KR101487781B1

KR101487781B1 - 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101487781B1
Application number: KR20090101527A
Authority: KR
Inventors: 홍준표; 유경환; 정재영; 주재만; 김동원; 정우람; 장휘찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2015-01-30
Also published as: KR20100123581A; ES2402920T3

Abstract

본 발명은 로봇의 이동 영역을 제한함은 물론, 다른 영역으로의 이동을 유도하기 위한 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 소비 전력이 높은 신호 송출 대신에 소비 전력이 낮은 리모컨 수신 모듈을 이용하여 비컨 내의 리모컨 수신 모듈이 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 결과를 응답 신호의 형태로 이동 로봇에 통보해 줌으로써 이동 로봇의 이동 영역을 제한하고, 이동 로봇의 다른 영역으로의 이동을 유도하는 기능을 구현하면서도 비컨 전지의 에너지 소비를 최소화하여 비컨 전지의 에너지 효율성을 높일 수 있게 된다. 또한 리모컨 수신 모듈의 신호 수신 영역을 기구물(지향성 수신기)로 제한하여 비컨이 제한된 수신 영역 내에서 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 결과를 이동 로봇에 통보해 줌으로써 이동 로봇이 주행해야 하는 영역까지 이동 영역을 제한하지 않도록 한다.

Description

이동 로봇 시스템 및 그 제어방법{MOBILE ROBOT SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

일반적으로, 이동 로봇은 사용자의 조작없이 주행하고자 하는 영역을 자율적으로 이동하면서 작업을 수행하는 장치이다. 이동 로봇의 하나인 로봇 청소기는 가정이나 사무실과 같이 일정한 청소 영역을 자율적으로 이동하면서 바닥 면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행한다.

이러한 이동 로봇이 작업을 수행하기 위해서는 주행 영역으로부터의 이탈을 방지해야 하며, 이를 위해 주행 영역의 경계(border;예를 들어, 거실과 주방 사이의 모서리나 출입문 등)에 이동 로봇이 진입하지 못하도록 하는 가상 벽 유닛(Virtual Wall Unit;이하, 비컨이라 한다)을 설치하여 이동 로봇의 이동 영역을 제한하고 있다.

이동 로봇의 이동 영역을 제한하기 위해 설치된 비컨은 주행 영역의 경계 부분에 적외선 신호를 지속적으로 송출하여 빔 영역을 생성하고, 이동 로봇은 작업 수행을 위해 이동하는 중에 적외선 신호가 감지되면 빔 영역을 넘어가지 않도록 방향을 전환하여 회피 주행을 하게 된다. 이와 같이, 이동 로봇은 비컨에서 송출하는 신호를 감지한 경우에만 회피 주행을 하게 되나 비컨은 이동 로봇이 비컨의 신호 도달 범위에 있지 않더라도 지속적으로 신호 송출을 하게 되므로 신호 송출을 위한 높은 소비 전력이 불필요하게 낭비되고, 불필요한 소비 전력으로 비컨 전지의 잦은 충전과 교체가 요구되어 전지 수명에 대한 사용자 불만이 발생하게 된다.

본 발명은 소비 전력이 낮은 리모컨 수신 모듈을 이용하여 비컨 내의 리모컨 수신 모듈이 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 이동 로봇의 이동 영역을 제한시키기 위한 응답 신호를 이동 로봇에 통보해 줌으로써 비컨 전지의 에너지 효율성을 높일 수 있는 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법을 제시하고자 한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템은, 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하는 이동 로봇; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 수신하여 응답 신호를 이동 로봇으로 송신하는 비컨을 포함하고, 비컨은 신호의 수신 영역을 제한하여 제한된 수신 영역 내에서 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 응답 신호를 이동 로봇으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

이동 로봇에서 송신하는 신호는 적외선, 가시광선, 초음파 또는 레이저를 포함한다.

비컨에서 송신하는 응답 신호는 적외선, 가시광선, 초음파, 무선 주파수(RF) 또는 레이저를 포함한다.

이동 로봇은 이동 로봇의 이동 상태를 알리기 위한 신호를 송신하는 적어도 하나의 송신부를 더 포함하고, 적어도 하나의 송신부는 신호를 패킷 단위로 송신하는 것을 특징으로 한다.

송신부는 이동 로봇 본체의 전면 상부에 설치되어 이동 로봇이 이동하는 전 방향으로 신호를 송신하는 360도 확산 렌즈인 것을 특징으로 한다.

이동 로봇은 비컨의 응답 신호를 수신하는 적어도 하나의 수신부; 비컨의 응답 신호가 수신된 경우, 이동 로봇의 회피 주행을 제어하는 로봇 제어부를 더 포함한다.

이동 로봇의 회피 주행은 비컨의 응답 신호가 수신되지 않을 때까지 이동 로봇이 제자리 회전을 하는 것을 특징으로 한다.

로봇 제어부는 비컨의 응답 신호가 수신되면 이동 로봇이 제자리 회전을 시작하도록 제어하고, 비컨의 응답 신호가 수신되지 않을 때 이동 로봇의 제자리 회전을 종료하고 제자리 회전이 종료된 방향으로 이동 로봇이 청소 주행을 시작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

적어도 하나의 수신부는 이동 로봇 본체의 전면과 측면에 소정 간격으로 설치되어 이동 로봇이 이동하는 전 방향에서 신호를 송수신하는 180도 확산 렌즈인 것을 특징으로 한다.

비컨은 이동 로봇과 분리되게 설치하는 것을 특징으로 한다.

비컨은 이동 로봇의 송신 신호를 제한된 수신 영역 내에서 수신하는 지향성 수신부를 더 포함하고, 지향성 수신부는 수신 영역을 제한하기 위해 폭, 길이, 높이를 갖는 슬릿 형태의 리모컨 수신 모듈인 것을 특징으로 한다.

지향성 수신부는 이동 로봇이 주행 영역의 경계에 근접하였음을 감지하는 제1지향성 수신부와, 이동 로봇이 경계 영역을 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 영역에 근접하였음을 감지하는 제2지향성 수신부를 포함한다.

제1지향성 수신부는 이동 로봇이 주행 영역을 이동하면서 청소를 수행하는 중에 이동 로봇이 경계 영역을 넘어가지 않도록 송신하는 신호를 수신하는 것으로, 비컨 본체의 전면 상부에 설치된 경계 영역 인지용 슬릿인 것을 특징으로 한다.

제2지향성 수신부는 이동 로봇이 주행 영역에 대한 청소를 완료하고 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하는 것으로, 제1지향성 수신부의 좌우측에 설치된 이주 모드용 슬릿인 것을 특징으로 한다.

비컨은 이동 로봇의 송신 신호를 360도로 수신하여 이동 로봇이 근접하였음을 감지하는 전방향 수신부를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어방법은, 이동 로봇이 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하고; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨의 제한된 수신 영역에서 감지하였는가 판단하고; 이동 로봇의 송신 신호를 제한된 수신 영역에서 감지한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 주행 영역의 경계를 넘어가지 않도록 이동 로봇의 이동을 제한하는 것을 특징으로 한다.

이동 로봇의 이동을 제한하는 것은, 비컨의 응답 신호를 수신하지 않을 때까지 이동 로봇이 제자리 회전을 하도록 이동 로봇의 회피 주행을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이동 로봇은 비컨의 응답 신호를 수신하면 제자리 회전을 시작하고, 비컨의 응답 신호를 수신하지 않을 때 제자리 회전을 종료하고 제자리 회전을 종료한 방향으로 청소 주행을 시작하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어방법은, 이동 로봇 이 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하고; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨에서 360도로 수신하여 이동 로봇이 상기 비컨에 근접하였는가 판단하고; 이동 로봇이 비컨에 근접한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 회피 주행을 하여 비컨과의 충돌을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이동 로봇이 비컨에 근접하였는가 판단하는 것은, 비컨에서 이동 로봇의 송신 신호 중 "근접' 신호를 감지한 경우, 이동 로봇이 비컨에 근접하였다고 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어방법은, 이동 로봇이 주행 영역에 대한 청소를 완료하면 신호를 송신하고; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨의 제한된 수신 영역에서 감지하였는가 판단하고; 이동 로봇의 송신 신호를 제한된 수신 영역에서 감지한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 주행 영역의 경계를 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

이동 로봇이 주행 영역의 경계를 넘어 다른 영역으로 이동하는 것은, 이동 로봇이 비컨에서 형성하는 유도 영역을 따라 비컨으로 접근하고; 이동 로봇이 비컨의 근접 영역까지 접근하였는가 판단하고; 이동 로봇이 비컨의 근접 영역까지 접근한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 비컨의 근접 영역을 따라 벽면 추종 주행을 하여 경계 영역을 넘어가는 것을 특징으로 한다.

비컨은 이동 로봇이 주행 영역에 대한 청소를 완료하고 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하고, 이동 로봇이 경계 영역을 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 영역에 근접하였음을 감지하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 실시예에 의하면 소비 전력이 높은 신호 송출 대신에 소비 전력이 낮은 리모컨 수신 모듈을 이용하여 비컨 내의 리모컨 수신 모듈이 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 결과를 응답 신호의 형태로 이동 로봇에 통보해 줌으로써 이동 로봇의 이동 영역을 제한하는 기능을 구현하면서도 비컨 전지의 에너지 소비를 최소화하여 비컨 전지의 에너지 효율성을 높일 수 있게 된다. 또한 리모컨 수신 모듈의 신호 수신 영역을 기구물(지향성 수신기)로 제한하여 비컨이 제한된 수신 영역 내에서 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 결과를 이동 로봇에 통보해 줌으로써 이동 로봇의 이동 제한 영역을 최소로 하여 이동 로봇이 청소를 해야 하는 영역까지 제한하지 않도록 한다. 또한 이동 로봇이 한쪽 방에 대한 청소를 완료하면 다른 방으로의 이동을 유도하는 lighthouse 기능을 추가하여 여러 방을 청소하는 경우에도 보다 다양한 사용자의 요구를 만족할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 전체 구성도로서, 일정 영역을 자율적으로 이동하면서 청소 작업을 수행하며 적외선(IR) 신호를 패킷 단위 로 송신하는 이동 로봇(10)과, 이동 로봇(10)과 분리되어 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 수신하는 비컨(20)을 포함한다.

비컨(20)은 이동 로봇(10)의 이동 영역을 제한하기 위해 주행 영역의 경계(예를 들어, 거실과 주방 사이의 모서리나 방과 방 사이의 출입문 등)에 이동 가능하게 설치되며 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 감지한 경우, 그 감지 결과에 따른 응답 신호를 이동 로봇(10)으로 통보하기 위해 응답 신호를 전 방향으로 송신하여 이동 로봇(10)이 주행 영역의 경계(경계 영역)를 넘어가지(cross하지) 못하도록 함과 동시에 이동 로봇(10)이 비컨(20)과 충돌하지 않도록 회피 주행을 제어한다.

이외에도, 비컨(20)은 이동 로봇(10)이 한쪽 방의 청소 작업을 완료한 후, 다른 방의 청소 작업을 수행할 수 있도록 다른 방으로의 이동을 유도하는 lighthouse 기능을 갖는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇의 외관 투시도이다.

도 2에서, 이동 로봇(10)은 외관을 형성하는 본체(12)와, 이동 로봇(10)의 이동을 위한 한 쌍의 구동 바퀴(14)가 일정간격을 두고 본체(12)의 하부에 설치되어 있다. 한 쌍의 구동바퀴(14)는 각각을 회전시키기 위한 구동부(모터)에 의해 선택적으로 구동되어 이동 로봇(10)이 필요한 방향으로 이동할 수 있도록 하며, 구동바퀴(14)의 전,후방에는 본체(12)를 지지함과 아울러 이동 로봇(10)의 주행을 원활하게 하는 복수의 보조바퀴가 설치될 수 있다.

또한, 이동 로봇(10)은 자기가 이동하고 있음을 주변에 알리기 위한 적외 선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신하는 하나의 송신부(100)와, 비컨(20)에서의 응답 신호를 수신하기 위한 복수(예를 들어, 6개)의 수신부(102)를 포함한다. 하나의 송신부(100)는 본체(12)의 전면 상부에 설치되어 전 방향(360도)으로 적외선을 송신하는 360도 확산 렌즈를 사용하고, 복수의 수신부(102)는 본체(12)의 전면과 측면에 일정 간격으로 설치되어 전 방향으로 적외선을 수신하는 180도 확산 렌즈를 사용한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 비컨의 외관 투시도이다.

도 3에서, 비컨(20)은 외관을 형성하는 본체(22)와, 신호를 송수신하기 위한 센서창(24)이 본체(22)의 둘레에 형성되며, 센서창(24)의 외곽은 송수신되는 신호의 빔이 꺾이지 않도록 원형으로 형성되어 있다.

또한, 비컨(20)은 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 수행하기 위해 이동하는 중에 송신하는 신호(강/중/약/근접 신호)를 제한된 수신 영역 내에서 수신하여 이동 로봇(10)이 주행 영역의 경계(경계 영역)에 들어왔음을 감지하는 제1지향성 수신부(200)와, 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 완료한 후 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 제한된 수신 영역 내에서 수신하여 이동 로봇(10)이 한쪽 방에서 다른 방으로 이동할 수 있도록 유도하는 영역(유도 영역)에 근접하였음을 감지하는 제2지향성 수신부(202)와, 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접" 신호를 수신하여 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처에 근접하였음을 감지하는 전방향 수신부(204)와, 제1 및 제2지향성 수신부(200, 202) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 감지한 경우 그 감지 결과에 따른 응 답 신호(이동 로봇이 경계 영역을 넘어가지 못하도록 방지하거나 다른 영역으로 유도 주행을 할 수 있도록 송신하는 적외선 신호)를 이동 로봇(10)에게 통보하기 위해 응답 신호를 전 방향으로 송신하는 복수(예를 들어, 3개)의 송신부(206)를 포함한다.

제1지향성 수신부(200)는 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 수행하기 위해 이동하는 중에 송신하는 신호(강/중/약/근접 신호)를 수신하는 영역을 제한하도록 비컨(20)의 전면 상부에 설치된 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿으로, 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿은 틈새(폭), 길이, 높이를 이용하여 신호의 수신 영역을 제한시켜서 지향성을 갖도록 한다.

제2지향성 수신부(202)는 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 완료한 후 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하는 영역을 제한하도록 제1지향성 수신부(200)의 좌우측에 설치된 이주 모드용 지향성 수신 슬릿으로, 이주 모드용 지향성 수신 슬릿은 제1지향성 수신부(200)에 해당하는 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿과 마찬가지로 틈새(폭), 길이, 높이를 이용하여 신호의 수신 영역을 제한시켜서 지향성을 갖도록 한다. 제2지향성 수신부(202)에 해당하는 이주 모드용 지향성 수신 슬릿은 이동 로봇(10)을 한쪽 방에서 다른 방으로 이동시킬 수 있도록 유도하기 위해 슬릿의 폭을 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿의 폭보다 크게 한다.

제2지향성 수신부(202)는 제1지향성 수신부(200)의 좌우측에 복수 개(예를 들어, 2개) 설치하여 이동 로봇(10)이 한쪽 방에서 다른 방으로 이동할 때에, 이동 로봇(10)을 우측 수신 영역에서 좌측 수신 영역으로 유도하거나 또는 좌측 수신 영역에서 우측 수신 영역으로 유도한다.

전방향 수신부(204)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접" 신호를 360도로 수신하도록 비컨(20)의 하부 중심부에 설치된 전방향 수신 렌즈(Omnidirectional receiver)로, 렌즈(204a)의 굴절과 반사 성질을 이용하여 전방위각에서 입사되는 적외선 신호를 수신 모듈(204b)을 통해 수신하여 확산 광 영역을 생성한다.

제1 및 제2지향성 수신부(200, 202)와 전방향 수신부(204)는 소비 전류가 최대 0.4~2.0mA 정도로 매우 낮은 리모컨 수신 모듈을 사용한다.

복수의 송신부(206)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 제1 및 제2지향성 수신부(200, 202)와 전방향 수신부(204)에서 수신했을 때에, 이동 로봇(10)에게 수신 방향과 수신 신호를 알리는 응답 신호를 통보하며, 180도 확산 렌즈를 사용한다.

또한, 비컨(20)에는 비컨(20)의 구동 전원을 공급하는 전지(26)와, 비컨(20)의 신호 도달 거리를 "강, 중 또는 약"으로 설정하기 위한 신호 설정 스위치(28)와, 비컨(20)의 동작 모드를 "경계 영역 인지 모드 또는 이주 모드"로 설정하기 위한 모드 설정 스위치(30)를 더 포함한다.

신호 설정 스위치(28)를 "강"으로 설정하면, 비컨(20)의 신호 도달 거리는 약 4m로, 일반 가정에서 거실의 1/2에 해당하는 거리이다.

신호 설정 스위치(28)를 "중"으로 설정하면, 비컨(20)의 신호 도달 거리는 약 2m로, 일반 가정에서 주방 hallway에 해당하는 거리이다.

신호 설정 스위치(28)를 "약"으로 설정하면, 비컨(20)의 신호 도달 거리는 약 1m로, 일반 가정에서 출입문의 너비에 해당하는 거리이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어 블록도이다.

도 4에서, 이동 로봇(10)은 도 2에 도시한 기본 구성 이외에 입력부(104), 장애물 감지부(106), 구동부(108), 배터리 감지부(110), 저장부(112) 및 로봇 제어부(114)를 더 포함한다.

입력부(104)는 사용자가 이동 로봇(10)의 작업 수행 명령을 입력하도록 이동 로봇 본체(12)의 상부 또는 리모컨(미도시)에 다수의 버튼을 포함한다.

장애물 감지부(106)는 이동 로봇(10)이 주행하는 영역 내에 설치된 가구, 사무용품 기기, 벽과 같은 장애물을 감지하기 위한 것으로, 이동 로봇(10)이 주행하는 경로에 초음파를 발신하고, 발신된 초음파가 장애물에 부딪혀 반사되어 오는 초음파를 수신하여 장애물의 유무와 장애물까지의 거리를 감지한다. 이때 장애물 감지부(106)는 복수의 적외선 발광소자와 수광소자로 이루어져 적외선을 출사하고, 반사된 광을 수신할 수 있도록 적외선 센서가 적용될 수 있다.

구동부(108)는 장애물 감지부(106)에 의해 감지된 장애물 정보를 기반으로 하여 이동 로봇(10)이 벽이나 장애물과의 충돌없이 주행 영역을 스스로 이동하면서 방향 등의 전환이 가능하도록 이동 로봇 본체(12)의 하부에 설치된 양쪽 구동바퀴(14)를 구동시킨다.

배터리 감지부(110)는 이동 로봇(10)의 구동 전원(예를 들면, 복수의 송신부 에서 신호 송신에 필요한 에너지)을 공급하는 충전 배터리(109)의 충전 잔량을 감지하여 충전 잔량 정보를 로봇 제어부(114)에 전달한다.

저장부(112)는 이동 로봇(10)의 구동을 위한 운영 프로그램과 주행 패턴, 주행 과정에서 획득한 이동 로봇(10)의 위치 정보와 장애물 정보 등을 저장하는 메모리이다.

로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서로, 복수의 송신부(100)에서 이동 로봇(10)이 이동하고 있음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신하도록 제어하고, 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)에서의 응답 신호가 수신되면 비컨(20)에서의 응답 신호가 수신되지 않을 때까지 이동 로봇(10)의 회피 주행을 제어한다.

도 4에서, 비컨(20)은 도 3에 도시한 기본 구성 이외에 이동 로봇(10)의 헤더 정보 등을 저장하는 저장부(208)와, 비컨(20)의 전반적인 동작을 제어하되 제1 및 제2지향성 수신부(200, 202) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 여부를 복수의 송신부(206)를 통해 적외선 신호로 통보(응답)하도록 제어하는 비컨 제어부(210)를 더 포함한다.

이하, 상기와 같이 구성된 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도로서, 비컨(20)의 동작 모드를 경계 영역 인지 모드로 설정한 경우를 예로 들어 설명한 것이다.

도 5에서, 이동 로봇(10)은 주행하고자 하는 영역을 자율적(예를 들면, 굵은 화살표 방향)으로 이동하고, 비컨(20)은 이동 로봇(10)이 주행하는 영역의 경계(예를 들어, 거실과 주방 사이의 모서리나 방과 방 사이의 출입문 등)에 설치되어 있다.

도 5에서 보듯이, 이동 로봇(10)은 주행 영역을 자율적으로 이동하면서 로봇 본체(12)의 전면 상부에 설치된 하나의 송신부(100)를 통해 자기가 이동하고 있음을 주변에 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신한다. 이때 이동 로봇(10)에서 송신하는 패킷 신호에는 이동 로봇(10)의 헤더 정보와, 이동 로봇(10)이 접근하고 있음을 알리기 위한 "강, 중, 약, 근접"의 세기를 갖는 신호 데이터가 포함되며, 패킷 신호를 송신하는 시간은 1주기당 약 180~200msec이다.

본 발명의 실시예에서는 이동 로봇(10)이 비컨(20)으로부터 멀리 떨어진 경우, 비컨(20)에서 신호 송출이 이루어지지 않으므로 비컨 전지(26)의 에너지가 불필요하게 낭비되는 일은 없다. 또한 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 지향성 수신부(200)와 전방향 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 감지하기 위해 대기상태를 유지하고 있다.

비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)는 리모컨 수신 모듈이 지향성을 갖도록 수신되는 경계 영역(Confinement border)을 슬릿 형태로 제한하여 이동 로봇(10)의 송신 신호가 제한된 경계 영역(Confinement border)에 들어왔을 때 이동 로봇(10)이 경계 영역에 접근하였음을 감지한다.

비컨(20)의 전방향 수신부(204)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 360도 로 수신하여 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접' 신호('근접'신호의 도달 거리는 이동 로봇이 비컨 근처로 접근하여 비컨과 충돌할 수 있는 정도의 안전 거리)가 수신되었을 때 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처로 접근하였음을 감지한다.

이와 같이, 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호가 감지된 경우, 이동 로봇(10)이 주행 영역의 경계에 진입하지 못하도록 하거나 또는 이동 로봇(10)이 비컨(20)과 충돌하지 않도록 비컨(20)은 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)의 신호를 수신하였음을 알리는 응답 신호를 이동 로봇(10)에 통보하기 위해 응답 신호를 전방향으로 송신한다.

이에 따라, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 이동 로봇(10)의 주행을 멈추고 이동 로봇(10)의 주행 영역의 경계를 넘어가지 못하도록 하거나 또는 비컨(20)과 충돌하지 않도록 회피 주행을 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 이동 로봇의 이동 영역을 제한하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.

본 발명의 동작 설명을 위한 조건으로서, 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)는 경계 영역 인지 모드라고 가정한다.

도 6에서, 이동 로봇(10)은 주행 영역을 이동하면서 송신부(100)를 통해 자기가 이동하고 있음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신한다(300).

이때, 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 대기상태를 유지하고 있다가 이동 로봇(10)의 송신 신호가 제한된 수신 영역에 들어왔을 때 제1지향성 수신부(200)를 통해 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하여 비컨 제어부(210)에 전달한다.

따라서, 비컨 제어부(210)는 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단하여(302), 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 대기 상태를 그대로 유지한다(304).

단계 302의 판단 결과, 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 경계 영역에 들어왔음을 감지하고, 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)에게 "진입 불가 영역"이라는 것을 알리기 위해 응답 신호(적외선 신호)를 전방으로 송신한다(306).

따라서, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 로봇 제어부(114)에 전달한다.

이에 따라, 로봇 제어부(114)는 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)의 응답 신호를 수신하였는가를 판단하여(308), 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하지 않으면 단계 300으로 진행하여 이후의 동작을 반복한다.

단계 308의 판단 결과, 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하면 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)의 청소 주행을 멈추고 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하여 경계 영역을 넘어가지 못하도록 회피 주행을 제어한다(310).

이후, 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 통해 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않는가를 판단하여(312), 비컨(20)의 응답 신호가 감지되면 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않을 때까지 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 계속한다.

단계 312의 판단 결과, 로봇 제어부(114)는 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않으면 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 종료하고, 제자리 회전을 종료한 방향으로 청소 주행을 시작한다(314).

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 이동 로봇의 충돌을 방지하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.

도 7에서, 이동 로봇(10)은 주행 영역을 이동하면서 송신부(100)를 통해 자기가 이동하고 있음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신한다(400).

이때, 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 대기상태를 유지하고 있다가 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접' 신호를 전방향 수신부(204)를 통해 수신하여 비컨 제어부(210)에 전달한다.

따라서, 비컨 제어부(210)는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단하여(402), 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 대기 상태를 그대로 유지한다(404).

단계 402의 판단 결과, 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처로 접근하였음을 감지하고, 복수의 송신부(206)를 통해 로봇에게 "진입 불가 영역"이라는 것을 알리기 위해 응답 신호를 전방으로 송신한다(406).

이에 따라, 로봇 제어부(114)는 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)의 응답 신호를 수신하였는가를 판단하여(408), 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하지 않으면 단계 400으로 진행하여 이후의 동작을 반복한다.

단계 408의 판단 결과, 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하면 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)의 청소 주행을 멈추고 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하여 비컨(20)과 충돌하지 않도록 회피 주행을 제어한다(410).

이후, 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 통해 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않는가를 판단하여(412), 비컨(20)의 응답 신호가 감지되면 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않을 때까지 주행 방향의 반대 방향으로 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 계속한다.

단계 412의 판단 결과, 로봇 제어부(114)는 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않으면 이동 로봇(10)이 주행 방향의 반대 방향으로 제자리 회전을 하는 회피 주행을 종료하고, 주행 방향의 반대 방향으로 청소 주행을 시작한다(414).

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도로서, 비컨(20)의 동작 모드를 이주 모드로 설정한 경우를 예로 들어 설명한 것이다.

도 8에서, 이동 로봇(10)은 이동하고자 하는 유도 영역을 따라 이동하고, 비 컨(20)은 이동 로봇(10)이 주행하는 영역의 경계(예를 들어, 방과 방 사이의 출입문)에 설치되어 있다.

도 8에서 보듯이, 이동 로봇(10)은 한쪽 방에 대한 청소를 완료한 경우, 로봇 본체(12)의 전면 상부에 설치된 송신부(100)를 통해 청소를 완료하였음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 360도로 송신한다.

비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)는 리모컨 수신 모듈이 지향성을 갖도록 좌우측 수신 영역(유도 영역)을 슬릿 형태로 제한하여 이동 로봇(10)의 송신 신호가 제한된 좌우측 수신 영역(유도 영역)에 들어왔을 때 이동 로봇(10)이 유도 영역으로 들어왔음을 감지한다.

비컨(20)의 전방향 수신부(204)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 360도로 수신하여 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접" 신호가 수신되었을 때 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처로 접근하였음을 감지한다.

이와 같이, 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호가 감지된 경우, 이동 로봇(10)이 한쪽 방에서 다른 방으로 이동할 수 있도록 비컨(20)에서 형성하는 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하도록 하거나 또는 이동 로봇(10)이 "근접" 신호 감지 시 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하도록 비컨(20)은 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)의 신호를 수신하였음을 알리는 응답 신호를 전 방향으로 송신한다.

이에 따라, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 이동 로봇(10)이 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하고, 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)까지 접근하면 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하여 경계 영역을 넘어가도록 주행을 한다.

도 8에서는 이동 로봇(10)이 우측 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하고, 비컨(20)의 근접 영역까지 접근한 후에는 비컨(20)의 근접 영역을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하여 우측 방에서 좌측 방으로 넘어가는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 이동 로봇(10)이 반대로 좌측 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하고, 비컨(20)의 근접 영역까지 접근한 후에는 비컨(20)의 근접 영역을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하여 좌측 방에서 우측 방으로 넘어갈 수 있음은 물론이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 이동 로봇이 다른 방으로 이동하도록 유도하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.

본 발명의 동작 설명을 위한 조건으로서, 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)는 이주 모드라고 가정한다.

도 9에서, 이동 로봇(10)은 한쪽 방에 대한 청소를 청소를 완료한 경우, 송신부(100)를 통해 청소를 완료하였음을 알리기 위한 이주 모드용 적외선(IR) 신호를 360도로 송신한다(500).

이때, 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 대기상태를 유지하고 있다가 이동 로봇(10)의 이주 모드용 송신 신호가 제한된 좌우측 수신 영역에 들어왔을 때 제2지향성 수신부(202)를 통해 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하여 비컨 제어부(210)에 전달한다.

따라서, 비컨 제어부(210)는 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단하여(502), 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 대기 상태를 그대로 유지한다(504).

단계 502의 판단 결과, 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 제한된 좌우측 수신 영역(유도 영역)에 들어왔음을 감지하고, 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)에게 "유도 영역"이라는 것을 알리기 위해 응답 신호(적외선 신호)를 전 방향으로 송신한다(506).

이에 따라, 로봇 제어부(114)는 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)의 응답 신호를 수신하였는가를 판단하여(508), 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하지 않으면 단계 500으로 피드백하여 이후의 동작을 반복한다.

단계 508의 판단 결과, 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하면 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 청소를 완료한 한쪽 방에서 청소를 수행해야 하는 다른 방으로 이동할 수 있도록 비컨(20)에서 형성하는 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하도록 유도 주행을 제어한다(510).

이후, 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)까지 접근하도록 유도 주행을 제어하다가 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접' 신호가 전방향 수신부(204)를 통해 수신되면 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단한다(512).

단계 512의 판단 결과, 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 단계 510으로 피드백하여 이동 로봇(10)의 유도 주행을 계속한다.

단계 512의 판단 결과, 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)까지 접근하였음을 감지하고, 비컨(20)은 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)의 "근접" 신호를 수신하였음을 알리는 응답 신호를 전 방향으로 송신한다.

이에 따라, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 경계 영역을 넘어가도록 벽면 추종(wall-following) 주행을 제어한다(514).

이후, 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 경계 영역을 넘어갔는가를 판단하여(516), 이동 로봇(10)이 경계 영역을 넘어가지 않으면 단계 514로 피드백하여 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 경계 영역을 넘어가는 벽면 추종(wall-following) 주행을 계속한다.

단계 516의 판단 결과, 이동 로봇(10)이 경계 영역을 넘어가면 반대쪽 유도 영역(예를 들어, 우측 유도 영역을 따라 이동 로봇이 우측 방에서 좌측 방으로 넘어간 경우에는 좌측 유도 영역이 반대쪽 유도 영역이 된다)을 통해 이동 로봇(10)의 주행을 제어한다(518).

반대쪽 유도 영역을 통해 이동 로봇(10)의 주행을 제어하는 것은, 이동 로봇(10)이 경계 영역을 넘어간 후에 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202;구체적으로, 도 5에서 좌측에 마련된 제2지향성 수신부)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신할 때까지 이동 로봇(10)이 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 벽면 추종(wall-following)을 계속하도록 하고, 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하면 이동 로봇(10)이 좌측 수신 영역(유도 영역)에 들어왔음을 감지하여 좌측 유도 영역(즉, 반대쪽 유도 영역)을 기준으로 이동 로봇(10)이 좌측 방(즉, 반대쪽 방)의 청소 주행을 시작하도록 제어하는 것이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 비컨 설정 상태에 따른 이동 로봇의 신호 송출을 나타낸 표이다.

도 10에서, 사용자가 비컨(20)의 신호 설정 스위치(28)를 조작하여 비컨(20)의 도달 거리를 "강, 중 또는 약"으로 설정함에 따라 비컨(20)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하더라도 설정값에 따라 응답 신호를 송신하지 않아 이동 로봇(10)의 회피 주행을 다르게 제어할 수 있게 된다.

예를 들어, 사용자가 비컨(20)의 신호 설정 스위치(28)를 "약"으로 설정한 경우 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하더라도 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "강 또는 중" 세기의 송신 신호에 대해서는 비컨(20)에서 응답 신호를 전방향으로 송신하지 않기 때문에 이동 로봇(10)이 회피 주행을 무시하고, 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "약"과 "근접" 세기의 송신 신호에 대해서만 회피 주행을 알리게 된다.

또한, 사용자가 비컨(20)의 신호 설정 스위치(28)를 "중"으로 설정한 경우 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하더라도 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "강" 세기의 송신 신호에 대해서는 비컨(20)에서 응답 신호를 전방향으로 송신하지 않기 때문에 이동 로봇(10)이 회피 주행을 무시하고, 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "중 또는 약"과 "근접" 세기의 송신 신호에 대해서만 회피 주행을 알리게 된다.

위에서 설명한 예는 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)를 "경계 영역 인지 모드"로 설정하였을 때 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하는 경우를 나타낸 것이고, 사용자가 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)를 "이주 모드"로 설정한 경우에는 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 이주 모드용 송신 신호를 좌우측 유도 영역으로 수신하여 이동 로봇(10)의 다른 방으로의 이동을 유도한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 적외선 신호로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 가시광선, 초음파, 레이저 신호를 이용하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 비컨(20)에서 송신하는 신호를 적외선 신호로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 가시광선, 초음파, 무선 주파수(Radio Frequency), 레이저 신호를 이용하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 전체 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 비컨의 외관 투시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 이동 로봇 20 : 비컨

28 : 신호 설정 스위치 30 : 모드 설정 스위치

100 : 송신부 102 : 수신부

110 : 배터리 감지부 114 : 로봇 제어부

200 : 제1지향성 수신부 202 : 제2지향성 수신부

204 : 전방향 수신부 210 : 비컨 제어부

Claims

주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하는 이동 로봇;

상기 이동 로봇에서 송신하는 신호를 수신하여 응답 신호를 상기 이동 로봇으로 송신하는 비컨을 포함하고,

상기 비컨은 상기 신호의 수신 영역을 제한하여 상기 제한된 수신 영역 내에서 상기 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 상기 응답 신호를 상기 이동 로봇으로 송신하는 이동 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 이동 로봇에서 송신하는 신호는 적외선, 가시광선, 초음파 또는 레이저를 포함하는 이동 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 비컨에서 송신하는 응답 신호는 적외선, 가시광선, 초음파, 무선 주파수(RF) 또는 레이저를 포함하는 이동 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 이동 로봇은 상기 이동 로봇의 이동 상태를 알리기 위한 신호를 송신하는 적어도 하나의 송신부를 더 포함하고,

상기 적어도 하나의 송신부는 상기 신호를 패킷 단위로 송신하는 이동 로봇 시스템.
제4항에 있어서,

상기 송신부는 상기 이동 로봇 본체의 전면 상부에 설치되어 상기 이동 로봇이 이동하는 전 방향으로 상기 신호를 송신하는 360도 확산 렌즈인 이동 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 이동 로봇은 상기 비컨의 응답 신호를 수신하는 적어도 하나의 수신부;

상기 비컨의 응답 신호가 수신된 경우, 상기 이동 로봇의 회피 주행을 제어하는 로봇 제어부를 더 포함하는 이동 로봇 시스템.
제6항에 있어서,

상기 이동 로봇의 회피 주행은 상기 비컨의 응답 신호가 수신되지 않을 때까지 상기 이동 로봇이 제자리 회전을 하는 이동 로봇 시스템.
제7항에 있어서,

상기 로봇 제어부는 상기 비컨의 응답 신호가 수신되면 상기 이동 로봇이 제자리 회전을 시작하도록 제어하고, 상기 비컨의 응답 신호가 수신되지 않을 때 상 기 이동 로봇의 제자리 회전을 종료하고 상기 제자리 회전이 종료된 방향으로 상기 이동 로봇이 청소 주행을 시작하도록 제어하는 이동 로봇 시스템.
제6항에 있어서,

상기 적어도 하나의 수신부는 상기 이동 로봇 본체의 전면과 측면에 소정 간격으로 설치되어 상기 이동 로봇이 이동하는 전 방향에서 상기 신호를 송수신하는 180도 확산 렌즈인 이동 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 비컨은 상기 이동 로봇과 분리되게 설치하는 이동 로봇 시스템.
제10항에 있어서,

상기 비컨은 상기 이동 로봇의 송신 신호를 상기 제한된 수신 영역 내에서 수신하는 지향성 수신부를 더 포함하고,

상기 지향성 수신부는 상기 수신 영역을 제한하기 위해 폭, 길이, 높이를 갖는 슬릿 형태의 리모컨 수신 모듈인 이동 로봇 시스템.
제11항에 있어서,

상기 지향성 수신부는 상기 이동 로봇이 상기 주행 영역의 경계에 근접하였음을 감지하는 제1지향성 수신부와, 상기 이동 로봇이 상기 경계 영역을 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 영역에 근접하였음을 감지하는 제2지향성 수신부를 포함하는 이동 로봇 시스템.
제12항에 있어서,

상기 제1지향성 수신부는 상기 이동 로봇이 상기 주행 영역을 이동하면서 청소를 수행하는 중에 상기 이동 로봇이 상기 경계 영역을 넘어가지 않도록 송신하는 신호를 수신하는 이동 로봇 시스템.
제13항에 있어서,

상기 제1지향성 수신부는 상기 비컨 본체의 전면 상부에 설치된 경계 영역 인지용 슬릿인 이동 로봇 시스템.
제14항에 있어서,

상기 제2지향성 수신부는 상기 이동 로봇이 상기 주행 영역에 대한 청소를 완료하고 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하는 이동 로봇 시스템.
제15항에 있어서,

상기 제2지향성 수신부는 상기 제1지향성 수신부의 좌우측에 설치된 이주 모드용 슬릿인 이동 로봇 시스템.
제10항에 있어서,

상기 비컨은 상기 이동 로봇의 송신 신호를 360도로 수신하여 상기 이동 로봇이 근접하였음을 감지하는 전방향 수신부를 더 포함하는 이동 로봇 시스템.
이동 로봇이 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하고;

상기 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨의 제한된 수신 영역에서 감지하였는가 판단하고;

상기 이동 로봇의 송신 신호를 상기 제한된 수신 영역에서 감지한 경우, 상기 비컨에서 응답 신호를 상기 이동 로봇에 송신하고;

상기 이동 로봇에서 상기 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 상기 이동 로봇이 상기 주행 영역의 경계를 넘어가지 않도록 상기 이동 로봇의 이동을 제한하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
제18항에 있어서,

상기 이동 로봇의 이동을 제한하는 것은,

상기 비컨의 응답 신호를 수신하지 않을 때까지 상기 이동 로봇이 제자리 회전을 하도록 상기 이동 로봇의 회피 주행을 제어하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
제19항에 있어서,

상기 이동 로봇은 상기 비컨의 응답 신호를 수신하면 상기 제자리 회전을 시작하고, 상기 비컨의 응답 신호를 수신하지 않을 때 상기 제자리 회전을 종료하고 상기 제자리 회전을 종료한 방향으로 청소 주행을 시작하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
이동 로봇이 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하고;

상기 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨에서 360도로 수신하여 상기 이동 로봇이 상기 비컨에 근접하였는가 판단하고;

상기 이동 로봇이 상기 비컨에 근접한 경우, 상기 비컨에서 응답 신호를 상기 이동 로봇에 송신하고;

상기 이동 로봇에서 상기 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 상기 이동 로봇이 회피 주행을 하여 상기 비컨과의 충돌을 방지하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
제21항에 있어서,

상기 이동 로봇에서 송신하는 신호는 적외선, 가시광선, 초음파 또는 레이저를 포함하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
제21항에 있어서,

상기 비컨에서 송신하는 응답 신호는 적외선, 가시광선, 초음파, 무선 주파 수(RF) 또는 레이저를 포함하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
제21항에 있어서,

상기 이동 로봇이 상기 비컨에 근접하였는가 판단하는 것은,

상기 비컨에서 상기 이동 로봇의 송신 신호 중 "근접' 신호를 감지한 경우, 상기 이동 로봇이 상기 비컨에 근접하였다고 판단하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
이동 로봇이 주행 영역에 대한 청소를 완료하면 신호를 송신하고;

상기 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨의 제한된 수신 영역에서 감지하였는가 판단하고;

상기 이동 로봇의 송신 신호를 상기 제한된 수신 영역에서 감지한 경우, 상기 비컨에서 응답 신호를 상기 이동 로봇에 송신하고;

상기 이동 로봇에서 상기 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 상기 이동 로봇이 상기 주행 영역의 경계를 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
제25항에 있어서,

상기 이동 로봇이 상기 주행 영역의 경계를 넘어 다른 영역으로 이동하는 것은,

상기 이동 로봇이 상기 비컨에서 형성하는 유도 영역을 따라 상기 비컨으로 접근하고;

상기 이동 로봇이 상기 비컨의 근접 영역까지 접근하였는가 판단하고;

상기 이동 로봇이 상기 비컨의 근접 영역까지 접근한 경우, 상기 비컨에서 응답 신호를 상기 이동 로봇에 송신하고;

상기 이동 로봇에서 상기 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 상기 이동 로봇이 상기 비컨의 근접 영역을 따라 벽면 추종 주행을 하여 상기 경계 영역을 넘어가는 이동 로봇 시스템의 제어방법.
제25항에 있어서,

상기 비컨은 상기 이동 로봇이 상기 주행 영역에 대한 청소를 완료하고 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하고, 상기 이동 로봇이 상기 경계 영역을 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 영역에 근접하였음을 감지하는 이동 로봇 시스템의 제어방법.