▶ エルジー エレクトロニクス インコーポレイティドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-25
(45)【発行日】2022-11-02
(54)【発明の名称】複数の自律走行移動ロボット
(51)【国際特許分類】
G05D 1/02 20200101AFI20221026BHJP
A47L 9/28 20060101ALI20221026BHJP
【ＦＩ】
G05D1/02 J
A47L9/28 E
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021512601
(86)(22)【出願日】2019-09-02
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-12-27
(86)【国際出願番号】 KR2019011250
(87)【国際公開番号】W WO2020050565
(87)【国際公開日】2020-03-12
【審査請求日】2021-04-30
(31)【優先権主張番号】62/727,562
(32)【優先日】2018-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】10-2019-0019430
(32)【優先日】2019-02-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
【氏名又は名称原語表記】ＬＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】１２８， Ｙｅｏｕｉ－ｄａｅｒｏ， Ｙｅｏｎｇｄｅｕｎｇｐｏ－ｇｕ， ０７３３６ Ｓｅｏｕｌ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100159259
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 実
(72)【発明者】
【氏名】カク トンフン
(72)【発明者】
【氏名】コ キョンソク
(72)【発明者】
【氏名】イ ソンウク
【審査官】藤崎 詔夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１９９１９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１２０５２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２１５２３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１０８４３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０１５７３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１４９０８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２９９０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２６９９１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０５７９４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１９１８００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０１４６００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－１５００４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００４６１７５（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｄ １／０２
Ａ４７Ｌ ９／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動ロボットの本体を移動または回転させるように構成される走行部と、他の移動ロボットと通信するように構成される通信部と、
前記本体の前方に対して所定の角度を有する検知領域内に存在する前記他の移動ロボットを検知するように構成される検知部と、
前記検知領域内で前記他の移動ロボットが検知されるように前記本体を回転させ、前記他の移動ロボットが前記検知領域内に存在するようになると、前記他の移動ロボットを所定の距離だけ直線走行させる制御信号が前記他の移動ロボットに送信されるように前記通信部を制御するように構成される制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記検知部により、前記他の移動ロボットが直線走行する方向に基づいて、前記他の移動ロボットが向いている方向を決定するように構成される、移動ロボット。
【請求項2】
前記制御部は、前記検知部により前記他の移動ロボットの相対位置を決定し、
前記他の移動ロボットが直線走行する間に前記他の移動ロボットの複数の相対位置を決定し、
前記他の移動ロボットの複数の相対位置に基づいて、前記他の移動ロボットが向いている方向を決定するように構成される、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、前記検知部により決定された前記他の移動ロボットの相対位置と前記他の移動ロボットが向いている方向とに基づいて、前記他の移動ロボットの位置座標と前記他の移動ロボットが向いている方向の角度とを決定するように構成される、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、前記検知部により前記他の移動ロボットの相対位置が決定されたことに基づいて、前記本体を回転させるように構成される、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】
前記制御部は、前記本体の回転により前記他の移動ロボットが前記検知領域内に存在するようになったことに基づいて、前記検知部により前記他の移動ロボットの相対位置を決定するように構成される、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、前記他の移動ロボットの相対位置が決定された後、前記制御信号を前記他の移動ロボットに送信する、ことを特徴とする請求項５に記載の移動ロボット。
【請求項7】
前記制御部は、前記検知部により前記他の移動ロボットと超広帯域信号を送受信し、
前記超広帯域信号を用いて前記他の移動ロボットまでの距離を決定し、
前記他の移動ロボットが前記検知領域内に存在するように前記本体が回転した角度および前記決定された距離に基づいて、前記他の移動ロボットの相対位置を決定するように構成される、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、前記本体の前面が前記他の移動ロボットの一点を向くように、前記本体を回転させるように構成される、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、前記他の移動ロボットの直線走行により前記他の移動ロボットが前記検知領域から外れると、前記他の移動ロボットが再び前記検知領域内に位置するように、前記本体を回転させるように構成される、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、前記検知部により前記他の移動ロボットが前記検知領域から外れた方向を決定し、前記本体を前記決定された方向に対応する方向に回転させるように構成される、ことを特徴とする請求項９に記載の移動ロボット。
【請求項11】
前記制御部は、前記他の移動ロボットが所定の距離だけ直線走行したことに基づいて、前記他の移動ロボットの相対位置と前記他の移動ロボットが向いている方向とを決定し、
前記他の移動ロボットの相対位置と前記他の移動ロボットが向いている方向とに基づいて、前記他の移動ロボットを前記検知領域内の特定の点に移動させる制御信号を前記他の移動ロボットに送信するように構成される、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、前記他の移動ロボットが前記特定の点に位置することが検知されると、前記本体の前方と同じ方向を向くように前記他の移動ロボットを回転させる制御信号を前記他の移動ロボットに送信するように構成される、ことを特徴とする請求項１１に記載の移動ロボット。
【請求項13】
前記制御部は、前記他の移動ロボットが所定の距離だけ直線走行したことに基づいて、前記他の移動ロボットの相対位置と前記他の移動ロボットが向いている方向とを決定し、
前記本体を前記他の移動ロボットの後方において所定の離隔距離を有する点に移動させるように構成される、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14】
前記制御部は、前記他の移動ロボットの後方において前記所定の離隔距離を有する点に移動した後、前記他の移動ロボットが向いている方向と同じ方向を向くように、前記本体を回転させるように構成される、ことを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボット。
【請求項15】
移動ロボットの本体の前方に対して所定の角度を有する検知領域内で他の移動ロボットが検知されるように、前記本体を回転させるステップと、前記本体の回転により前記他の移動ロボットが前記検知領域内に位置するようになると、前記他の移動ロボットを所定の距離だけ直線走行させる制御信号を前記他の移動ロボットに送信するステップと、
前記他の移動ロボットが直線走行する方向に基づいて、前記他の移動ロボットが向いている方向を決定するステップと、を有する、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、複数の自律走行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。
【0004】
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。
【0005】
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移動ロボットが開発されることにより、複数の移動ロボットがユーザの操作によらずに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。
【0006】
特許文献１は、マスタロボット掃除装置（以下、マスタロボットという。）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。
【0007】
上記特許文献１は、マスタ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ロボットの位置を決定する構成について開示している。
【0008】
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ロボットとスレーブロボットとが通信を行う構成について開示している。
【0009】
上記特許文献１によれば、マスタ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ロボットの位置を判断することはできない。
【0010】
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、マスタロボットがサーバを介してスレーブロボットにマスタ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。
【0011】
しかしながら、上記特許文献１は、マスタ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。
【0012】
また、マスタロボットが相対位置情報を送信するとしても、マスタロボットとスレーブロボットとがサーバを介して通信を行うので、マスタロボットまた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。
【0013】
この場合、スレーブロボットがサーバから相対位置情報を受信できないので、スレーブロボットがマスタロボットの相対位置を決定（判断）することが困難であるという問題があり、それに伴い、マスタロボットとスレーブロボットとの追従制御が円滑に行われなくなるという問題がある。
【0014】
さらに、複数の自律走行移動ロボット間の通信により円滑な追従制御を行うためには、マスタロボットがスレーブロボットの前方に位置するか後方に位置するか、またはスレーブロボットがマスタロボットの前方に位置するか後方に位置するかを判断する必要がある。
【0015】
しかしながら、上記特許文献１においては、サーバを介して、単にマスタロボットがスレーブロボットに相対位置情報を送信することを開示しているにすぎず、マスタロボットがスレーブロボットの前方に位置するか後方に位置するか、またはスレーブロボットがマスタロボットの前方に位置するか後方に位置するかを判断することができないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
【文献】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】
【0017】
本発明の目的は、ユーザが介入することなく最適化された方法で掃除を行うことのできる複数の移動ロボットおよびその制御方法を提供することにある。
【0018】
本発明の他の目的は、複数の移動ロボットのうちのいずれか１つが他の１つを最適化された方法で追従走行することのできる複数の移動ロボットおよびその制御方法を提供することにある。
【0019】
本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットとサーバとの通信状態に関係なく、複数の移動ロボットの相対位置を把握することのできる複数の移動ロボットおよ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、前方を基準に他の移動ロボットが位置する方向を把握することにより円滑な追従制御を行うことのできる複数の移動ロボットおよ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、第１移動ロボットを追従する第２移動ロボットが第１移動ロボットを逃すことなく追従することのできる複数の移動ロボットおよ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、第２移動ロボットが第１移動ロボットを追従して走行するために第１移動ロボットが向いている方向を最適化された方法で決定することのできる複数の移動ロボットおよびその制御方法を提供することにある。
【0023】
本発明のさらに他の目的は、追従走行を開始する際に最適化された開始シナリオを提供することのできる複数の移動ロボットおよびその制御方法を提供することにある。
【0024】
本発明のさらに他の目的は、複数の移動ロボットを位置合わせすることにより最適化された追従走行を行うことのできる複数の移動ロボットおよ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】
【0025】
本発明の一実施形態による移動ロボットは、本体を移動または回転させる走行部と、他の移動ロボットと通信する通信部と、本体の前方に対して所定の角度を有する検知領域内に存在する他の移動ロボットを検知する検知部と、検知領域内で他の移動ロボットが検知されるように本体を回転させ、本体の回転により他の移動ロボットが検知領域内に存在するようになると、他の移動ロボットを所定の距離だけ直線走行させる制御信号が他の移動ロボットに送信されるように通信部を制御する制御部と、を有する。
【0026】
一実施形態において、制御部は、検知部により他の移動ロボットが直線走行する方向を決定し、決定された方向を他の移動ロボットが向いている方向として決定することを特徴とする。
【0027】
一実施形態において、制御部は、検知部により他の移動ロボットの相対位置を決定し、他の移動ロボットが直線走行する間に他の移動ロボットの複数の相対位置を決定し、他の移動ロボットの複数の相対位置に基づいて、他の移動ロボットが向いている方向を決定することを特徴とする。
【0028】
一実施形態において、制御部は、検知部により決定された他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とに基づいて、他の移動ロボットの位置座標と他の移動ロボットが向いている方向の角度とを決定することを特徴とする。
【0029】
一実施形態において、制御部は、検知部により他の移動ロボットの相対位置が決定されたことに基づいて、本体を回転させることを特徴とする。
【0030】
一実施形態において、制御部は、本体の回転により他の移動ロボットが検知領域内に存在するようになったことに基づいて、検知部により他の移動ロボットの相対位置を決定することを特徴とする。
【0031】
一実施形態において、制御部は、他の移動ロボットの相対位置が決定された後、制御信号を他の移動ロボットに送信することを特徴とする。
【0032】
一実施形態において、制御部は、検知部により他の移動ロボットと超広帯域（ＵＷＢ）信号を送受信し、ＵＷＢ信号を用いて他の移動ロボットまでの距離を決定し、他の移動ロボットが検知領域内に存在するように本体が回転した角度および決定された距離に基づいて、他の移動ロボットの相対位置を決定することを特徴とする。
【0033】
一実施形態において、制御部は、本体の前面が他の移動ロボットの一点（地点）を向くように、本体を回転させることを特徴とする。
【0034】
一実施形態において、制御部は、他の移動ロボットの直線走行により他の移動ロボットが検知領域から外れると、他の移動ロボットが再び検知領域内に位置するように、本体を回転させることを特徴とする。
【0035】
一実施形態において、制御部は、検知部により他の移動ロボットが検知領域から外れた方向を決定し、本体を決定された方向に対応する方向に回転させることを特徴とする。
【0036】
一実施形態において、制御部は、他の移動ロボットが所定の距離だけ直線走行したことに基づいて、他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とを決定し、他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とに基づいて、他の移動ロボットを検知領域内の特定の点に移動させる制御信号を他の移動ロボットに送信することを特徴とする。
【0037】
一実施形態において、制御部は、他の移動ロボットが特定の点に位置することが検知されると、本体の前方と同じ方向を向くように他の移動ロボットを回転させる制御信号を他の移動ロボットに送信することを特徴とする。
【0038】
一実施形態において、制御部は、他の移動ロボットが所定の距離だけ直線走行したことに基づいて、他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とを決定し、他の移動ロボットの後方において所定の離隔距離を有する点に移動するように、本体を移動させることを特徴とする。
【0039】
一実施形態において、制御部は、他の移動ロボットの後方において所定の離隔距離を有する点に移動した後、他の移動ロボットが向いている方向と同じ方向を向くように、本体を回転させることを特徴とする。
【0040】
本発明の一実施形態による移動ロボットの制御方法は、本体の前方に対して所定の角度を有する検知領域内で他の移動ロボットが検知されるように、本体を回転させるステップと、本体の回転により他の移動ロボットが検知領域内に位置するようになると、他の移動ロボットを所定の距離だけ直線走行させる制御信号を他の移動ロボットに送信するステップと、他の移動ロボットが直線走行する方向を決定し、決定された方向を他の移動ロボットが向いている方向として決定するステップと、を有する。
【発明の効果】
【0041】
本発明によれば、他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とを正確に把握する複数の自律走行移動ロボットを提供することができる。
【0042】
本発明によれば、他の移動ロボットが走行して移動ロボットの検知領域から外れた場合も、移動ロボットが他の移動ロボットを逃すことなく他の移動ロボットを追従して走行することにより、円滑な追従走行を行う移動ロボットを提供することができる。
【0043】
本発明によれば、他の移動ロボットが移動ロボットの検知領域から外れると、再び他の移動ロボットが検知領域内で検知されるように移動ロボットを回転させることにより、移動ロボットが他の移動ロボットを逃さないようにし、他の移動ロボットが移動ロボットの検知領域から外れても移動ロボットが他の移動ロボットを追従できるようにする新たな追従制御方法を提供することができる。
【0044】
本発明によれば、移動ロボットが他の移動ロボットを追従して走行する追従走行を開始する際に、他の移動ロボットの相対位置のみではなく、他の移動ロボットが向いている方向も把握する移動ロボットを提供することができる。
【0045】
本発明によれば、追従走行を開始する前に、他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とを把握することにより、移動ロボットが追従する他の移動ロボットの正確な状態を把握した後に追従走行を開始する移動ロボットを提供することができる。
【0046】
本発明によれば、追従走行を開始する前に、移動ロボットが他の移動ロボットを追従するのに最適化された位置および状態（向いている方向）になるように移動ロボットと他の移動ロボットとを位置合わせし、位置合わせした後に追従走行を開始することにより、最適化された追従走行を行う移動ロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明による自律走行移動ロボットの一例を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態による自律走行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自律走行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5C】本発明の一実施形態による複数の自律走行移動ロボットの追従走行を説明する概念図である。
【図6A】本発明の変形実施形態による第１移動ロボットと移動デバイスとの間の追従登録および追従制御を説明する概念図である。
【図6B】本発明の変形実施形態による第１移動ロボットと移動デバイスとの間の追従登録および追従制御を説明する概念図である。
【図6C】本発明の変形実施形態による第１移動ロボットと移動デバイスとの間の追従登録および追従制御を説明する概念図である。
【図7】本発明の代表的な制御方法を説明するフローチャートである。
【図12A】本発明の一実施形態による移動ロボットと他の移動ロボットとを位置合わせする方法を説明する概念図である。
【図12B】本発明の一実施形態による移動ロボットと他の移動ロボットとを位置合わせする方法を説明する概念図である。
【図12C】本発明の一実施形態による移動ロボットと他の移動ロボットとを位置合わせする方法を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
以下、図面を参照して、本発明による自律走行移動ロボットについてより詳細に説明する。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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」または「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」、「第１掃除機」または「先頭掃除機」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」、「第２掃除機」または「追従掃除機」ともいう。
【0052】
【0053】
具体的には、図１は、本発明による自律走行移動ロボット１００の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す自律走行移動ロボット１００の平面図であり、図３は、図１に示す自律走行移動ロボット１００の側面図である。
【0054】
本発明において、自律走行移動ロボット、ロボット掃除機およ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、複数の自律走行移動ロボットは、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。
【0055】
図１～図３に示すように、自律走行移動ロボット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、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。
【0056】
自律走行移動ロボット１００は、掃除機本体１１０、掃除ユニット１２０、検知ユニット１３０およびダストボックス１４０を含んでもよい。
【0057】
掃除機本体１１０には、自律走行移動ロボット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または装着される。また、掃除機本体１１０には、自律走行移動ロボット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、自律走行移動ロボット１００は、前後左右に移動したり回転することができる。
【0058】
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およびサブホイール１１１ｂを含む。
【0059】
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また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。
【0060】
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による自律走行移動ロボット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。
【0061】
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、自律走行移動ロボット１００は、床面を自律走行するように構成される。
【0062】
一方、掃除機本体１１０には、自律走行移動ロボット１００に電源を供給するバッテリ（図示せず）が装着される。上記バッテリは、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。
【0063】
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または拭くようにしてもよい。上記一側は、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。
【0064】
同図においては、掃除ユニット１２０が掃除機本体１１０の一側から前方およ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。
【0065】
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との間には、空間、すなわち隙間が形成される。上記空間は、掃除機本体１１０の左右両端部と掃除ユニット１２０の左右両端部との間の空間であり、自律走行移動ロボット１００の内側に凹んだ形状を有する。
【0066】
上記空間に障害物が挟まった場合、自律走行移動ロボット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が上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。
【0067】
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。
【0068】
カバー部材１２９は、上記空間、すなわち掃除機本体１１０と掃除ユニット１２０との間の空間の少なくとも一部を埋めるように配置される。したがって、上記空間に障害物が挟まることを防止でき、上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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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により上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。
【0074】
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１２３は、自律走行移動ロボット１００の走行を補助し、また、自律走行移動ロボット１００を支持するように構成される。
【0075】
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。
【0076】
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、自律走行移動ロボット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。
【0077】
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。
【0078】
一例として、検知ユニット１３０は、周辺の画像を取得するカメラ１３１を含んでもよい。カメラ１３１は、レンズおよび画像センサ（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。上記上方画像に対応する電気的信号は、上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。
【0079】
また、検知ユニット１３０は、自律走行移動ロボット１００の走行面また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、自律走行移動ロボット１００の走行区域または掃除区域をマッピングするようにしてもよい。
【0080】
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。
【0081】
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または掃除機本体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。
【0082】
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。
【0083】
ダストボックス１４０は、塵を含む空気が流入する入口、およ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、上記書き込み口（入口）および上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の内部に吸気流路および排気流路が形成される。
【0084】
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とが分離される。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。
【0085】
以下、図４を参照して、自律走行移動ロボット１００の構成要素に関する一実施形態を説明する。
【0086】
本発明の一実施形態による自律走行移動ロボット１００または移動ロボットは、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および掃除部１９００の１つもしくは複数またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
【0087】
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、本発明による自律走行移動ロボットは、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いうまでもない。また、前述したように、本発明において説明される複数の自律走行移動ロボットは、以下に説明される構成要素のうちの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、複数の自律走行移動ロボットがそれぞれ異なる構成要素からなるようにしてもよい。
【0088】
以下、各構成要素について説明する。
【0089】
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、上記移動ロボット内に電源を供給する。電源部１６００は、上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、上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。
【0090】
ここで、制御部１８００は、上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上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、上記充電台から充電電流が供給されて上記バッテリが充電されるようにする。上記バッテリは、バッテリ検知部に接続されており、上記バッテリの残量および充電状態が制御部１８００に送られる。出力部１５００は、制御部１８００の制御下で上記バッテリの残量を表示する。
【0091】
上記バッテリは、上記自律走行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、上記移動ロボットは、上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。
【0092】
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つまたは複数のモジュールを含むようにしてもよい。
【0093】
制御部１８００は、マシンラーニング（機械学習）（machine learning）技術により、掃除機内に記憶（保存）された情報、掃除機周辺の環境情報、通信可能な外部記憶媒体に記憶された情報など、膨大な量の情報（ビッグデータ）の学習、推論およ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、上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（または推論）し、上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。
【0094】
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および学習し、学習した情報に基づいて情報を判断およ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、情報と情報との関係を定量化し、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。
【0095】
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およ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。
【0096】
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（深層学習）（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、判断およ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、層と層とを繋ぎ、層と層との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。
【0097】
制御部１８００は、外部のサーバまたはメモリに記憶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。
【0098】
具体的には、制御部１８００は、上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上記学習エンジンに入力すると、上記学習エンジンが上記記入力された画像に含まれる少なくとも１つの事物または生命体を認識するようにしてもよい。
【0099】
このように上記学習エンジンを上記掃除機の走行に適用すると、制御部１８００は、上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の隙間などの障害物が上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、上記掃除機の走行の効率および信頼性を向上させることができる。
【0100】
一方、上記学習エンジンは、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。上記学習エンジンが上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上記外部サーバに送信するようにしてもよい。
【0101】
上記外部サーバは、上記掃除機から送信された画像を上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つの事物または生命体を認識するようにしてもよい。また、上記外部サーバは、上記認識の結果に関する情報を再び上記掃除機に送信するようにしてもよい。ここで、上記認識の結果に関する情報には、上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。
【0102】
一方、走行部１３００は、モータを備え、上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上記移動ロボットの本体を回転または移動させる。ここで、上記左右の主車輪は、独立して動くようにしてもよい。走行部１３００は、上記本体を前後左右に前進または後進させたり、曲線走行させたり、その場回転させることができる。
【0103】
一方、入力部１２００には、ユーザから上記自律走行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つまたは複数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。上記確認ボタンは、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、上記設定ボタンは、ユーザが上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。
【0104】
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、作動モードを設定または変更するボタン、上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。
【0105】
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、上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。
【0106】
一方、出力部１５００は、上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いうまでもない。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。
【0107】
また、出力部１５００は、検知部１４００により検出された上記移動ロボットの内部状態情報、例えば、上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。
【0108】
出力部１５００は、制御部１８００により行われる上記移動ロボットの動作過程また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。
【0109】
ここで、上記音響出力手段（図示せず）は、ブザー（ビーパ）、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に記憶された所定のパターンを有するオーディオデータまたはメッセージデータなどを、上記音響出力手段により外部に出力することができる。
【0110】
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、上記移動ロボットは、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により地図情報または環境情報を上記端末装置に送信することができる。
【0111】
メモリ１７００は、上記自律走行移動ロボットを制御または起動する制御プログラムおよびそれに付随するデータを記憶する。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、地図情報などを記憶することができる。また、メモリ１７００は、走行パターンに関する情報を記憶することができる。
【0112】
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、上記不揮発性メモリは、電源が供給されなくても記憶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。
【0113】
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次元カメラセンサおよび３次元カメラセンサの１つまたは複数を含んでもよい。
【0114】
上記外部信号検知センサは、上記移動ロボットの外部信号を検知する。上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。
【0115】
上記移動ロボットは、上記外部信号検知センサを用いて、上記充電台が発生（生成）する案内信号を受信し、上記充電台の位置および方向を確認することができる。ここで、上記充電台は、上記移動ロボットが復帰できるように、方向およ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、上記移動ロボットは、上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、上記充電台に復帰することができる。
【0116】
一方、上記前方検知センサは、上記移動ロボットの前部、具体的には上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。上記前方検知センサは、上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、上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、上記前方検知センサは、上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。
【0117】
上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。上記移動ロボットは、上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。
【0118】
一例として、上記超音波センサは、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。上記超音波センサは、発信部および受信部を備え、制御部１８００は、上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上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、超音波放射時間および超音波受信時間を用いて障害物との距離を算出する。
【0119】
また、制御部１８００は、上記発信部から放射された超音波と上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上記受信部で受信されるほど障害物が大きいと判断する。
【0120】
一実施形態においては、上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、上記超音波センサは、発信部と受信部とが上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。
【0121】
すなわち、上記発信部は、上記本体の前面中央から左右に離隔して配置され、上記受信部間に１つまたは２つ以上の上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、上記受信部は、異なる受信感度を有するように設定されてもよい。
【0122】
また、上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、上記超音波センサは、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。
【0123】
一方、上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、上記前方検知センサとして、赤外線センサ、超音波センサ、ＲＦセンサなどのうちのいずれか１種のセンサを用いてもよい。
【0124】
例えば、上記前方検知センサは、上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。
【0125】
上記赤外線センサは、上記超音波センサと共に、上記移動ロボットの外周面に設けられてもよい。上記赤外線センサも、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、上記赤外線センサは、上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、上記移動ロボットは、上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。
【0126】
一方、上記崖検知センサ（またはクリフセンサ（Cliff Sensor））は、様々なタイプの光センサを主に用いて、上記移動ロボットの本体を支持する床面上の障害物を検知する。
【0127】
すなわち、上記崖検知センサは、床面上の上記移動ロボットの背面に設けられるが、上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いうまでもない。上記崖検知センサは、上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、上記障害物検知センサと同様に、発光部および受光部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。
【0128】
一例として、上記崖検知センサは、いずれか１つが上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。
【0129】
例えば、上記崖検知センサは、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。
【0130】
上記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。上記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センサとがあり、どちらもｐｉｎフォトダイオード構造を有する。上記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、上記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。
【0131】
上記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。上記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。
【0132】
制御部１８００は、上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との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。
【0133】
一方、制御部１８００は、上記崖検知センサを用いて検知した崖の状態によって上記移動ロボットが通過できるか否かを判断し、判断結果によって上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、上記崖検知センサにより崖の有無および崖の深さを判断し、その後上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上記移動ロボットに崖を通過させる。
【0134】
他の例として、制御部１８００は、上記崖検知センサを用いて上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。
【0135】
一方、上記２次元カメラセンサは、上記移動ロボットの一面に備えられ、移動中の上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。
【0136】
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に記憶される。
【0137】
また、上記オプティカルフローセンサに隣接して１つまたは複数の光源が設けられてもよい。上記１つまたは複数の光源は、上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、上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、上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、上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、床面の凹凸および障害物により所定の距離以上遠ざかる。ここで、上記１つまたは複数の光源は、制御部１８００の制御により、照射する光の量が調節される。上記光源は、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。
【0138】
制御部１８００は、上記オプティカルフローセンサを用いて、上記移動ロボットの滑りに関係なく上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、上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ごとに比較分析して移動距離および移動方向を算出し、それに基づいて上記移動ロボットの位置を算出することができる。上記オプティカルフローセンサにより上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上記移動ロボットの位置に関して滑り（slippage）に強い補正を行うことができる。
【0139】
上記３次元カメラセンサは、上記移動ロボットの本体の一面または一部分に取り付けられ、上記本体の周囲に関する３次元座標情報を生成する。
【0140】
すなわち、上記３次元カメラセンサは、上記移動ロボットと被写体と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。
【0141】
具体的には、上記３次元カメラセンサは、上記本体の周囲に関する２次元画像を撮影し、上記撮影された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。
【0142】
一実施形態において、上記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、上記少なくとも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。
【0143】
具体的には、上記実施形態による３次元カメラセンサは、上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、上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、上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、上記画像取得部は、上記第１パターンの光と上記第２パターンの光とが入射した領域の画像を取得することができる。
【0144】
他の実施形態において、上記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、上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、上記３次元カメラセンサと上記被写体との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。
【0145】
さらに他の実施形態において、上記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、上記発光部から放出されたレーザのうちの被写体から反射した一部のレーザを受信し、上記受信したレーザを分析することにより、上記３次元カメラセンサと上記被写体との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。
【0146】
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、上記３次元カメラセンサは、第１レーザおよび第２レーザを備え、上記第１レーザは、互いに交差する直線状のレーザを照射し、上記第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。
【0147】
一方、通信部１１００は、端末装置および／また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、無線および衛星通信方式のいずれかの通信方式で接続され、信号およびデータを送受信する。
【0148】
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、上記他の機器は、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、上記他の機器は、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、上記他の機器は、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。
【0149】
また、通信部１１００は、特定の領域または所定の範囲内に位置する他の自律走行移動ロボット１００と通信を行うことができる。
【0150】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第１自律走行移動ロボット１００ａと第２自律走行移動ロボット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、第１自律走行移動ロボット１００ａおよび／または第２自律走行移動ロボット１００ｂは、ネットワーク通信５０また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。
【0151】
すなわち、図示していないが、複数の自律走行移動ロボット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。
【0152】
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（登録商標）（Wireless Fidelity Direct）、ＤＬＮＡ（登録商標）（Digital Living Network Alliance）、ＷｉＢｒｏ（Wireless Broadband）、ＷｉＭＡＸ（World Interoperability for Microwave Access）、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ－ｗａｖｅ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、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。
【0153】
図示のネットワーク通信５０は、通信する自律走行移動ロボットの通信方式によって異なる。
【0154】
図５Ａにおいて、第１自律走行移動ロボット１００ａおよび／または第２自律走行移動ロボット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自律走行移動ロボット１００ａおよび／または第２自律走行移動ロボット１００ｂに送信することができる。
【0155】
また、図５Ａにおいて、第１自律走行移動ロボット１００ａの通信部と第２自律走行移動ロボット１００ｂの通信部とは、直接無線通信を行うか、または他のルータ（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。
【0156】
例えば、第２自律走行移動ロボット１００ｂは、第１自律走行移動ロボット１００ａから受信した制御命令に基づいて、走行動作および掃除動作を行うことができる。この場合、第１自律走行移動ロボット１００ａがマスタ掃除機として動作し、第２自律走行移動ロボット１００ｂがスレーブ掃除機として動作するといえる。あるいは、第２自律走行移動ロボット１００ｂが第１自律走行移動ロボット１００ａを追従するともいえる。あるいは、場合によっては、第１自律走行移動ロボット１００ａと第２自律走行移動ロボット１００ｂとが協業するともいえる。
【0157】
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。
【0158】
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および複数の端末機３００ａ、３００ｂを含んでもよい。
【0159】
これらのうち、複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、ネットワーク５０および少なくとも１つの端末機３００ａは、建物１０内に配置され、他の端末機３００ｂおよびサーバ５００は、外部に位置する。
【0160】
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、自律走行および自律掃除を行うことができる。複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、走行機能およ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。
【0161】
また、複数の掃除機１００ａ、１００ｂ、サーバ５００および複数の端末機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、上記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、上記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。
【0162】
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。
【0163】
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）および／また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。
【0164】
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）を記憶し、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。
【0165】
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記憶したり、ホーム機器で共有されるコンテンツを記憶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記憶するようにしてもよい。
【0166】
一方、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ－ｗａｖｅ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、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、互いの位置情報および走行情報を交換することができる。
【0167】
ここで、複数の掃除機１００ａ、１００ｂは、いずれか一方をマスタ掃除機１００ａとし、他方をスレーブ掃除機１００ｂとしてもよい。
【0168】
この場合、第１移動ロボット１００ａは、第２移動ロボット１００ｂの走行および掃除を制御するようにしてもよい。また、第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット１００ａを追従して走行および掃除を行うようにしてもよい。ここで、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従するとは、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａとの距離を適切に維持しながら第１移動ロボット１００ａを追って走行および掃除を行うことを意味する。
【0169】
図５Ｃに示すように、第１移動ロボット１００ａは、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従するように、第２移動ロボット１００ｂを制御する。
【0170】
このためには、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとが相互通信可能な特定の領域内に存在し、第２移動ロボット１００ｂが少なくとも第１移動ロボット１００ａの相対位置を把握していなければならない。
【0171】
例えば、第１移動ロボット１００ａの通信部と第２移動ロボット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移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとの移動変位を算出することにより、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂと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移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとの相対位置を把握することができる。
【0172】
第１移動ロボット１００ａは、第２移動ロボット１００ｂの相対位置が認識されると、第１移動ロボット１００ａに記憶されたマップ情報またはサーバや端末機などに記憶されたマップ情報に基づいて、第２移動ロボット１００ｂを制御することができる。また、第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット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移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット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。
【0173】
具体的には、第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット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移動ロボット１００ａの進行方向と第２移動ロボット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移動ロボット１００ａが上下左右に移動するかまたは回転すると、第２移動ロボット１００ｂは所定時間後に上下左右に移動するかまたは回転するので、現在の進行方向が異なることがある。
【0174】
また、第１移動ロボット１００ａの走行速度（Ｖａ）と第２移動ロボット１００ｂの走行速度（Ｖｂ）とが異なるようにしてもよい。
【0175】
第１移動ロボット１００ａは、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとの通信可能距離を考慮して、第２移動ロボット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移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとの距離が所定の距離以上になると、第１移動ロボット１００ａは、第２移動ロボット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移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとの距離が所定の距離未満になると、第２移動ロボット１００ｂの走行速度（Ｖｂ）がより遅くなるように制御するか、また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移動ロボット１００ｂが継続して第１移動ロボット１００ａを追従して掃除を行うことができる。
【0176】
また、本発明においては、第１移動ロボット１００ａの後方および前方にそれぞれ受信用センサを備え、第１移動ロボット１００ａの制御部が第２移動ロボット１００ｂから受信した光信号の受信方向を前方と後方とに分けて認識することができる。このために、第１移動ロボット１００ａの後方には、ＵＷＢモジュールが備えられ、第１移動ロボット１００ａの前方には、ＵＷＢモジュールまたは複数の光センサが離隔して配置されてもよい。第１移動ロボット１００ａは、第２移動ロボット１００ｂから受信した光信号の受信方向を認識し、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット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。
【0177】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、前述した本発明の実施形態による第１移動ロボットと第２移動ロボットとの間の追従制御の変形例を示し、以下、第１移動ロボットと移動デバイスとの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移動ロボットの移動経路を追従して走行することのみを意味する。
【0178】
図６Ａに示すように、第１移動ロボット１００ａは、第２移動ロボット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。
【0179】
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。
【0180】
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。
【0181】
第１移動ロボット１００ａは、ナビ機能と障害物検知機能との両方を備えた移動ロボットであり、移動デバイス２００の追従を制御することができる。第１移動ロボット１００ａは、乾式掃除機でもよく、湿式掃除機でもよい。
【0182】
第１移動ロボット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。
【0183】
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（登録商標）、ＤＬＮＡ（登録商標）、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（登録商標）、ＲＦＩＤ、ＩｒＤＡなどを用いて行うものであってもよい。
【0184】
第１移動ロボット１００ａと移動デバイス２００とが近接距離にある場合は、第１移動ロボット１００ａの操作により、移動デバイス２００が第１移動ロボット１００ａを追従するように設定することができる。
【0185】
第１移動ロボット１００ａと移動デバイス２００とが離れている場合は、図示していないが、外部端末機３００（図５Ａ参照）の操作により、移動デバイス２００が第１移動ロボット１００ａを追従するように設定することができる。
【0186】
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移動ロボット１００ａと移動デバイス２００との追従関係を設定してもよい。ここで、外部端末機３００は、有線通信およ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移動ロボット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つまたは複数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移動ロボット１００ａにより追従制御される移動デバイス２００を選択およ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移動ロボット１００ａに提供することができる。
【0187】
外部端末機３００は、第１移動ロボット１００ａおよび登録された移動デバイス２００と通信を行い、第１移動ロボット１００ａの位置と登録された移動デバイス２００の位置と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移動ロボット１００ａが登録された移動デバイス２００の位置に走行するか、または登録された移動デバイス２００が第１移動ロボット１００ａの位置に移動する。第１移動ロボット１００ａと登録された移動デバイス２００と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移動ロボット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移動ロボット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。
【0188】
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移動ロボット１００ａと移動デバイス２００と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。
【0189】
ユーザは、第１移動ロボット１００ａまたは外部端末機３００を操作して、第１移動ロボット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６Ｂに示すように、第１移動ロボット１００ａは、他の掃除機２００ａもしくは１００ｂ、空気清浄機２００ｂ、加湿器２００ｃならびに除湿機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。
【0190】
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移動ロボット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移動ロボット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移動ロボット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移動ロボット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、または待機するようにしてもよい。このために、第１移動ロボット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移動ロボット１００ａの移動経路に対応するデータをメモリなどに記憶し、その後状況に応じて記憶されたデータの一部を削除して走行するか、または走行停止状態で待機するように制御してもよい。
【0191】
図６Ｃは、第１移動ロボット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との追従制御の例を示すものである。第１移動ロボット１００ａおよび空気清浄機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、搬送波周波数またはインパルス信号を放出およ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移動ロボット１００ａから走行命令（例えば、走行命令、走行方向およ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移動ロボット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移動ロボット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移動ロボット１００ａの走行情報を記録し、一部を削除して走行するか、または走行停止状態で待機するように制御してもよい。
【0192】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による複数の移動ロボットが円滑に追従走行を行う方法についてより具体的に説明する。
【0193】
本発明において、第１自律走行移動ロボット１００ａは、第１掃除機または第１移動ロボット１００ａともいい、第２自律走行移動ロボット１００ｂは、第２掃除機または第２移動ロボット１００ｂともいう。
【0194】
また、本発明において、第１移動ロボット１００ａは、第２移動ロボット１００ｂの前方を走行する先頭掃除機（またはマスタ掃除機）の役割を果たし、第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット１００ａを追従する追従掃除機（またはスレーブ掃除機）の役割を果たす。
【0195】
本発明において、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとは、ユーザが介入することなく、互いに追従して走行および掃除を行うことができる。
【0196】
また、本発明において、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとは、別途のサーバを介して通信を行うのではなく、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとが直接通信を行うことにより、追従走行および掃除を行うことができる。
【0197】
第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット１００ａを追従して走行するために、第１移動ロボット１００ａの相対位置を把握していなければならない。
【0198】
また、第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット１００ａを追従して走行するために、第１移動ロボット１００ａの位置または第１移動ロボット１００ａの走行した走行経路（または移動経路）を検知するようにしてもよい。
【0199】
以下、添付図面を参照して、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従して走行する方法についてより具体的に説明する。
【0200】
説明の便宜上、本明細書においては、第２移動ロボット１００ｂの機能／動作／制御方法を中心に説明する。
【0201】
第１移動ロボット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ことができる。
【0202】
第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット１００ａが移動する間、第１移動ロボット１００ａを追って移動（または掃除）を行う追従走行を行うことができる。
【0203】
一方、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとは、追従走行および掃除を開始する前に、任意の位置で任意の方向を向いた状態で存在する。
【0204】
例えば、第１移動ロボット１００ａおよび第２移動ロボット１００ｂは、各掃除機の充電台で掃除（または走行）を開始するようにしてもよい。ここで、各掃除機の充電台は、ユーザにより様々な位置に設置することができ、設置方向も様々にすることができる。
【0205】
すなわち、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとは、追従走行を開始する前に、任意の位置にそれぞれ存在し、任意の方向を向くように配置されている。
【0206】
第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット１００ａを追従して走行するために、第１移動ロボット１００ａの座標を把握する必要がある。これは、第２移動ロボット１００ｂおよび第１移動ロボット１００ａの配置状態が正確に決定されてから追従走行を開始しないと円滑な追従走行を行えないからである。
【0207】
第１移動ロボット１００ａの座標には、第２移動ロボット１００ｂに対する第１移動ロボット１００ａの位置を示す相対位置情報、および第１移動ロボット１００ａが向いている方向を示す角度情報が含まれるようにしてもよい。
【0208】
本発明においては、第２移動ロボット１００ｂに対する第１移動ロボット１００ａの位置を示す相対位置情報のみではなく、第１移動ロボット１００ａが向いている方向を示す角度情報も把握することにより、追従走行を開始する際に、第１移動ロボット１００ａがどの方向に出発するかを推定（予想）することができる。
【0209】
よって、本発明においては、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従する走行を開始する際に、自然に（またはスムーズに、円滑に）追従走行を開始することができる。
【0210】
つまり、本発明は、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従して走行するための開始シナリオに関するものであると理解できる。
【0211】
また、本発明は、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従走行し始める際に、第１移動ロボット１００ａの相対位置のみではなく、第１移動ロボット１００ａが向いている方向も把握し、第１移動ロボット１００ａおよび第２移動ロボット１００ｂの座標を同期させる方法を提供する。
【0212】
本発明（または第２移動ロボット１００ｂ）は、追従走行を開始する際に、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａの相対位置および第１移動ロボット１００ａが向いている方向を決定し、それらに基づいて、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとが追従走行に最適化された状態で配置されるように、第１移動ロボット１００ａおよび第２移動ロボット１００ｂの少なくとも一方を制御することもできる。
【0213】
本発明は、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとが追従走行に最適化された状態で配置された後に追従走行を開始することにより、理想的な配置状態で第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従し始める開始シナリオを提供することができる。
【0214】
本明細書においては、第２移動ロボット１００ｂの制御方法について説明するので、第２移動ロボット１００ｂを本体または移動ロボットといい、第１移動ロボット１００ａを他の移動ロボットという。
【0215】
以下、添付図面を参照して、移動ロボットが他の移動ロボットを追従するために、移動ロボットが他の移動ロボットの座標（相対位置、他の移動ロボットが向いている方向）を決定する方法についてより具体的に説明する。
【0216】
【0217】
まず、本発明の移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂは、本体１００ｂを移動または回転させる走行部１３００と、他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａと通信する通信部１１００と、本体１００ｂの前方に対して所定の角度を有する検知領域内に位置する他の移動ロボット１００ａを検知する検知部１４００と、を含んでもよい。検知部１４００は、本体１００ｂの前方に対して所定の角度を有する検知領域内で他の移動ロボット１００ａを検知する。
【0218】
また、本発明の移動ロボット１００ｂは、通信部１１００および／または検知部１４００により検知（受信）された情報に基づいて、走行部１３００を制御する制御部１８００を含んでもよい。
【0219】
本発明において、制御部１８００が本体を移動または回転させるとは、本体が移動または回転するように走行部１３００を制御することを意味する。
【0220】
図８に示すように、本発明の移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂは、本体１００ｂの前方に対して所定の角度（θ）（例えば、前方に対して－ｎ°～＋ｎ°（例えば、－４５°～＋４５°））を有する検知領域８００内に存在する他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａを検知する検知部１４００を含んでもよい。
【0221】
また、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知領域８００の所定の距離（ｄ）内に存在する他の移動ロボット１００ａを検知することができる。
【0222】
検知領域８００とは、所定の角度（θ）を有して所定の距離（ｄ）を半径とする範囲を意味する。また、検知領域８００とは、検知部１４００により所定の情報を検知できる領域（範囲）を意味する。
【0223】
検知部１４００により検知される検知領域８００の所定の角度（θ）および所定の距離（ｄ）は、検知部１４００において検知を行うセンサの種類に応じて決定されるか、またはユーザの設定により決定／変更される。
【0224】
例えば、検知部１４００は、光センサ、レーザ（赤外線）センサ、超音波センサ、ＵＷＢセンサ、無線通信技術（例えば、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ－ｗａｖｅ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）およびＵＷＢ）の１つ、外部信号検知センサ、前方検知センサ、断崖検知センサ、２次元カメラセンサおよび３次元カメラセンサの１つまたは複数を含んでもよく、２つ以上の組み合わせで構成されてもよい。
【0225】
また、検知部１４００が無線通信技術の１つを用いて検知領域内の他の移動ロボット（または他の移動ロボットに関する情報）を検知する場合、検知部１４００は、通信部１１００を含むようにしてもよく、通信部１１００に置換されるようにしてもよい。
【0226】
本発明は、第２移動ロボットが所定の間隔範囲（または所定の間隔）を維持しながら第１移動ロボットを追従するように制御することができる。上記所定の間隔範囲（例えば、５０～７０ｃｍ）は、検知領域８００の所定の距離（ｄ）（例えば、２～１００ｍ）より小さい値にする。よって、本明細書においては、説明の便宜上、検知領域８００について説明する際に、検知領域の所定の距離（ｄ）についての言及を省略し、検知領域が本体の前方に対して所定の角度を有すると説明する。
【0227】
制御部１８００は、検知部１４００により、検知領域８００内で様々な情報を検知することができる。
【0228】
例えば、制御部１８００は、検知部１４００により、検知領域８００内に存在する他の移動ロボットを検知することもでき、検知領域８００内に存在する他の移動ロボットに関する情報を検知することもできる。
【0229】
上記他の移動ロボットに関する情報には、本体１００ｂに対する他の移動ロボット１００ａの相対位置、他の移動ロボット１００ａの走行経路、他の移動ロボット１００ａが位置していた点（位置）、他の移動ロボット１００ａの走行方向などが含まれる。
【0230】
また、上記他の移動ロボットに関する情報には、上記他の移動ロボットの移動に関する情報（または上記他の移動ロボットの移動関連情報）が含まれてもよい。
【0231】
制御部１８００は、検知部１４００により、本体（第２移動ロボット）１００ｂの前方に対して所定の角度を有する検知領域内で他の移動ロボットを検知することができる。
【0232】
一方、前述したように、移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂと他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａとは、図８に示すように、追従走行を開始する前に、それぞれ、任意の位置に配置され、任意の方向を向いている。
【0233】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令（または、開始命令）の受信（または生成）に基づいて、他の移動ロボット１００ａの座標を決定（判断、推定）する過程を開始するようにしてもよい。
【0234】
他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令（開始命令）（または、他の移動ロボット１００ａを追従させる制御命令、他の移動ロボット１００ａに対する追従を開始させる制御命令）は、様々な方式で受信（生成）されるようにすることができる。
【0235】
例えば、他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令は、ユーザの要求に応じて受信されるようにしてもよく、移動ロボット１００ｂおよび／または他の移動ロボット１００ａに備えられたボタン（入力部１２００）により受信されるようにしてもよい。
【0236】
他の例として、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａと移動ロボット１００ｂとに電源が供給された後に互いに通信接続されたことに基づいて、または他の移動ロボット１００ａから走行を開始するという信号（もしくは任意の信号）を受信したことに基づいて、他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令を生成するようにしてもよい。
【0237】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、上記制御命令を受信（生成）した時点における移動ロボット１００ｂの位置および移動ロボット（移動ロボット本体）１００ｂが向いている方向を基準として、移動ロボット（第２移動ロボット）の基準座標系を生成するようにしてもよい。
【0238】
上記基準座標系は、例えば、図８に示すように、移動ロボット１００ｂの一点（例えば、中心）を基準とする、移動ロボット（移動ロボット本体）１００ｂの前方を向くＸ軸、および上記Ｘ軸に垂直なＹ軸からなるようにしてもよい。
【0239】
上記基準座標系とは、第１移動ロボット１００ａおよび第２移動ロボット１００ｂの位置認識の基準となる座標系を意味する。
【0240】
上記基準座標系は、移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂの移動開始点を基準として生成するようにしてもよい。例えば、上記基準座標系は、他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令を受信した時点における移動ロボット１００ｂの位置および移動ロボット本体１００ｂが向いている方向を基準として生成するようにしてもよい。
【0241】
上記基準座標系は、移動ロボット１００ｂが移動／回転しても変更されずに固定されるようにしてもよい。このような観点から、移動ロボット１００ｂの基準座標系とは、絶対座標系を意味する。すなわち、上記基準座標系は、第２移動ロボット１００ｂが他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令（開始命令）を受信（生成）した時点における移動ロボット１００ｂの位置および移動ロボット１００ｂが向いている方向（Ｆ２）に基づいて決定された絶対座標系であり得る。
【0242】
図８に示すように、移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂと他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａとは、追従走行を開始する前に、それぞれ、任意の位置に配置され、任意の方向を向いている。
【0243】
この状態で、他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令が移動ロボット１００ｂに受信（生成）されると、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、現在の移動ロボット１００ｂの位置および移動ロボット１００ｂの本体が向いている方向を基準として基準座標系を生成し、他の移動ロボット１００ａの座標を検索（決定、推定）する過程を開始するようにしてもよい。
【0244】
ここで、他の移動ロボット１００ａの座標は、他の移動ロボット１００ａの相対位置座標（例えば、（ｘ１，ｙ１））および他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）を示す角度（θ’）（または、他の移動ロボット１００ａの前面が向いている角度（θ’））を含み、（ｘ１，ｙ１，θ’）の形態で決定されるようにしてもよい。
【0245】
他の移動ロボット１００ａの相対位置座標は、例えば、移動ロボット１００ｂの中心に対する他の移動ロボット１００ａの中心（ｃ）の相対位置を示す座標を意味する。
【0246】
また、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）は、例えば、他の移動ロボット１００ａの前部が向いている方向を意味する。
【0247】
さらに、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）は、他の移動ロボット１００ａの前部（他の移動ロボット１００ａの前部が向いている方向）が移動ロボット１００ｂの基準座標系（例えば、Ｘ軸）からずれた角度（θ’）に対応するようにしてもよい。
【0248】
以下に説明する他の移動ロボット１００ａの相対位置および他の移動ロボット１００ａが向いている方向は、移動ロボット１００ｂの基準座標系に基づいて決定（測定）されるようにしてもよい。
【0249】
ここで、他の移動ロボット１００ａは、図８に示すように、移動ロボット１００ｂの検知領域８００内に存在しない状態にあることもある。
【0250】
本発明においては、図７に示すように、移動ロボット１００ｂが他の移動ロボット１００ａを検索（識別）するために、移動ロボット（移動ロボット本体）１００ｂの前方に対して所定の角度を有する検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａが検知されるように、本体１００ｂを回転させるステップが行われる（Ｓ７１０）。
【0251】
具体的には、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令を受信（生成）すると、上記制御命令を受信（生成）した時点で上記検知領域内に他の移動ロボット１００ａが存在するか否かを検知（決定）するようにしてもよい。
【0252】
ここで、検知領域８００内に他の移動ロボット１００ａが存在しないことが検知されると（すなわち、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａが検知されないと）、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａが検知されるように、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0253】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａが検知されるまで本体１００ｂが回転するように、走行部１３００を制御するようにしてもよい。
【0254】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａが検知されない場合、予め設定された方向（例えば、左方向または右方向）に本体１００ｂを回転させ、検知領域８００で他の移動ロボット１００ａが検知されるか否かを判断し続けるようにしてもよい。
【0255】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、本体１００ｂの回転により検知領域８００で他の移動ロボット１００ａが検知されるようになると、本体１００ｂの回転を中断するようにしてもよい。
【0256】
このとき、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知領域８００で他の移動ロボット１００ａが検知されても、本体１００ｂの前方を向く仮想線が他の移動ロボット１００ａの中心を貫通するまで本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0257】
すなわち、制御部１８００は、本体１００ｂの前面が他の移動ロボット１００ａの中心を向くまで本体１００ｂを回転させ、その後回転を中断するようにしてもよい。
【0258】
次に、本発明においては、本体１００ｂの回転により他の移動ロボット１００ａが検知領域８００内に存在するようになると、他の移動ロボット１００ａを所定の距離だけ直線走行させる制御信号を他の移動ロボット１００ａに送信するステップが行われる（Ｓ７２０）。
【0259】
具体的には、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、図９に示すように、本体１００ｂの回転により他の移動ロボット１００ａが検知領域８００内に存在するようになると（または、本体１００ｂの回転により本体１００ｂの前面が他の移動ロボット１００ａの中心を向く状態になると）、他の移動ロボット１００ａを所定の距離だけ直線走行させる制御信号が他の移動ロボット１００ａに送信されるように、通信部１１００を制御するようにしてもよい。
【0260】
また、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知領域８００内に存在する他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。例えば、制御部１８００は、通信部１１００および検知部１４００の少なくとも一方を用いて、他の移動ロボット１００ａの相対位置（ｘ１，ｙ１）を決定するようにしてもよい。
【0261】
一例として、移動ロボット１００ｂは、３つの距離測定センサを備え、上記３つの距離測定センサでそれぞれ測定された他の移動ロボット１００ａまでの距離を用いて、三角測量法により、他の移動ロボット１００ａの相対位置（ｘ１，ｙ１）を測定するようにしてもよい。
【0262】
上記距離測定センサには、例えば、レーザセンサ、超音波センサ、ＵＷＢセンサ（またはＵＷＢモジュール）などが含まれ、前述した検知部１４００に含まれる様々なセンサが含まれるようにしてもよい。
【0263】
他の例として、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、通信部１１００または検知部１４００により、検知領域８００内に存在する他の移動ロボット１００ａまでの距離を測定し、測定された距離と本体１００ｂとが回転した角度に基づいて、他の移動ロボット１００ａの相対位置（ｘ１，ｙ１）を決定するようにしてもよい。
【0264】
その他にも、本発明においては、移動ロボット１００ｂに対する他の移動ロボット１００ａの相対位置を測定できるあらゆる方法を適用して、他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定することができる。
【0265】
一方、本発明においては、他の移動ロボット１００ａの相対位置のみではなく、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）（または、方向（Ｆ１）を示す角度情報（θ’））を決定するために、他の移動ロボット１００ａを所定の距離だけ直線走行させるようにしてもよい。
【0266】
このために、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、本体１００ｂの回転により他の移動ロボット１００ａが検知領域８００内に存在するようになると、他の移動ロボット１００ａを所定の距離だけ直線走行させる制御信号が他の移動ロボット１００ａに送信されるように、通信部１１００を制御するようにしてもよい。
【0267】
上記制御信号を受信した他の移動ロボット１００ａは、上記所定の距離だけ直線走行する。
【0268】
次に、本発明においては、上記他の移動ロボットが直線走行する方向を決定し、上記決定された方向を上記他の移動ロボットが向いている方向として決定するステップが行われる（Ｓ７３０）。
【0269】
具体的には、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａが直線走行する方向を決定するようにしてもよい。また、制御部１８００は、上記決定された方向を他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）として決定するようにしてもよい。
【0270】
他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）とは、他の移動ロボット１００ａの前面が向いている方向（Ｆ１）を意味し、他の移動ロボット１００ａが直線走行する方向と同一である（対応している）。
【0271】
また、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）は、移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂの基準座標系（例えば、Ｘ軸）に対して他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａの前面が向いている角度（θ’）に関する情報（または、他の移動ロボットの前方を向く仮想線と上記Ｘ軸との間の角度に関する情報）を意味するか、それに対応する。
【0272】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。
【0273】
このとき、図１０に示すように、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが直線走行する間に、他の移動ロボット１００ａの複数の相対位置（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）を決定するようにしてもよい。
【0274】
その後、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａの複数の相対位置（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）に基づいて、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）（または、方向（Ｆ１）を示す角度（θ’））を決定するようにしてもよい。
【0275】
すなわち、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知部１４００により決定された他の移動ロボット１００ａの相対位置、および上記他の移動ロボットが向いている方向に基づいて、他の移動ロボット１００ａの位置座標および他の移動ロボット１００ａが向いている方向の角度（θ’）を決定するようにしてもよい。
【0276】
例えば、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボットを所定の距離だけ直線走行させる制御信号を送信する前に、本体１００ｂの回転に伴って検知部１４００により検知領域８００で検知されるようになった他の移動ロボット１００ａの第１相対位置（Ｐ１）（ｘ１，ｙ１）を決定するようにしてもよい。
【0277】
次に、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａを所定の距離だけ直線走行させる制御信号を送信し、その後、他の移動ロボット１００ａが直線走行する間に、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａの複数の相対位置（例えば、第１相対位置（Ｐ１）（ｘ１，ｙ１）および第２相対位置（Ｐ２）（ｘ２，ｙ２））を決定（測定）するようにしてもよい。
【0278】
上記複数の相対位置には、他の移動ロボット１００ａの移動開始点である第１相対位置（Ｐ１）が含まれてもよい。
【0279】
図１０には、第２相対位置（Ｐ２）のみ示しているが、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが直線走行する間に、他の移動ロボット１００ａの複数の相対位置を測定することができる。
【0280】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、上記複数の相対位置（第１および第２相対位置（Ｐ１、Ｐ２））に基づいて、上記他の移動ロボットが向いている方向（Ｆ１）を決定するようにしてもよい。
【0281】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、直線走行する他の移動ロボット１００ａの複数の相対位置（第１および第２相対位置（Ｐ１、Ｐ２））に基づいて、他の移動ロボット１００ａが直線走行する方向を決定し、決定された方向を他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）（または、他の移動ロボット１００ａの前面が向いている方向））として決定するようにしてもよい。
【0282】
また、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが向いている方向に基づいて、移動ロボット１００ｂの基準座標系に対して他の移動ロボット１００ａが向いている方向の角度（θ’）を決定するようにしてもよい。
【0283】
移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、図１１に示すように、他の移動ロボットの第１～第３相対位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を用いて、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）および上記方向（Ｆ１）の角度（θ’）を決定するようにしてもよい。
【0284】
上記方向（Ｆ１）の角度（θ’）とは、移動ロボット１００ｂの基準座標系の一軸（例えば、Ｘ軸）と方向（Ｆ１）との間の角度を意味する。
【0285】
このように、本発明は、他の移動ロボットの相対位置のみではなく、他の移動ロボットが向いている方向（または上記方向の角度）も判断し、追従走行を開始する前に、移動ロボットが他の移動ロボットの配置状態（他の移動ロボットの相対位置および他の移動ロボットがどの方向を向いて置かれているか）をより正確に決定することのできる移動ロボットおよびその制御方法を提供する。
【0286】
すなわち、本発明においては、他の移動ロボットを追従するように走行を開始させる制御命令を受信すると、上記他の移動ロボットを直前（直線上に、linearly）走行させることにより、移動ロボットが追従すべき他の移動ロボットの相対位置のみではなく、上記他の移動ロボットが向いている方向（または、上記他の移動ロボットがこれから走行する方向）も判断することができる。
【0287】
【0288】
一例として、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知部１４００により他の移動ロボットの相対位置が決定されたことに基づいて、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0289】
本発明の検知部１４００は、検知領域８００内に他の移動ロボット１００ａが存在しなくても、他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。
【0290】
検知部１４００は、超広帯域信号を送受信するＵＷＢセンサを含んでもよい。上記ＵＷＢセンサは、全方向に信号を送受信することができる。
【0291】
制御部１８００は、検知部１４００に含まれるＵＷＢセンサにより、他の移動ロボット１００ａと超広帯域信号を送受信するようにしてもよい。上記ＵＷＢセンサが少なくとも３つ備えられた場合、制御部１８００は、上記少なくとも３つのＵＷＢセンサにより他の移動ロボット１００ａまでの距離をそれぞれ測定し、三角測量法により他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。
【0292】
検知部１４００は、赤外線センサまたは超音波センサをさらに含み、上記ＵＷＢセンサの代わりに、上記赤外線センサまたは上記超音波センサを用いて、他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。
【0293】
しかしながら、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定することはできるが、他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定することはできない。
【0294】
制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａの相対位置が決定されたことに基づいて、検知領域８００内に他の移動ロボット１００ａが存在するまで本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0295】
その後、制御部１８００は、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａが検知されると、上記他の移動ロボットを直線走行させる制御信号を他の移動ロボット１００ａに送信するようにしてもよい。
【0296】
その後、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが直線走行する間に複数の相対位置を決定し、それに基づいて他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定するようにしてもよい。
【0297】
他の例として、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、検知部１４００により他の移動ロボットまでの距離が決定されたことに基づいて、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0298】
本発明の検知部１４００は、検知領域８００内に他の移動ロボット１００ａが存在しなくても、他の移動ロボット１００ａまでの距離を決定するようにしてもよい。
【0299】
検知部１４００は、超広帯域信号を送受信するＵＷＢセンサを含んでもよい。上記ＵＷＢセンサは、全方向に信号を送受信することができる。
【0300】
制御部１８００は、検知部１４００に含まれるＵＷＢセンサにより、他の移動ロボット１００ａと超広帯域信号を送受信するようにしてもよい。上記ＵＷＢセンサが１つ備えられた場合、制御部１８００は、上記１つのＵＷＢセンサにより他の移動ロボット１００ａまでの距離を決定（測定）するようにしてもよい。
【0301】
検知部１４００は、赤外線センサまたは超音波センサをさらに含み、上記ＵＷＢセンサの代わりに、上記赤外線センサまたは上記超音波センサを用いて、他の移動ロボット１００ａまでの距離を決定（測定）するようにしてもよい。
【0302】
しかしながら、制御部１８００は、上記ＵＷＢセンサが１つである場合、他の移動ロボット１００ａまでの距離を決定することはできるが、他の移動ロボット１００ａの相対位置および他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定することはできない。
【0303】
制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａまでの距離が決定されたことに基づいて、検知領域８００内に他の移動ロボット１００ａが存在するまで本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0304】
ここで、他の移動ロボット１００ａにおいて信号を出力するアンテナは、他の移動ロボット１００ａの中心に配置されてもよい。
【0305】
この場合、制御部１８００は、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａと送受信される信号の強度に基づいて、本体１００ｂの前方を向く基準線が他の移動ロボット１００ａの中心を貫通するように（すなわち、本体１００ｂの前面が他の移動ロボット１００ａの中心を向くように）、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0306】
すなわち、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａと送受信される信号の強度が最も大きくなる時点を、本体１００ｂの前面が他の移動ロボット１００ａの中心を向く状態として決定するようにしてもよい。
【0307】
その後、制御部１８００は、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａを向くように本体１００ｂが回転すると、本体１００ｂが回転した程度（角度）と他の移動ロボット１００ａまでの距離とに基づいて、他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。
【0308】
その後、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定するために、上記他の移動ロボットを直線走行させる制御信号を他の移動ロボット１００ａに送信するようにしてもよい。
【0309】
その後、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが直線走行する間に複数の相対位置を決定し、それに基づいて他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定するようにしてもよい。
【0310】
以上、他の移動ロボット１００ａの相対位置または他の移動ロボット１００ａまでの距離が決定された後に本体１００ｂを回転させる方法について説明した。
【0311】
制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａを追従するように走行を開始させる制御命令（開始命令）を受信（生成）すると、まず、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。すなわち、制御部１８００は、上記制御命令を受信（生成）したことに基づいて、検知領域８００内に他の移動ロボット１００ａが存在するように、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0312】
その後、制御部１８００は、本体１００ｂの回転により他の移動ロボット１００ａが検知領域８００内に存在するようになったことに基づいて、検知部１４００により他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。
【0313】
検知領域８００内に存在する他の移動ロボット１００ａの相対位置は、前述したように、三角測量法を用いて決定するか、または他の移動ロボット１００ａまでの距離と本体１００ｂが回転した程度（角度）とに基づいて決定することができる。
【0314】
具体的には、制御部１８００は、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａと超広帯域信号（ＵＷＢ信号）を送受信し、上記超広帯域信号を用いて他の移動ロボット１００ａまでの距離を決定するようにしてもよい。
【0315】
その後、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００内に位置するように上記本体が回転した角度（または、上記本体の前面が上記他の移動ロボットの中心を向くように上記本体が回転した角度）と上記決定された距離とに基づいて、他の移動ロボット１００ａの相対位置を決定するようにしてもよい。
【0316】
本体１００ｂが回転した角度は、移動ロボット１００ｂの基準座標系に基づいて測定してもよい。本体１００ｂが回転した角度は、例えば、他の移動ロボットを追従するように走行を開始させる制御命令（開始命令）を受信した時点で移動ロボット１００ｂが向いている方向（Ｘ軸）に対して本体１００ｂが回転した角度を意味する。
【0317】
制御部１８００は、本体１００ｂが回転し、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａの相対位置が決定された後、他の移動ロボット１００ａを所定の距離だけ直線走行させる制御信号を他の移動ロボット１００ａに送信するようにしてもよい。
【0318】
その後、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが直線走行する間に複数の相対位置を決定し、それに基づいて他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定するようにしてもよい。
【0319】
すなわち、本発明においては、まず、他の移動ロボット１００ａが検知領域内に位置するように、上記本体を回転させ、その後、他の移動ロボット１００ａの相対位置を把握することができる。
【0320】
その後、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａを直線走行させるように制御し、他の移動ロボット１００ａの相対位置のみではなく、他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定するようにしてもよい。
【0321】
図１０には図示していないが、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、本体１００ｂの前面（または前面方向（Ｆ１））が他の移動ロボットの一点（例えば、他の移動ロボットの中心）を向くように、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0322】
例えば、他の移動ロボットを直線走行させる制御信号により他の移動ロボット１００ａが直線走行すると、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、本体１００ｂの前面（または前面方向（Ｆ１））が他の移動ロボット１００ａの一点（例えば、他の移動ロボットの中心）を向き続けるように、他の移動ロボット１００ａの移動に従って本体１００ｂを回転させ続けるようにしてもよい。
【0323】
一方、制御部１８００は、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａが検知された場合、上記本体を回転させないようにしてもよい。この場合、制御部１８００は、検知領域８００内に他の移動ロボット１００ａが位置していれば、検知領域８００内で他の移動ロボット１００ａの位置が変更されても本体１００ｂを回転させないようにしてもよい。
【0324】
それに対して、他の移動ロボット１００ａは、所定の距離だけ直線走行させる制御信号に基づいて、上記所定の距離だけ直線走行し続けるようにしてもよい。
【0325】
よって、他の移動ロボット１００ａは、移動ロボット１００ｂの検知領域８００から外れることがあり得る。
【0326】
この場合、制御部１８００は、図１１に示すように、他の移動ロボット１００ａの直線走行により他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から外れると、上記他の移動ロボットが再び検知領域８００内に位置するように、本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0327】
このとき、制御部１８００は、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から外れた方向を決定するようにしてもよい。例えば、制御部１８００は、検知部１４００により、検知領域８００内で直線走行する他の移動ロボット１００ａの複数の相対位置を決定し、上記複数の相対位置に基づいて、他の移動ロボット１００ａの走行方向を決定するようにしてもよい。
【0328】
制御部１８００は、上記決定された他の移動ロボット１００ａの走行方向に基づいて、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から外れた方向を決定するようにしてもよい。
【0329】
その後、制御部１８００は、本体１００ｂを上記決定された方向に対応する方向に回転させるようにしてもよい。
【0330】
一例として、制御部１８００は、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から左方向に外れたことを検知（決定）することがある。制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から左方向に外れると、本体１００ｂを左方向に回転させるようにしてもよい。
【0331】
他の例として、図１１に示すように、制御部１８００は、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から右方向に外れたことを検知することがある。制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から右方向に外れると、本体１００ｂを右方向に回転させるようにしてもよい。
【0332】
よって、本発明においては、他の移動ロボット１００ａが検知領域から外れても、移動ロボット１００ｂを他の移動ロボット１００ａの外れた方向に回転させることにより、他の移動ロボット１００ａを再び移動ロボット１００ｂの検知領域８００に位置付けることができる。
【0333】
制御部１８００は、検知領域８００に含まれる他の移動ロボット１００ａに関する移動情報（または位置情報）を検知し続けることにより、他の移動ロボット１００ａを追従して走行することができる。
【0334】
このように、他の移動ロボット１００ａが移動ロボット１００ｂの検知領域８００から外れた場合に他の移動ロボット１００ａが再び検知領域８００に含まれるように移動ロボット１００ｂの本体を回転させる動作を、サーチ動作ともいう。
【0335】
図１１に示すように、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが検知領域８００から外れると、他の移動ロボット１００ａが再び検知領域８００に含まれるように本体１００ｂを回転させるようにしてもよい。
【0336】
その後、本体１００ｂの回転により他の移動ロボット１００ａが再び検知領域８００に含まれると、制御部１８００は、検知部１４００により、他の移動ロボット１００ａの相対位置（第３相対位置（Ｐ３）（ｘ３，ｙ３））を決定（測定）するようにしてもよい。
【0337】
制御部１８００は、直線走行する他の移動ロボット１００ａの複数の相対位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を決定し、上記決定された複数の相対位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に基づいて、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）の角度（θ’）を決定するようにしてもよい。
【0338】
その後、他の移動ロボット１００ａは、所定の距離だけ移動すると、移動を中断するようにしてもよい。例えば、他の移動ロボット１００ａは、所定の距離だけ移動した第３相対位置（Ｐ３）に到達すると、移動を中断するようにしてもよい。
【0339】
制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが所定の距離だけの移動を完了すると、移動が完了した他の移動ロボットの相対位置（Ｐ３）と、決定された他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）の角度（θ’）と、に基づいて、他の移動ロボット１００ａの座標を（ｘ３，ｙ３，θ’）に決定するようにしてもよい。
【0340】
よって、本発明は、追従走行を開始する前に、移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂが他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａの相対位置および他の移動ロボット１００ａが向いている方向を正確に把握し、その状態で追従を開始することのできる、最適化された追従開始シナリオ（または追従開始のための第１および第２移動ロボットの配置判断方法）を提供することができる。
【0341】
制御部１８００は、通信部１１００により、上記決定された他の移動ロボット１００ａの座標を他の移動ロボット１００ａに送信するようにしてもよい。この場合、他の移動ロボット１００ａの制御部は、受信した他の移動ロボット１００ａの座標を用いて移動ロボット１００ｂの相対位置を決定することができる。
【0342】
また、制御部１８００は、上記決定された他の移動ロボット１００ａの座標に基づいて、他の移動ロボット１００ａへの追従走行を開始するようにしてもよい。
【0343】
なお、本発明は、移動ロボット１００ｂと他の移動ロボット１００ａとが追従走行に最適化された状態で配置された後に追従走行を開始するように、他の移動ロボット１００ａを配置することができる。
【0344】
【0345】
図７～図１１を参照して説明したように、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａの相対位置を検知し続け、他の移動ロボット１００ａを所定の距離だけ直線走行させることにより、他の移動ロボット１００ａが向いている方向（Ｆ１）および方向（Ｆ１）の角度（θ’）も決定することができる。
【0346】
方向（Ｆ１）の角度（θ’）とは、移動ロボット１００ｂの基準座標系の一軸（例えば、Ｘ軸）と方向（Ｆ１）との間の角度を意味する。
【0347】
図１２Ａに示すように、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、所定の距離だけ直線走行した他の移動ロボット１００ａの座標（ｘ３，ｙ３，θ’）を決定する。
【0348】
制御部１８００は、上記他の移動ロボットが所定の距離だけ直線走行したことに基づいて、上記他の移動ロボットの相対位置（ｘ３，ｙ３）および上記他の移動ロボットが向いている方向（Ｆ１）を決定し、上記他の移動ロボットの相対位置および上記他の移動ロボットが向いている方向に基づいて、他の移動ロボット１００ａを検知領域８００内の特定の点（任意の点）（Ｐ４）（ｘ４，ｙ４）に移動させる制御信号を上記他の移動ロボットに送信するようにしてもよい。
【0349】
上記制御信号には、他の移動ロボット１００ａが現在位置している場所および現在向いている方向から特定の点（Ｐ４）に移動するために回転しなければならない角度および移動しなければならない距離に関する情報が含まれてもよい。
【0350】
例えば、制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａの座標（ｘ３，ｙ３，θ’）と特定の点（Ｐ４）の座標（ｘ４，ｙ４）とに基づいて、他の移動ロボット１００ａが特定の点（Ｐ４）に移動するために回転しなければならない角度および移動しなければならない距離に関する情報が含まれる制御信号を生成し、上記制御信号を上記他の移動ロボットに送信するようにしてもよい。
【0351】
図１２Ｂに示すように、上記制御信号を受信した他の移動ロボット１００ａは、上記制御信号に基づいて、移動ロボット１００ｂの検知領域８００内の特定の点（Ｐ４）に移動する。
【0352】
特定の点（Ｐ４）とは、移動ロボット１００ｂが他の移動ロボット１００ａを追従するのに最適化された点を意味し、移動ロボット１００ｂの前方であり、移動ロボット１００ｂから所定の間隔で離隔しており、検知領域８００内に含まれる点であってもよい。
【0353】
上記所定の間隔は、追従走行シミュレーション結果に基づいて決定され、ユーザの設定により決定／変更されるようにしてもよい。
【0354】
その後、移動ロボット１００ｂの制御部１８００は、他の移動ロボット１００ａが特定の点（Ｐ４）に位置することが検知されると、移動ロボット本体１００ｂの前方と同じ方向を向くように他の移動ロボット１００ａを回転させる制御信号を上記他の移動ロボットに送信する。
【0355】
この場合、図１２Ｃに示すように、移動ロボット本体１００ｂの前面が向いている方向（前方）（Ｆ２）と他の移動ロボット１００ａの前面が向いている方向（前方）（Ｆ１）とが同じことがある。
【0356】
すなわち、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとが同じ方向を向いていることがある。
【0357】
また、第１移動ロボット１００ａが第２移動ロボット１００ｂの前方に位置し、かつ第２移動ロボット１００ｂと同じ方向を向いているので、第１移動ロボット１００ａの移動が開始されると、第２移動ロボット１００ｂは、第１移動ロボット１００ａへの追従走行を円滑に開始することができる。
【0358】
図１２Ａ～図１２Ｃにおいては、他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａが第２移動ロボット１００ｂの前方に位置するように、他の移動ロボット１００ａを移動させることについて説明したが、これに限定されるものではない。
【0359】
本発明においては、他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａが第２移動ロボット１００ｂの前方に位置するように位置合わせするために、他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａを移動させるようにしてもよく、第２移動ロボット１００ｂを移動させるようにしてもよい。
【0360】
具体的には、第２移動ロボット１００ｂの制御部は、他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａが所定の距離だけ直線走行したことに基づいて、他の移動ロボット１００ａの相対位置および他の移動ロボット１００ａが向いている方向を決定し、その後他の移動ロボット１００ａの後方において所定の離隔距離を有する点に移動するように、上記本体を移動させるようにしてもよい。
【0361】
すなわち、第２移動ロボット１００ｂの制御部は、他の移動ロボット１００ａの相対位置および他の移動ロボット１００ａが向いている方向が決定されると、それらに基づいて、第２移動ロボット１００ｂの本体が他の移動ロボット１００ａの後方において所定の離隔距離を有する点に位置するように、第２移動ロボット１００ｂの本体を移動させるようにしてもよい。
【0362】
これは、位置合わせのために、第１移動ロボット１００ａが動くのではなく、第２移動ロボット１００ｂが動くものと理解することができる。
【0363】
第２移動ロボット１００ｂの制御部は、他の移動ロボット１００ａの相対位置および他の移動ロボット１００ａが向いている方向に基づいて、第２移動ロボット１００ｂを第１移動ロボット１００ａの後方において所定の離隔距離を有する点に移動させるようにしてもよい。
【0364】
第２移動ロボット１００ｂの制御部は、他の移動ロボット１００ａの後方において所定の離隔距離を有する点に移動し、その後他の移動ロボット１００ａが向いている方向と同じ方向を向くように、上記本体を回転させるようにしてもよい。
【0365】
この場合、他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａは、図１２Ｂを参照して説明した相対位置（ｘ３，ｙ３）の点で移動および回転することなく待機する。
【0366】
その後、第２移動ロボット１００ｂが上記相対位置（ｘ３，ｙ３）に位置する第１移動ロボット１００ａの後方において所定の離隔距離を有する点に移動した後に第１移動ロボット１００ａと同じ方向を向くように回転すると（すなわち、位置合わせが完了すると）、第１移動ロボット１００ａと第２移動ロボット１００ｂとは、予め設定されたアルゴリズムに基づいて追従走行を開始する。
【0367】
このように、本発明は、決定された他の移動ロボットの座標（ｘ３，ｙ３，θ’）を用いて他の移動ロボット１００ａを最適化された位置に配置し、他の移動ロボット１００ａと移動ロボット１００ｂとが同じ方向を向くように位置合わせし、位置合わせした後に追従走行を開始することにより、円滑に追従走行を開始することのできる、移動ロボットの制御方法を提供することができる。
【0368】
上記内容は、移動ロボット（第２移動ロボット）１００ｂの制御方法に同様に適用することができる。
【0369】
例えば、上記移動ロボットの制御方法は、本体の前方に対して所定の角度を有する検知領域内で他の移動ロボットが検知されるように、上記本体を回転させるステップと、上記本体の回転により上記他の移動ロボットが上記検知領域内に存在するようになると、上記他の移動ロボットを所定の距離だけ直線走行させる制御信号を上記他の移動ロボットに送信するステップと、上記他の移動ロボットが直線走行する方向を決定し、上記決定された方向を上記他の移動ロボットが向いている方向として決定するステップと、を含んでもよい。
【0370】
また、本発明による移動ロボット１００ｂの機能／動作／制御方法は、他の移動ロボット（第１移動ロボット）１００ａの制御部により行われるようにしてもよい。
【0371】
例えば、移動ロボット１００ｂが前方を走行し、他の移動ロボット１００ａが移動ロボット１００ｂを追従して走行する場合、本発明による移動ロボット１００ｂの制御部１８００の機能／動作／制御方法は、他の移動ロボット１００ａの制御部の機能／動作／制御方法と同様に行うことができる。
【0372】
第１移動ロボット１００ａが第２移動ロボット１００ｂを追従するか、第２移動ロボット１００ｂが第１移動ロボット１００ａを追従するかは、製品製造時に決定され、ユーザの設定により決定／変更されるようにしてもよい。
【0373】
本発明によれば、他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とを正確に把握する複数の自律走行移動ロボットを提供することができる。
【0374】
本発明によれば、他の移動ロボットが走行して移動ロボットの検知領域から外れた場合も、移動ロボットが他の移動ロボットを逃すことなく他の移動ロボットを追従して走行することにより、円滑な追従走行を行う移動ロボットを提供することができる。
【0375】
本発明によれば、他の移動ロボットが移動ロボットの検知領域から外れると、再び他の移動ロボットが検知領域内で検知されるように移動ロボットを回転させることにより、移動ロボットが他の移動ロボットを逃さないようにし、他の移動ロボットが移動ロボットの検知領域から外れても移動ロボットが他の移動ロボットを追従できるようにする新たな追従制御方法を提供することができる。
【0376】
本発明によれば、移動ロボットが他の移動ロボットを追従して走行する追従走行を開始する際に、他の移動ロボットの相対位置のみではなく、他の移動ロボットが向いている方向も把握する移動ロボットを提供することができる。
【0377】
本発明によれば、追従走行を開始する前に、他の移動ロボットの相対位置と他の移動ロボットが向いている方向とを把握することにより、移動ロボットが追従する他の移動ロボットの正確な状態を把握した後に追従走行を開始する移動ロボットを提供することができる。
【0378】
本発明によれば、追従走行を開始する前に、移動ロボットが他の移動ロボットを追従するのに最適化された位置および状態（向いている方向）になるように移動ロボットと他の移動ロボットとを位置合わせし、位置合わせした後に追従走行を開始することにより、最適化された追従走行を行う移動ロボットを提供することができる。
【0379】
前述した本発明は、プログラム記録媒体上のコンピュータ読み取り可能（可読）コードで実現することができる。コンピュータ読み取り可能媒体には、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。コンピュータ読み取り可能媒体には、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におけるあらゆる変更が本発明の範囲に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12a】
【図12b】
【図12c】