의 발광체를 포함한다.
전원 검출부(116)는 로봇 청소기(1)의 구동 전원을 공급하는 배터리의 충전 잔량을 검출하여 충전 잔량 정보를 제어부(110)에 전달한다.
통신부(118)는 로봇 청소기(1)의 위치 정보, 환경 정보, 시간 정보 등을 네트워크를 통해 사용자 단말기(200)에 전송한다.
또한, 통신부(118)는 네트워크를 통해 로봇 청소기(1)와 단말기(200)가 통신 가능하도록 로봇 청소기(1)와 단말기(200)를 연결시킨다.
또한, 통신부(118)는 제어부(110)의 제어에 따라 단말기(200)의 네트워크 설정 정보를 전송하는 상태를 알리는 메시지를 디스플레이부(114)를 통해 표시할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 시스템의 전체 구성도이다.
도 4에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 환경 정보 제공 시스템은 일정 영역을 자율적으로 이동하면서 청소 작업을 수행하며 청소 영역의 환경 정보를 수집하고 분석하는 로봇 청소기(1)와, 로봇 청소기(1)와 네트워크를 통해 데이터를 송수신하며 로봇 청소기(1)에서 전송되는 환경 정보를 사용자에게 제공하는 단말기(200)를 포함한다.
단말기(200)는 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공하는 스마트 폰(smart phone), 휴대 단말기(personal digital assistants: PDA), 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP), 노트북, 데스크 탑 컴퓨터 등을 포함한다. 또한, 단말기(200)는 유무선 통신 기능이 내장된 디지털 카메라, 캠코더 등과 같이 여러 응용 프로그램을 이용한 다양한 기능의 구현이 가능한 디바이스를 포함한다.
이외에도, 단말기(200)는 보안 통신 프로토콜을 이용하여 외부 인터넷망과 연결될 수 있다. 이때 단말기(200)와 연결되는 외부 인터넷망에는 지그비(ZigBee) 통신망, 와이파이(WIFI) 통신망, 블루투스(Bluetooth) 통신망, 이동 통신망, 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN), 또는 점 대 점 전화회선 연결과 같은 다양한 통신 링크들이 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기와 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용하여 탐색 영역의 환경 정보를 수집하는 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 5에서, 로봇 청소기(1)를 작동시키면 제어부(110)는 로봇 청소기(1)가 위치한 탐색 영역의 새로운 환경을 탐색하기 위한 방향 정보 동기화가 필요한가를 판단한다(300).
단계 300의 판단 결과, 방향 정보 동기화가 필요하다고 판단되면 제어부(110)는 로봇 청소기(1)의 이동 경로와 탐색 영역 지도와 매핑하기 위한 방향 정보 동기화를 수행한다(302).
이어서, 제어부(110)는 탐색 영역의 지형 정보를 업데이트가 필요한가를 판단하여(304), 탐색 영역의 업데이트가 필요하다고 판단되면 제어부(110)는 탐색 영역에 대한 지형 정보를 네트워크 또는 저장부(108)로부터 가져온다(306).
탐색 영역에 대한 지형 정보를 가져오면, 제어부(110)는 구동부(112)에 구동 명령을 전달하여 구동 바퀴(21, 22)가 전방 또는 후방으로 회전되도록 함으로써 로봇 청소기(1)가 전진 또는 후진하거나 회전하면서 제한된 탐색 영역을 주행할 수 있도록 한다. 이때 로봇 청소기(1)는 탐색 영역의 지형 정보 생성을 위해서 순차적인 탐색 방법으로 지형 탐색 알고리즘에 따라 이동한다(308).
로봇 청소기(1)가 지형 탐색 알고리즘에 따라 이동을 시작하면, 위치 인식부(104)는 로봇 청소기(1)의 현재 위치를 인식하기 위한 위치 정보를 검출하여 제어부(110)에 전달하고, 환경 측정부(106)는 로봇 청소기(1)가 주행하는 영역의 환경 정보(예를 들어, 먼지, 분진, 악취, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염 정도 등)를 검출하여 제어부(110)에 전달한다(310).
따라서, 제어부(110)는 위치 인식부(104)로부터 입력되는 위치 정보와 환경 측정부(106)로부터 입력되는 환경 정보를 수집하여 위치별 환경 정보를 분석한다. 이때 위치 정보와 환경 정보를 이용하여 위치별 환경 정보를 분석하는 방법에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 이후에 설명하기로 한다.
이와 같이, 분석된 위치별 환경 정보는 시간 정보와 함께 저장부(108)에 임시 저장되거나 통신부(118)를 통해 단말기(200)에 전송하여 단말기(200)의 내부 메모리에 임시 저장한다.
이와 같이, 지형 탐색 알고리즘에 따라 로봇 청소기(1)가 탐색 영역을 이동하면, 제어부(110)는 탐색 영역에 대한 위치별 환경 정보의 업데이트가 완료되었는가를 판단한다(314).
단계 314의 판단 결과, 탐색 영역에 대한 위치별 환경 정보의 업데이트가 완료되지 않으면, 단계 308로 피드백하여 로봇 청소기(1)를 지형 탐색 알고리즘에 따라 이동시키면서 탐색 영역에 대한 위치별 환경 정보의 업데이트가 완료되었는가를 판단한다.
한편, 단계 314의 판단 결과, 탐색 영역에 대한 위치별 환경 정보의 업데이트가 완료되면 제어부(110)는 탐색 영역에 대한 각 위치별 환경 정보를 시간 정보와 함께 저장부(108)에 저장하거나 통신부(118)를 통해 단말기(200)에 전송한다(316).
또한, 단계 300의 판단 결과, 방향 정보 동기화가 필요하지 않다고 판단되면 제어부(110)는 단계 304로 진행하여 단계 304 이후의 동작을 계속 진행한다.
또한, 단계 304의 판단 결과, 탐색 영역의 업데이트가 필요하지 않다고 판단되면 제어부(110)는 단계 308로 진행하여 단계 308 이후의 동작을 계속 진행한다.
다음에는, 위치 인식부(104)에 의해 검출된 위치 정보와 환경 측정부(106)에 의해 검출된 환경 정보를 이용하여 로봇 청소기(1)가 탐색하는 영역의 위치별 환경 정보를 분석하는 방법에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용하여 탐색 영역의 환경 정보를 분석하는 방법을 나타낸 제1도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기를 이용하여 탐색 영역의 환경 정보를 분석하는 방법을 나타낸 제2도면이다.
도 6 및 도 7에서, 제어부(110)는 위치 인식부(104)로부터 입력된 위치 정보를 수집하여 로봇 청소기가 이동하는 전체 탐색 영역을 셀 단위로 구분한다.
이후, 제어부(110)는 위치 인식부(104)로부터 입력된 위치 정보와 환경 측정부(106)로부터 입력된 환경 정보를 수집하여 셀 단위로 구분한 전체 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 분석한다.
위치별 환경 정보는 셀 단위로 구분된 탐색 영역의 바닥 상태, 장애물, 습도, 온도, 먼지 오염도 등에 따라 각 위치별 데이터 값에 해당하는 색상으로 변환된다. 예를 들어, 습도가 높은 위치에서는 색상을 흐리게 하고, 먼지 오염도가 심한 위치에서는 색상을 진하게 하여 각 위치별 환경 정보에 따라 색상을 달리하거나 색상의 밝기를 변화시킬 수 있다.
다음에는, 로봇 청소기(1)를 이용하여 분석된 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 사용자에게 제공하는 방법에 대하여 도 8 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 위치별 환경 정보의 이미지를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 지형 정보를 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제1도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제2도면이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제3도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제4도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 표시한 제5도면이다.
로봇 청소기(1)는 탐색 영역의 각 위치별 환경 정보에 따라 색상으로 변환된 결과를 통신부(118)를 통해 단말기(200)에 전송한다.
따라서, 단말기(200)는 도 8에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기(1)에서 전송된 위치별 환경 정보를 단말기(200) 화면을 통해 이미지로 사용자에게 표시한다.
그리고, 단말기(200)는 도 9에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기(1)가 탐색하는 영역(예를 들어, 집)의 구조 도면을 동기화한다. 탐색 영역의 구조 도면은 탐색 영역의 실제 구조로, 네트워크 또는 저장부(108)로부터 가져올 수 있다.
또한, 사용자는 도 10에 도시한 바와 같이, 이미지로 표시된 위치별 환경 정보를 탐색 영역의 구조 도면에 맞게 회전하여 탐색 영역의 어느 위치가 습도가 높은지, 온도가 높은지 또는 먼지가 많은지 등을 확인할 수 있다.
이때, 사용자는 도 11에 도시한 바와 같이, 단말기(200) 화면을 통해 위치별 환경 정보의 이미지를 탐색 영역의 구조 도면에 맞게 축소 또는 확대, 이동, 오버랩하면서 각 위치별 환경 정보를 확인할 수 있다.
이에 따라, 단말기(200)는 탐색 영역의 각 위치별 환경 정보 결과를 도 12에 도시한 바와 같이, 단말기(200) 화면에 맞게 표시하고, 이후 전송되는 새로운 환경 정보는 단말기(200) 화면에 맞게 표시된다.
한편, 단말기(200) 화면에 표시된 위치별 환경 정보 결과에서 사용자가 특정 위치의 생활 환경 정보를 확인하고 싶은 경우에는 도 13에 도시한 바와 같이, 임의의 위치를 선택한다.
사용자가 단말기(200) 화면에서 임의의 위치를 선택하면, 선택한 위치의 환경 정보 이미지가 도 14에 도시한 바와 같이, 확대되어 단말기(200) 화면 상에 표시된다.
이와 같이, 사용자는 단말기(200)를 통해 로봇 청소기(1)가 탐색하는 영역의 환경 정보를 제공받고, 공기 정화, 제균, 습도 조절, 온도 조절, 먼지 제거, 오염 제거를 통한 청소 및 사용자 환경 개선을 수행한다.
이때, 공기 정화, 제균, 습도 조절, 온도 조절, 먼지 제거, 오염 제거를 통한 청소 및 사용자 환경 개선을 수행하는 방법은 사용자가 단말기(200)에 표시된 색상의 밝기에 따라 환경 개선 우선 순위를 결정하여 탐색 영역에 설치된 환경 개선 장치(예를 들어, 에어컨이나 공기청정기 등)를 동작시켜 탐색 영역의 환경을 개선할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 사용자가 탐색 영역에 대한 이해를 직관적으로 할 수 있도록 단말기(200)를 통해 사용자에게 제공하는 위치별 환경 정보를 색상을 이용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 도형이나 그림을 이용하여 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 사용자에게 제공할 수 있음은 물론이다.
1 : 로봇 청소기 10 : 본체
20 : 구동장치 21,22 : 구동 바퀴
30 : 메인 브러시장치 31: 브러시 유닛
32 : 브러시 모터 104 : 위치 인식부
106 : 환경 측정부 108 : 저장부
110 : 제어부 114 : 디스플레이부
116 : 전원 검출부 118 : 통신부
200 : 단말기

Claims (18)

  1. 일정 영역을 탐색하면서 청소 작업을 수행하는 로봇 청소기에 있어서,
    탐색 영역의 위치 정보를 검출하는 위치 인식부;
    상기 탐색 영역의 환경 정보를 검출하는 환경 측정부;
    상기 위치 인식부에 의해 검출된 위치 정보와 상기 환경 측정부에 의해 검출된 환경 정보를 수집하여 상기 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 분석하는 제어부;
    상기 분석된 위치별 환경 정보를 사용자 단말기에 전송하는 통신부를 포함하는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 인식부는 상기 로봇 청소기의 현재 위치를 인식하기 위한 위치 정보를 검출하는 로봇 청소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환경 측정부는 상기 탐색 영역의 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도에 따른 환경 상태를 검출하는 로봇 청소기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수집된 환경 정보로부터 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도 등의 종류를 분석하는 로봇 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 시간 및 위치의 변화에 따라 상기 수집된 환경 정보의 종류를 분석하는 로봇 청소기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 시간 및 위치의 변화에 따라 상기 수집된 환경 정보를 분석하는 로봇 청소기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 검출된 위치 정보와 환경 정보를 일정 기간 동안 수집하고, 상기 수집된 정보의 평균값을 구하는 로봇 청소기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 위치 정보 및 환경 정보와, 상기 분석된 위치별 환경 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 로봇 청소기.
  9. 일정 영역을 탐색하면서 청소 작업을 수행하는 로봇 청소기를 이용한 환경 정보 제공 방법에 있어서,
    상기 로봇 청소기의 현재 위치 정보를 검출하고;
    상기 로봇 청소기가 탐색하는 영역의 환경 정보를 검출하고;
    상기 검출된 위치 정보와 상기 검출된 환경 정보를 수집하여 상기 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 분석하고;
    상기 분석된 위치별 환경 정보를 사용자 단말기에 전송하여 사용자에게 제공하는 환경 정보 제공 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 환경 정보를 검출하는 것은, 상기 탐색 영역에 존재하는 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도에 따라 상기 탐색 영역의 환경 상태를 검출하는 환경 정보 제공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 탐색 영역의 위치별 환경 정보를 분석하는 것은, 상기 수집된 환경 정보로부터 먼지, 분진, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 오염도 등의 종류를 분석하는 환경 정보 제공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 시간 및 위치의 변화에 따라 상기 수집된 환경 정보의 종류를 분석하여 사용자에게 제공하는 환경 정보 제공 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 시간 및 위치의 변화에 따라 상기 수집된 환경 정보를 분석하여 사용자에게 제공하는 환경 정보 제공 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 검출된 위치 정보와 환경 정보를 일정 기간 동안 수집하고, 상기 수집된 정보의 평균값을 사용자에게 제공하는 환경 정보 제공 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 분석된 위치별 환경 정보를 이미지로 표시하는 환경 정보 제공 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 표시된 이미지를 상기 탐색 영역의 구조 도면에 동기화시키는 환경 정보 제공 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 탐색 영역의 구조 도면에 동기화시키기 위하여 상기 이미지를 확대, 축소, 회전 및 이동시키는 기능을 제공하는 환경 정보 제공 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 이미지를 이용하여 사용자 명령을 입력받는 환경 정보 제공 방법.
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