(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体を移動させる駆動部と、
予め設定された周期毎に前記本体周辺の画像を撮影するカメラと、
複数の走行モードの少なくとも１つを選択し、前記選択された走行モードを実行するように前記駆動部及び前記カメラを制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記カメラの連続画像撮影中に、前記カメラの照度に関する設定値を変更し、
前記カメラは、
単位時間当たり予め設定された数の画像を撮影し、
前記制御部は、
前記予め設定された数の画像が異なる複数の照度で撮影されるように、前記カメラを制御することを特徴とする、自律走行を行う掃除機。
【請求項２】
前記制御部は、
前記複数の照度のいずれか１つで撮影された画像の数と、前記複数の照度の他の１つで撮影された画像の数とが異なるように、前記カメラを制御する、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項３】
前記制御部は、
前記複数の照度のいずれか１つで撮影された画像を用いて、前記掃除機により実行される複数の走行モードのいずれか１つを実行し、
前記複数の照度の他の１つで撮影された画像を用いて、前記掃除機により実行される複数の走行モードの他の１つを実行する、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項４】
前記複数の走行モードには、障害物認識モード、モニタモード及び位置認識モードの少なくとも１つが含まれる、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項５】
前記制御部は、
前記位置認識モードの実行時に用いられる画像の照度の方が、前記障害物認識モード及び前記モニタモードの少なくとも一方の実行時に用いられる画像の照度より低くなるように、前記カメラを制御する、請求項４に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項６】
前記カメラは、
１秒当たり３０フレームの画像を取得し、
前記制御部は、
前記３０フレームの画像のうち、３フレームの画像は第１照度で撮影され、他の２７フレームの画像は第２照度で撮影されるように、前記カメラを制御し、
前記第１照度は、前記第２照度より低く設定される、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項７】
前記制御部は、
第１走行モード及び第２走行モードが選択されると、前記第１走行モードで用いられる画像の照度に関する情報、及び前記第２走行モードで用いられる画像の照度に関する情報を検出する、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードが選択されると、前記第１走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数、及び前記第２走行モードで用いられる画像の数を検出する、請求項７に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項９】
前記第１走行モードで用いられる画像の照度が第１照度であり、前記第１走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数が第１個数であり、前記第２走行モードで用いられる画像の照度が第２照度であり、前記第２走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数が第２個数である場合、
前記制御部は、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードが選択されると、前記カメラにより１秒当たり予め設定された数の画像が取得される間、前記取得された画像に、前記第１照度で撮影された画像が前記第１個数以上含まれ、前記第２照度で撮影された画像が前記第２個数以上含まれるように、前記カメラを制御する、請求項８に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記カメラにより撮影された画像を、前記画像の照度値に基づいて、複数のグループに分類する、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１１】
前記カメラにより撮影された画像を保存するメモリをさらに含み、
前記制御部は、
前記分類の結果に基づいて、前記画像のラベリングを行い、前記ラベリングされた画像を前記メモリに保存する、請求項１０に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記画像が分類された後、第１照度で撮影された画像を用いて前記選択された走行モードのうち第１走行モードを実行し、第２照度で撮影された画像を用いて前記選択された走行モードのうち第２走行モードを実行する、請求項１０に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１３】
前記第１走行モードは、スラム（ＳＬＡＭ）走行モードであり、
前記制御部は、
前記第１照度で撮影された画像を用いて、前記本体の位置に関する情報を検出することにより、前記第１走行モードを実行する、請求項１２に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記第１照度で撮影された画像を用いて、前記本体が位置する掃除領域の地図情報を生成する、請求項１３に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１５】
前記本体が位置する掃除領域の明るさを検知するセンサをさらに含み、
前記制御部は、
前記センサによる検知の結果に基づいて、前記本体周辺の明るさが変更されたか否かを判断し、
前記判断の結果に基づいて、前記カメラの照度値を変更することにより、前記第１走行モードで用いられる画像の照度値を補正する、請求項１３に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１６】
外部と通信を行う通信部をさらに含み、
前記第２走行モードは、モニタモードであり、
前記制御部は、
前記第２照度で撮影された画像の少なくとも１つをサーバ又はユーザ端末に送信するように、前記通信部を制御する、請求項１２に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１７】
前記制御部は、
前記第２照度で撮影された画像から予め設定された数の画像を選択し、
前記選択された画像を前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信するように、前記通信部を制御する、請求項１６に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１８】
前記制御部は、
前記第２照度で撮影された画像のそれぞれの鮮明度を判断し、
前記判断された鮮明度が予め設定された鮮明度以上の値を有する画像を選択する、請求項１７に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項１９】
前記制御部は、
前記第２照度で撮影された画像のうち予め設定された順番に対応する画像を選択する、請求項１７に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項２０】
前記制御部は、
前記通信部により、前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に印加された所定のユーザ入力を受信すると、前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信される画像の数を増加又は減少させ、前記第２照度で撮影された画像から前記増加又は減少した数の画像を選択する、請求項１７に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項２１】
前記制御部は、
前記カメラの撮影が開始されると、所定数の画像が第１照度で撮影されるように前記カメラを制御する第１照度制御を行い、
前記第１照度制御が終了すると、所定数の画像が第２照度で撮影されるように前記カメラを制御する第２照度制御を行う、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項２２】
前記制御部は、
前記第１照度制御と前記第２照度制御を順次繰り返し行う、請求項２１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項２３】
前記カメラの光軸は、前記本体が位置する掃除領域の床面と所定の角度をなす、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項２４】
前記カメラの視野角は、所定の角度以上である、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【請求項２５】
前記カメラの照度に関する設定値には、前記カメラの露出時間に関する設定値、照明出力に関する設定値、及びフィルタに関する設定値の少なくとも１つが含まれる、請求項１に記載の自律走行を行う掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除機及びその制御方法に関し、より詳細には、障害物を認識して自律走行を行う掃除機及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ロボットは、産業用に開発されて工場自動化の一部分を担ってきた。近年、ロボットの応用分野がさらに拡大し、医療用ロボット、宇宙航空ロボットなどが開発され、一般家庭で用いられる家庭用ロボットも製作されている。
【０００３】
家庭用ロボットの代表的な例として挙げられるロボット掃除機は、所定の領域を自律走行しながら周辺の塵又は異物を吸入して掃除する家電機器の一種である。このようなロボット掃除機は、一般的に充電可能なバッテリを備え、走行中に障害物を回避するための障害物センサを備えることにより、自律走行しながら掃除することができる。
【０００４】
近年、単に掃除領域を自律走行して掃除するロボット掃除機にとどまらず、ロボット掃除機をヘルスケア、スマートホーム、遠隔制御などの様々な分野に活用するための研究が盛んに行われている。
【０００５】
一般的に、ロボット掃除機は、掃除地図を作成するためのスラム（ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping））走行中に、本体の上方を向いた天井カメラにより取得された画像を用いる。
【０００６】
また、一般的に、ロボット掃除機は、本体周辺の情報をユーザに伝達するためのモニタ走行中に、本体の前方を向いた前方カメラにより取得された画像を用いる。
【０００７】
ここで、ロボット掃除機の制御部は、天井カメラの設定値と前方カメラの設定値を異なる値に設定することができる。一例として、制御部は、スラムに用いられる天井カメラにより相対的に低照度の画像が撮影されるように、天井カメラの設定値を設定してもよい。他の例として、制御部は、モニタに用いられる前方カメラにより相対的に高照度の画像が撮影されるように、前方カメラの設定値を制御してもよい。
【０００８】
つまり、制御部は、前方カメラと天井カメラが同じ性能を有しても、目的に応じてカメラの設定値を異なる値に設定することができる。
【０００９】
しかし、このようにカメラの設定値を固定値にすると、ロボット掃除機により実行される走行モードの数だけカメラを備えなければ、複数の走行モードを正常に実行することができない。すなわち、一般的なロボット掃除機の場合、複数の走行モードにそれぞれ対応する複数のカメラを備えなければならないので、ロボット掃除機の製作コストが増加するという問題があった。
【００１０】
一方、近年、単一のカメラのみを用いて様々な機能を実行することのできるロボット掃除機の必要性が高まっている。
【００１１】
単一のカメラのみを用いた場合、カメラの設定値が固定された状態で画像を取得すると、複数の走行モードに必要な様々な画像を取得することができないという問題があった。
【００１２】
これに関して、特許文献１（１９９６年２月２３日公開）においては、ウインドウ内の撮影シーンとウインドウ外の撮影シーンとに異なる値に設定される加重値に基づいて露出制御信号を発生する構成を開示している。
【００１３】
しかし、特許文献１に記載のビデオカメラの露出調節装置は、撮影シーン内で被写体の位置を中心に正確な明るさを与えるために絞りを提供するものにすぎず、ロボット掃除機により実行される機能に応じて必要な設定値を有する画像を取得することは困難であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０１８５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このような問題を解決するための本発明の技術的課題は、単一のカメラのみを用いて掃除機の複数の走行モードで要求される設定値を有する画像を取得することのできる、自律走行を行う掃除機及びその制御方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の目的は、１つのカメラのみを用いて掃除機により実行される走行モードに必要な設定値を有する画像を取得することのできる、自律走行を行う掃除機及びその制御方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、１つのカメラの設定値を制御部で実行中のアルゴリズムによって変更することにより、１つのカメラのみを備えながらも複数の走行モードを実行することのできる、自律走行を行う掃除機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】
【００１８】
このような本発明の技術的課題を解決するために、本発明による自律走行を行う掃除機は、本体と、前記本体を移動させる駆動部と、予め設定された周期毎に前記本体周辺の画像を撮影するカメラと、複数の走行モードの少なくとも１つを選択し、前記選択された走行モードを実行するように前記駆動部及び前記カメラを制御する制御部とを含み、前記制御部は、前記選択された走行モードに基づいて、前記カメラの照度に関する設定値を変更することを特徴とする。
【００１９】
一実施形態において、前記カメラは、１秒当たり予め設定された数の画像を撮影し、前記制御部は、前記予め設定された数の画像のうち、一部の画像は第１照度で撮影され、他の画像は第２照度で撮影されるように、前記カメラを制御することを特徴とする。
【００２０】
一実施形態において、前記カメラは、１秒当たり３０フレームの画像を取得し、前記制御部は、前記３０フレームの画像のうち、３フレームの画像は第１照度で撮影され、他の２７フレームの画像は第２照度で撮影されるように、前記カメラを制御し、前記第１照度は、前記第２照度より低く設定されることを特徴とする。
【００２１】
一実施形態において、前記制御部は、第１走行モード及び第２走行モードが選択されると、前記第１走行モードで用いられる画像の照度に関する情報、及び前記第２走行モードで用いられる画像の照度に関する情報を検出することを特徴とする。
【００２２】
一実施形態において、前記制御部は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードが選択されると、前記第１走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数、及び前記第２走行モードで用いられる画像の数を検出することを特徴とする。
【００２３】
一実施形態において、前記第１走行モードで用いられる画像の照度が第１照度であり、前記第１走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数が第１個数であり、前記第２走行モードで用いられる画像の照度が第２照度であり、前記第２走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数が第２個数である場合、前記制御部は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードが選択されると、前記カメラにより１秒当たり予め設定された数の画像が取得される間、前記取得された画像に、前記第１照度で撮影された画像が前記第１個数以上含まれ、前記第２照度で撮影された画像が前記第２個数以上含まれるように、前記カメラを制御することを特徴とする。
【００２４】
一実施形態において、前記制御部は、前記カメラにより撮影された画像を、前記画像の照度値に基づいて、複数のグループに分類することを特徴とする。
【００２５】
一実施形態において、前記自律走行を行う掃除機は、前記カメラにより撮影された画像を保存するメモリをさらに含み、前記制御部は、前記分類の結果に基づいて、前記画像のラベリングを行い、前記ラベリングされた画像を前記メモリに保存することを特徴とする。
【００２６】
一実施形態において、前記制御部は、前記画像が分類された後、第１照度で撮影された画像を用いて前記選択された走行モードのうち第１走行モードを実行し、第２照度で撮影された画像を用いて前記選択された走行モードのうち第２走行モードを実行することを特徴とする。
【００２７】
一実施形態において、前記第１走行モードは、スラム（ＳＬＡＭ）走行モードであり、前記制御部は、前記第１照度で撮影された画像を用いて、前記本体の位置に関する情報を検出することにより、前記第１走行モードを実行することを特徴とする。
【００２８】
一実施形態において、前記制御部は、前記第１照度で撮影された画像を用いて、前記本体が位置する掃除領域の地図情報を生成することを特徴とする。
【００２９】
一実施形態において、前記自律走行を行う掃除機は、前記本体が位置する掃除領域の明るさを検知するセンサをさらに含み、前記制御部は、前記センサによる検知の結果に基づいて、前記本体周辺の明るさが変更されたか否かを判断し、前記判断の結果に基づいて、前記カメラの照度値を変更することにより、前記第１走行モードで用いられる画像の照度値を補正することを特徴とする。
【００３０】
一実施形態において、前記自律走行を行う掃除機は、外部と通信を行う通信部をさらに含み、前記第２走行モードは、モニタモードであり、前記制御部は、前記第２照度で撮影された画像の少なくとも１つをサーバ又はユーザ端末に送信するように、前記通信部を制御することを特徴とする。
【００３１】
一実施形態において、前記制御部は、前記第２照度で撮影された画像から予め設定された数の画像を選択し、前記選択された画像を前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信するように、前記通信部を制御することを特徴とする。
【００３２】
一実施形態において、前記制御部は、前記第２照度で撮影された画像のそれぞれの鮮明度を判断し、前記判断された鮮明度が予め設定された鮮明度以上の値を有する画像を選択することを特徴とする。
【００３３】
一実施形態において、前記制御部は、前記第２照度で撮影された画像のうち予め設定された順番に対応する画像を選択することを特徴とする。
【００３４】
一実施形態において、前記制御部は、前記通信部により、前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に印加された所定のユーザ入力を受信すると、前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信される画像の数を増加又は減少させ、前記第２照度で撮影された画像から前記増加又は減少した数の画像を選択することを特徴とする。
【００３５】
一実施形態において、前記制御部は、前記カメラの撮影が開始されると、所定数の画像が第１照度で撮影されるように前記カメラを制御する第１照度制御を行い、前記第１照度制御が終了すると、所定数の画像が第２照度で撮影されるように前記カメラを制御する第２照度制御を行うことを特徴とする。
【００３６】
一実施形態において、前記制御部は、前記第１照度制御と前記第２照度制御を順次繰り返し行うことを特徴とする。
【００３７】
一実施形態において、前記カメラの光軸は、前記本体が位置する掃除領域の床面と所定の角度をなすことを特徴とする。
【００３８】
一実施形態において、前記カメラの視野角は、所定の角度以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
このような本発明による自律走行を行う掃除機によれば、カメラの設定値を必要に応じて変更することにより、１つのカメラのみを用いながらも複数の走行モードを正常に行うことができるという利点がある。
【００４０】
すなわち、本発明による掃除機の制御方法によれば、本体に設置されるカメラの数を減少させることができるので、掃除機の製作コストを低減することができるという効果が得られる。
【００４１】
また、本発明によれば、１つのカメラを用いて複数の走行モードで要求される設定値を有する画像を取得することができるので、掃除機のデータ処理量を減少させることができるという効果が得られる。
【００４２】
さらに、本発明によれば、１つのカメラから取得される情報を用いて複数の走行モードを実行することができるので、データ処理の効率性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による自律走行を行う掃除機の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す自律走行を行う掃除機の平面図である。
【図３】図１に示す自律走行を行う掃除機の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態による自律走行を行う掃除機の構成要素を示すブロック図である。
【図５】本発明による掃除機と充電ステーションが掃除領域に設置される一例を示す概念図である。
【図６ａ】前方カメラと天井カメラを別々に備える一般的な掃除機の一例を示す概念図である。
【図６ｂ】１つのカメラを用いる本発明による掃除機の一例を示す概念図である。
【図７ａ】本発明による掃除機の制御方法を示すフローチャートである。
【図７ｂ】本発明による掃除機の制御方法を示すフローチャートである。
【図８ａ】図６ａに示す一般的な掃除機の前方カメラから取得される複数のフレームを処理する方法を示す概念図である。
【図８ｂ】図６ａに示す一般的な掃除機の天井カメラから取得される複数のフレームを処理する方法を示す概念図である。
【図９ａ】本発明による掃除機の単一のカメラから取得される複数のフレームを処理する方法を示す概念図である。
【図９ｂ】本発明による掃除機の単一のカメラから取得される複数のフレームを処理する方法を示す概念図である。
【図９ｃ】本発明による掃除機の単一のカメラから取得される複数のフレームを処理する方法を示す概念図である。
【図１０】本発明による掃除機の制御方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明するが、本明細書で用いられる技術用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられるものであり、本発明の技術思想を限定するものではない。
【００４５】
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。
【００４６】
なお、本明細書においては、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が同じ意味で用いられる。
【００４７】
図１〜図３に示すように、ロボット掃除機１００は、所定の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。ここでいう床面の掃除には、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。
【００４８】
ロボット掃除機１００は、掃除機本体１１０、吸入ユニット１２０、検知ユニット１３０及びダストボックス１４０を含む。
【００４９】
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）、及びロボット掃除機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。
【００５０】
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。
【００５１】
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るようにしてもよい。
【００５２】
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、後述する吸入ユニット１２０にも備えられてもよい。
【００５３】
前述したように、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。
【００５４】
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。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。
【００５５】
吸入ユニット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ように構成される。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の前方であってもよい。
【００５６】
同図においては、吸入ユニット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、吸入ユニット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、吸入ユニット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。
【００５７】
掃除機本体１１０が円形に形成され、吸入ユニット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と吸入ユニット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の左右両端部と吸入ユニット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。
【００５８】
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。カバー部材１２９は、掃除機本体１１０に備えられてもよく、吸入ユニット１２０に備えられてもよい。本実施形態においては、吸入ユニット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。
【００５９】
カバー部材１２９は、前記空間、すなわち掃除機本体１１０と吸入ユニット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。よって、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。
【００６０】
吸入ユニット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。もし、カバー部材１２９が掃除機本体１１０から突設される場合、カバー部材１２９は、吸入ユニット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、吸入ユニット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。
【００６１】
吸入ユニット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。吸入ユニット１２０が掃除機本体１１０から分離されると、分離された吸入ユニット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。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に吸入ユニット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。
【００６２】
吸入ユニット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に対する吸入ユニット１２０の相対的位置が決定される。
【００６３】
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、吸入ユニット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。
【００６４】
検知ユニット１３０は、掃除機本体１１０の上下方向に吸入ユニット１２０と重なるように配置されてもよい。検知ユニット１３０は、吸入ユニット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吸入ユニット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。
【００６５】
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る。これについては後で詳細に説明する。
【００６６】
掃除機本体１１０にはダストボックス収容部１１３が備えられ、ダストボックス収容部１１３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。図示のように、ダストボックス収容部１１３は、掃除機本体１１０の他側、すなわち掃除機本体１１０の後側に形成されてもよい。
【００６７】
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。
【００６８】
ダストボックス１４０は、塵を含む空気が流入する入口１４０ａ、及び塵が分離された空気が排出される出口１４０ｂを有し、ダストボックス１４０がダストボックス収容部１１３に装着された場合に入口１４０ａ及び出口１４０ｂがダストボックス収容部１１３の内側壁に形成される第１開口１１０ａ及び第２開口１１０ｂにそれぞれ連通するように構成される。
【００６９】
掃除機本体１１０の内部の吸気流路は、連通部１２０ｂ’’に連通する流入口（図示せず）から第１開口１１０ａまでの流路であり、排気流路は、第２開口１１０ｂから排気口１１２までの流路である。
【００７０】
このような連結関係により、吸入ユニット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。
【００７１】
以下、図４を参照して、ロボット掃除機１００の構成要素の一例について説明する。
【００７２】
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、駆動部１３００、検知部１４００、出力部１５００、電源部１６００、メモリ１７００及び制御部１８００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。
【００７３】
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、本発明によるロボット掃除機は、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。以下、各構成要素について説明する。
【００７４】
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。
【００７５】
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により前記バッテリの残量を画面に表示する。
【００７６】
前記バッテリは、前記ロボット掃除機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、均衡錘をさらに備えてもよい。
【００７７】
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んでもよい。
【００７８】
制御部１８００は、マシンラーニング技術により、掃除機内に保存された情報、移動端末機周辺の環境情報、通信可能な外部保存媒体に保存された情報などの膨大な量の情報（ビッグデータ）の学習、推論及び処理の少なくとも１つを行うことができる。また、制御部１８００は、前記マシンラーニング技術により学習された情報を用いて、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、前記少なくとも１つの予測された動作のうち実現性の最も高い動作が行われるように、掃除機を制御することができる。
【００７９】
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、学習され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、情報と情報間の関係を定量化し、定量化されたパターンを用いて新しいデータを予測する動作をいう。
【００８０】
マシンラーニング技術に用いられるアルゴリズムは、統計学に基づいたアルゴリズムであり、例えば、木構造の形を予測モデルとして用いる決定木（decision tree）、生物の神経系の構造及び機能を摸倣する（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いた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類するクラスタリング（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。
【００８１】
マシンラーニング技術の一分野であるディープラーニング技術は、ディープニューラルネットワーク（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つを行う技術である。ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）は、層と層とを繋ぎ、層と層間のデータ送信を行う構造を有する。このようなディープラーニング技術は、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。
【００８２】
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、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、形態及び陰影などが含まれる。
【００８３】
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。
【００８４】
このように前記学習エンジンを掃除機の走行に適用すると、制御部１８００は、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、掃除機走行の効率及び信頼性を向上させることができる。
【００８５】
一方、前記学習エンジンは、制御部１８００に搭載してもよく、外部サーバに搭載してもよい。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、分析の対象である少なくとも１つの画像を前記外部サーバに送信するように、通信部１１００を制御することができる。
【００８６】
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前記掃除機に返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、前記分析の対象である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。
【００８７】
一方、駆動部１３００は、モータを備え、前記モータを駆動することにより、左右の主車輪を双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。駆動部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、その場で回転させることができる。
【００８８】
一方、入力部１２００には、ユーザから前記ロボット掃除機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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
ここで、前記音響出力手段は、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。
【００９５】
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。
【００９６】
一方、通信部１１００は、前記端末装置及び／又は特定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、衛星通信方式のいずれかの通信方式で接続され、信号とデータを送受信する。
【００９７】
通信部１１００は、前記特定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され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い。例えば、前記他の機器は、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、水道バルブ、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。
【００９８】
一方、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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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の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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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、前記超音波センサと共に赤外線センサ、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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領域内を移動することができる。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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、移動中に前記本体周辺に関する画像情報を取得する。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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２つ以上備え、前記２つ以上のカメラで取得される２つ以上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形成してもよい。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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方式の３次元カメラセンサであってもよい。
【０１３２】
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され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。
【０１３３】
具体的には、前記３次元カメラセンサは、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及び第２レーザを備え、前記第１レーザは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の検知に用いられ、最上段のレーザは上方の障害物の検知に用いられ、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の検知に用いられる。
【０１３４】
以下、図５を参照して、掃除領域内での掃除機１００と充電ステーション５１０の設置態様を示す一実施形態について説明する。
【０１３５】
図５に示すように、掃除機１００のバッテリを充電するための充電ステーション５１０は、掃除領域５００内に設置されてもよい。一実施形態において、充電ステーション５１０は、掃除領域５００の外郭に設置されてもよい。
【０１３６】
図５には示していないが、充電ステーション５１０は、様々な種類の信号を放出する通信装置（図示せず）を備え、前記通信装置は、掃除機１００の通信部１１００と無線通信を行うことができる。
【０１３７】
制御部１８００は、通信部１１００で受信した充電ステーション５１０からの信号に基づいて、掃除機１００の本体を充電ステーション５１０にドッキングさせるように、駆動部１３００を制御することができる。
【０１３８】
制御部１８００は、前記バッテリの残容量が限界容量以下になると前記本体を充電ステーション５１０の方向に移動させ、前記本体が充電ステーション５１０に近接するとドッキング機能を開始するように、駆動部１３００を制御することができる。
【０１３９】
以下、図６ａを参照して、前方カメラと天井カメラを別々に備える一般的な掃除機の一例について説明する。
【０１４０】
図６ａに示すように、一般的な掃除機は、前方カメラ６０１と天井カメラ６０２とをそれぞれ備えてもよい。
【０１４１】
一般的に、前方カメラ６０１により撮影された画像は前記掃除機のモニタ走行に用いられる。すなわち、前記掃除機の制御部は、前方カメラ６０１により撮影された画像をユーザ端末又はサーバに送信することにより、前記掃除機が存在する領域をユーザがリアルタイムでモニタできるようにする。
【０１４２】
また、天井カメラ６０２により撮影された画像は前記掃除機のスラム（ＳＬＡＭ）走行に用いられる。すなわち、前記掃除機の制御部は、天井カメラ６０２により撮影された画像を用いて、前記掃除機の位置を検出したり、掃除地図情報を生成する。
【０１４３】
このように、前方カメラ６０１と天井カメラ６０２とはそれぞれ異なる目的で用いられるので、前方カメラの設定値と天井カメラの設定値とを異なる値に設定してもよい。
【０１４４】
例えば、前記モニタ走行に用いられる前方カメラ６０１は、ユーザに鮮明な画像を送信する必要があるので、相対的に高い照度の画像を撮影する。それに対して、前記スラム走行に用いられる天井カメラ６０２は、光の滲みを回避して位置検出の正確度を向上させる必要があるので、相対的に低い照度の画像を撮影する。
【０１４５】
よって、一般的な掃除機の制御部は、前方カメラ６０１と天井カメラ６０２が同じ性能を有しても、前方カメラ６０１の露出時間の方を天井カメラ６０２の露出時間より長く設定する。
【０１４６】
このように、一般的な掃除機の場合、それぞれのカメラに異なる設定値を適用して用いるので、前記モニタ走行と前記スラム走行をどちらも正常に行うためには前方カメラと天井カメラがどちらも必要であり、いずれかを除去することは困難である。この場合、カメラモジュールを２つ以上設置しなければならないので、掃除機の製作コストが増加するという問題がある。
【０１４７】
以下、図６ｂを参照して、本発明による掃除機１００の一例について説明する。
【０１４８】
図６ｂに示すように、本発明による掃除機１００は、１つのカメラ６０３を用いて、モニタ走行とスラム走行をどちらも正常に行うことができる。
【０１４９】
図６ａと図６ｂを比較すると、本発明による掃除機１００のカメラ６０３の光軸は、掃除機１００の本体が位置する掃除領域５００の床面と所定の角度をなすようにしてもよい。例えば、本発明による掃除機１００のカメラ６０３の向いた方向と床面がなす角度は、３０°〜６０°の範囲になるようにしてもよい。
【０１５０】
また、図６ｂに示すように、本発明による掃除機１００のカメラ６０３の視野角は、所定の角度以上であってもよい。例えば、カメラ６０３の視野角は、９０°〜１５０°の範囲になるようにしてもよい。
【０１５１】
図６ａと図６ｂを比較すると、本発明によるカメラ６０３の視野角（θ３）は、一般的な掃除機に設置された前方カメラの視野角（θ１）や天井カメラの視野角（θ２）より広くしてもよい。
【０１５２】
このように、本発明による掃除機１００は、一般的な掃除機と比較すると、カメラの数を１つに減らし、その代わりに広角のカメラを用いることにより、１つのカメラだけで本体の前方に関する画像と天井に関する画像を一度に取得することができる。
【０１５３】
ただし、図６ｂに示すように１つのカメラのみを備える掃除機１００に従来のカメラ制御方法を適用した場合、複数の走行モードを実行する上で不都合が生じる。よって、以下、単一のカメラのみを用いて掃除機１００の複数の走行モードで要求される設定値を有する画像を取得することのできる、自律走行を行う掃除機及びその制御方法について説明する。
【０１５４】
一方、図６ｂには示していないが、カメラ６０３は、カメラが向く方向を変更できるように構成されてもよい。カメラ６０３と前記本体を連結する部分に機械式方向調整部材（図示せず）又は電子式方向調整部材（図示せず）を備えることにより、カメラ６０３が向く方向を変更できるようにしてもよい。
【０１５５】
以下、図７ａ及び図７ｂを参照して、本発明による掃除機の制御方法について説明する。
【０１５６】
図７ａに示すように、制御部１８００は、第１走行モードであるスラム（ＳＬＡＭ）走行を開始することができる（Ｓ７０１）。
【０１５７】
そして、制御部１８００は、第２走行モードであるモニタ走行を開始することができる（Ｓ７０２）。
【０１５８】
なお、制御部１８００は、前記スラム走行と前記モニタ走行の他にも、カメラにより撮影された画像を用いる様々な走行モードを実行することができる。ただし、以下では、説明の便宜上、前記スラム走行と前記モニタ走行を重点的に説明する。
【０１５９】
制御部１８００は、予め設定された周期毎に、カメラの照度値を第１照度値と第２照度値とに交互に変更することができる（Ｓ７０３）。
【０１６０】
具体的には、制御部１８００は、前記カメラの撮影が開始されると、所定数の画像が撮影される間、前記カメラの照度に関する設定値を前記第１照度値に設定することができる。その後、制御部１８００は、所定数の画像が撮影される間、前記カメラの照度に関する設定値を変更して前記第２照度値にすることができる。制御部１８００は、このように前記カメラの照度に関する設定値を変更する過程を繰り返し行うことができる。
【０１６１】
ここで、前記カメラの照度に関する設定値には、前記カメラの露出時間に関する設定値、照明出力に関する設定値、及び明るさフィルタに関する設定値が含まれてもよい。
【０１６２】
例えば、前記第１照度値が適用された場合、前記カメラにより単位時間当たりに撮影される画像の数は、前記第１走行モードで単位時間当たりに要求される画像の数と同じか又はそれより大きくしてもよい。
【０１６３】
例えば、前記第２照度値が適用された場合、前記カメラにより単位時間当たりに撮影される画像の数は、前記第２走行モードで単位時間当たりに要求される画像の数と同じか又はそれより大きくしてもよい。
【０１６４】
一方、前記第１照度と前記第２照度は、単なる例示にすぎず、本発明による制御部１８００が前記カメラの照度に関する設定値を前記第１照度と前記第２照度のいずれかに選択するという意味ではない。
【０１６５】
すなわち、制御部１８００は、予め設定された数の画像が異なる複数の照度で撮影されるように、前記カメラを制御することができる。
【０１６６】
また、制御部１８００は、前記複数の照度のいずれか１つで撮影された画像の数と、前記複数の照度の他の１つで撮影された画像の数とが異なるように、前記カメラを制御することができる。
【０１６７】
さらに、制御部１８００は、前記複数の照度のいずれか１つで撮影された画像を用いて、前記掃除機により実行される複数の走行モードのいずれか１つを実行し、前記複数の照度の他の１つで撮影された画像を用いて、前記掃除機により実行される複数の走行モードの他の１つを実行することができる。ここで、前記複数の走行モードには、障害物認識モード、モニタモード及び位置認識モードの少なくとも１つが含まれる。
【０１６８】
一実施形態において、制御部１８００は、前記位置認識モードの実行時に用いられる画像の照度の方が、前記障害物認識モード及び前記モニタモードの少なくとも一方の実行時に用いられる画像の照度より低くなるように、前記カメラを制御することができる。
【０１６９】
制御部１８００は、前記第１照度値で撮影された画像を用いて、前記第１走行モードであるスラム走行を実行することができる（Ｓ７０４）。
【０１７０】
具体的には、制御部１８００は、前記第１照度値で撮影された画像を用いて、掃除機１００の位置を検出したり、掃除領域５００に関する掃除地図を生成することができる。
【０１７１】
例えば、制御部１８００は、前記第１照度値で撮影された画像から天井部分に対応する一部を抽出し、前記抽出された一部から特徴点を抽出し、前記抽出された特徴点を用いて前記第１走行モードを実行することができる。
【０１７２】
制御部１８００は、前記第２照度値で撮影された画像を用いて、前記第２走行モードであるモニタ走行を実行することができる（Ｓ７０５）。
【０１７３】
具体的には、制御部１８００は、前記第２照度値で撮影された画像のうち一部を選択することができ、前記選択された画像がサーバとユーザ端末の少なくとも一方に送信されるように、通信部１１００を制御することができる。
【０１７４】
一方、前記第１照度値で撮影された画像は、前記第２照度値で撮影された画像より暗く撮影された画像であってもよい。すなわち、前記第１照度値の方を前記第２照度値より低い値にしてもよい。
【０１７５】
また、前記第２照度値で撮影された画像の数は、前記第１照度値で撮影された画像の数より大きくてもよい。
【０１７６】
図７ｂに示すように、制御部１８００は、前記複数の走行モードを設定することができる（Ｓ７１１）。
【０１７７】
例えば、前記設定された複数の走行モードには、スラム走行及びモニタ走行が含まれてもよい。
【０１７８】
制御部１８００は、前記設定された複数の走行モードに基づいて、複数のカメラ照度値を設定することができる（Ｓ７１２）。
【０１７９】
具体的には、制御部１８００は、前記設定された複数の走行モードのそれぞれで用いられる画像の照度に関する情報を検出することができる。そして、制御部１８００は、前記検出された照度に関する情報を用いて、前記複数の走行モードに適用できる画像が撮影されるように、前記複数のカメラ照度値をそれぞれ設定することができる。
【０１８０】
例えば、前記複数の走行モードに前記第１走行モード及び前記第２走行モードが含まれる場合、制御部１８００は、前記第１走行モードで用いられる画像の照度に関する情報と、前記第２走行モードで用いられる画像の照度に関する情報をそれぞれ検出することができる。
【０１８１】
よって、制御部１８００は、前記第１走行モードで用いられる画像の照度に関する情報を用いて、前記第１走行モードに適用できる画像が撮影されるように、前記カメラの第１照度値を設定することができる。
【０１８２】
同様に、制御部１８００は、前記第２走行モードで用いられる画像の照度に関する情報を用いて、前記第２走行モードに適用できる画像が撮影されるように、前記カメラの第２照度値を設定することができる。
【０１８３】
制御部１８００は、前記設定された複数のカメラ照度値に基づいて、前記カメラの照度値を変更しながら画像を撮影するように、前記カメラを制御することができる（Ｓ７１３）。
【０１８４】
一実施形態において、制御部１８００は、前記カメラが、前記第１照度値に設定された状態で画像を撮影し、その後前記第２照度値に設定された状態で画像を撮影するように、前記カメラの照度に関する設定値を交互に変更してもよい。
【０１８５】
他の実施形態において、制御部１８００は、前記カメラが、前記第１照度値に設定された状態で第１個数の画像を撮影し、その後前記第２照度値に設定された状態で第２個数の画像を撮影するように、前記カメラの照度に関する設定値を変更してもよい。
【０１８６】
制御部１８００は、前記撮影された画像を、前記画像の照度値に基づいて複数のグループに分類することができる（Ｓ７１４）。
【０１８７】
具体的には、制御部１８００は、前記第１照度値に設定された状態で撮影された画像を前記第１走行モードに用いられる第１画像グループに含まれるように分類し、前記第２照度値に設定された状態で撮影された画像を前記第２走行モードに用いられる第２画像グループに含まれるように分類することができる。
【０１８８】
制御部１８００は、前記分類されたグループに含まれる画像の照度値に基づいて、それに対応する走行モードを実行することができる（Ｓ７１５）。
【０１８９】
具体的には、制御部１８００は、前記第１画像グループに含まれる画像を用いて、前記第１走行モードを実行することができ、前記第２画像グループに含まれる画像を用いて、前記第２走行モードを実行することができる。
【０１９０】
以下、図８ａを参照して、図６ａに示す一般的な掃除機の前方カメラ６０１から取得される複数のフレームを処理する方法について説明する。
【０１９１】
前方カメラ６０１は、１秒当たり所定数のフレームを撮影することができ、一般的な掃除機の制御部は、前方カメラ６０１により撮影されたフレームのうち一部を選択し、前記選択されたフレームがサーバ又はユーザ端末に送信されるように、通信部を制御することができる。ここで、一般的な掃除機の制御部は、画像の明るさを決定する前方カメラの照度ゲインを変更せず、前方カメラは、固定された照度ゲイン値に基づいて画像を撮影する。
【０１９２】
以下、図８ｂを参照して、図６ａに示す一般的な掃除機の天井カメラ６０２から取得される複数のフレームを処理する方法について説明する。
【０１９３】
天井カメラ６０２は、１秒当たり所定数のフレームを撮影することができ、一般的な掃除機の制御部は、天井カメラ６０２により撮影されたフレームのうち一部を選択し、前記選択されたフレームを用いてスラム走行を行うことができる。
【０１９４】
図８ａに示す例と同様に、一般的な掃除機の制御部は、画像の明るさを決定する天井カメラの照度ゲインを変更せず、天井カメラは、固定された照度ゲイン値に基づいて画像を撮影する。
【０１９５】
以下、図９ａ〜図９ｃを参照して、本発明による掃除機の単一のカメラから取得される複数のフレームを処理する方法について説明する。
【０１９６】
図９ａに示すように、制御部１８００は、カメラの連続撮影中に、前記カメラの照度に関する設定値を変更することができる。
【０１９７】
具体的には、図９ａに示すように、本発明による掃除機１００に備えられた単一のカメラは、１秒当たり予め設定された数の画像を撮影することができる。
【０１９８】
ここで、制御部１８００は、前記予め設定された数の画像のうち、一部の画像は第１照度（Ｌ）で撮影され、他の画像は第２照度（Ｈ）で撮影されるように、前記カメラを制御することができる。
【０１９９】
例えば、掃除機１００に備えられたカメラは、１秒当たり３０フレームを撮影することができる。ここで、制御部１８００は、３０フレームの画像のうち、３フレームの画像は前記第１照度（Ｌ）で撮影され、他の２７フレームの画像は前記第２照度（Ｈ）で撮影されるように、前記カメラを制御することができる。
【０２００】
一例において、前記第１照度（Ｌ）は、前記第２照度（Ｈ）より低い値に設定されてもよい。
【０２０１】
一方、制御部１８００は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードが選択されると、前記第１走行モードで用いられる画像の照度に関する情報、及び前記第２走行モードで用いられる画像の照度に関する情報を検出することができる。
【０２０２】
すなわち、制御部１８００は、掃除機１００が実行できる複数の走行モードから選択された走行モードでそれぞれ要求される画像の明るさに関する情報を検出することができる。
【０２０３】
一例として、制御部１８００は、前記第１走行モード又は前記第２走行モードで用いられる画像を撮影するためのカメラの照度値を検出することができる。
【０２０４】
他の例として、制御部１８００は、前記第１走行モード又は前記第２走行モードで用いられる画像を撮影するためのカメラの露出時間変数を検出することができる。
【０２０５】
また、制御部１８００は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードが選択されると、前記第１走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数と、前記第２走行モードで用いられる画像の数を検出することができる。
【０２０６】
すなわち、制御部１８００は、掃除機１００が実行できる複数の走行モードから選択された走行モードでそれぞれ要求される画像の数を検出することができる。より詳細には、制御部１８００は、前記第１走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数を第１個数として検出することができ、前記第２走行モードで単位時間当たりに用いられる画像の数を第２個数として検出することができる。
【０２０７】
このように検出された照度値と画像の数に基づいて、制御部１８００は、前記第１走行モードと前記第２走行モードでそれぞれ要求される照度値で撮影された所定数の画像が前記１つのカメラで取得される複数のフレームに含まれるように、前記カメラの照度値を変更することができる。
【０２０８】
具体的には、制御部１８００は、前記１つのカメラにより単位時間当たりに生成されるフレームに、前記第１照度（Ｌ）で撮影された画像が前記第１個数以上含まれ、前記第２照度（Ｈ）で撮影された画像が前記第２個数以上含まれるように、前記カメラを制御することができる。
【０２０９】
すなわち、制御部１８００は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードが選択されると、前記カメラにより単位時間当たり予め設定された数の画像が取得される間、前記取得された画像に、前記第１照度（Ｌ）で撮影された画像が前記第１個数以上含まれ、前記第２照度（Ｈ）で撮影された画像が前記第２個数以上含まれるように、前記カメラを制御することができる。
【０２１０】
また、制御部１８００は、前記カメラにより撮影された画像を、前記画像の照度値に基づいて、複数のグループに分類することができる。
【０２１１】
制御部１８００は、前記分類の結果に基づいて、画像毎にラベリングを行い、前記ラベリングされた画像をメモリ１７００に保存することができる。
【０２１２】
制御部１８００は、このように前記画像が分類された後、前記第１照度で撮影された画像を用いて前記選択された走行モードのうち前記第１走行モードを実行することができる。また、制御部１８００は、前記画像が分類された後、前記第２照度で撮影された画像を用いて前記選択された走行モードのうち前記第２走行モードを実行することができる。
【０２１３】
一実施形態において、前記第１走行モードは、スラム走行モードであってもよい。
【０２１４】
この場合、制御部１８００は、前記第１照度で撮影された画像を用いて、前記本体の位置に関する情報を検出することにより、スラム走行を行うことができる。
【０２１５】
また、制御部１８００は、前記第１照度で撮影された画像を用いて、前記本体が位置する掃除領域の地図情報を生成することができる。
【０２１６】
前記スラム走行に要求される前記第１照度で撮影された画像は、相対的に低い照度値が適用された画像であってもよい。制御部１８００は、前記スラム走行が行われる際に、前記カメラに相対的に低い照度値を適用することにより、前記画像中の光の滲みを防止することができ、前記スラム走行の正確度を向上させることができる。
【０２１７】
一方、制御部１８００は、前記第１走行モードに用いられる画像を撮影するために、前記カメラの照度に関する設定値を前記第１照度の範囲内で変更することができる。
【０２１８】
すなわち、前記第１走行モードに用いられる画像の照度はいずれかの照度値に固定されるのではなく、制御部１８００は、前記第１走行モードに用いられる複数の画像がそれぞれ複数の照度値で撮影されるように、前記カメラを制御することができる。同じ走行モードに用いられる複数の画像がそれぞれ複数の照度値で撮影される実施形態については、図９ｃにおいてより詳細に説明する。
【０２１９】
一実施形態において、前記第２走行モードは、モニタモードであってもよい。
【０２２０】
具体的には、制御部１８００は、前記第２照度で撮影された画像の少なくとも１つをサーバ又はユーザ端末に送信するように、通信部１１００を制御することができる。
【０２２１】
また、制御部１８００は、前記第２照度で撮影された画像から予め設定された数の画像を選択し、前記選択された画像を前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信するように、通信部１１００を制御することができる。
【０２２２】
制御部１８００は、前記第２照度で撮影された画像のそれぞれの鮮明度を判断し、前記判断された鮮明度が予め設定された鮮明度以上の値を有する画像を選択し、前記選択された画像を前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信するように、通信部１１００を制御することができる。
【０２２３】
制御部１８００は、前記第２照度で撮影された画像のうち予め設定された順番に対応する画像を選択し、前記選択された画像を前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信するように、通信部１１００を制御することができる。
【０２２４】
例えば、制御部１８００は、前記第２照度で撮影された画像のうち、第１番、第４番、第７番、第１０番、第１３番、第１５番、第１８番、第２１番、第２４番及び第２７番に対応する画像を選択することができる。
【０２２５】
一方、制御部１８００は、通信部１１００により、前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に印加された所定のユーザ入力を受信すると、前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信される画像の数を増加又は減少させることができる。
【０２２６】
この場合、制御部１８００は、前記第２照度で撮影された画像から前記増加又は減少した数の画像を選択し、前記選択された画像を前記サーバと前記ユーザ端末の少なくとも一方に送信するように、通信部１１００を制御することができる。
【０２２７】
このように、制御部１８００は、前記１つのカメラで撮影される前記複数のフレームに異なる照度で撮影された画像が含まれるように、前記カメラの連続画像撮影中に、前記カメラの照度に関する設定値を変更することができる。
【０２２８】
図９ａに示す実施形態においては、掃除機１００に備えられた単一のカメラが１秒当たり３０フレームを生成することができる。
【０２２９】
具体的には、制御部１８００は、３０フレームのうち、第１フレーム、第１５フレーム及び第３０フレームが前記第１照度（Ｌ）で撮影され、他の２７フレームが前記第２照度（Ｈ）で撮影されるように、前記カメラを制御することができる。
【０２３０】
このようなカメラ制御によれば、本発明による掃除機１００は、１つのカメラを用いて複数の照度で撮影された画像を取得することができる。
【０２３１】
また、図９ａに示すように、制御部１８００は、前記第２照度（Ｈ）で撮影されたフレームのうち一部を選択し、前記選択された一部のフレームを用いて前記第２走行モードを実行することができる。
【０２３２】
例えば、前記選択された一部のフレーム間の時間間隔は一定にしてもよい。すなわち、制御部１８００は、前記第２走行モードに用いられる画像を選択する上で、前記画像間の撮影時点が均一になるように、前記画像を選択することができる。
【０２３３】
図９ａに示すように、制御部１８００は、前記カメラの撮影が開始されると、所定数の画像が前記第１照度（Ｌ）で撮影されるように前記カメラを制御する第１照度制御を行うことができる。
【０２３４】
また、制御部１８００は、前記第１照度制御が終了すると、所定数の画像が前記第２照度（Ｈ）で撮影されるように前記カメラを制御する第２照度制御を行うことができる。
【０２３５】
図９ａにおいては３０フレームのみを示すが、制御部１８００は、前記第１照度制御と前記第２照度制御を順次繰り返し行うことができる。
【０２３６】
図９ｂに示すように、制御部１８００は、前記カメラがフレームを生成する度に、前記カメラの照度に関する設定値を前記第１照度（Ｌ）と前記第２照度（Ｈ）とに交互に変更することができる。すなわち、制御部１８００は、前記第１照度で撮影された画像と前記第２照度で撮影された画像とが順次繰り返し生成されるように、前記カメラを制御することができる。
【０２３７】
図９ａ及び図９ｂにおいては前記カメラの照度に関する設定値を変更する具体的な方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２３８】
一方、図９ｃに示すように、制御部１８００は、前記第１走行モードに用いられる画像を撮影するために、前記カメラの照度に関する設定値を前記第１照度の範囲内で変更することができる。また、制御部１８００は、前記第２走行モードに用いられる画像を撮影するために、前記カメラの照度に関する設定値を前記第２照度の範囲内で変更することができる。
【０２３９】
すなわち、いずれかの走行モードに用いられる画像の照度はいずれかの照度値に固定されるのではなく、制御部１８００は、前記いずれかの走行モードに用いられる複数の画像がそれぞれ複数の照度値で撮影されるように、前記カメラを制御することができる。
【０２４０】
図９ｃに示すように、制御部１８００は、前記第１走行モードに用いられる複数の画像が撮影される複数の時点で、前記カメラの照度に関する設定値を第１設定値（Ｌ１）、第２設定値（Ｌ２）及び第３設定値（Ｌ３）にそれぞれ設定することができる。
【０２４１】
ここで、前記第１〜第３設定値（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）は、前記第１照度の範囲に含まれるようにしてもよい。
【０２４２】
また、図９ｃに示すように、制御部１８００は、前記第２走行モードに用いられる複数の画像が撮影される複数の時点で、前記カメラの照度に関する設定値を第４設定値（Ｈ１）、第５設定値（Ｈ２）、第６設定値（Ｈ３）にそれぞれ設定することができる。
【０２４３】
ここで、前記第４〜第６設定値（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）は、前記第２照度の範囲に含まれるようにしてもよい。
【０２４４】
一実施形態において、制御部１８００は、前記第１走行モードが開始されると、前記第１走行モードに用いられる画像が撮影される時点で、前記カメラの照度に関する設定値を前記第１設定値（Ｌ１）に設定することができる。ここで、前記第１設定値（Ｌ１）は、デフォルト値であってもよい。
【０２４５】
制御部１８００は、前記本体が前記第１走行モードの実行中に前記第１走行モードが開始された領域より明るい領域に入ると、前記第１走行モードに用いられる画像が撮影される時点で、前記カメラの照度に関する設定値を前記第２設定値（Ｌ２）に変更することができる。
【０２４６】
また、制御部１８００は、前記本体が前記第１走行モードの実行中に前記第１走行モードが開始された領域より暗い領域に入ると、前記第１走行モードに用いられる画像が撮影される時点で、前記カメラの照度に関する設定値を前記第３設定値（Ｌ３）に変更することができる。
【０２４７】
制御部１８００は、前記本体の外部に備えられた照度センサ（図示せず）の検知値を用いて、前記本体が以前の領域より暗い領域に入るか又は以前の領域より明るい領域に入るかを判断することができる。
【０２４８】
このように、制御部１８００は、前記１つのカメラにより撮影された画像を前記複数の走行モードでそれぞれ用いることができるように、前記フレーム毎に前記カメラの照度に関する設定値を変更することができる。
【０２４９】
一実施形態において、制御部１８００は、前記１つのカメラにより単位時間当たりに生成されるフレームを、前記選択された走行モード毎に割り当てることができる。
【０２５０】
すなわち、図９ｃに示すように、制御部１８００は、第１フレーム、第１５フレーム及び第３０フレームを前記第１走行モードに割り当て、他の２７フレームを前記第２走行モードに割り当てることができる。
【０２５１】
また、制御部１８００は、前記第１走行モードの実行中に、前記第１走行モードに用いられる画像の明るさが変更されると、前記第１走行モードに割り当てられたフレームに対応する時点で前記カメラの照度に関する設定値を変更することができる。
【０２５２】
以下、図１０を参照して、本発明による掃除機１００の制御方法について説明する。
【０２５３】
図１０に示すように、本発明の単一のカメラ１００１は、１秒当たり最大３０フレームの画像を撮影することができる。
【０２５４】
制御部１８００に含まれる照度制御ユニット１８０１は、単一のカメラ１００１の連続撮影中に、単一のカメラ１００１の照度に関する設定値を変更することができる。
【０２５５】
また、制御部１８００に含まれる照度制御ユニット１８０１は、同じ照度で撮影された画像をグループ化し、メモリ１１００にグループ毎に保存することができる。
【０２５６】
一方、制御部１８００に含まれる照度制御ユニット１８０１は、１秒当たりに撮影される３０フレームを複数の走行モードに分配して割り当てることができる。照度制御ユニット１８０１は、同じ走行モードに割り当てられたフレームをグループ化し、メモリ１１００にグループ毎に保存することができる。
【０２５７】
例えば、前記複数の走行モードには、モニタモード（１００２）、スラム走行モード（１００４）、ディープラーニング認識モード（１００３）が含まれる。
【０２５８】
ここで、照度制御ユニット１８０１は、前記モニタモードに割り当てられた２６フレームをグループ化することができる。また、制御部１８００に含まれるモニタユニット１８０２は、前記モニタモードに割り当てられた２６フレームが端末画面１００２に出力されるように、ユーザ端末に送信することができる。
【０２５９】
さらに、照度制御ユニット１８０１は、前記スラム走行モードに割り当てられた３フレームをグループ化することができる。制御部１８００は、前記スラム走行モードに割り当てられた３フレームを用いて前記スラム走行を行うことができる。
【０２６０】
また、照度制御ユニット１８０１は、前記ディープラーニング走行モードに１フレームを割り当て、制御部１８００は、前記ディープラーニング走行モードに割り当てられた１フレームと前記メモリに予め保存されたトレーニングデータとを比較し、前記ディープラーニング走行モードに割り当てられた１フレームの被写体に関する情報を検出することができる。
【０２６１】
一例として、前記被写体に関する情報には、前記被写体が事物であるか生命体であるかに関する情報が含まれてもよい。
【０２６２】
他の例として、前記被写体に関する情報には、前記被写体が生命体である場合、前記被写体に対応する種（species）に関する情報が含まれてもよい。
【０２６３】
さらに他の例として、前記被写体に関する情報には、前記被写体が事物である場合、前記被写体の名前に関する情報が含まれてもよい。
【０２６４】
さらに他の例として、前記被写体に関する情報には、前記被写体の大きさや形状に関する情報が含まれてもよい。
【０２６５】
さらに他の例として、前記被写体に関する情報には、前記ディープラーニング走行モードに割り当てられたフレームに含まれるオブジェクトの数に関する情報が含まれてもよい。
【０２６６】
このような本発明による自律走行を行う掃除機によれば、カメラの設定値を必要に応じて変更することにより、１つのカメラのみを用いながらも複数の走行モードを正常に行うことができるという利点がある。
【０２６７】
すなわち、本発明による掃除機の制御方法によれば、本体に設置されるカメラの数を減少させることができるので、掃除機の製作コストを低減することができるという効果が得られる。
【０２６８】
また、本発明によれば、１つのカメラを用いて複数の走行モードで要求される設定値を有する画像を取得することができるので、掃除機のデータ処理量を減少させることができるという効果が得られる。
【０２６９】
さらに、本発明によれば、１つのカメラから取得される情報を用いて複数の走行モードを実行することができるので、データ処理の効率性が向上する。
【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５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
0006905635.tif 000009
【図７ｂ】
0006905635.tif 000010
【図８ａ】
0006905635.tif 000011
【図８ｂ】
0006905635.tif 000012
【図９ａ】
0006905635.tif 000013
【図９ｂ】
0006905635.tif 000014
【図９ｃ】
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【図１０】
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