KR100478653B1 - Method for area recognizing of automobile cleaner - Google Patents
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Abstract
로봇 청소기의 작업 영역 인식방법이 개시된다. 이 로봇 청소기의 작업 영역 인식방법은 로봇 청소기의 복수 구획된 작업 영역을 구분하기 위한 각 작업 영역의 특징물을 촬상부가 촬상하여 저장부에 작업 영역별로 저장하는 단계, 작업요청신호를 받으면, 구동부를 작동시켜서 로봇청소기를 해당 작업 영역으로 이동시키는 단계 및 촬상부가 로봇 청소기가 이동한 영역의 특징물을 촬상하고, 촬상한 특징물과 저장부에 미리 저장되어 있는 특징물을 비교하여 이동한 작업 영역을 인식하는 단계를 포함한다. 이러한 로봇 청소기의 작업 영역 인식방법에 의하면, 간단한 표식만으로 작업 영역을 쉽게 구분할 수 있다.Disclosed is a work area recognition method of a robot cleaner. The method of recognizing a work area of the robot cleaner includes capturing a feature of each work area for distinguishing a plurality of divided work areas of the robot cleaner and storing the feature in the storage unit for each work area. Operating the robot cleaner to the work area, and the image pickup unit captures the features of the area moved by the robot cleaner, and compares the picked-up feature with the features previously stored in the storage unit. Recognizing. According to the method of recognizing the work area of the robot cleaner, the work area can be easily distinguished by only a simple mark.
Description
본 발명은 로봇 청소기의 작업 영역 인식방법에 관한 것으로, 상세하게는 작업 영역을 효율적으로 구분할 수 있는 로봇청소기의 작업 영역 인식방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recognizing a work area of a robot cleaner, and more particularly, to a method for recognizing a work area of a robot cleaner capable of efficiently distinguishing a work area.
통상적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 청소구역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지, 이물질을 흡입하는 청소작업을 수행하는 기기를 말한다.In general, the robot cleaner refers to a device that performs a cleaning operation of sucking dust and foreign substances from the floor while driving itself in a cleaning area to be cleaned without a user's manipulation.
로봇 청소기는 센서를 통해 청소구역내에 설치된 가구, 사무용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 판별하고, 판별된 정보를 이용하여 장애물과 충돌되지 않도록 제어하면서 청소구역을 청소한다.The robot cleaner determines the distance to obstacles such as furniture, office supplies, and walls installed in the cleaning area through the sensor, and cleans the cleaning area while controlling the collision with the obstacle using the determined information.
이러한 로봇 청소기가 거실, 방 등과 같이 구획된 작업 영역을 출입할 때, 로봇 청소기가 현재 위치하는 장소가 어느 구역인지를 파악할 수 있어야 한다.When such a robot cleaner enters and leaves a partitioned work area such as a living room or a room, it should be able to determine which area the robot cleaner is currently located in.
종래에는 작업 영역의 화상지도를 작성하고, 로봇 청소기의 위치의 좌표를 파악하여 해당 좌표가 속하는 영역이 어디인지 파악하도록 하고 있다.Conventionally, an image map of a work area is created, and the coordinates of the position of the robot cleaner are grasped to determine where the area belongs to the coordinates.
그런데, 이러한 종래의 방법은 작업 영역을 파악하기가 쉽지 않았다.However, this conventional method was not easy to grasp the work area.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 간단한 표식만으로 작업 영역을 쉽게 구분할 수 있는 로봇청소기의 작업 영역 인식방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised to improve the above problems, and an object thereof is to provide a method for recognizing a work area of a robot cleaner that can easily distinguish a work area by only a simple mark.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 본체상에 이미지를 촬상하는 촬상기, 상기 본체를 구동하는 구동부, 먼지를 흡입하는 흡진기, 외부로부터 안테나를 통해 수신된 제어 신호에 따라 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 필요한 데이터를 저장하고 있는 저장부를 구비하여 청소 작업을 수행하는 로봇 청소기의 작업 영역 인식방법은 (a)상기 로봇 청소기의 복수 구획된 작업 영역을 구분하기 위한 각 작업 영역의 특징물을 상기 촬상부가 촬상하여 상기 저장부에 작업 영역별로 저장하는 단계; (b) 작업요청신호를 받으면, 상기 구동부를 작동시켜서 상기 로봇청소기를 해당 작업 영역으로 이동시키는 단계;및 (c)상기 촬상부가 상기 로봇 청소기가 이동한 영역의 특징물을 촬상하고, 상기 촬상한 특징물과 상기 저장부에 미리 저장되어 있는 특징물을 비교하여 이동한 작업 영역을 인식하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, an imager for capturing an image on a main body according to the present invention, a driving unit for driving the main body, a reducer for sucking dust, a control unit for controlling according to a control signal received through an antenna from the outside and the A work area recognition method of a robot cleaner which performs a cleaning operation with a storage unit storing data necessary for control of a controller includes (a) a feature of each work area for distinguishing a plurality of partitioned work areas of the robot cleaner. Imaging by the imaging unit and storing the image in the storage unit for each work area; (b) operating the driving unit to move the robot cleaner to the work area upon receiving the work request signal; and (c) the image pickup unit captures features of the area moved by the robot cleaner, And comparing a feature and a feature previously stored in the storage unit and recognizing the moved work area.
상기 촬상부는 작업 영역의 천정에 위치하고 있는 특징물을 촬상하는 것이 바람직하다.Preferably, the imaging section captures features located on the ceiling of the work area.
또한, 상기 특징물은 특정 형상 또는 색상으로 구분하는 것이 바람직하다.In addition, the feature is preferably divided into specific shapes or colors.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 청소기를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a robot cleaner according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 적용되는 로봇 청소기의 커버를 분리한 상태를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 로봇 청소기 시스템의 제 1실시예를 나타내 보인 블럭도이다.1 is a perspective view illustrating a state in which a cover of a robot cleaner applied to the present invention is removed, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a first embodiment of the robot cleaner system of FIG. 1.
도면을 참조하면, 로봇 청소기(10)는 본체(10a)상에 흡진부(11), 센서부(12), 전방카메라(13), 상방 카메라(14), 구동부(15), 기억장치(16), 송/수신부(17), 제어부(18) 및 배터리(19)가 설치되어 있다.Referring to the drawings, the robot cleaner 10 includes a dust collecting unit 11, a sensor unit 12, a front camera 13, an upper camera 14, a driving unit 15, and a storage device 16 on a main body 10a. ), A transmitter / receiver 17, a controller 18 and a battery 19 are provided.
흡진부(11)는 공기를 흡입하면서 대향되는 바닥의 먼지를 집진할 수 있도록 본체(10a) 상에 설치되어 있다. 이러한 흡진부(11)는 알려진 다양한 방식에 의해 구성될 수 있다. 일 예로서, 흡진부(11)는 흡입모터(미도시)와, 흡입모터의 구동에 의해 바닥과 대향되게 형성된 흡입구 또는 흡입관을 통해 흡입된 먼지를 집진하는 집진실을 구비한다. The suction part 11 is provided on the main body 10a so that the dust | floor of the floor which opposes while collecting air may be collected. Such a suction part 11 may be configured by various known methods. As an example, the dust collecting unit 11 includes a suction motor (not shown) and a dust collecting chamber for collecting dust sucked through a suction port or a suction pipe formed to face the floor by driving the suction motor.
전방 카메라(13)는 전방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(10a)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(18)로 출력한다.The front camera 13 is installed on the main body 10a so as to capture the front image and outputs the captured image to the controller 18.
상방 카메라(14)는 상방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(10a)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(18)로 출력한다.The upper camera 14 is provided on the main body 10a so as to capture an image from above, and outputs the captured image to the control unit 18.
구동부(15)는 전방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(15a)(15b)와, 후방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(15c)(15d), 후방의 두 개의 바퀴(15c)(15d)를 각각 회전 구동시키는 모터(15e)(15f) 및 후방의 바퀴(15c)(15d)에서 발생되는 동력을 전방의 바퀴로 전달할 수 있도록 설치된 타이밍벨트(15g)를 구비한다. 구동부(15)는 제어부(18)의 제어신호에 따라 각 모터(15e)(15f)를 독립적으로 정방향/역방향 회전 구동시킨다. 방향회전은 각 모터의 회전수를 다르게 구동하면 된다.The driving unit 15 rotates two wheels 15a and 15b provided at both sides of the front, two wheels 15c and 15d and two wheels 15c and 15d at the rear, respectively. And a timing belt (15g) provided so as to transmit power generated by the motors (15e) (15f) and the rear wheels (15c) (15d) to be driven to the front wheels. The driver 15 independently drives the respective motors 15e and 15f to rotate in the forward / reverse direction according to the control signal of the controller 18. In the directional rotation, the rotation speed of each motor may be driven differently.
송/수신부(17)는 송신대상 데이터를 안테나(17a)를 통해 송출하고, 안테나(17a)를 통해 수신된 신호를 제어부(18)로 전송한다.The transmitter / receiver 17 transmits the data to be transmitted through the antenna 17a and transmits the signal received through the antenna 17a to the controller 18.
제어부(18)는 송/수신부(17)를 통해 수신된 신호를 처리하고, 각 요소를 제어한다. 본체(10a)상에 기기의 기능 설정을 조작하기 위한 다수의 키가 마련된 키입력장치(미도시)가 더 구비된 경우 제어부(18)는 키입력장치로부터 입력된 키신호를 처리한다.The controller 18 processes the signal received through the transmitter / receiver 17 and controls each element. When a key input device (not shown) is further provided on the main body 10a in which a plurality of keys are provided for manipulating the function setting of the device, the controller 18 processes the key signal input from the key input device.
제어부(18)는 로봇 청소기가 복수 구획된 작업 영역을 구분하도록 하기 위해, 작업 영역의 천정에 위치하고 있는 특징물을 상방 카메라(14)가 촬상하도록 제어하여 기억장치(16)에 작업 영역별로 저장한다.The controller 18 controls the upper camera 14 to capture a feature located on the ceiling of the work area so that the robot cleaner divides the work area divided into a plurality of areas, and stores the feature in the storage device 16 for each work area. .
제어부(18)는 작업요청신호를 받으면, 로봇청소기(10)가 작업 요청된 영역으로 이동하도록 구동부(15)를 제어하고, 상방 카메라(14)가 로봇 청소기(10)가 이동한 영역의 특징물을 촬상하도록 제어한다. 그리고, 새롭게 촬상한 특징물과 기억장치(16)에 이미 저장되어 있는 특징물을 비교하여 이동한 작업 영역이 어느 위치 인지를 판단하도록 제어한다. 이 때, 제어부(18)는 작업 영역을 특징물의 형상 또는 색상으로 구분한다.When the controller 18 receives the work request signal, the controller 18 controls the driving unit 15 to move the robot cleaner 10 to the work request area, and the upper camera 14 controls the robot cleaner 10. Control to capture the image. Then, the newly captured feature is compared with the feature already stored in the storage device 16, and control is made to determine which position the moved work area is. At this time, the controller 18 divides the work area into the shape or color of the feature.
여기서 작업요청신호는 청소작업 또는 카메라(13)(14)를 통한 감시작업등을 포함한다.Here, the work request signal includes a cleaning operation or a monitoring operation through the cameras 13 and 14.
이러한 로봇 청소기는 외부로부터의 제어 명령에 따라 청소작업을 수행할 수 있도록 로봇 청소기 시스템이 구축되는 것이 바람직하다.Such a robot cleaner is preferably constructed with a robot cleaner system to perform a cleaning operation according to a control command from the outside.
로봇 청소기(10)는 카메라(13)(14)에 의해 촬상된 이미지를 외부로 무선으로 송출하고, 외부로부터 수신된 제어신호에 따라 동작하도록 구성되고, 원격제어기(40)는 작업제어를 포함한 일련의 제어를 무선으로 로봇청소기(10)를 제어한다.The robot cleaner 10 is configured to wirelessly transmit an image captured by the cameras 13 and 14 to the outside, and operate according to a control signal received from the outside, and the remote controller 40 includes a series including job control. Control the robot cleaner 10 wirelessly.
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원격제어기(40)는 무선중계기(41)와 중앙제어장치(50)를 구비한다.The remote controller 40 includes a wireless repeater 41 and a central controller 50.
무선 중계기(41)는 로봇 청소기(10)로부터 수신된 무선신호를 처리하여 유선을 통해 중앙제어장치(50)에 전송하고, 중앙제어장치(50)로부터 수신된 신호를 안테나(42)를 통해 무선으로 로봇청소기(10)로 송출한다.The wireless repeater 41 processes the radio signal received from the robot cleaner 10 and transmits the radio signal to the central controller 50 through a wire, and wirelessly transmits the signal received from the central controller 50 through the antenna 42. To the robot cleaner 10.
중앙제어장치(50)는 통상적인 컴퓨터로 구축되며, 그 일예가 도 3에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 중앙제어장치(50)는 중앙처리장치(CPU)(51), 롬(ROM)(52), 램(RAM)(53), 표시장치(54), 입력장치(55), 기억장치(56) 및 통신장치(57)를 구비한다.The central control unit 50 is constructed of a conventional computer, an example of which is shown in FIG. Referring to the drawings, the central control unit 50 includes a central processing unit (CPU) 51, a ROM 52, a RAM 53, a display unit 54, an input unit 55, The storage device 56 and the communication device 57 are provided.
기억장치(56)에는 로봇 청소기(10)를 제어하며 로봇 청소기(10)로부터 전송된 신호를 처리하는 로봇 청소기 드라이버(56a)가 설치되어 있다.The storage device 56 is provided with a robot cleaner driver 56a that controls the robot cleaner 10 and processes a signal transmitted from the robot cleaner 10.
또한, 기억장치(56)에는 무선 중계기(41)를 통해 로봇 청소기(10)로부터 송신된 작업 영역의 전체 화상을 저장하고 있다.The storage device 56 also stores the entire image of the work area transmitted from the robot cleaner 10 via the wireless repeater 41.
로봇 청소기 드라이버(56a)는 실행되면, 로봇 청소기(10)의 제어를 설정할 수 있는 메뉴를 표시장치(54)를 통해 제공하고, 제공된 메뉴에 대해 사용자로부터 선택된 메뉴항목이 로봇 청소기(10)에 의해 실행될 수 있도록 처리한다. 상기 메뉴는 대분류로서 청소작업수행, 감시작업수행을 포함하고, 대분류에 대한 서브 선택 메뉴로서 작업대상 영역 선택 리스트, 작업방식등 적용되는 기기에서 지원할 수 있는 다수의 메뉴가 제공되는 것이 바람직하다.When the robot cleaner driver 56a is executed, the robot cleaner 10 provides a menu for setting the control of the robot cleaner 10 through the display device 54, and a menu item selected by the user for the provided menu is selected by the robot cleaner 10. Process it so it can be executed. Preferably, the menu includes a cleaning operation and a monitoring operation as a large category, and a plurality of menus that can be supported by a device to be applied, such as a work target area selection list and a work method, are provided as a sub selection menu for the large category.
로봇 청소기 드라이버(56a)는 설정된 작업시기 또는 사용자에 의해 입력장치(55)를 통해 작업지시 신호가 입력되면, 지시된 작업이 수행될 수 있도록 로봇 청소기(10)를 제어한다. 로봇청소기(10)의 제어부(18)는 로봇 청소기 드라이버(56a)로부터 무선 중계기(41)를 통해 수신된 제어정보에 따라 구동부(15) 및/또는 흡진부(11)를 제어한다.The robot cleaner driver 56a controls the robot cleaner 10 so that the designated work can be performed when the work instruction signal is input through the input device 55 by the set work timing or the user. The control unit 18 of the robot cleaner 10 controls the driving unit 15 and / or the dust collecting unit 11 according to the control information received from the robot cleaner driver 56a through the wireless repeater 41.
또 다르게는 무선 중계기는 리모콘 형태로 제공될 수 있음은 물론이다.Alternatively, the wireless repeater may be provided in the form of a remote controller.
도 4는 본 발명에 따른 로봇청소기의 작업 영역 인식방법의 플로우도이다.4 is a flow diagram of a method for recognizing a work area of a robot cleaner according to the present invention.
로봇 청소기는 복수 구획된 작업 영역을 구분하기 위한 각 작업 영역의 특징물을 촬상부가 촬상하여(단계 S402), 기억장치(16)에 작업 영역별로 저장한다(단계 S404).The robot cleaner captures the features of each work area for dividing the divided work areas (step S402) and stores them in the storage device 16 for each work area (step S404).
작업요청신호를 받을 때까지 로봇청소기(10)는 대기한다(단계 S408). The robot cleaner 10 waits until it receives a work request signal (step S408).
작업요청신호를 받으면(단계 S406), 로봇청소기(10)는 작업 요청된 영역으로 이동한다(단계 S410).When the work request signal is received (step S406), the robot cleaner 10 moves to the work request area (step S410).
그리고, 해당 영역의 특징물을 촬상하여(단계 S412), 새롭게 촬상한 특징물과 기억장치(16)에 이미 저장되어 있는 특징물을 비교하여 이동한 작업 영역을 인식한다(단계 S414).Then, the feature of the area is picked up (step S412), the newly picked feature is compared with the feature already stored in the storage device 16, and the moved work area is recognized (step S414).
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에서 작업 영역을 구분하는 특징물의 예를 나타내보인 테이블이다.5A and 5B are tables illustrating examples of features that divide a work area in one embodiment of the invention.
작업 영역의 특징물은 도 5a 에 나타낸 것같이 특정 형상으로 구분할 수있고, 또한 도 5b에 나타낸 것같이 색상으로 구분할 수 있다.Features of the work area can be distinguished by a particular shape as shown in FIG. 5A and also color-coded as shown in FIG. 5B.
도 6은 도 1의 로봇 청소기가 적용되는 로봇 청소기 시스템의 제 2실시예를 나타내 보인 블럭도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a second embodiment of a robot cleaner system to which the robot cleaner of FIG. 1 is applied.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템은 중앙제어장치(60)가 로봇청소기의 내부에 장착되도록 구성하여, 로봇 청소기에 직접 제어 명령을 주어 청소작업을 수행할 수 있도록 로봇 청소기 시스템을 구축할 수 있다.As shown in FIG. 6, the robot cleaner system according to the present invention is configured such that the central controller 60 is mounted inside the robot cleaner, so that the robot cleaner can perform a cleaning operation by directly giving a control command to the robot cleaner. You can build a system.
중앙제어장치(60)는 본 발명의 상기 설명한 제 1실시예의 중앙제어장치(50)와 그 구성 및 기능이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Since the central control apparatus 60 has the same configuration and function as the central control apparatus 50 of the above-described first embodiment of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
지금까지 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇청소기의 작업 영역 인식방법에 의하면, 간단한 표식만으로 작업 영역을 쉽게 구분할 수 있다.As described so far, according to the method for recognizing a work area of the robot cleaner according to the present invention, the work area can be easily distinguished by only a simple mark.
도 1은 본 발명에 적용되는 로봇 청소기의 커버를 분리한 상태를 나타내 보인 사시도 이고,1 is a perspective view showing a state in which the cover of the robot cleaner applied to the present invention is removed;
도 2는 도 1의 로봇 청소기 시스템을 나타내 보인 블록도 이고,FIG. 2 is a block diagram illustrating the robot cleaner system of FIG. 1;
도 3은 도 2의 중앙제어장치를 나타내 보인 블록도이고,3 is a block diagram showing the central control device of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 작업 영역 인식방법의 플로우도이고,4 is a flowchart of a method for recognizing a work area of a robot cleaner according to the present invention;
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에서 작업 영역을 구분하는 특징물의 예를 나타내보인 테이블이다.5A and 5B are tables illustrating examples of features that divide a work area in one embodiment of the invention.
도 6은 도 1의 로봇 청소기가 적용되는 로봇 청소기 시스템의 제 2실시예를 나타내 보인 블럭도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a second embodiment of a robot cleaner system to which the robot cleaner of FIG. 1 is applied.
*< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>* <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 로봇 청소기 10a: 본체 10: robot cleaner 10a: main body
11: 흡진부 12: 센서부11: Reducer 12: Sensor
13: 전방 카메라 14: 상방 카메라13: Front camera 14: Top camera
15: 구동부 16: 기억장치15: drive unit 16: storage device
17: 송/수신부 18: 제어부17: transmitter / receiver 18: controller
19: 배터리 40: 원격 제어기19: battery 40: remote controller
41: 무선 중계기 50: 중앙 제어장치41: wireless repeater 50: central controller
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