(57)【要約】  本発明の一実施形態による移動ロボットは、本体を移動させる駆動部と、信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、信号を用いて他の移動ロボットの位置を認識し、他の移動ロボットが認識された位置に基づいて本体の移動に対応する軌跡を追従するように、本体の走行速度を制御する制御部とを含む。また、制御部は、走行方向の変更により本体が他の移動ロボットに近づく方向に接近することに対応して、他の移動ロボットに第１信号を送信し、第１信号に応答する他の移動ロボットの第２信号に基づいて、本体と他の移動ロボットの回避走行を制御する。【選択図】図８
2021536064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を移動させる駆動部と、
信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、
前記信号を用いて前記他の移動ロボットの位置を認識し、前記他の移動ロボットが前記認識された位置に基づいて前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行速度を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、
走行方向の変更により前記本体が前記他の移動ロボットに近づく方向に接近することに対応して、前記他の移動ロボットに第１信号を送信し、前記第１信号に応答する前記他の移動ロボットの第２信号に基づいて、前記本体と前記他の移動ロボットの回避走行を制御することを特徴とする移動ロボット。
【請求項２】
前記制御部は、
前記本体が前記他の移動ロボットに接近して予め設定された範囲内に近づくと、前記本体の走行速度を減少させ、前記第１信号を送信するように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１信号に基づいて、前記本体の走行速度を減少させ、前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記減少した走行速度を維持するように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項５】
前記第２信号に基づく回避走行は、前記他の移動ロボットが移動した後、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に走行し、前記他の移動ロボットから放出された信号が前記本体の後方から検知された時点で終了することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第２信号に基づく回避走行が終了すると、前記他の移動ロボットが前記回避走行前の前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項７】
前記制御部は、
前記他の移動ロボットが前記第２信号に基づいて移動すべき位置を探索する回転モーションを行うように制御し、前記回転モーションを行う間は前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項８】
前記制御部は、
前記回避走行により前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動することに対応して、前記本体が現在の走行経路から外れることなく走行するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第２信号に前記他の移動ロボットの回避不可状態を示す情報が含まれることに対応して、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に移動するように回避走行を制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記第２信号に基づいて前記本体が前記他の移動ロボットを避けて回避走行する場合、前記他の移動ロボットが前記第２信号に基づく前記本体の回避走行に対応する軌跡は追従しないように制限することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記第２信号に基づいて前記本体が前記他の移動ロボットを避けて回避走行する場合、回避走行する間は前記他の移動ロボットが現在位置で前記本体の移動に対応する軌跡を追従するための回転モーションを行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記第２信号に前記他の移動ロボットの回避不可状態を示す情報が含まれることに対応して、前記本体の走行を停止し、前記他の移動ロボットが前記本体の走行経路から外れるまで前記本体から遠ざかる方向に走行するように制御すると共に、前記本体が現在の走行経路を走行するように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項１３】
信号を放出する他の移動ロボットと通信し、移動ロボットの本体が前記他の移動ロボットの位置を認識するステップと、
前記認識された他の移動ロボットの位置に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体の移動に対応する軌跡を追従して走行するステップと、
前記本体の走行方向の変更により、前記本体が前記他の移動ロボットに近づく方向に接近することに対応して、前記他の移動ロボットに第１信号を送信するステップと、
前記第１信号に応答する前記他の移動ロボットの第２信号に基づいて、前記本体と前記移動ロボットの回避走行を制御するステップとを含むことを特徴とする移動ロボットの制御方法。
【請求項１４】
前記第１信号を送信するステップは、
前記本体が前記他の移動ロボットに接近して予め設定された範囲内に近づくと、前記本体の走行速度を減少させ、前記第１信号を送信するステップであることを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボットの制御方法。
【請求項１５】
前記回避走行を制御するステップは、
前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記本体の走行を停止する制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボットの制御方法。
【請求項１６】
前記回避走行を制御するステップは、
前記第１信号に基づいて、前記本体の走行速度を減少させ、前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記本体の前記減少した走行速度を維持するように制御するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボットの制御方法。
【請求項１７】
前記回避走行を制御するステップは、
前記他の移動ロボットが移動した後、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に走行し、前記他の移動ロボットから放出された信号が前記本体の後方から検知された時点で終了することを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボットの制御方法。
【請求項１８】
前記第２信号に基づく回避走行が終了すると、前記他の移動ロボットが前記回避走行前の前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行を停止する制御命令を出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いずれか１つが他の１つを追従して自律走行する複数の移動ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移動ロボットは、ユーザの操作によらず所定の区域を自律走行しながら自動で所定の動作を行う機器である。移動ロボットは、区域内に設置された障害物を検知して障害物に接近したり回避しながら動作を行う。
【０００３】
このような移動ロボットには、領域を走行しながら掃除を行うロボット掃除機が含まれる。ロボット掃除機は、ユーザの操作によらず自律走行しながら掃除を行う掃除機である。
【０００４】
このようにユーザの操作によらず自律走行しながら掃除を行うロボット掃除機が開発されることにより、複数のロボット掃除機がユーザの操作によらずいずれか１つが他の１つを追従するか又は互いに協業しながら掃除を行うようにするための開発の必要性が高まっている。
【０００５】
特許文献１は、マスターロボット掃除装置（以下、マスターロボットという。）が少なくとも１つのスレーブロボット掃除装置（以下、スレーブロボットという。）を制御する方法について開示している。
【０００６】
上記特許文献１は、マスターロボットが障害物検出装置を用いて周囲の障害物を検出し、障害物検出装置からの位置データを用いてスレーブロボットに関連するマスターロボットの位置を決定する構成について開示している。
【０００７】
また、上記特許文献１は、無線近距離ネットワーク（ＷＬＡＮ）技術を用いるサーバを介してマスターロボットとスレーブロボットが通信を行う構成について開示している。
【０００８】
上記特許文献１によれば、上記特許文献１においては、マスターロボットがスレーブロボットの位置を判断することはできるが、スレーブロボットがマスターロボットの位置を判断することはできない。
【０００９】
また、上記特許文献１に開示された構成を用いてスレーブロボットがマスターロボットの位置を決定（判断）するようにするためには、マスターロボットがサーバを介してスレーブロボットにマスターロボットが判断したスレーブロボットの相対位置情報を送信しなければならない。
【００１０】
しかし、上記特許文献１は、マスターロボットがサーバを介してスレーブロボットに相対位置情報を送信する構成については開示していない。
【００１１】
また、マスターロボットが相対位置情報を送信するとしても、マスターロボットとスレーブロボットがサーバを介して通信を行うので、マスターロボット又はスレーブロボットがサーバとの通信が難しい場所に位置すると、サーバとの通信が切断されてしまう。
【００１２】
この場合、スレーブロボットは、サーバから相対位置情報を受信できないので、マスターロボットの位置を把握できない。よって、複数のロボット掃除機間の追従又は協業が円滑に行われないという問題が生じることがある。
【００１３】
さらに、ロボット掃除機は、指定された掃除空間を走行しながら掃除する間に、走行方向を何回も変更する。例えば、掃除空間の形状、ロボット掃除機の走行モード、障害物の検知、床の地形特性などによって現在の走行方向を変更しなければならないことがよくある。
【００１４】
複数のロボット掃除機のうちいずれか１つが他の１つを追従して協業掃除を行う場合、先頭掃除機が走行方向を変更すると、先頭掃除機の前方に追従掃除機が位置することになり、前後位置が逆転するという問題が生じることもある。
【００１５】
さらに、走行方向の変更により先頭掃除機と追従掃除機とが近づく方向に接近する場合における最適な回避走行を様々な状況毎に設計する必要がある。
【００１６】
これらの問題は、ユーザの操作によらず自律走行しながら特定の機能（例えば、空気調和機能など）を実行する複数の移動ロボット間でも同様に発生する。具体的には、複数の移動ロボットのうちいずれか１つが他の１つを追従して協業動作を行う場合、先頭移動ロボットが走行方向を変更して先頭移動ロボットと追従移動ロボットが互いに近づくと、状況に応じて回避走行を行うように設計する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第２０１７−０３６５３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、複数の移動ロボットがサーバを介することなく、互いに干渉や衝突を起こさずに、いずれか１つが他の１つの走行経路を追従することのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、複数の移動ロボットにおいていずれか１つが他の１つを追従する場合、途切れることなく柔軟に追従するように制御することのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。
【００２０】
本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットの追従時、追従移動ロボットが実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて追従移動ロボットの追従走行を制御することにより、先頭移動ロボットの走行方向と追従移動ロボットの走行方向が異なるか、又は互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。
【００２１】
本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットの追従時、先頭移動ロボットが現在の走行方向を変更しても追従移動ロボットとの衝突やエラーが生じないようにする回避設計が可能であると共に、視覚的に安定した追従制御が可能な移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。
【００２２】
本発明のさらに他の目的は、先頭移動ロボットが走行方向を変更して一時的に追従移動ロボットの後方に位置することになっても、その後追従移動ロボットの干渉のない円滑な追従を継続することのできる移動ロボット及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明においては、複数の移動ロボットが互いに信号を送受信して相対位置を把握することにより、先頭移動ロボットが走行方向を変更して追従移動ロボットに徐々に近づくことを認識できるように実現した。
【００２４】
また、追従移動ロボットが追従すべき先頭移動ロボットの移動軌跡の長さに基づいて複数の移動ロボットの走行速度を制御することにより、途切れのない柔軟な追従走行を実現した。
【００２５】
さらに、先頭移動ロボットが走行方向を変更して追従移動ロボットに徐々に近づくことが認識されると、先頭移動ロボットが追従移動ロボットに移動命令を送信する方式で回避走行動作を行うことにより、先頭移動ロボットが追従ロボットに妨害されることなく計画された走行経路を維持できるように実現した。
【００２６】
さらに、先頭移動ロボットが計画された走行経路を走行する間、追従関係を維持し続けるために、追従移動ロボットが移動した位置で先頭移動ロボットの軌跡を追従するためのモーションを行うように実現した。
【００２７】
さらに、周辺状況により追従移動ロボットが移動できなくなると、先頭移動ロボットが一時的に計画された走行経路から外れて追従移動ロボットを避けて走行する回避走行動作を行うように実現した。
【００２８】
このために、本発明の一実施形態による移動ロボットは、本体を移動させる駆動部と、信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、前記信号を用いて前記他の移動ロボットの位置を認識し、前記他の移動ロボットが前記認識された位置に基づいて前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行速度を制御する制御部とを含み、前記制御部は、走行方向の変更により前記本体が前記他の移動ロボットに近づく方向に接近することに対応して、前記他の移動ロボットに第１信号を送信し、前記第１信号に応答する前記他の移動ロボットの第２信号に基づいて、前記本体と前記他の移動ロボットの回避走行を制御することを特徴とする。
【００２９】
また、一実施形態において、前記制御部は、前記本体が前記他の移動ロボットに接近して予め設定された範囲内に近づくと、前記本体の走行速度を減少させ、前記第１信号を送信するように制御することを特徴とする。
【００３０】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする。
【００３１】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記第１信号に基づいて、前記本体の走行速度を減少させ、前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記減少した走行速度を維持するように制御することを特徴とする。
【００３２】
さらに、一実施形態において、前記第２信号に基づく回避走行は、前記他の移動ロボットが移動した後、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に走行し、前記他の移動ロボットから放出された信号が前記本体の後方から検知された時点で終了することを特徴とする。
【００３３】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記第２信号に基づく回避走行が終了すると、前記他の移動ロボットが前記回避走行前の前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする。
【００３４】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記他の移動ロボットが前記第２信号に基づいて移動すべき位置を探索する回転モーションを行うように制御し、前記回転モーションを行う間は前記本体の走行を停止する制御命令を出力することを特徴とする。
【００３５】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記回避走行により前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動することに対応して、前記本体が現在の走行経路から外れることなく走行するように前記駆動部を制御することを特徴とする。
【００３６】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記第２信号に前記他の移動ロボットの回避不可状態を示す情報が含まれることに対応して、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に移動するように回避走行を制御することを特徴とする。
【００３７】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記第２信号に基づいて前記本体が前記他の移動ロボットを避けて回避走行する場合、前記他の移動ロボットが前記第２信号に基づく前記本体の回避走行に対応する軌跡は追従しないように制限することを特徴とする。
【００３８】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記第２信号に基づいて前記本体が前記他の移動ロボットを避けて回避走行する場合、回避走行する間は前記他の移動ロボットが現在位置で前記本体の移動に対応する軌跡を追従するための回転モーションを行うように制御することを特徴とする。
【００３９】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記第２信号に前記他の移動ロボットの回避不可状態を示す情報が含まれることに対応して、前記本体の走行を停止し、前記他の移動ロボットが前記本体の走行経路から外れるまで前記本体から遠ざかる方向に走行するように制御すると共に、前記本体が現在の走行経路を走行するように制御することを特徴とする。
【００４０】
そして、本発明の一実施形態による移動ロボットの制御方法は、信号を放出する他の移動ロボットと通信し、移動ロボットの本体が前記他の移動ロボットの位置を認識するステップと、前記認識された他の移動ロボットの位置に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体の移動に対応する軌跡を追従して走行するステップと、前記本体の走行方向の変更により、前記本体が前記他の移動ロボットに近づく方向に接近することに対応して、前記他の移動ロボットに第１信号を送信するステップと、前記第１信号に応答する前記他の移動ロボットの第２信号に基づいて、前記本体と前記移動ロボットの回避走行を制御するステップとを含む。
【００４１】
また、一実施形態において、前記第１信号を送信するステップは、前記本体が前記他の移動ロボットに接近して予め設定された範囲内に近づくと、前記本体の走行速度を減少させ、前記第１信号を送信するステップであることを特徴とする。
【００４２】
さらに、一実施形態において、前記回避走行を制御するステップは、前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記本体の走行を停止する制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする。
【００４３】
さらに、一実施形態において、前記回避走行を制御するステップは、前記第１信号に基づいて、前記本体の走行速度を減少させ、前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間は前記本体の前記減少した走行速度を維持するように制御するステップを含むことを特徴とする。
【００４４】
さらに、一実施形態において、前記回避走行を制御するステップは、前記他の移動ロボットが移動した後、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に走行し、前記他の移動ロボットから放出された信号が前記本体の後方から検知された時点で終了することを特徴とする。
【００４５】
さらに、一実施形態において、前記第２信号に基づく回避走行が終了すると、前記他の移動ロボットが前記回避走行前の前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行を停止する制御命令を出力するステップをさらに含むことを特徴とする。
【００４６】
以上のように、本発明の実施形態による移動ロボット及びその制御方法においては、サーバを介することなく、先頭移動ロボットに対する追従移動ロボットの追従走行が途切れることなく柔軟に行われるようにすることができる。
【００４７】
また、複数の移動ロボットの追従時、追従移動ロボットが実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて追従移動ロボットの追従走行を制御することにより、先頭移動ロボットの走行方向と追従移動ロボットの走行方向が異なるか、又は互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことができる。
【００４８】
さらに、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の長さが短くなれば、追従移動ロボットの移動速度を減少させるか、又はその場で先頭移動ロボットの軌跡を追従するようにし、追従移動ロボットが追従すべき軌跡の長さが長くなれば、先頭移動ロボットの移動速度を減少させるか、又は停止させることにより、追従移動ロボットが先頭移動ロボットを逃すことなく追従するようにし、視覚的に安定した追従制御を行うことができる。
【００４９】
さらに、複数の移動ロボットの追従時、先頭移動ロボットが現在の走行方向を変更しても追従移動ロボットとの衝突やエラーが生じないようにする回避設計が可能であると共に、視覚的に安定した追従制御が可能である。
【００５０】
さらに、最適な回避設計により、先頭移動ロボットが走行方向を変更して一時的に追従移動ロボットの後方に位置することになっても、その後追従移動ロボットの干渉のない円滑な追従を継続することができる。
【発明の効果】
【００５１】
以上説明したように、本発明の実施形態による移動ロボット及びその制御方法によれば、サーバを介することなく、追従掃除機が先頭掃除機を途切れることなく柔軟に追従しながら掃除を行うことができる。
【００５２】
また、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて追従掃除機の追従走行を制御することにより、先頭掃除機の走行方向と追従掃除機の走行方向が異なるか、又は互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことができる。
【００５３】
さらに、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが短くなれば、追従掃除機の移動速度を減少させるか、又はその場で先頭掃除機の軌跡を追従するようにし、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが長くなれば、先頭掃除機の移動速度を減少させるか、又は停止させることにより、追従掃除機が先頭掃除機を逃すことなく追従するようにし、視覚的に安定した追従制御を行うことができる。さらに、複数のロボット掃除機の追従時、先頭掃除機が現在の走行方向を変更しても追従掃除機との衝突やエラーが生じないようにする回避設計が可能であると共に、視覚的に安定した追従制御が可能である。
【００５４】
さらに、最適な回避設計により、先頭掃除機が走行方向を変更して一時的に追従掃除機の後方に位置することになっても、その後追従掃除機の干渉のない円滑な追従を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
本発明の理解を助けるために添付され、本明細書の一部を構成する図面は、本発明の実施形態を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
【図１】本発明による移動ロボットの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す移動ロボットの平面図である。
【図３】図１に示す移動ロボットの側面図である。
【図４】本発明の一実施形態による移動ロボットの構成要素の一例を示すブロック図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による複数の移動ロボット間のネットワーク通信を示す概念図である。
【図５Ｂ】図５Ａのネットワーク通信の一例を示す概念図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態による複数の移動ロボット間の追従制御を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが互いの相対位置を決定する方法を説明するための図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による複数の移動ロボットにおける、第１移動ロボットの移動軌跡の距離に基づく第２移動ロボットの追従制御を説明するための図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態による複数の移動ロボットにおける、第１移動ロボットの移動軌跡の距離に基づく第２移動ロボットの追従制御を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態による移動ロボットの制御方法を説明するための代表フローチャートである。
【図９Ａ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが本体を避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが本体を避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが本体を避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが本体を避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図９Ｅ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが本体を避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図９Ｆ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが本体を避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図９Ｇ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが本体を避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１０Ａ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１０Ｂ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１０Ｃ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１０Ｄ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１１Ａ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１１Ｂ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１１Ｃ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１１Ｄ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１１Ｅ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１１Ｆ】本発明の他の実施形態における、走行方向の変更により他の移動ロボットに近接した場合に他の移動ロボットが避けられない状態で本体が他の移動ロボットを避けて走行することに関連する回避走行動作を説明するための概念図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により本体が他の移動ロボットと障害物に同時に接近した場合の回避走行動作の一例を説明するための概念図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態における、走行方向の変更により本体が他の移動ロボットと障害物に同時に接近した場合の回避走行動作の一例を説明するための概念図である。
【図１３Ａ】本発明の一実施形態による第１移動ロボットと第２移動ロボット間の追従制御の様々な適用例を示す概念図である。
【図１３Ｂ】本発明の一実施形態による第１移動ロボットと第２移動ロボット間の追従制御の様々な適用例を示す概念図である。
【図１３Ｃ】本発明の一実施形態による第１移動ロボットと第２移動ロボット間の追従制御の様々な適用例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、図面を参照して、本発明による移動ロボットについてより詳細に説明する。
【００５７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明するが、本明細書において用いられる技術用語は、本発明の特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明の範囲を規定するものではない。
【００５８】
まず、本発明に開示される「移動ロボット」は、自律走行が可能な「（特定機能用）ロボット」、「ロボット掃除機」、「掃除用ロボット」、「自律走行掃除機」と同じ意味で用いられ、混用される。
【００５９】
また、本発明に開示される「複数の移動ロボット」は、「複数のロボット掃除機」又は「複数の掃除機」ともいう。さらに、「第１移動ロボット」は、「第１ロボット」、「第１ロボット掃除機」又は「第１掃除機」ともいう。さらに、「第２移動ロボット」は、「第２ロボット」、「第２ロボット掃除機」又は「第２掃除機」ともいう。
【００６０】
図１〜図３は本発明による移動ロボットの一例としてロボット掃除機を示すものである。
【００６１】
具体的には、図１は本発明によるロボット掃除機１００の一例を示す斜視図であり、図２は図１に示すロボット掃除機１００の平面図であり、図３は図１に示すロボット掃除機１００の側面図である。
【００６２】
本発明において、移動ロボット、ロボット掃除機及び自律走行を行う掃除機は同じ意味で用いられる。また、本発明において、複数の移動ロボットの一例としての複数の掃除機は、以下の図１〜図３に示す構成の少なくとも一部を含むようにしもよい。
【００６３】
図１〜図３に示すように、ロボット掃除機１００は、所定領域を自律走行しながら床面を掃除する機能を実行する。ここで、床面の掃除には、床面の塵（異物が含まれる）を吸入したり床面を拭くことが含まれる。
【００６４】
ロボット掃除機１００は、掃除機本体１１０、掃除ユニット１２０、検知ユニット１３０及びダストボックス１４０を含んでもよい。
【００６５】
掃除機本体１１０には、ロボット掃除機１００の制御のための制御部（図示せず）を含む各種部品が内蔵又は装着される。また、掃除機本体１１０には、ロボット掃除機１００の走行のためのホイールユニット１１１が備えられる。ホイールユニット１１１により、ロボット掃除機１００は前後左右に移動したり回転することができる。
【００６６】
図３に示すように、ホイールユニット１１１は、メインホイール１１１ａ及びサブホイール１１１ｂを含む。
【００６７】
メインホイール１１１ａは、掃除機本体１１０の両側にそれぞれ備えられ、制御部の制御信号に基づいて一方向又は他方向に回転可能に構成される。それぞれのメインホイール１１１ａは、互いに独立して駆動可能に構成されてもよい。例えば、それぞれのメインホイール１１１ａは、異なるモータにより駆動されてもよい。あるいは、それぞれのメインホイール１１１ａは、１つのモータに備えられる複数の異なる軸により駆動されてもよい。
【００６８】
サブホイール１１１ｂは、メインホイール１１１ａと共に掃除機本体１１０を支持し、メインホイール１１１ａによるロボット掃除機１００の走行を補助するように構成される。このようなサブホイール１１１ｂは、後述する掃除ユニット１２０にも備えられてもよい。
【００６９】
制御部がホイールユニット１１１の駆動を制御することにより、ロボット掃除機１００は床面を自律走行するように構成される。
【００７０】
一方、掃除機本体１１０には、ロボット掃除機１００に電源を供給するバッテリ（図示せず）が装着される。前記バッテリは、充電可能に構成され、掃除機本体１１０の底面部に着脱可能に構成されてもよい。
【００７１】
図１において、掃除ユニット１２０は、掃除機本体１１０の一側から突出した形態で配置され、塵を含む空気を吸入するか又は拭くようにしてもよい。前記一側は、掃除機本体１１０が正方向（Ｆ）に走行する側、すなわち掃除機本体１１０の前側であってもよい。
【００７２】
同図においては、掃除ユニット１２０が掃除機本体１１０の一側から前方及び左右両側方の全てに突出した形状であることを示す。具体的には、掃除ユニット１２０の前端部は掃除機本体１１０の一側から前方に離隔した位置に配置され、掃除ユニット１２０の左右両端部は掃除機本体１１０の一側から左右両側にそれぞれ離隔した位置に配置される。
【００７３】
掃除機本体１１０が円形に形成され、掃除ユニット１２０の後端部両側が掃除機本体１１０から左右両側にそれぞれ突出するように形成されることにより、掃除機本体１１０と掃除ユニット１２０間には空間、すなわち隙間が形成される。前記空間は、掃除機本体１１０の左右両端部と掃除ユニット１２０の左右両端部間の空間であり、ロボット掃除機１００の内側に凹んだ形状を有する。
【００７４】
前記空間に障害物が挟まった場合、ロボット掃除機１００が障害物に引っ掛かって動けなくなるという問題を招くことがある。これを防止するために、カバー部材１２９が前記空間の少なくとも一部を覆うように配置されてもよい。
【００７５】
カバー部材１２９は、掃除機本体１１０に備えられてもよく、掃除ユニット１２０に備えられてもよい。本実施形態においては、掃除ユニット１２０の後端部両側にそれぞれカバー部材１２９が突設され、掃除機本体１１０の外周面を覆うように配置されていることを示す。
【００７６】
カバー部材１２９は、前記空間、すなわち掃除機本体１１０と掃除ユニット１２０間の空間の少なくとも一部を埋めるように配置される。従って、前記空間に障害物が挟まることを防止でき、前記空間に障害物が挟まったとしても障害物から容易に離脱できる構造を実現することができる。
【００７７】
掃除ユニット１２０から突設されるカバー部材１２９は、掃除機本体１１０の外周面に支持されるようにしてもよい。
【００７８】
カバー部材１２９が掃除機本体１１０から突設されている場合、カバー部材１２９は、掃除ユニット１２０の背面部に支持されるようにしてもよい。上記構造によれば、掃除ユニット１２０が障害物に当接して衝撃を受けると、その衝撃の一部が掃除機本体１１０に伝達されて衝撃が分散する。
【００７９】
掃除ユニット１２０は、掃除機本体１１０に着脱可能に結合されるようにしてもよい。掃除ユニット１２０が掃除機本体１１０から分離されると、分離された掃除ユニット１２０を代替してモップモジュール（図示せず）を掃除機本体１１０に着脱可能に結合することができる。
【００８０】
よって、ユーザは床面の塵を除去する場合は掃除機本体１１０に掃除ユニット１２０を装着し、床面を拭く場合は掃除機本体１１０にモップモジュールを装着することができる。
【００８１】
掃除ユニット１２０が掃除機本体１１０に装着される際に、前述したカバー部材１２９により前記装着がガイドされる。すなわち、カバー部材１２９が掃除機本体１１０の外周面を覆うように配置されることにより、掃除機本体１１０に対する掃除ユニット１２０の相対的位置が決定される。
【００８２】
掃除ユニット１２０には、キャスタ１２３が備えられてもよい。キャスター１２３は、ロボット掃除機１００の走行を補助し、また、ロボット掃除機１００を支持するように構成される。
【００８３】
掃除機本体１１０には検知ユニット１３０が配置される。図示のように、検知ユニット１３０は、掃除ユニット１２０が配置される掃除機本体１１０の一側、すなわち掃除機本体１１０の前側に配置されてもよい。
【００８４】
検知ユニット１３０は、掃除機本体１１０の上下方向に掃除ユニット１２０と重なるように配置されてもよい。検知ユニット１３０は、掃除ユニット１２０の上部に配置され、ロボット掃除機１００の最も前方に位置する掃除ユニット１２０が障害物に当接しないように前方の障害物や地形地物などを検知するように構成される。
【００８５】
検知ユニット１３０は、このような検知機能に加え、他の検知機能をさらに実行するように構成されてもよい。
【００８６】
一例として、検知ユニット１３０は、周辺の画像を取得するためのカメラ１３１を含んでもよい。カメラ１３１は、レンズ及び画像センサ（イメージセンサ）を含んでもよい。また、カメラ１３１は、掃除機本体１１０周辺の画像を制御部が処理できる電気的信号に変換し、例えば上方画像に対応する電気的信号を制御部に伝達するようにしてもよい。前記上方画像に対応する電気的信号は、前記制御部が掃除機本体１１０の位置を検出する際に用いられるようにしてもよい。
【００８７】
また、検知ユニット１３０は、ロボット掃除機１００の走行面又は走行経路上の壁体、家具や断崖などの障害物を検知するようにしてもよい。さらに、検知ユニット１３０は、バッテリ充電を行うドッキング機器の存在を検知するようにしてもよい。さらに、検知ユニット１３０は、天井情報を検知し、ロボット掃除機１００の走行区域又は掃除区域をマッピングするようにしてもよい。
【００８８】
掃除機本体１１０には、吸入された空気中の塵を分離して集塵するダストボックス１４０が着脱可能に結合される。
【００８９】
また、ダストボックス１４０には、ダストボックス１４０を覆うダストボックス蓋体１５０が備えられる。一例として、ダストボックス蓋体１５０は、掃除機本体１１０にヒンジ結合されて回動するように構成されてもよい。ダストボックス蓋体１５０は、ダストボックス１４０又は掃除機本体１１０に固定され、ダストボックス１４０の上面を覆った状態を維持するようにしてもよい。ダストボックス蓋体１５０がダストボックス１４０の上面を覆うように配置された状態では、ダストボックス蓋体１５０により、ダストボックス１４０が掃除機本体１１０から分離されることが防止される。
【００９０】
ダストボックス１４０の一部はダストボックス収容部１１３に収容され、ダストボックス１４０の他の一部は掃除機本体１１０の後方（すなわち、正方向（Ｆ）の反対方向である逆方向（Ｒ））に向かって突出するようにしてもよい。
【００９１】
ダストボックス１４０は、塵を含む空気が流入する入口、及び塵が分離された空気が排出される出口を有し、ダストボックス１４０が掃除機本体１１０に装着されると前記入口及び前記出口が掃除機本体１１０の内側壁に形成される開口１５５を介して連通するように構成される。こうすることにより、掃除機本体１１０の内部に吸気流路及び排気流路が形成される。
【００９２】
このような連結関係により、掃除ユニット１２０を介して流入した塵を含む空気は、掃除機本体１１０の内部の吸気流路を介してダストボックス１４０に流入し、ダストボックス１４０のフィルタやサイクロンを経て空気と塵が分離される。塵はダストボックス１４０に集塵され、空気はダストボックス１４０から排出された後に掃除機本体１１０の内部の排気流路を介して最終的に排気口１１２から外部に排出される。
【００９３】
以下、図４を参照して、ロボット掃除機１００の構成要素に関する一実施形態を説明する。
【００９４】
本発明の一実施形態によるロボット掃除機１００又は移動ロボットは、通信部１１００、入力部１２００、走行部１３００、検知部１４００、出力部１５００、電源部１６００、メモリ１７００、制御部１８００及び掃除部１９００の１つ以上もしくはそれらの組み合わせを含んでもよい。
【００９５】
ここで、図４に示す全ての構成要素が必須構成要素であるわけではなく、本発明による移動ロボットは、図示の構成要素よりも多い構成要素で実現してもよく、それより少ない構成要素で実現してもよいことは言うまでもない。また、前述したように、本発明において説明される複数のロボット掃除機は、以下に説明される構成要素のうち一部のみ同じ構成要素を含むようにしてもよい。すなわち、複数のロボット掃除機がそれぞれ異なる構成要素からなるようにしてもよい。
【００９６】
以下、各構成要素について説明する。
【００９７】
まず、電源部１６００は、外部の商用電源により充電可能なバッテリを備え、前記移動ロボット内に電源を供給する。電源部１６００は、前記移動ロボットに含まれる各構成に駆動電源を供給することにより、前記移動ロボットの走行や特定機能の実行に要求される動作電源を供給する。
【００９８】
ここで、制御部１８００は、前記バッテリの電源残量を検知し、電源残量が不足していると前記移動ロボットが外部の商用電源に接続された充電台に移動するように制御することにより、前記充電台から充電電流が供給されて前記バッテリが充電されるようにする。前記バッテリは、バッテリ検知部に接続されており、前記バッテリの残量及び充電状態が制御部１８００に送られる。出力部１５００は、制御部１８００の制御下で前記バッテリの残量を表示する。
【００９９】
前記バッテリは、前記移動ロボットの中央の下部に配置されてもよく、左右のいずれか一方に配置されてもよい。後者の場合、前記移動ロボットは、前記バッテリの重量の偏りを解消するために、バランスウェイトをさらに備えてもよい。
【０１００】
制御部１８００は、人工知能技術に基づいて情報を処理する役割を果たすものであり、情報の学習、情報の推論、情報の知覚、自然言語の処理の少なくとも１つを行う１つ以上のモジュールを含むようにしてもよい。
【０１０１】
制御部１８００は、マシンラーニング（machine learning）技術により、掃除機内に保存された情報、掃除機周辺の環境情報、通信可能な外部保存媒体に保存された情報など、膨大な量の情報（ビッグデータ）の学習、推論及び処理の少なくとも１つを行うようにしてもよい。また、制御部１８００は、前記マシンラーニング技術により学習した情報を用いて、実行可能な少なくとも１つの掃除機の動作を予測（又は推論）し、前記予測された少なくとも１つの動作のうち実現性の最も高い動作が行われるように掃除機を制御するようにしてもよい。
【０１０２】
マシンラーニング技術は、少なくとも１つのアルゴリズムに基づいて、大規模な情報を収集及び学習し、学習した情報に基づいて情報を判断及び予測する技術である。情報の学習とは、情報の特徴、規則、判断基準などを把握し、情報と情報の関係を定量化し、定量化したパターンを用いて新たなデータを予測する動作をいう。
【０１０３】
マシンラーニング技術に用いられるアルゴリズムは、統計学に基づくアルゴリズムであってもよく、例えば、ツリー構造を予測モデルとして用いる意思決定木（decision tree）、生物のニューラルネットワークの構造及び機能を模倣した人工ニューラルネットワーク（neural network）、生物の進化アルゴリズムに基づく遺伝的プログラミング（genetic programming）、観測された例をクラスタという部分集合に分けるクラスタリング（clustering）、ランダムに抽出された乱数を用いて関数値を確率として計算するモンテカルロ法（Monte Carlo method）などが挙げられる。
【０１０４】
マシンラーニング技術の一分野として、ディープラーニング（Deep Learning, DL）技術は、ディープニューラルネットワーク（Deep Neural Network, DNN）アルゴリズムを用いて、情報の学習、判断及び処理の少なくとも１つを行う。ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）は、層と層を繋ぎ、層と層間でデータを送信する構造を有する。このようなディープラーニング技術によれば、並列演算に最適化されたＧＰＵ（Graphic Processing Unit）を用いて、ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）により膨大な量の情報を学習することができる。
【０１０５】
制御部１８００は、外部のサーバ又はメモリに保存されたトレーニングデータを用いて、所定の物体を認識するための特徴を検出する学習エンジンを搭載してもよい。ここで、物体を認識するための特徴には、物体の大きさ、形態、陰影などが含まれる。
【０１０６】
具体的には、制御部１８００は、前記掃除機に備えられたカメラにより取得された画像の一部を前記学習エンジンに入力すると、前記学習エンジンが前記入力された画像に含まれる少なくとも１つの事物又は生命体を認識するようにしてもよい。
【０１０７】
このように前記学習エンジンを前記掃除機の走行に適用すると、制御部１８００は、前記掃除機の走行を妨げる椅子の脚、扇風機、特定の形状のバルコニーの隙間などの障害物が前記掃除機周辺に存在するか否かを認識することができるので、前記掃除機の走行の効率及び信頼性を向上させることができる。
【０１０８】
一方、前記学習エンジンは、制御部１８００に搭載されてもよく、外部サーバに搭載されてもよい。前記学習エンジンが前記外部サーバに搭載された場合、制御部１８００は、通信部１１００を制御して、少なくとも１つの分析対象画像を前記外部サーバに送信するようにしてもよい。
【０１０９】
前記外部サーバは、前記掃除機から送信された画像を前記学習エンジンに入力することにより、当該画像に含まれる少なくとも１つの事物又は生命体を認識するようにしてもよい。また、前記外部サーバは、前記認識の結果に関する情報を再び前記掃除機に送信するようにしてもよい。ここで、前記認識の結果に関する情報には、前記分析対象画像に含まれるオブジェクトの数、各オブジェクトの名前に関する情報が含まれてもよい。
【０１１０】
一方、走行部１３００は、モータを備え、前記モータを駆動することにより、左右の主車輪を両方向に回転させて前記移動ロボットの本体を回転又は移動させる。ここで、前記左右の主車輪は、独立して動くようにしてもよい。走行部１３００は、前記本体を前後左右に前進又は後進させたり、曲線走行させたり、その場回転させることができる。
【０１１１】
一方、入力部１２００には、ユーザから前記移動ロボットに関する各種制御命令が入力される。入力部１２００は、１つ以上のボタンを含んでもよい。例えば、入力部１２００は、確認ボタン、設定ボタンなどを含んでもよい。前記確認ボタンは、ユーザが検知情報、障害物情報、位置情報、マップ情報を確認する命令の入力を行うためのボタンであり、前記設定ボタンは、ユーザが前記情報を設定する命令の入力を行うためのボタンである。
【０１１２】
また、入力部１２００は、以前のユーザ入力を取り消して再びユーザ入力を行うための入力再設定ボタン、予め設定されたユーザ入力を削除するための削除ボタン、作動モードを設定又は変更するボタン、前記充電台に復帰させる命令の入力を行うためのボタンなどを含んでもよい。
【０１１３】
さらに、入力部１２００は、ハードキー、ソフトキー、タッチパッドなどからなり、前記移動ロボットの上部に設けられてもよい。さらに、入力部１２００は、出力部１５００と共にタッチスクリーンの形態を有するようにしてもよい。
【０１１４】
一方、出力部１５００は、前記移動ロボットの上部に設けられてもよい。設置位置や設置形態を変えてもよいことは言うまでもない。例えば、出力部１５００は、バッテリ状態や走行方式などを画面に表示することができる。
【０１１５】
また、出力部１５００は、検知部１４００により検出された前記移動ロボットの内部状態情報、例えば、前記移動ロボットに含まれる各構成の現在の状態を出力することができる。さらに、出力部１５００は、検知部１４００により検出された外部状態情報、障害物情報、位置情報、地図情報などを画面に表示することができる。出力部１５００は、発光ダイオード（Light Emitting Diode; LED）、液晶表示装置（Liquid Crystal Display; LCD）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel）、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode; OLED）のいずれかの素子からなるようにしてもよい。
【０１１６】
出力部１５００は、制御部１８００により行われる前記移動ロボットの動作過程又は動作結果を聴覚的に出力する音響出力手段をさらに含んでもよい。例えば、出力部１５００は、制御部１８００により生成された警告信号に応じて警告音を外部に出力することができる。
【０１１７】
ここで、前記音響出力手段（図示せず）は、ブザー（ビーパー）、スピーカなどの音響を出力する手段であってもよい。出力部１５００は、メモリ１７００に保存された所定のパターンを有するオーディオデータ又はメッセージデータなどを、前記音響出力手段により外部に出力することができる。
【０１１８】
よって、本発明の一実施形態による移動ロボットは、出力部１５００により、走行領域に関する環境情報を画面に出力したり、音響として出力することができる。また、他の実施形態によれば、前記移動ロボットは、出力部１５００により出力する画面や音響を端末装置が出力するように、通信部１１００により地図情報又は環境情報を前記端末装置に送信することができる。
【０１１９】
メモリ１７００は、前記ロボット掃除機を制御又は起動する制御プログラム及びそれに付随するデータを保存する。メモリ１７００は、オーディオ情報、画像情報、障害物情報、位置情報、地図情報などを保存することができる。また、メモリ１７００は、走行パターンに関する情報を保存することができる。
【０１２０】
メモリ１７００としては、不揮発性メモリ（Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM）を主に使用する。ここで、前記不揮発性メモリは、電源が供給されなくても保存された情報を保持し続ける記憶装置であり、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、ディスケットドライブ、磁気テープ）、光ディスクドライブ、磁気ＲＡＭ、ＰＲＡＭなどであってもよい。
【０１２１】
一方、検知部１４００は、外部信号検知センサ、前方検知センサ、崖検知センサ、２次元カメラセンサ及び３次元カメラセンサの１つ以上を含んでもよい。
【０１２２】
前記外部信号検知センサは、前記移動ロボットの外部信号を検知する。前記外部信号検知センサは、例えば赤外線センサ（Infrared Ray Sensor）、超音波センサ（Ultra Sonic Sensor）、ＲＦセンサ（Radio Frequency Sensor）などであってもよい。
【０１２３】
前記移動ロボットは、前記外部信号検知センサを用いて、前記充電台が発生する案内信号を受信し、前記充電台の位置及び方向を確認することができる。ここで、前記充電台は、前記移動ロボットが復帰できるように、方向及び距離を示す案内信号を発信することができる。すなわち、前記移動ロボットは、前記充電台から送信される信号を受信し、現在位置を判断して移動方向を設定し、前記充電台に復帰することができる。
【０１２４】
一方、前記前方検知センサは、前記移動ロボットの前部、具体的には前記移動ロボットの外周側面に所定間隔で設けられてもよい。前記前方検知センサは、前記移動ロボットの少なくとも一側面に配置されて前方の障害物を検知するためのものであり、前記移動ロボットの移動方向に存在する物体、特に障害物を検知し、検出情報を制御部１８００に伝達する。すなわち、前記前方検知センサは、前記移動ロボットの移動経路上に存在する突出物、家の中の什器、家具、壁面、壁の角などを検知し、その情報を制御部１８００に伝達する。
【０１２５】
前記前方検知センサは、例えば赤外線センサ、超音波センサ、ＲＦセンサ、地磁気センサなどであってもよい。前記移動ロボットは、前記前方検知センサとして１種のセンサを用いてもよく、必要に応じて２種以上のセンサを共に用いてもよい。
【０１２６】
一例として、前記超音波センサは、一般的に遠距離の障害物を検知するのに主に用いられる。前記超音波センサは、発信部と受信部とを備え、制御部１８００は、前記発信部から放射された超音波が障害物などにより反射されて前記受信部で受信されるか否かによって障害物の有無を判断し、超音波放射時間と超音波受信時間を用いて障害物との距離を算出する。
【０１２７】
また、制御部１８００は、前記発信部から放射された超音波と前記受信部で受信された超音波とを比較し、障害物の大きさに関する情報を検出する。例えば、制御部１８００は、より多くの超音波が前記受信部で受信されるほど障害物が大きいと判断する。
【０１２８】
一実施形態においては、前記移動ロボットの前部側面に複数（例えば、５つ）の超音波センサが外周面に沿って設けられてもよい。ここで、前記超音波センサは、発信部と受信部とが前記移動ロボットの前面に交互に設けられることが好ましい。
【０１２９】
すなわち、前記発信部は前記本体の前面中央から左右に離隔して配置され、前記受信部間に１つ又は２つ以上の前記発信部が配置され、障害物などから反射された超音波信号の受信領域を形成するようにしてもよい。このような配置により、センサの数を減らしながらも受信領域を拡張することができる。超音波の発信角度は、クロストーク現象を防止するように、他の信号に影響を及ぼさない範囲の角度を維持する。また、前記受信部は、異なる受信感度を有するように設定されてもよい。
【０１３０】
また、前記超音波センサから発信される超音波が上向きに出力されるように、前記超音波センサは、所定角度上向きに設けられてもよく、この場合、超音波が下向きに放射されることを防止するために、所定の遮断部材をさらに含んでもよい。
【０１３１】
一方、前記前方検知センサは、前述したように２種以上のセンサを共に用いてもよいので、前記前方検知センサとして、赤外線センサ、超音波センサ、ＲＦセンサなどのうちいずれか１種のセンサを用いてもよい。
【０１３２】
例えば、前記前方検知センサは、前記超音波センサに加え、他の種類のセンサとして赤外線センサを含んでもよい。
【０１３３】
前記赤外線センサは、前記超音波センサと共に、前記移動ロボットの外周面に設けられてもよい。前記赤外線センサも、前方や側方に存在する障害物を検知し、障害物情報を制御部１８００に伝達する。すなわち、前記赤外線センサは、前記移動ロボットの移動経路上に存在する突出物、家の中の什器、家具、壁面、壁の角などを検知し、その情報を制御部１８００に伝達する。よって、前記移動ロボットは、前記本体が障害物に衝突することなく特定の領域内を移動することができる。
【０１３４】
一方、前記崖検知センサ（又は、クリフセンサ（Cliff Sensor））は、様々なタイプの光センサを主に用いて、前記移動ロボットの本体を支持する床面の障害物を検知する。
【０１３５】
すなわち、前記崖検知センサは、床面上の前記移動ロボットの背面に設けられるが、前記移動ロボットの種類によって他の位置に設けてもよいことは言うまでもない。前記崖検知センサは、前記移動ロボットの背面に配置されて床面の障害物を検知するためのものであり、前記障害物検知センサと同様に、発光部と受光部とを備えた赤外線センサ、超音波センサ、ＲＦセンサ、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）センサなどであってもよい。
【０１３６】
一例として、前記崖検知センサは、いずれか１つが前記移動ロボットの前部に設けられ、他の２つが相対的に後側に設けられるようにしてもよい。
【０１３７】
例えば、前記崖検知センサは、ＰＳＤセンサにしてもよいが、複数の異なる種類のセンサで構成してもよい。
【０１３８】
前記ＰＳＤセンサは、半導体の表面抵抗を用いて１つのｐ−ｎ接合により入射光の距離、位置を検出する。前記ＰＳＤセンサには、一軸方向の光のみを検出する１次元ＰＳＤセンサと、平面上の光の位置を検出する２次元ＰＳＤセンサがあり、どちらもｐｉｎフォトダイオード構造を有する。前記ＰＳＤセンサは、赤外線センサの一種であり、赤外線を用い、赤外線を送信した後に障害物から反射されて戻ってくる赤外線の角度を測定して距離を測定する。すなわち、前記ＰＳＤセンサは、三角測量方式を用いて、障害物との距離を算出する。
【０１３９】
前記ＰＳＤセンサは、障害物に対して赤外線を発光する発光部と、障害物から反射されて戻ってくる赤外線を受光する受光部とを備え、一般的にモジュール形態で構成される。前記ＰＳＤセンサを用いて障害物を検知すると、障害物の反射率、色の違いに関係なく安定した測定値が得られる。
【０１４０】
掃除部１９００は、制御部１８００からの制御命令に基づいて、指定された掃除領域を掃除する。掃除部１９００は、指定された掃除領域の塵を飛散させるブラシ（図示せず）を用いて周辺の塵を飛散させ、吸入ファン及び吸入モータを駆動して飛散した塵を吸入する。また、掃除部１９００は、構成の交換により、指定された掃除領域に対して拭き掃除を行うようにしてもよい。
【０１４１】
さらに、制御部１８００は、前記崖検知センサが床面に向けて発光した赤外線の発光信号と障害物により反射されて受信される反射信号間の赤外線角度を測定し、崖を検知してその深さを分析することができる。
【０１４２】
一方、制御部１８００は、前記崖検知センサを用いて検知した崖の状態によって前記移動ロボットが通過できるか否かを判断し、判断結果によって前記移動ロボットに崖を通過させるか否かを決定することができる。例えば、制御部１８００は、前記崖検知センサにより崖の有無及び崖の深さを判断し、その後前記崖検知センサにより反射信号が検知された場合にのみ前記移動ロボットに崖を通過させる。
【０１４３】
他の例として、制御部１８００は、前記崖検知センサを用いて前記移動ロボットの浮き上がり現象を判断することもできる。
【０１４４】
一方、前記２次元カメラセンサは、前記移動ロボットの一面に備えられ、移動中の前記移動ロボットの本体の周辺に関する画像情報を取得する。
【０１４５】
オプティカルフローセンサ（Optical Flow Sensor）は、センサ内に備えられたイメージセンサから入力される下方画像を変換して所定形式の画像データを生成する。生成された画像データはメモリ１７００に保存される。
【０１４６】
また、前記オプティカルフローセンサに隣接して１つ以上の光源が設けられてもよい。前記１つ以上の光源は、前記イメージセンサにより撮影される床面の所定の領域に光を照射する。すなわち、前記移動ロボットが床面に沿って特定の領域を移動する場合、床面が平坦であれば、前記イメージセンサと床面との間の距離が一定に維持される。それに対して、前記移動ロボットが不均一な表面の床面を移動する場合は、床面の凹凸及び障害物により所定距離以上遠ざかる。ここで、前記１つ以上の光源は、制御部１８００の制御により、照射する光の量が調節される。前記光源は、光量の調節が可能な発光素子、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などであってもよい。
【０１４７】
制御部１８００は、前記オプティカルフローセンサを用いて、前記移動ロボットの滑りに関係なく前記移動ロボットの位置を検出することができる。制御部１８００は、前記オプティカルフローセンサにより撮影された画像データを時間毎に比較分析して移動距離及び移動方向を算出し、それに基づいて前記移動ロボットの位置を算出することができる。前記オプティカルフローセンサにより前記移動ロボットの下方に関する画像情報を用いると、制御部１８００は、他の手段で算出した前記移動ロボットの位置に関して滑りに強い補正を行うことができる。
【０１４８】
前記３次元カメラセンサは、前記移動ロボットの本体の一面又は一部分に取り付けられ、前記本体の周囲に関する３次元座標情報を生成する。
【０１４９】
すなわち、前記３次元カメラセンサは、前記移動ロボットと被写体の遠近距離を算出する３次元デプスカメラ（3D Depth Camera）であってもよい。
【０１５０】
具体的には、前記３次元カメラセンサは、前記本体の周囲に関する２次元画像を撮影し、前記撮影された２次元画像に対応する複数の３次元座標情報を生成するようにしてもよい。
【０１５１】
一実施形態において、前記３次元カメラセンサは、従来の２次元画像を取得するカメラを少なくとも２つ備え、前記少なくとも２つのカメラで取得される少なくとも２つの画像を組み合わせ、３次元座標情報を生成するステレオビジョン方式で構成されてもよい。
【０１５２】
具体的には、上記実施形態による３次元カメラセンサは、前記本体の前方下向きに第１パターンの光を照射する第１パターン照射部と、前記本体の前方上向きに第２パターンの光を照射する第２パターン照射部と、前記本体の前方の画像を取得する画像取得部とを含んでもよい。よって、前記画像取得部は、前記第１パターンの光と前記第２パターンの光が入射した領域の画像を取得することができる。
【０１５３】
他の実施形態において、前記３次元カメラセンサは、単一のカメラと共に赤外線パターンを照射する赤外線パターン放出部を備え、前記赤外線パターン放出部から照射された赤外線パターンが被写体に投影された形状をキャプチャすることにより、前記３次元カメラセンサと前記被写体間の距離を測定することができる。このような３次元カメラセンサは、ＩＲ（Infra Red）方式の３次元カメラセンサであってもよい。
【０１５４】
さらに他の実施形態において、前記３次元カメラセンサは、単一のカメラと共に光を放出する発光部を備え、前記発光部から放出されたレーザのうち被写体から反射した一部のレーザを受信し、前記受信したレーザを分析することにより、前記３次元カメラセンサと前記被写体間の距離を測定することができる。このような３次元カメラセンサは、ＴＯＦ（Time of Flight）方式の３次元カメラセンサであってもよい。
【０１５５】
具体的には、このような３次元カメラセンサのレーザは、少なくとも一方向に延びる形態のレーザを照射するように構成される。例えば、前記３次元カメラセンサは、第１レーザ及び第２レーザを備え、前記第１レーザは互いに交差する直線状のレーザを照射し、前記第２レーザは単一の直線状のレーザを照射するようにしてもよい。この場合、最下段のレーザは床部分の障害物を検知するのに用いられ、最上段のレーザは上方の障害物を検知するのに用いられ、最下段のレーザと最上段のレーザとの間の中間レーザは中間部分の障害物を検知するのに用いられる。
【０１５６】
一方、通信部１１００は、端末装置及び／又は特定の領域内に位置する他の機器（本明細書においては、「家電機器」ともいう。）と有線、無線及び衛星通信方式のいずれかの通信方式で接続され、信号及びデータを送受信する。
【０１５７】
通信部１１００は、特定の領域内に位置する他の機器とデータを送受信することができる。ここで、前記他の機器は、ネットワークに接続してデータを送受信できる装置であればいかなるものであってもよく、例えば、空気調和装置、暖房装置、空気浄化装置、電灯、テレビ、自動車などの装置であってもよい。また、前記他の機器は、ドア、窓、水栓、ガスバルブなどを制御する装置などであってもよい。さらに、前記他の機器は、温度、湿度、気圧、ガスなどを検知するセンサなどであってもよい。
【０１５８】
また、通信部１１００は、特定の領域又は所定の範囲内に位置する他のロボット掃除機１００と通信を行うことができる。
【０１５９】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、自律走行を行う第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとは、ネットワーク通信５０を介してデータを送受信することができる。また、自律走行を行う第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂは、ネットワーク通信５０又は他の通信を介して端末機３００から受信した制御命令に基づいて、掃除関連動作を行ったり、対応する動作を行うことができる。
【０１６０】
すなわち、図示していないが、自律走行を行う複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、第１ネットワーク通信を介して端末機３００と通信を行い、第２ネットワーク通信を介して互いに通信を行うことができる。
【０１６１】
ここで、ネットワーク通信５０とは、ＷＬＡＮ（Wireless LAN）、ＷＰＡＮ（Wireless Personal Area Network）、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ（Wireless Fidelity Direct）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、ＷｉＢｒｏ（Wireless Broadband）、ＷｉＭＡＸ（World Interoperability for Microwave Access）、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ（Wireless Universal Serial Bus）などの無線通信技術の少なくとも１つを用いた近距離通信を意味する。
【０１６２】
図示のネットワーク通信５０は、通信するロボット掃除機の通信方式によって異なる。
【０１６３】
図５Ａにおいて、自律走行を行う第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂは、それぞれの検知ユニットにより検知された情報をネットワーク通信５０を介して端末機３００に送信することができる。また、端末機３００は、受信した情報に基づいて生成した制御命令をネットワーク通信５０を介して第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂに送信することができる。
【０１６４】
また、図５Ａにおいて、第１掃除機１００ａの通信部と第２掃除機１００ｂの通信部とは、直接無線通信を行うか、又は他のルータ（図示せず）などを媒介として間接無線通信を行い、走行状態に関する情報や互いの位置情報などを把握することができる。
【０１６５】
例えば、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａから受信した制御命令に基づいて、走行動作及び掃除動作を行うことができる。この場合、第１掃除機１００ａがマスターとして動作し、第２掃除機１００ｂがスレーブとして動作するといえる。あるいは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを追従するともいえる。あるいは、場合によっては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとが協業するともいえる。
【０１６６】
以下、図５Ｂを参照して、本発明の一実施形態による自律走行を行う複数の掃除機１００ａ、１００ｂを含むシステムについて説明する。
【０１６７】
図５Ｂに示すように、本発明の一実施形態による掃除システムは、自律走行を行う複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、ネットワーク５０、サーバ５００及び複数の端末機３００ａ、３００ｂを含んでもよい。
【０１６８】
これらのうち、複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、ネットワーク５０及び少なくとも１つの端末機３００ａは建物１０内に配置され、他の端末機３００ｂ及びサーバ５００は外部に位置する。
【０１６９】
複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、自律走行しながら掃除を行う掃除機であり、自律走行及び自律掃除を行うことができる。複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、走行機能及び掃除機能に加えて通信機能を有し、内部にそれぞれ通信部１１００を備えるようにしてもよい。
【０１７０】
また、複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、サーバ５００及び複数の端末機３００ａ、３００ｂは、ネットワーク５０を介して互いに接続され、互いにデータを交換することができる。このために、図示していないが、本発明の一実施形態による掃除システムは、ＡＰ（Access Point; AP）装置などの無線ルータをさらに含んでもよい。この場合、内部ネットワーク１０に位置する端末機３００ａは、前記ＡＰ装置を介して複数の掃除機１００ａ、１００ｂの少なくとも一方に接続することにより、掃除機に対するモニタ、遠隔制御などを行うことができる。また、外部ネットワークに位置する端末機３００ｂも、前記ＡＰ装置を介して複数の掃除機１００ａ、１００ｂの少なくとも一方に接続することにより、掃除機に対するモニタ、遠隔制御などを行うことができる。
【０１７１】
サーバ５００は、移動端末機３００ｂを介して直接無線接続されるようにしてもよい。あるいは、サーバ５００は、移動端末機３００ｂを介することなく、複数の掃除機１００ａ、１００ｂの少なくとも一方に接続されるようにしてもよい。
【０１７２】
サーバ５００は、プログラム処理可能なプロセッサを含んでもよく、また、各種アルゴリズムを備えてもよい。一例として、サーバ５００は、マシンラーニング（machine learning）及び／又はデータマイニング（data mining）の実行に関するアルゴリズムを備えてもよい。他の例として、サーバ５００は、音声認識アルゴリズムを備えてもよい。この場合、音声データを受信すると、受信した音声データをテキスト形式のデータに変換して出力することができる。
【０１７３】
サーバ５００は、複数の掃除機１００ａ、１００ｂに関するファームウェア情報、運転情報（コース情報など）を保存し、複数の掃除機１００ａ、１００ｂに関する製品情報を登録することができる。一例として、サーバ５００は、掃除機メーカーが運営するサーバであってもよく、公開アプリケーション・ストアの運営者が運営するサーバであってもよい。
【０１７４】
他の例として、サーバ５００は、内部ネットワーク１０内に備えられ、ホーム機器に関する状態情報を保存したり、ホーム機器で共有されるコンテンツを保存するホームサーバであってもよい。サーバ５００がホームサーバの場合、異物に関する情報、例えば異物の画像などを保存するようにしてもよい。
【０１７５】
一方、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢなどにより直接無線接続されるようにしてもよい。この場合、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、互いの位置情報及び走行情報を交換することができる。
【０１７６】
ここで、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、いずれか一方をマスター掃除機１００ａにし、他方をスレーブ掃除機１００ｂにしてもよい。例えば、第１掃除機１００ａは、掃除する床面の塵を吸入する乾式掃除機であり、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａが掃除した床面を拭き掃除する湿式掃除機であってもよい。また、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとは、異なる構造及び仕様を有するようにしてもよい。
【０１７７】
この場合、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂの走行及び掃除を制御するようにしてもよい。また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａを追従して走行及び掃除を行うようにしてもよい。ここで、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを追従するとは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａとの距離を適切に維持しながら第１掃除機１００ａを追って走行及び掃除を行うことを意味する。
【０１７８】
図５Ｃに示すように、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを追従するように、第２掃除機１００ｂを制御することができる。
【０１７９】
このためには、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとが相互通信可能な特定の領域内に存在し、第２掃除機１００ｂが少なくとも第１掃除機１００ａの相対位置を把握していなければならない。
【０１８０】
例えば、第１掃除機１００ａの通信部と第２掃除機１００ｂの通信部とがＩＲ信号、超音波信号、搬送波周波数、インパルス信号などを交換し、三角測量などによりそれを分析して第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの移動変位を算出することにより、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置を把握することができる。ただし、当該方式に限定されるものではなく、前述した様々な無線通信技術の１つを用いて、三角測量などにより第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置を把握することができる。
【０１８１】
第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂの相対位置が認識されると、第１掃除機１００ａに保存されたマップ情報又はサーバや端末機などに保存されたマップ情報に基づいて、第２掃除機１００ｂを制御することができる。また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａで検知された障害物情報を共有することができる。さらに、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａから受信した制御命令（例えば、走行方向、走行速度、停止などの走行に関する制御命令）により動作を行うことができる。
【０１８２】
具体的には、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの走行経路に従って走行しながら掃除を行う。ただし、第１掃除機１００ａの進行方向と第２掃除機１００ｂの進行方向とが常に一致するわけではない。例えば、第１掃除機１００ａが上下左右に移動するか又は回転すると、第２掃除機１００ｂは所定時間後に上下左右に移動するか又は回転するので、現在の進行方向が異なることがある。
【０１８３】
また、第１掃除機１００ａの走行速度（Ｖａ）と第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）とが異なるようにしてもよい。
【０１８４】
第１掃除機１００ａは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの通信可能距離を考慮して、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）が変化するように制御することができる。例えば、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの距離が所定距離以上になると、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）がより速くなるように制御することができる。また、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの距離が所定距離未満になると、第２掃除機１００ｂの走行速度（Ｖｂ）がより遅くなるように制御するか、又は所定時間停止するように制御することができる。こうすることにより、第２掃除機１００ｂが継続して第１掃除機１００ａを追従して掃除を行うことができる。
【０１８５】
また、本発明においては、第１掃除機１００ａの後方及び前方にそれぞれ受信用センサを備え、第１掃除機１００ａの制御部が第２掃除機１００ｂから受信した信号の受信方向を前方と後方に分けて認識することができる。このために、第１掃除機１００ａの後方には、ＵＷＢモジュールが備えられ、第１掃除機１００ａの前方には、ＵＷＢモジュール又は複数のセンサが離隔して配置されてもよい。あるいは、第１掃除機１００ａに単一のＵＷＢモジュールが備えられ、前後／左右のそれぞれに複数のアンテナが離隔して配置されてもよい。第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂから受信した信号の受信方向を認識し、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方からついてきているか、逆転して前方に位置しているかを判断することができる。
【０１８６】
図６は第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を認識する方法の一例を示す図である。第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれ信号を発信及び受信し、互いの相対位置を認識することができる。ここで、前記信号は、例えば、超広帯域信号（ＵＷＢ信号）、赤外線信号、レーザ信号、超音波信号に加え、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信技術を用いる無線信号のいずれかであってもよい。
【０１８７】
図６に示すように、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置を把握するために、発信用センサ（例えば、ＵＷＢセンサ、赤外線センサ）と、受信用センサ（例えば、ＵＷＢセンサ、赤外線センサ）とを含んでもよい。例えば、前記発信用センサは１つであり、前記受信用センサは３つであってもよいが、これらの数に限定されるものではない。
【０１８８】
例えば、図６に示すように、第２掃除機１００ｂに備えられたセンサ６００ｂは、複数であってもよい。例えば、センサ６００ｂは、第１赤外線センサ６１０ｂ−１、第２赤外線センサ６１０ｂ−２及び第３赤外線センサ６１０ｂ−３を含み、第１〜第３赤外線センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３は、第２掃除機１００ｂの本体の外周面に装着され、異なる位置に配置されてもよい。
【０１８９】
この場合、第１〜第３赤外線センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３は、第２掃除機１００ｂの本体の外周面に互いに離隔して配置されてもよい。一方、第２掃除機１００ｂは、センサ６００ｂを介して、第１掃除機１００ａに備えられたセンサ６００ａから出力される信号を受信することができる。また、第２掃除機１００ｂは、センサ６００ｂからの信号を第１掃除機１００ａに送信することができ、第１掃除機１００ａのセンサ６００ａは、その信号を受信することができる。
【０１９０】
例えば、第２掃除機１００ｂの制御部１８００は、センサ６００ｂに含まれる第１〜第３受信用センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３でそれぞれ受信した信号の強度を測定することができる。
【０１９１】
第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−１、６１０ｂ−２、６１０ｂ−３で測定された信号の強度に基づいて、三角測量方式を適用することができる。
【０１９２】
信号の強度を用いた三角測量方式について簡単に説明すると次の通りである。第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−１で受信したレーザ光の強度に基づいて、センサ６１０ｂ−１を基準とする第１距離Ｄ１を算出することができる。
【０１９３】
ここで、第１距離Ｄ１はレーザ光の強度とスケールの積により決定され、スケールは実験により決定される。例えば、前記半径は、レーザ光の強度が大きくなるほど短くなる。すなわち、前記半径とレーザ光の強度は反比例する。
【０１９４】
同様に、第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−２で受信した信号の強度に基づいて、センサ６１０ｂ−２を基準とする第２距離Ｄ２を算出することができる。
【０１９５】
また、第２掃除機１００ｂの制御部は、センサ６１０ｂ−３で受信した信号の強度に基づいて、センサ６１０ｂ−３を基準とする第３距離Ｄ３を算出することができる。
【０１９６】
他の例として、ＵＷＢモジュール（又はＵＷＢセンサ）を用いて第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握する方法について説明すると次の通りである。
【０１９７】
ＵＷＢモジュール（又はＵＷＢセンサ）は、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの通信部１１００に含まれてもよい。また、前記ＵＷＢモジュールが第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの相対位置の検知に用いられるという観点から、前記ＵＷＢモジュールは、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの検知部１４００に含まれてもよい。
【０１９８】
例えば、第１掃除機１００ａは、超広帯域信号を伝達するための発信用ＵＷＢモジュールを備えてもよい。前記発信用ＵＷＢモジュールは、第２種類の発信用センサ又はＵＷＢタグ（tag）−２９ともいう。
【０１９９】
また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａに備えられた発信用ＵＷＢモジュールから出力された超広帯域信号を受信する受信用ＵＷＢモジュールを備えてもよい。前記受信用ＵＷＢモジュールは、第２種類の受信用センサ又はＵＷＢアンカー（anchor）ともいう。
【０２００】
前記ＵＷＢモジュール間で送受信される超広帯域信号（又は、ＵＷＢ信号）は、特定の空間内で円滑に送受信される。
【０２０１】
よって、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの間に障害物が存在するとしても、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが特定の空間内に存在すれば、超広帯域信号を送受信することができる。
【０２０２】
第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、ＵＷＢタグとＵＷＢアンカー間で送受信される信号の時間を測定し、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離を把握することができる。
【０２０３】
具体的には、例えば、複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれに１つのＵＷＢセンサを備えるか、又は第１掃除機１００ａには、単一のＵＷＢセンサを備え、それを追従する第２掃除機１００ｂには、単一のＵＷＢセンサ及び少なくとも１つのアンテナを備えるか、もしくは少なくとも２つのＵＷＢセンサを備えることにより、第１掃除機１００ａは、異なる２つの時点ｔ１、ｔ２で第１掃除機１００ａから第２掃除機１００ｂまでの離隔距離を測定することができる。第１掃除機１００ａのＵＷＢセンサと第２掃除機１００ｂのＵＷＢセンサは、互いに放射した超広帯域信号が互いに反射して戻ってくる時間であるＴｏＡ（Time of Arrival）を用いて距離及び相対速度を測定する。ただし、これに限定されるものではなく、ＴＤｏＡ（Time Difference of Arrival）又はＡｏＡ（Angle of Arrival）測位技術を用いて複数の掃除機１００ａ、１００ｂの相対位置を把握することもできる。
【０２０４】
ＡｏＡ（Angle of Arrival）測位技術を用いて第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握する方法を具体的に説明すると次の通りである。ＡｏＡ（Angle of Arrival）測位技術を用いるためには、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂのそれぞれに１つ又は複数の受信機アンテナを別途備えなければならない。
【０２０５】
第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれに備えられた受信機アンテナに受信される信号の受信角度差を用いて互いの相対位置を把握することができる。このために、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂのそれぞれは、受信機アンテナアレイから入る信号の方向を正確に検知しなければならない。
【０２０６】
第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、それぞれから発生した信号、例えばＵＷＢ信号などが特定の指向性アンテナにのみ受信されるので、受信した信号の角度を把握することができる。第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂのそれぞれに設けられた受信機アンテナの位置が知られていることを前提に、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、受信機アンテナの位置と信号の受信方向に基づいて、互いの相対位置を計算することができる。
【０２０７】
ここで、受信機アンテナが１つ設けられた場合は、所定範囲の空間で２Ｄ位置を計算することができ、受信機アンテナが少なくとも２つ設けられた場合は、３Ｄ位置を計算することができる。後者の場合、信号受信方向を正確に把握するために、受信機アンテナ間の離隔距離（ｄ）が位置計算に用いられる。
【０２０８】
なお、本発明においては、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂの追従／協業時、追従掃除機である第２掃除機１００ｂの走行が先頭掃除機である第１掃除機１００ａが移動した実際の軌跡の長さに基づいて制御される。
【０２０９】
第１掃除機１００ａは、走行モードに応じて定められたパターンで回転する方式又はジグザグ方式で走行しながら掃除を行うことができる。また、第１掃除機１００ａは、掃除空間の形状、障害物の存在、床の地形特性などによって走行方向を変更しながら走行する。
【０２１０】
よって、第２掃除機１００ｂが同じ移動速度で第１掃除機１００ａを追従しても、第１掃除機１００ａの走行によって第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が増加又は減少することがある。あるいは、第２掃除機１００ｂの追従走行時、掃除空間の形状、障害物の存在、床の地形特性などにより第１掃除機１００ａとの離隔距離が増加することがある。
【０２１１】
場合によっては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離は次第に減少するのに対して、第２掃除機１００ｂが実際に追従すべき距離はさらに増加することがある。
【０２１２】
この場合、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離に基づいて第２掃除機１００ｂの追従制御を行うと、第２掃除機１００ｂが実際に追従すべき距離がさらに長くなることがある。
【０２１３】
これは、追従／協業制御におけるユーザの視覚的安定感を低下させ、場合によっては、追従の途切れを防止するために第１掃除機１００ａが走行を中断して第２掃除機１００ｂを待たなければならなくなり、掃除時間の遅延が発生し得る。
【０２１４】
よって、本発明においては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握できる範囲内で、第１掃除機１００ａが実際に移動した軌跡の長さに基づいて第２掃除機１００ｂの追従が制御される。
【０２１５】
本発明において、第１掃除機１００ａの移動軌跡は、第１掃除機１００ａにより第２掃除機１００ｂに送信される方式で把握されるようにしてもよい。あるいは、第１掃除機１００ａの移動軌跡は、第２掃除機１００ｂに備えられたセンサにより順次検知する方式で把握されるようにしてもよい。
【０２１６】
ここで、前記軌跡とは、先頭掃除機である第１掃除機１００ａが掃除しながら走行する間に連続して通過した複数の位置に対応する複数の地点を結んだ経路を意味する。また、前記軌跡の位置とは、軌跡を形成する複数の地点、複数の地点の位置、複数の地点の位置に対応する座標を意味する。
【０２１７】
このように第２掃除機１００ｂに第１掃除機１００ａの移動軌跡を検知させるために、第１掃除機１００ａは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離を所定距離内に維持する追従が行われるように制御しなければならない。
【０２１８】
以下、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第１掃除機の移動軌跡の距離に基づいて第２掃除機を追従制御する概念を具体的に説明する。
【０２１９】
まず、図７Ａに示すように、先頭掃除機である第１掃除機１００ａは、予め設定されたアルゴリズム（例えば、掃除アルゴリズム、走行アルゴリズム）に基づいて走行可能な空間を移動しながら掃除を行う。
【０２２０】
また、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが、第１掃除機１００ａが経由した複数の地点の位置、すなわち軌跡の位置を順次追従するように制御することができる。
【０２２１】
このために、第１掃除機１００ａは、第１掃除機１００ａ自身の通過した軌跡の位置に対応する座標情報を第２掃除機１００ｂに順次送信するようにしてもよい。あるいは、第２掃除機１００ｂは、前方に備えられたセンサ／通信モジュール、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を順次把握するようにしてもよい。
【０２２２】
追従掃除機である第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａが経由した複数の地点の位置、すなわち軌跡の位置を順次走行する。
【０２２３】
このために、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａから軌跡の位置に対応する座標情報を受信し、受信した座標情報に対応する位置に移動するようにしてもよい。あるいは、第２掃除機１００ｂは、前方に備えられたセンサ／通信モジュール、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を順次保存し、第２掃除機１００ｂの現在位置に近い位置から順次追従するようにしてもよい。
【０２２４】
このとき、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れないように、第１掃除機１００ａ又は第２掃除機１００ｂの走行を制御する。
【０２２５】
ここで、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さとは、第２掃除機１００ｂが現在位置から第１掃除機１００ａの現在位置（目標地点）まで第１掃除機１００ａの軌跡に従って走行するための残りの走行経路の長さを意味する。
【０２２６】
よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離とは異なる概念であるといえる。
【０２２７】
ただし、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲から外れない間も、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が遠すぎたり近すぎたりしないように、走行速度を制御しなければならない。
【０２２８】
第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第２掃除機１００ｂの現在位置、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置、第１掃除機１００ａの現在位置を結んだ線の長さである。第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂは、信号を送受信して互いの相対位置を認識することができるので、第２掃除機１００ｂの現在位置と第１掃除機１００ａの現在位置は容易に把握することができる。
【０２２９】
また、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置は、所定の時間間隔で又は第１掃除機１００ａの所定の走行間隔で第１掃除機１００ａから第２掃除機１００ｂに送信されることにより、把握することができる。
【０２３０】
あるいは、前述したように、第２掃除機１００ｂの前部に備えられたセンサ／通信モジュール、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、第２掃除機１００ｂ自身が前方に位置する第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を所定の距離単位で把握するようにしてもよい。この場合、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの軌跡を把握するために、第１掃除機１００ａの走行方向に対応して回転するようにしてもよい。
【０２３１】
第１掃除機１００ａの通過した軌跡を形成する地点の位置は複数であり、第２掃除機１００ｂは、複数の地点の位置に対応する情報をメモリなどに保存することができる。第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの制御により、保存された情報に対応する複数の地点の位置を１つずつ追従して移動する。
【０２３２】
一方、第１掃除機１００ａが障害物などを避けるために曲線走行する場合、又は走行モードに応じて所定角度回転して走行する場合、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの実際の離隔距離より長くなる。
【０２３３】
ただし、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡が直進走行のみからなる場合、例えば、図７Ａに示すように、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離（ＤＲ）と第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡（図示の黒点を結んだ線）の長さとは同じである。
【０２３４】
よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離と同じであるか、又はそれより長いといえる。
【０２３５】
また、前記所定の追従距離範囲（以下、「前記所定の範囲」ともいう。）とは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを適正範囲に維持するための基準を意味する。第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを適正範囲に維持するのは、第１掃除機１００ａが突然走行を停止するか又は走行方向を変更した場合などの制御面と、第２掃除機１００ｂの追従の視覚的な面の両方で安定感を得るためである。
【０２３６】
図７Ａにおいて、所定の追従距離範囲（Ｄ４）は、最小離隔距離（Ｄ１）以上を満たすと共に最大離隔距離（Ｄ２）以下を満たす距離範囲である。
【０２３７】
第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）を維持している間、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの通過した軌跡（図示の各黒点）の位置を順次追従するように制御される。ここで、所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れた軌跡（図示の各白点）は無視又は削除されてもよい。これは、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの現在位置を目標軌跡として走行するためである。
【０２３８】
第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが最小離隔距離（Ｄ１）以上になった時点から、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を１つずつ追従する。第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を追従して移動する間、第１掃除機１００ａも掃除を行いながら移動を続けるので、追加軌跡が生じる。よって、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さは変化し続ける。
【０２３９】
第２掃除機１００ｂの軌跡の追従は、追従すべき軌跡の長さが最小離隔距離（Ｄ１）以上を満たすと共に最大離隔距離（Ｄ２）以下を満たすまで続けて行われる。
【０２４０】
第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れるケースは、軌跡が短くなって所定の追従距離範囲（Ｄ４）未満になるケースと、軌跡が長くなって所定の追従距離範囲（Ｄ４）を超えるケースに分けられる。
【０２４１】
第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れるか否かをモニタし続けることができる。また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）から外れると、所定の追従距離範囲（Ｄ４）を満たすように、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行を制御することができる。
【０２４２】
一実施形態において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（Ｄ４）未満である場合、例えば、図７Ａの第１離隔距離範囲（Ｄ１）である場合、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂを減速走行させる制御命令を送信するか、又は停止命令を送信することができる。こうすることにより、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが再び所定の追従距離範囲（Ｄ４）内に維持されるように制御することができる。
【０２４３】
また、一実施形態において、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが長くなって所定の追従距離範囲（Ｄ４）を超えた場合、例えば、図７Ａの第２離隔距離範囲（Ｄ２）である場合、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａを減速走行させ、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが再び所定の追従距離範囲（Ｄ４）内に維持されるように制御することができる。
【０２４４】
一方、第１掃除機１００ａが減速走行したにもかかわらず、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さがさらに長くなって臨界停止距離（Ｄ３）に到達すると、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａの走行を停止させる。
【０２４５】
また、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの現在位置を目標とし、第１掃除機１００ａの軌跡の位置を１つずつ追従して走行する。
【０２４６】
あるいは、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂ自身の位置から第１掃除機１００ａの現在位置に直ちに移動するようにしてもよい。
【０２４７】
図７Ｂは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離と第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さとが同じ場合である。例えば、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握できる範囲内で、同じ方向に走行する場合を具体的に説明するためのものである。
【０２４８】
この場合、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が所定の追従距離範囲内に維持されるように、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの走行を制御することができる。
【０２４９】
あるいは、第２掃除機１００ｂの制御部が第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を検知し、その後第１掃除機１００ａの制御信号（例えば、移動命令）に基づいて検知された軌跡の位置を順次追従するように走行を制御することができる。
【０２５０】
第２掃除機１００ｂは、異なる地点Ｐ１〜Ｐ５のいずれかに位置し、中心に位置する第１掃除機１００ａを目標軌跡として追従走行を行う。
【０２５１】
図示の複数の円７０１〜７０４の各半径は、図７Ａを参照して説明した「所定の追従距離範囲」に関連するものである。例えば、第１円７０１の半径は、所定の追従距離範囲以下又は未満であってもよい。第２円７０２の半径は、所定の追従距離範囲を満たす範囲であってもよい。第３円７０３の半径は、所定の追従距離範囲以上又は超過であってもよく、第４円７０４の半径は、臨界停止距離に対応するものであってもよい。
【０２５２】
第２掃除機１００ｂが第１円７０１内の地点Ｐ１に位置する場合は、第１掃除機１００ａの制御部が第２掃除機１００ｂに走行停止命令を送信するようにしてもよい。あるいは、第２掃除機１００ｂの制御部が自ら走行を停止し、それに対応する信号を第１掃除機１００ａに送信するようにしてもよい。
【０２５３】
第２掃除機１００ｂが停止状態にある間、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡は、第１掃除機１００ａ又は第２掃除機１００ｂに保存され、その後所定の追従距離範囲が満たされると、第２掃除機１００ｂにより１つずつ追従される。
【０２５４】
第２掃除機１００ｂが第１円７０１と第２円７０２間の地点Ｐ２に位置するか、又は第２円７０２と第３円７０３間の地点Ｐ３に位置する場合は、所定の追従距離範囲を満たすので、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの軌跡を１つずつ追従するように制御される。このとき、第２掃除機１００ｂは、前記所定の追従距離範囲内に存在する軌跡のうち、第２掃除機１００ｂの現在位置に最も近い軌跡の位置から先に追従する。
【０２５５】
第２掃除機１００ｂが第３円７０３と第４円７０４間の地点Ｐ４に位置する場合は、第１掃除機１００ａの制御部により、第１掃除機１００ａが減速走行するように制御される。また、第２掃除機１００ｂが第４円７０４の半径に位置するか、又は第４円７０４の半径を超えた場合は、第１掃除機１００ａの制御部により、第１掃除機１００ａが走行を停止し、途切れのない追従が行われるように制御される。
【０２５６】
このように、本発明においては、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握できる範囲内では、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の追従距離範囲内に維持されるようにしながら、第１掃除機１００ａの軌跡を追従するように制御される。
【０２５７】
また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が所定の追従距離範囲から外れると、第１掃除機１００ａが、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂの移動速度を変化させる（停止命令を含む）ことにより、追従の制御面と視覚的な面のどちらも安定感が得られる。
【０２５８】
一方、先頭掃除機である第１掃除機１００ａが予め設定されたアルゴリズム（例えば、掃除アルゴリズム、走行アルゴリズム）に基づいて走行可能な空間を移動しながら掃除を行う間、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の距離が増加することもあり、前記所定の追従距離範囲を満たしつつ、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が次第に減少することもある。
【０２５９】
例えば、第１掃除機１００ａは、走行モードや障害物などの状況に応じて現在の走行方向を変更し、第２掃除機１００ｂに近づく方向に走行することがある。第１掃除機１００ａの通過した軌跡を追従する第２掃除機１００ｂの現在の走行方向が第１掃除機１００ａに近づく方向である場合、時間が経過するにつれて、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとはさらに近接する。
【０２６０】
この場合、第１掃除機１００ａ及び／又は第２掃除機１００ｂに備えられた前方検知センサなどにより、互いに衝突することは回避することができる。しかし、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂ間で途切れのない円滑な追従を維持し、掃除時間を遅延させないようにするために、第１掃除機１００ａ及び第２掃除機１００ｂ、並びに周辺環境を全て考慮した最適な回避走行方法を実現すべきである。
【０２６１】
以下、図８を参照して、走行方向の変更により追従関係にある第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとが近接する場合における回避走行のための本発明の一実施形態の制御方法について具体的に説明する。
【０２６２】
以下で、第１掃除機１００ａ、第２掃除機１００ｂは、それぞれ、第１移動ロボット１００ａ、第２移動ロボット１００ｂ、又は本体１００ａ、他の移動ロボット１００ｂと同じ意味で用いられる。また、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、複数の移動ロボット又は複数のロボットと同じ意味で用いられる。ただし、説明の便宜上、第１掃除機１００ａ、第２掃除機１００ｂ又は複数の掃除機１００ａ、１００ｂとする。
【０２６３】
まず、第１掃除機１００ａが、信号を放出する他の掃除機、すなわち第２掃除機１００ｂと通信を行い、第２掃除機１００ｂの相対位置を認識する（Ｓ１０）。
【０２６４】
このために、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂのそれぞれは、ＩＲセンサ、超音波センサ、ＵＷＢセンサなどにより互いに信号を送受信して分析し、互いの方向及び距離を把握するようにしてもよい。
【０２６５】
具体的には、第１掃除機１００ａは、前記センサにより、第１信号を放出し、第２掃除機１００ｂから受信した第２信号を分析し、第１掃除機１００ａを基準とする第２掃除機１００ｂの相対位置を認識するようにしてもよい。
【０２６６】
また、第２掃除機１００ｂは、前記センサにより、第２信号を放出し、第１掃除機１００ａから受信した第１信号を分析し、第２掃除機１００ｂを基準とする第１掃除機１００ａの相対位置を認識するようにしてもよい。
【０２６７】
このために、例えば、複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれに１つのＵＷＢセンサを備えてもよく、第１掃除機１００ａに単一のＵＷＢセンサを備え、それを追従する第２掃除機１００ｂに少なくとも２つのＵＷＢセンサを備えてもよく、単一のＵＷＢセンサ及び複数のアンテナをそれぞれ備えてもよい。こうすることにより、第１掃除機１００ａは、異なる２つの時点ｔ１、ｔ２で受信される信号の時間差を分析し、第１掃除機１００ａから第２掃除機１００ｂまでの離隔距離を算出することができる。あるいは、複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれに備えられたアンテナの位置と信号受信方向の角度に基づいて、互いの相対位置を把握することができる。このために、複数の掃除機１００ａ、１００ｂのそれぞれには、１つ以上の受信用アンテナを備えてもよい。
【０２６８】
例えば、第１掃除機１００ａは、１つのＵＷＢセンサ（又は、ＵＷＢタグ）に電気的に接続される１つ以上のアンテナを備えてもよい。ここで、前記アンテナの位置は、第１掃除機１００ａの後方から追従して信号を放出する第２掃除機１００ｂを考慮して、第１掃除機１００ａの本体の後方又は後側にするようにしてもよい。ただし、これに限定されるものではない。
【０２６９】
また、第２掃除機１００ｂは、１つのＵＷＢセンサ（又は、ＵＷＢタグ）に電気的に接続される複数のアンテナを備えてもよい。ここで、前記複数のアンテナの位置は、前方／後方で互いに離隔して配置されてもよく、それぞれ前方と後方に離隔して配置されてもよい。
【０２７０】
ここで、前記前方及び前記後方は、第２掃除機１００ｂの本体の走行方向を基準とするものであり、前記前方とは、第２掃除機１００ｂの本体の走行方向における前方を意味し、前記後方とは、第２掃除機１００ｂの本体の走行方向における後方を意味する。
【０２７１】
また、このように第２掃除機１００ｂに備えられた複数のアンテナが離隔して配置されることにより、第１掃除機１００ａから受信した信号の信号方向及び信号強度に基づいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方に位置するか、逆転して前方に位置するかを把握することができる。
【０２７２】
さらに、第１掃除機１００ａに備えられたアンテナにより、第２掃除機１００ｂから受信した信号の信号方向及び信号強度に基づいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方に位置するか、逆転して前方に位置するかを把握することができる。
【０２７３】
さらに、前記アンテナ又は前記複数のアンテナは、様々な信号を送受信するように形成されてもよく、例えば、ＵＷＢセンサと共に備えられ、超広帯域信号（ＵＷＢ信号）を送受信するように形成されてもよい。
【０２７４】
このように、複数の掃除機１００ａ、１００ｂが互いの相対位置を把握することができるので、サーバの通信状態に関係なく互いの相対位置を把握することができ、追従制御を途切れることなく円滑に行うことができる。また、受信した信号の方向及び強度に基づいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方からついてきているか、前方に位置するかを容易に把握することができる。
【０２７５】
次に、第１掃除機１００ａが、第２掃除機１００ｂの相対位置に基づいて（又は、第２掃除機１００ｂが、第１掃除機１００ａの相対位置に基づいて）、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追従できるように、第１掃除機１００ａの走行速度を変化させながら走行する（Ｓ２０）。
【０２７６】
ここで、前記軌跡には、第１掃除機１００ａが掃除しながら走行する間に連続して通過した複数の位置に対応する複数の地点が含まれる。よって、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂ自身の位置を基準として、第１掃除機１００ａが移動した複数の位置に対応する複数の地点を時間順に認識していなければならない。
【０２７７】
また、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの途切れのない追従のために、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たすように、第１掃除機１００ａの制御部は、走行速度を減少させるか、又は走行を停止するようにしてもよい。
【０２７８】
ここで、前記所定の追従距離範囲内とは、所定の最小離隔距離以上を満たすと共に所定の最大離隔距離以下を満たす、最小離隔距離と最大離隔距離間の値を意味する。よって、前記所定の追従距離範囲内には、前記所定の追従距離範囲未満と前記所定の追従距離範囲超過が含まれない。
【０２７９】
第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを決定するために、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａの本体の移動に対応する軌跡の位置（すなわち、軌跡を形成する複数の地点の位置）と第２掃除機１００ｂの相対位置に基づいて、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを決定することができる。
【０２８０】
あるいは、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを決定するために、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂの前部に備えられたセンサ／通信モジュール、例えばＵＷＢセンサ及びアンテナを介して、自ら第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の位置を順次検知して保存し、その後保存された情報の量又は数を用いて、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さを決定することができる。
【０２８１】
例えば、第２掃除機１００ｂは、保存された情報の数に対応する軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たすとき、保存された情報に対応する軌跡の位置を順次走行するようにしてもよい。
【０２８２】
一方、第２掃除機１００ｂが追従すべき第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の長さが短くなって所定の追従距離範囲未満になると、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂに走行停止命令を送信するようにしてもよい。
【０２８３】
また、第２掃除機１００ｂが追従すべき第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡の長さが長くなって所定の追従距離範囲を超えると、第１掃除機１００ａの制御部は、追従が途切れないように、第１掃除機１００ａの走行速度を減少させるか、又は第１掃除機１００ａに走行停止命令を出力するようにしてもよい。
【０２８４】
他の例として、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たすように、第２掃除機１００ａの制御部が、第２掃除機１００ａの走行速度を増加もしくは減少させるか、又は第１掃除機１００ａに走行停止命令を送信するようにしてもよい。一方、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さと、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの実際の離隔距離とは異なる概念であるので、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たしても、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が減少して所定の範囲内になると、第１掃除機１００ａの制御部は、一旦第１掃除機１００ａの走行速度を減少させるようにしてもよい。
【０２８５】
次に、第１掃除機１００ａが、走行方向の変更により第１掃除機１００ａの本体が第２掃除機１００ｂに近づく方向に接近することに対応して、第２掃除機１００ｂに第１信号を送信する（Ｓ３０）。
【０２８６】
ここで、第１掃除機１００ａの走行方向の変更は、走行モード又は様々な状況の検知により行われるものであってもよい。
【０２８７】
ここで、前記走行モードとは、所定の掃除空間を複数のラインで区画してジグザグ方式で走行する動作モードを意味する。前記走行モードにおいては、特定のラインの端部に到達すると、次のラインに移動するために走行方向を変更する。
【０２８８】
また、前記様々な状況の検知は、少なくとも１つの検知信号により行われるようにしてもよい。具体的には、前記検知信号は、マップ情報に基づく第１掃除機１００ａの走行モード、外部信号検知センサによる信号の受信、前方検知センサ／３Ｄセンサ／カメラセンサ／衝突センサによる障害物の検知、クリフセンサ／地磁気センサなどによる床地形特性検知に対応する信号、仮想領域（例えば、仮想壁など）に設定された領域への進入の検知、ディープラーニング（ＤＬ）／ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）により学習されたトラップ（trap）への進入の検知に対応する信号の１つを含んでもよい。
【０２８９】
以下では、このように第１掃除機１００ａの走行方向の変更をトリガする検知信号を誘発する障害物、断崖、床の地形、仮想領域、トラップなどを「状況検知対象物」という。
【０２９０】
また、前記走行方向の変更とは、現在の走行方向から５〜３６０°の範囲内で回転移動して走行方向及び／又は走行領域が変化することを意味する。
【０２９１】
一例として、前記走行方向の変更とは、第１掃除機１００ａが壁に対面して次の走行領域（／次の走行ライン）を走行するために３６０°回転して逆方向に走行することであってもよい。他の例として、前記走行方向の変更とは、第１掃除機１００ａがクリフセンサにより断崖を検知して現在の走行方向から９０°左回転することであってもよい。さらに他の例として、前記走行方向の変更とは、第１掃除機１００ａが次の走行領域が学習されたトラップであることを認知してトラップ領域の境界に沿って走行することであってもよい。
【０２９２】
さらに、前記走行方向の変更は、障害物の検知に対応して行われてもよい。ここで、前記障害物には、掃除領域の床面から突出して掃除機の走行を妨げる壁、家具、什器などの固定障害物と、動く移動障害物とが含まれる。また、前記障害物の検知には、障害物の位置、大きさ、幅などの障害物自体に関する情報と、障害物を通過するか否か、走行方向の変更の程度などの掃除機本体の走行可能情報とがどちらも含まれる。
【０２９３】
このような走行方向の変更は、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが互いの相対位置を把握し続けることにより、自然に検知することができる。
【０２９４】
一方、第１掃除機１００ａが上記理由の１つで現在の走行方向を変更して第２掃除機１００ｂに近づく方向に接近する場合に限り、第１信号が生成及び送信される。
【０２９５】
よって、第１掃除機１００ａが走行方向を変更しても、第２掃除機１００ｂに近づく場合でないか、又は第２掃除機１００ｂに近づいてから再び遠ざかる場合は、第２掃除機１００ｂに第１信号が送信されない。
【０２９６】
ここで、前記第１信号は、第１掃除機１００ａが第２掃除機１００ｂに接近して所定時間が経過するとじきに衝突することを知らせる信号であってもよい。あるいは、前記第１信号は、第２掃除機１００ｂに所定時間後に第１掃除機１００ａを避けて走行させる移動命令を含む信号であってもよい。
【０２９７】
また、前記第１信号は、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを避けて走行できるか否かに関する情報を含むか、又はこのような情報に対応する信号と共に送信されてもよい。
【０２９８】
ここで、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを避けて走行できるか否かに関する情報とは、第２掃除機１００ｂの予想移動経路で前述した障害物、トラップ、カーペット、断崖などに関する状況情報が検知されるか否かを意味する。
【０２９９】
また、第１掃除機１００ａの制御部は、前記第１信号の送信の際に、第１掃除機１００ａの走行速度を減少させるようにしてもよい。さらに、第１掃除機１００ａの制御部は、前記第１信号の送信の際に、第２掃除機１００ｂが走行中であると、第２掃除機１００ｂに走行速度を減少させる命令又は停止命令を送信するようにしてもよい。これは、以下の回避走行制御のための「トリガ動作」ともいえる。
【０３００】
次に、第１掃除機１００ａの制御部が、前記第１信号に応答する第２信号に基づいて、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの回避走行のための制御を行う（Ｓ４０）。
【０３０１】
第２掃除機１００ｂは、前記第１信号を受信すると、前記第１信号に応答する第２信号を生成する。
【０３０２】
ここで、前記第２信号は、第２掃除機１００ｂが第２掃除機１００ｂ自身の相対位置を通知する信号であってもよい。前記第２信号には、第２掃除機１００ｂの大きさ（例えば、半径）、形状などの製品情報と、第２掃除機１００ｂの走行方向、走行速度、走行モードと、第２掃除機１００ｂにより検知された障害物情報などの走行関連データが含まれてもよい。また、前記第２信号は、第２掃除機１００ｂが所定時間後に第１掃除機１００ａを避けて走行するという第１状況に対する肯定／否定応答であってもよい。
【０３０３】
前記第２信号が前記第１状況に対する肯定応答であると、前記第２信号に基づいて第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを避けて移動する間、第１掃除機１００ａは走行を停止するようにしてもよい。
【０３０４】
前記第２信号が前記第１状況に対する否定応答であると、第１掃除機１００ａは、走行を停止し、その後前記第２信号に対する応答信号、すなわち第３信号を第２掃除機１００ｂに送信するようにしてもよい。ここで、前記第１信号に対する否定応答の例としては、現在第２掃除機１００ｂが他の障害物などの存在により回避走行を行えない場合が挙げられる。
【０３０５】
また、前記第２信号は、第１掃除機１００ａが回避不可状態であるという第２状況に対する肯定／否定応答であってもよい。
【０３０６】
この場合、前記第２信号が前記第２状況に対する肯定応答であると、第２信号に基づいて第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを避けて移動し、第１掃除機１００ａは現在の走行経路をそのまま走行するようにしてもよい。
【０３０７】
前記第２信号が前記第２状況に対する否定応答であると、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂがどちらも回避不可状態の状況である。この場合、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの現在の走行経路から外れるまで、第１掃除機１００ａから遠ざかる方向に走行するように制御する。また、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａから遠ざかる方向に走行する間に、第１掃除機１００ａが現在の走行経路を走行するように制御する。
【０３０８】
前述した第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの回避走行のための制御は、第２掃除機１００ｂの制御部により行われるようにしてもよい。この場合、第１掃除機１００ａから送信される前記第１信号は、第１掃除機１００ａの位置を通知する信号であってもよい。また、第２掃除機１００ｂから送信される前記第２信号には、第１掃除機１００ａの走行を減速させる命令が含まれてもよい。前記第２信号により第１掃除機１００ａが減速走行する間に、第２掃除機１００ｂは回避移動動作を行うようにしてもよい。
【０３０９】
一方、前述した様々な状況毎の回避走行の制御は、視覚的に第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方にくると終了する。
【０３１０】
このために、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの回避走行により、第１掃除機１００ａの本体が第２掃除機１００ｂから遠ざかる方向に走行し、その後第２掃除機１００ｂから放出された信号が第１掃除機１００ａの後方から受信された時点を検出する。また、その信号が検出された時点で回避走行の制御が終了する。
【０３１１】
このように、本発明においては、先頭掃除機である第１掃除機１００ａの走行方向の変更により、第１掃除機１００ａが追従掃除機である第２掃除機１００ｂに近づく方向に近接すると、様々な状況毎に適切な回避走行制御を行うことにより、途切れのない円滑な追従制御とユーザの視覚的な安定感をどちらも得ることができる。
【０３１２】
以下、前述した走行方向の変更による回避走行の制御について、様々な状況に応じてより具体的に説明する。
【０３１３】
以下、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄ、図９Ｅ、図９Ｆ、図９Ｇを参照して、先頭掃除機が走行方向の変更により他の掃除機に近接する場合に追従掃除機が先頭掃除機を避けて走行することに関連する回避走行動作について説明する。
【０３１４】
図９Ａを参照すると、先頭掃除機である第１掃除機１００ａは、指定された掃除空間を所定の走行モード（例えば、ジグザグ方式）で走行する。例えば、第１掃除機１００ａは、第１ライン１１の走行を全て終了し、その後走行方向を変更して第２ラインを走行する。ここで、各ライン同士は、その幅の約半分が重なるようにしてもよい。すなわち、第１ライン１１の幅が２Ｌである場合、第１ライン１１と次のラインである第２ラインとは幅Ｌだけ重なる。
【０３１５】
追従掃除機である第２掃除機１００ｂは、前述した所定の追従距離範囲（ｄ）を満たしながら、第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追従して第１ライン１１を走行する。
【０３１６】
このとき、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（ｄ）から外れてより狭くなると、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂを停止させるか又は減速させる制御命令を送信する。また、第２掃除機１００ｂが追従すべき軌跡の長さが所定の追従距離範囲（ｄ）から外れてより遠くなると、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂが軌跡を追従する間、第１掃除機１００ａを減速走行させるか又は停止させる。
【０３１７】
図９Ａにおいて、第１掃除機１００ａは、走行モードに応じて第１ライン１１の端部に到達した場合や、障害物などの状況検知対象物１０に対応する検知信号を検知した場合、現在の走行方向を変更することができる。
【０３１８】
ここで、走行方向の変更をもたらす状況検知対象物１０の大きさ、高さ、幅の値は、全て変更することができ、製品の製作時に設定されるか、又はユーザにより変更される。
【０３１９】
本発明においては、第１掃除機１００ａの走行方向の変更について、現在の走行方向から１８０°回転した場合のみを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、予め設定された範囲内、例えば１５０〜２１０°の角度で回転して走行方向が変更された場合や、予め設定された範囲から外れた角度で回転した後に他の障害物に遭遇してさらに回転することにより走行方向がさらに変更された場合も含まれる。
【０３２０】
図９Ｂに示すように、第１掃除機１００ａの制御部は、走行方向を前方から反時計方向に９０°回転し、その後状況検知対象物１０、例えば壁の周縁に沿って所定の離隔距離（Ｈ）をおいて走行する。
【０３２１】
次に、第２ライン１２に進入するために、図９Ｃに示すように、さらに反時計方向に９０°回転（Ｒ）する。その後、第１掃除機１００ａは、変更された走行方向、すなわち元の走行方向から１８０°回転した方向に第２ライン１２を走行する。
【０３２２】
このとき、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの移動軌跡に従って第１ライン１１を走行し続けるので、軌跡の長さ（ｄ）が所定の追従距離範囲を満たす場合であっても、時間が経過するほど第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂとの離隔距離が短くなる。
【０３２３】
よって、図９Ｄに示すように、第１掃除機１００ａが第１ライン１１を走行する第２掃除機１００ｂに接近して予め設定された範囲（ＤＲ）内に近づくと、第１掃除機１００ａの制御部は、現在の走行速度を減速させ、第２掃除機１００ｂに第１信号を送信する。
【０３２４】
ここで、前記第１信号は、第２掃除機１００ｂに現在の走行経路、すなわち第１ライン１１から外れて第１掃除機１００ａを避けて移動させる命令を含む信号であってもよい。また、前記第１信号は、第２掃除機１００ｂの走行停止命令を含んでもよい。
【０３２５】
前記第１信号を受信すると、第２掃除機１００ｂの制御部は、前記第１信号に対する応答として、第１ライン１１の走行を減速又は停止し、第２掃除機１００ｂの前部が移動する予想位置を向くように走行部を回転させてもよい。
【０３２６】
また、前記第１信号を肯定する第２信号を第１掃除機１００ａに送信するようにしてもよい。ここで、前記第２信号は、第２掃除機１００ｂの回避移動を通知する信号であってもよい。また、前記第２信号は、第１掃除機１００ａの走行を減速又は停止する命令を含んでもよい。
【０３２７】
次に、図９Ｅに示すように、第２掃除機１００ｂは、前記第２信号を送信した後、第１掃除機１００ａを避けて走行する。このとき、第１掃除機１００ａは、現在のライン、すなわち第２ライン１２を維持する。このように、第１掃除機１００ａが第２ライン１２を維持し、第２掃除機１００ｂが回避走行するようにするのは、先頭掃除機である第１掃除機１００ａの掃除経路計画を支障なく実行するためである。
【０３２８】
第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを避けて走行する間、第１掃除機１００ａの走行を減速又は瞬間停止させる制御命令を送信する。第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂが移動する間、以前より減少した走行速度で回避走行を行うか、又は瞬間停止してから走行するようにしてもよい。
【０３２９】
一方、第２掃除機１００ｂの制御部は、図９Ｅに示すように、第１掃除機１００ａが第２ラインを走行し続けて第２掃除機１００ｂの前方に位置する間、移動した位置で停止状態を維持するようにしてもよい。
【０３３０】
具体的には、第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａと第２ライン１２から遠ざかる方向に９０°回転する回転モーションを行い、その後第１掃除機１００ａからの所定の離隔距離（例えば、約５５〜６０ｃｍ）を満たす回避地点に移動する。ここで、前記所定の離隔距離は、第１掃除機１００ａを回避して走行できる離隔距離であり、例えば掃除機の半径の２倍に設定される。
【０３３１】
次に、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂの前部が直前の走行方向、すなわち第１状況検知対象物１０ａを向くように位置合わせするようにしてもよい。
【０３３２】
第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａから遠ざかって前記回避地点に移動した後、第１掃除機１００ａは、図９Ｅに示す第２ライン１２を走行し続ける。すなわち、第１掃除機１００ａは、現在の走行ラインから外れないで走行する。
【０３３３】
一方、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａに対して回避走行し、第１掃除機１００ａが走行を続けることにより、第１掃除機１００ａが第２掃除機１００ｂの検知領域から外れた場合、自ら第１掃除機１００ａの位置を検出するためのその場回転モーションを行うようにしてもよい。
【０３３４】
このように回転モーションにより第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを避けて走行する間、第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａの軌跡の位置、すなわち移動に対応する複数の地点を検知し続けるようにしてもよい。
【０３３５】
このような回転モーションは、第１掃除機１００ａが走行を停止し、かつ／又は第２掃除機１００ｂが再び走行を行うと終了する。
【０３３６】
前記第２信号に基づく回避走行は、図９Ｆに示すように、第１掃除機１００ａから遠ざかる方向に移動した第２掃除機１００ｂから放出された信号が第１掃除機１００ａの後方から検知された時点で終了する。すなわち、本発明による回避走行は、第２掃除機１００ｂが再び第１掃除機１００ａの走行方向における後方に位置する時点で終了する。
【０３３７】
このために、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａのセンサ／通信モジュールにより受信される第２掃除機１００ｂのセンサ／通信モジュールから放出された信号の方向及び信号強度に基づいて、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方に位置することを検知するようにしてもよい。
【０３３８】
あるいは、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂのセンサ／通信モジュールにより受信される第１掃除機１００ａのセンサ／通信モジュールから放出された信号の方向及び信号強度に基づいて、第１掃除機１００ａが第１掃除機１００ａの走行方向において第２掃除機１００ｂの前方に位置することを検知するようにしてもよい。
【０３３９】
前記第２信号に基づく回避走行の終了により、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの移動軌跡を追従できるように、第１掃除機１００ａの走行を停止する制御命令を出力する。また、第２掃除機１００ｂの制御部は、移動した位置で第１掃除機１００ａの移動軌跡の位置を追従して走行する。
【０３４０】
一方、第２掃除機１００ｂは、回避走行により移動した位置で、例えば回転モーションにより検知した第１掃除機１００ａの位置をメモリに順次保存しておくようにしてもよい。
【０３４１】
よって、図９Ｇにおいて、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの移動軌跡の位置、すなわち複数の地点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の座標を全て認識することができる。
【０３４２】
このとき、第２掃除機１００ｂは、図９Ｇに示すように、移動した地点から回避走行以前の位置に復帰（ａ）し、その後その地点Ｐ１から第１掃除機１００ａの移動軌跡の位置Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の座標を順次追従して走行するようにしてもよい。
【０３４３】
あるいは、第２掃除機１００ｂは、移動した地点、すなわち現在の位置に近い第１掃除機１００ａの軌跡の位置Ｐ２に移動（ｂ）し、その後第１掃除機１００ａの移動軌跡の位置Ｐ３、Ｐ４の座標を順次追従して走行するようにしてもよい。すなわち、第１掃除機１００ａの特定の軌跡の位置Ｐ１は追従を省略するようにしてもよい。
【０３４４】
第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの移動軌跡を追従して走行する間、第１掃除機１００ａは、走行停止状態を維持するようにしてもよい。この場合、第２掃除機１００ｂが追従すべき第１掃除機１００ａの軌跡の距離が短くなって所定の追従距離範囲、具体的には図７Ｂの最小離隔距離になると、第１掃除機１００ａが再び走行を開始する。
【０３４５】
一方、一例として、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの移動に対応する軌跡を追従する時点が、第２掃除機１００ｂが完全に停止する直前となるように決定されるように制御してもよい。この場合、より自然に追従が開始されるような感じを視覚的に与えることができる。
【０３４６】
他の実施形態として、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ及び図１０Ｄは、走行方向の変更により先頭掃除機が他の掃除機に近接する場合に先頭掃除機が追従掃除機を避けて走行することに関連する回避走行動作の例を示す。
【０３４７】
図１０Ａは、第１掃除機１００ａが第２状況検知対象物１０ｂを検知して直進走行しているときに第１状況検知対象物１０ａを検知して第２ライン１２に進入した場合を示す。
【０３４８】
この場合、第１掃除機１００ａが第１ライン１１を走行する第２掃除機１００ｂに接近して予め設定された範囲内に近づくと、図１０Ａに示すように、第１掃除機１００ａの制御部は、現在の走行速度を減速させ、第２掃除機１００ｂに第１信号を送信する。
【０３４９】
ここで、前記第１信号は、第２掃除機１００ｂに第１掃除機１００ａを避けて移動させる命令を含む信号であってもよい。しかし、第２状況検知対象物１０ｂにより、第２掃除機１００ｂが第１ライン１１から外れて側方に移動できない状況である。
【０３５０】
よって、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂの回避不可状態を示す第２信号を送信する。ここで、前記回避不可状態は、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａを避けて走行するためには第１ライン１１から右方向に外れて走行しなければならないが、右方向に第２状況検知対象物１０ｂが検知され、回避不可が検出された状態である。
【０３５１】
第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂの回避不可状態を示す前記第２信号に対応して、図１０Ｂに示すように一時的に第１掃除機１００ａの走行を停止させるようにしてもよい。
【０３５２】
次に、第１掃除機１００ａは、回避可能状態であるか否かを判断し、第１掃除機１００ａの回避走行が可能であるという応答信号を第２掃除機１００ｂに送信する。ここで、前記応答信号は、第２掃除機１００ｂに対する走行停止命令を含んでもよい。
【０３５３】
また、第１掃除機１００ａの制御部は、前記第２信号を受信すると、第１掃除機１００ａが移動する位置を探索する回転モーションを直ちに行う。このとき、前記回転モーションは、第１掃除機１００ａの走行方向から右方向、又は第２掃除機１００ｂの走行方向から左方向であってもよい。
【０３５４】
第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａが回避可能状態であれば、第２掃除機１００ｂの第２信号に基づいて、第１掃除機１００ａが第２掃除機１００ｂから遠ざかる方向に移動するように、回避走行を制御することができる。
【０３５５】
例えば、図１０Ｃにおいて、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂと第２状況検知対象物１０ｂから遠ざかる方向に回転及び移動しながら走行する。その後、第１掃除機１００ａの制御部は、第１掃除機１００ａの前部が直前の走行ライン、すなわち第２ライン１２を向くように位置合わせしながら走行する。つまり、放物線を描きながら回避走行を行う。
【０３５６】
また、一例として、第１掃除機１００ａが第２掃除機１００ｂに対する回避走行を行う間、第１掃除機１００ａの制御部は、図１０Ｃに示すように、拡張された第２ライン１２’を走行するように設定を変更することもできる。拡張された第２ライン１２’は、第１掃除機１００ａの回避走行が終了すると再び拡張前の大きさに戻る。
【０３５７】
このとき、第１掃除機１００ａの制御部は、走行速度を減速して回避走行するように走行部を制御してもよい。
【０３５８】
一例においては、このように第１掃除機１００ａが回避走行を行う間、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａの回避走行に対応する軌跡を追従する回転モーションを行うようにしてもよい。すなわち、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂの前部が回避走行中の第１掃除機１００ａの中心を向くようにその場回転モーションを行うようにしてもよい。こうすることにより、第２掃除機１００ｂの検知領域内で第１掃除機１００ａの移動軌跡の位置が検知される。
【０３５９】
次に、第２掃除機１００ｂから送信された信号が第１掃除機１００ａの後方から検知されるか、又は第１掃除機１００ａから送信された信号が第１掃除機１００ａの走行方向において第２掃除機１００ｂの前方から検知されると、前記第２信号に基づく回避走行が終了する。
【０３６０】
その後、第１掃除機１００ａは、走行を停止する。また、第２掃除機１００ｂは、現在位置から第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置を１つずつ追従する。
【０３６１】
このとき、第１掃除機１００ａの制御部又は第２掃除機１００ｂの制御部は、第１掃除機１００ａの回避走行中の移動軌跡は追従しないように制御してもよい。
【０３６２】
例えば、図１０Ｄにおいて、第１掃除機１００ａが地点Ｐ５以降に第２掃除機１００ｂに第１信号を送信し、第２掃除機１００ｂから回避不可状態を含む第２信号を受信することにより、第１掃除機１００ａが地点Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を通過し、第２掃除機１００ｂの信号が第１掃除機１００ａの後方から検知された場合、第１掃除機１００ａの回避走行による軌跡である地点Ｐ５〜Ｐ８の軌跡は追従しないようにする。
【０３６３】
第２掃除機１００ｂの制御部は、メモリに保存された第１掃除機１００ａの軌跡の位置、すなわち複数の地点のうち、地点Ｐ５と地点Ｐ８間に保存された地点１０１０、すなわちＰ６、Ｐ７は追従しないようにメモリから削除してもよい。
【０３６４】
あるいは、このような削除の要求が第１掃除機１００ａの制御部により行われるようにしてもよい。例えば、第２掃除機１００ｂが状況検知対象物１０ａの周縁に沿って追従し、その後第２ライン１２に進入して地点Ｐ５にくると、第１掃除機１００ａの制御部は、第２掃除機１００ｂが地点Ｐ５から第１掃除機１００ａが回避走行終了時に位置していた地点、すなわち地点Ｐ８までを最短経路で走行するように制御してもよい。
【０３６５】
このように第２掃除機１００ｂが第２ライン１２を走行する間に、追従すべき軌跡の長さ（地点Ｐ５から地点Ｐ８までは最短経路）が再び所定の追従距離範囲を満たすように短くなると、図１０Ｅに示すように、第１掃除機１００ａは、再び走行を開始し、第２掃除機１００ｂは、所定の追従距離範囲を満たしながら第１掃除機１００ａの軌跡を追従して走行する。
【０３６６】
さらに他の実施形態として、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄ、図１１Ｅ及び図１１Ｆは、走行方向の変更により先頭掃除機が他の掃除機に近接する場合に追従掃除機が完全に現在の走行経路から外れることに関連する回避走行動作の例を示す。
【０３６７】
図１１Ａは、第１掃除機１００ａが右側の第３状況検知対象物１０ｃを検知して第１ラインを走行しているときに前方の第１状況検知対象物１０ａを検知して第２ライン１２に進入した場合であって、第２ライン１２に進入した後の変更された走行方向における右側に第２状況検知対象物１０ｂが存在する場合を示す。
【０３６８】
この場合、第１掃除機１００ａが第１ラインを走行する第２掃除機１００ｂに接近して予め設定された範囲内に近づくと、第１掃除機１００ａの制御部は、現在の走行速度を減速させ、第２掃除機１００ｂに第１信号を送信する。前記第１信号は、第２掃除機１００ｂに対する走行減速又は停止命令を含んでもよい。
【０３６９】
前記第１信号を受信した第２掃除機１００ｂは、回避不可状態であることを通知する第２信号を送信する。つまり、第２掃除機１００ｂの制御部は、応答信号として第３状況検知対象物１０ｃの検知信号を送信するようにしてもよい。
【０３７０】
第１掃除機１００ａの制御部は、前記第２信号に応答して第３信号を送信するようにしてもよい。ここで、前記第３信号は、第１掃除機１００ａの回避不可状態を示す信号を含む。すなわち、この場合は、第１掃除機１００ａが第２掃除機１００ｂを避けて走行するためには第２ライン１２から右方向に外れて走行しなければならないが、右方向に状況検知対象物１０ｂが検知され、第１掃除機１００ａにおいても回避不可状態が検出された場合である。
【０３７１】
第１掃除機１００ａの制御部は、前記回避不可状態の検出に対応して、第１掃除機１００ａが走行を停止するように走行部を制御する。
【０３７２】
第１掃除機１００ａが走行停止を維持する間、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂの前方に状況検知対象物が検知されなくなるまで回転モーションを行いながら、移動する位置を探索するように制御する。例えば、図１１Ｂに示すように、第２掃除機１００ｂは、現在の走向方向から時計方向に１８０°回転する回転モーションを行うようにしてもよい。
【０３７３】
その後、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂが第２ラインと重なった第１ラインから完全に外れるまで直進走行を行うように走行部を制御する。
【０３７４】
一方、図１１Ｃに示すように、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂが狭い領域に進入した場合であって、第３状況検知対象物１０ｃが途中で消えた場合、すなわち第２掃除機１００ｂの検知領域の左右に状況検知対象物が何もなくなった場合、第２掃除機１００ｂは、途中で右方向に回転及び移動して第２ラインから外れるようにしてもよい。
【０３７５】
図１１Ｃにおいて、第２掃除機１００ｂは、第１ラインの直進走行中に左右のいずれの方向も所定の離隔距離（例えば、約５５〜６０ｃｍ）以上オープンされていて状況検知対象物が検知されないと、回避走行のための移動を行う。
【０３７６】
例えば、第２掃除機１００ｂは、前記第３信号に基づいて、第１掃除機１００ａと第３状況検知対象物１０ｃから遠ざかる方向に９０°回転し、その後第１掃除機１００ａの走行ライン、すなわち第２ライン１２の中心から所定の離隔距離だけ離れた回避地点に移動するように走行部を制御してもよい。ここで、前記所定の離隔距離は、第１掃除機１００ａの回避走行が可能な離隔距離であり、例えば掃除機の半径の２倍に設定されてもよい。
【０３７７】
その後、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂの前部が元の走行方向、すなわち第１状況検知対象物１０ａを向くように位置合わせする。また、このように第２掃除機１００ｂが回避走行する間又は第２掃除機１００ｂが前記回避地点に移動した後、第１掃除機１００ａの制御部は、第２ラインに沿って減速走行するようにしてもよい。
【０３７８】
このとき、第２掃除機１００ｂの前部が第１状況検知対象物１０ａを向くように位置合わせしたので、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂの前部に近づく方向に走行する。よって、第２掃除機１００ｂが回避地点で停止する間も、第１掃除機１００ａの回避走行に対応する軌跡の位置を検知及び保存し続けることができる。
【０３７９】
図１１Ｄにおいて、第１掃除機１００ａが第２ラインを直進走行する際に、前記回避地点にある第２掃除機１００ｂを通過し、第２掃除機１００ｂから放出された信号が第１掃除機１００ａの後方から検知されると、前記第２信号に基づく回避走行の制御が終了する。
【０３８０】
その後、第１掃除機１００ａは、走行停止状態になり、第２掃除機１００ｂは、図１１Ｅ又は図１１Ｆの実施例に従って、第１掃除機１００ａに対する追従を行う。
【０３８１】
一例として、第２掃除機１００ｂの制御部は、図１１Ｅに示すように、第２掃除機１００ｂが回避走行を行う前の位置に復帰し、第１掃除機１００ａの通過した軌跡の位置を１つずつ追従するようにしてもよい。よって、第２掃除機１００ｂは、第１状況検知対象物１０ａに遭遇すると、走行方向を変更して第２ラインに進入し、直進走行を行う。残った軌跡の長さが所定の追従距離範囲を満たすと、第１掃除機１００ａは、再び走行を開始する。
【０３８２】
他の例として、掃除時間の短縮のために、第２掃除機１００ｂが第１〜第３状況検知対象物に囲まれた狭い領域に進入するのではなく、現在位置から直ちに第２ラインに進入するように制御してもよい。
【０３８３】
この場合、第２掃除機１００ｂの制御部は、第２掃除機１００ｂの前部が第２ラインを向くように時計方向に９０°回転させて第２ラインに進入し、その後第１掃除機１００ａの中心を向くように再び時計方向に９０°回転させるようにしてもよい。この場合、第１掃除機１００ａは、第２掃除機１００ｂを待つことなく、直ちに走行を開始することができる。また、第２掃除機１００ｂの制御部は、今までの第１掃除機１００ａの軌跡の位置をメモリから削除し、その後第１掃除機１００ａの現在位置を目標軌跡として追従制御を行う。
【０３８４】
さらに他の実施形態として、図１２Ａ及び図１２Ｂは、先頭掃除機の走行方向の変更により他の掃除機と同時に障害物に近接する場合の回避走行動作の例を示す。
【０３８５】
図１２Ａは、第２ライン１２を走行する第１掃除機１００ａが、第１ライン１１を走行する第２掃除機１００ｂに接近する前に、第１障害物（例えば、「固定障害物」及び「移動障害物」を含む）１２１０を検知して第１障害物１２１０を避けて第１ラインに入った場合を示す。
【０３８６】
その後、第１掃除機１００ａが第１障害物１２１０の周縁に沿って所定距離範囲（ＤＲ１）で移動する間に、第２掃除機１００ｂとも予め設定された範囲（ＤＲ２）内に近接する。このとき、第１掃除機１００ａは、回避不可状態であることだけでなく、第１障害物１２１０に対する回避走行中であることを第２掃除機１００ｂに通知しなければならない。
【０３８７】
よって、第１掃除機１００ａは、第１障害物１２１０に対する減速回避走行を行いながら、第２掃除機１００ｂに第１信号を送信する。
【０３８８】
一方、前記第１信号を受信した第２掃除機１００ｂも、所定距離範囲（ＤＲ３）内に存在する第２障害物（例えば、「固定障害物」及び「移動障害物」を含む）１２２０を検知した状態であり、回避不可状態である。
【０３８９】
よって、第２掃除機１００ｂは、第２掃除機１００ｂ自身が回避不可状態であることと第２障害物１２２０に対する回避走行を行わなければならないことを通知する第２信号を送信し、第１掃除機１００ａは、前記第２信号に基づいて現在位置で一旦停止する。これは、第１掃除機１００ａと第２掃除機１００ｂの回避走行制御のために、第２掃除機１００ｂが先に回避地点に移動しなければならないからである。
【０３９０】
第１掃除機１００ａが停止した後、第２掃除機１００ｂは、第１掃除機１００ａと第２障害物１２２０から遠ざかる方向に回転モーション（例えば、約１５０°）を行い、第１掃除機１００ａから所定の離隔距離（例えば、約５５〜６０ｃｍ）だけ遠ざかった回避地点に移動する。次に、第１掃除機１００ａは、第１障害物１２１０に対して回避走行し、その後第２障害物１２２０から遠ざかる方向に回避走行して第２ラインに復帰する。
【０３９１】
その後、第２掃除機１００ｂが第１掃除機１００ａの後方に位置することが検知されると、第２掃除機１００ｂは、第１障害物１２１０及び第２障害物１２２０に対する回避走行を行いながら、第１掃除機１００ａの軌跡とは異なる経路で走行するようにしてもよい。
【０３９２】
図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、前述した本発明の実施形態による第１掃除機と第２掃除機間の追従制御の変形例を示し、以下、第１掃除機と移動デバイス間の追従制御について具体的に説明する。ここで、追従制御とは、移動デバイスが第１掃除機の移動経路を追従して走行することのみを意味する。
【０３９３】
図１３Ａに示すように、第１掃除機１００ａは、第２掃除機の代わりに移動デバイス２００と通信を行い、移動デバイス２００の追従を制御することができる。
【０３９４】
ここで、移動デバイス２００は、掃除機能を備えないものであってもよく、走行機能を備えたものであればいかなる電子デバイスであってもよい。例えば、移動デバイス２００は、走行機能を備えた除湿機、加湿器、空気清浄機、空気調和機、スマートテレビ、人工知能スピーカ、デジタル撮影装置など、制限のない様々なホームデバイスやその他の電子デバイスを全て含む。
【０３９５】
また、移動デバイス２００は、走行機能を備えるだけで十分であり、自ら障害物を検知する障害物検知機能や、定められた目的地まで走行するナビ機能は備えなくてもよい。
【０３９６】
第１掃除機１００ａは、ナビ機能と障害物検知機能の両方を備えたロボット掃除機であり、移動デバイス２００の追従を制御することができる。第１掃除機１００ａは、乾式掃除機でもよく、湿式掃除機でもよい。
【０３９７】
第１掃除機１００ａと移動デバイス２００とは、ネットワーク（図示せず）を介して通信を行うこともでき、直接通信を行うこともできる。
【０３９８】
ここで、ネットワークを用いる通信は、例えば、ＷＬＡＮ、ＷＰＡＮ、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ、ＤＬＮＡ、ＷｉＢｒｏ、ＷｉＭＡＸなどを用いる通信であってもよい。また、直接通信は、例えば、ＵＷＢ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ、ＩｒＤＡなどを用いて行うものであってもよい。
【０３９９】
第１掃除機１００ａと移動デバイス２００が近接距離にある場合は、第１掃除機１００ａの操作により、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａを追従するように設定することができる。
【０４００】
第１掃除機１００ａと移動デバイス２００が離れている場合は、例えば外部端末機３００の操作により、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａを追従するように設定することができる。
【０４０１】
具体的には、外部端末機３００とのネットワーク通信を介して、第１掃除機１００ａと移動デバイス２００の追従関係を設定してもよい。ここで、外部端末機３００は、有線通信及び無線通信が可能な電子機器であり、例えばタブレットＰＣ、スマートフォン、ノートパソコンなどが挙げられる。外部端末機３００には、第１掃除機１００ａによる追従制御に関するアプリケーション（以下、「追従関連アプリケーション」という。）が１つ以上インストールされてもよい。ユーザは、外部端末機３００にインストールされた追従関連アプリケーションを実行し、第１掃除機１００ａにより追従制御される移動デバイス２００を選択及び登録することができる。追従制御される移動デバイス２００が登録されると、外部端末機３００は、移動デバイス２００の製品情報を認識することができ、その製品情報をネットワークを介して第１掃除機１００ａに提供することができる。
【０４０２】
外部端末機３００は、第１掃除機１００ａ及び登録された移動デバイス２００と通信を行い、第１掃除機１００ａの位置と登録された移動デバイス２００の位置を把握することができる。その後、外部端末機３００から送信された制御信号に基づいて、第１掃除機１００ａが登録された移動デバイス２００の位置に走行するか、又は登録された移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの位置に移動する。第１掃除機１００ａと登録された移動デバイス２００の相対位置が前述した所定の追従距離範囲内であることが検知されると、その時点から第１掃除機１００ａによる移動デバイス２００の追従制御が開始される。その後は、外部端末機３００を介することなく、第１掃除機１００ａと移動デバイス２００との直接通信により、追従制御が行われる。
【０４０３】
このような追従制御の設定は、外部端末機３００の操作により解除されるようにしてもよく、第１掃除機１００ａと移動デバイス２００が所定の追従距離範囲から外れることにより自動で終了するようにしてもよい。
【０４０４】
ユーザは、第１掃除機１００ａ又は外部端末機３００を操作して、第１掃除機１００ａにより制御される移動デバイス２００を変更、追加、除去することができる。例えば、図１３Ｂに示すように、第１掃除機１００ａは、他の掃除機２００ａ又は１００ｂ、空気清浄機２００ｂ、加湿器２００ｃ及び除湿機２００ｄの少なくとも１つの移動デバイス２００に対して追従制御を行うことができる。
【０４０５】
一般的に、移動デバイス２００の本然の機能、製品サイズ、走行能力は、第１掃除機１００ａの機能、製品サイズ、走行能力とは異なるので、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの移動経路をそのまま追従するには無理がある。例えば、走行モード、空間の地形的特性、障害物の大きさなどによっては、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの移動経路を追従することが困難な例外状況が存在する。このような例外状況を考慮して、移動デバイス２００は、第１掃除機１００ａの移動経路を認知していても、移動経路の一部を省略して走行するか、又は待機するようにしてもよい。このために、第１掃除機１００ａが前述した例外状況に該当するか否かを検知し、移動デバイス２００が第１掃除機１００ａの移動経路に対応するデータをメモリなどに保存し、その後状況に応じて保存されたデータの一部を削除して走行するか、又は走行停止状態で待機するように制御してもよい。
【０４０６】
図１３Ｃは第１掃除機１００ａと移動デバイス２００、例えば走行機能を備えた空気清浄機２００ｂの追従制御の例を示すものである。第１掃除機１００ａ及び空気清浄機２００ｂは、互いの相対位置を把握するための通信モジュールＡ、Ｂをそれぞれ備える。通信モジュールＡ、Ｂは、ＩＲ信号、超音波信号、搬送波周波数又はインパルス信号を放出及び受信するモジュールの１つであってもよい。通信モジュールＡ、Ｂを用いた相対位置の把握については詳細に説明したので、以下では説明を省略する。空気清浄機２００ｂは、第１掃除機１００ａから走行命令（例えば、走行命令、走行方向及び走行速度を含む走行変更、走行停止など）に対応する走行情報を受信し、受信した走行情報に基づいて走行し、空気浄化を行う。よって、第１掃除機１００ａが動作する掃除空間に対してリアルタイムで空気浄化を行うことができる。また、第１掃除機１００ａは、移動デバイス２００の製品情報を把握しているので、前述した例外状況で空気清浄機２００ｂが第１掃除機１００ａの走行情報を記録し、一部を削除して走行するか、又は走行停止状態で待機するように制御してもよい。
【０４０７】
以上説明したように、本発明の実施形態による移動ロボット及びその制御方法によれば、サーバを介することなく、追従掃除機が先頭掃除機を途切れることなく柔軟に追従しながら掃除を行うことができる。また、複数のロボット掃除機の追従時、追従掃除機が実際に追従すべき軌跡の長さに基づいて追従掃除機の追従走行を制御することにより、先頭掃除機の走行方向と追従掃除機の走行方向が異なるか、又は互いを回避しなければならない例外状況でも、衝突や遅延なく円滑な追従制御を行うことができる。さらに、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが短くなれば、追従掃除機の移動速度を減少させるか、又はその場で先頭掃除機の軌跡を追従するようにし、追従掃除機が追従すべき軌跡の長さが長くなれば、先頭掃除機の移動速度を減少させるか、又は停止させることにより、追従掃除機が先頭掃除機を逃すことなく追従するようにし、視覚的に安定した追従制御を行うことができる。さらに、複数のロボット掃除機の追従時、先頭掃除機が現在の走行方向を変更しても追従掃除機との衝突やエラーが生じないようにする回避設計が可能であると共に、視覚的に安定した追従制御が可能である。さらに、最適な回避設計により、先頭掃除機が走行方向を変更して一時的に追従掃除機の後方に位置することになっても、その後追従掃除機の干渉のない円滑な追従を継続することができる。
【０４０８】
前述した本発明は、プログラム記録媒体にコンピュータ可読コードで実現することができる。コンピュータ可読媒体には、コンピュータシステムにより読み取り可能なデータが記録されるあらゆる種類の記録装置が含まれる。コンピュータ可読媒体には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Disk）、ＳＤＤ（Silicon Disk Drive）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ記憶装置などが含まれ、かつ搬送波（例えば、インターネットによる送信）状に実現されるものも含まれる。さらに、コンピュータには、制御部（１８００）が含まれる。よって、本発明の詳細な説明は単なる例示にすぎず、あらゆる面で制限的に解釈されてはならない。本発明の範囲は請求の範囲の合理的解釈により定められるべきであり、本発明の等価的範囲内でのあらゆる変更が本発明の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月14日(2021.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
このために、本発明の一実施形態による移動ロボットは、本体を移動させる走行部と、信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、前記信号を用いて前記他の移動ロボットの位置を認識し、前記他の移動ロボットが前記認識された位置に基づいて前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行速度を制御する制御部とを含み、前記制御部は、走行方向の変更により前記本体が前記他の移動ロボットに近づく方向に接近することに対応して、前記他の移動ロボットに第１信号を送信し、前記第１信号に応答する前記他の移動ロボットの第２信号に基づいて、前記本体と前記他の移動ロボットの回避走行を制御する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
さらに、一実施形態において、前記制御部は、前記回避走行により前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動することに対応して、前記本体が現在の走行経路から外れることなく走行するように前記走行部を制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を移動させる走行部と、
信号を放出する他の移動ロボットと通信する通信部と、
前記信号を用いて前記他の移動ロボットの位置を認識し、前記他の移動ロボットが前記認識された位置に基づいて前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行速度を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、
走行方向の変更にしたがって前記本体が前記他の移動ロボットに近づく方向において前記他の移動ロボットに接近することに対応して、前記他の移動ロボットに第１信号を送信し、前記第１信号に応答する前記他の移動ロボットの第２信号に基づいて、前記本体と前記他の移動ロボットの回避走行を制御する、移動ロボット。
【請求項２】
前記制御部は、
前記本体が前記他の移動ロボットに接近して予め設定された範囲内に近づくと、前記本体の走行速度を減少させる間に、前記第１信号が送信されるように制御する、請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間に前記本体の走行を停止する制御命令を出力する、請求項１又は２に記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１信号に基づいて、前記本体の走行速度を減少させ、前記第２信号に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動する間に前記減少した走行速度を維持するように制御する、請求項１から３のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項５】
前記第２信号に基づく回避走行は、前記他の移動ロボットが移動した後、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に走行する場合に実行され、前記他の移動ロボットから放出された信号が前記本体の後方で検知された時点で終了する、請求項１から４のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項６】
前記第２信号に基づく回避走行が終了すると、前記制御部は、前記他の移動ロボットが前記回避走行前の前記本体の移動に対応する軌跡を追従するように、前記本体の走行を停止する制御命令を出力する、請求項１から５のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項７】
前記制御部は、前記他の移動ロボットが前記第２信号に基づいて移動すべき位置を探索する回転モーションを行うように制御し、前記回転モーションが実行される間に前記本体の走行を停止する制御命令を出力する、請求項１から６のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項８】
前記制御部は、前記回避走行にしたがって前記他の移動ロボットが前記本体を避けて移動することに対応して、前記本体が現在の走行経路から外れることなく走行するように前記走行部を制御する、請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２信号に前記他の移動ロボットの回避不可状態を示す情報が含まれることに対応して、前記本体が前記他の移動ロボットから遠ざかる方向に移動するように回避走行を制御する、請求項１から７のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項１０】
前記第２信号に基づいて前記本体が前記他の移動ロボットを避けて回避走行する場合、前記制御部は、前記他の移動ロボットが前記第２信号に基づく前記本体の回避走行に対応する軌跡は追従しないように制限する、請求項１から９のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項１１】
前記第２信号に基づいて前記本体が前記他の移動ロボットを避けて回避走行する場合、前記制御部は、回避走行する間は前記他の移動ロボットが現在位置で前記本体の移動に対応する軌跡を追従するための回転モーションを実行するように制御する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第２信号に前記他の移動ロボットの回避不可状態を示す情報が含まれることに対応して、前記本体の走行を停止し、前記他の移動ロボットが前記本体の走行経路から外れるまで前記本体から遠ざかる方向に走行するように制御する間に、前記他の移動ロボットが現在の走行経路を走行するように制御する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【請求項１３】
移動ロボットの本体が他の移動ロボットの位置を認識するように信号を放出する前記他の移動ロボットと通信するステップと、
前記他の移動ロボットの認識された位置に基づいて、前記他の移動ロボットが前記本体の移動に対応する軌跡を追従して走行するようにするステップと、
前記本体の走行方向の変更にしたがって、前記本体が前記他の移動ロボットに近づく方向において前記他の移動ロボットに接近することに対応して、前記本体が前記他の移動ロボットに第１信号を送信するようにするステップと、
前記第１信号に応答する前記他の移動ロボットの第２信号に基づいて、前記本体と前記移動ロボットとの回避走行を制御するステップとを含む、移動ロボットの制御方法。
【国際調査報告】
2021536064.tif 000037
2021536064.tif 000038