KR20040047371A - Method and device for controlling of robot vacuum cleaner - Google Patents

Method and device for controlling of robot vacuum cleaner Download PDF

Info

Publication number
KR20040047371A
KR20040047371A KR1020020075539A KR20020075539A KR20040047371A KR 20040047371 A KR20040047371 A KR 20040047371A KR 1020020075539 A KR1020020075539 A KR 1020020075539A KR 20020075539 A KR20020075539 A KR 20020075539A KR 20040047371 A KR20040047371 A KR 20040047371A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaner
signal
cleaning
vision system
robot cleaner
Prior art date
Application number
KR1020020075539A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
염주백
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020020075539A priority Critical patent/KR20040047371A/en
Publication of KR20040047371A publication Critical patent/KR20040047371A/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2852Elements for displacement of the vacuum cleaner or the accessories therefor, e.g. wheels, casters or nozzles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/009Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805Parameters or conditions being sensed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2857User input or output elements for control, e.g. buttons, switches or displays
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2894Details related to signal transmission in suction cleaners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Suction Cleaners (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Abstract

PURPOSE: A robot cleaner and method for controlling the same is provided to precisely recognize the position and size of obstacles by using a vision system. CONSTITUTION: A robot cleaner is composed of a vision system(203) photographing obstacles and outputting a digital image signal, a memory unit(215,218) memorizing the digital image information output from the vision system, and a control unit(209). The control unit controls a running unit(251) with the digital image information so that the robot cleaner avoids the obstacles.

Description

로봇 청소기와 그 제어방법{ Method and device for controlling of robot vacuum cleaner}Robot cleaner and control method {Method and device for controlling of robot vacuum cleaner}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비젼시스템(Vision System)을 이용하여 청소기의 작동 및 주행을 자동 제어하는 로봇청소기와 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner, and more particularly, to a robot cleaner and a control method for automatically controlling the operation and running of the cleaner using a vision system (Vision System).

도 1은 일반적인 청소기의 전체 사시도를 도시하고 있다.1 shows a general perspective view of a general cleaner.

도시되고 있는 바와 같이, 청소 바닥면(1) 상에서 조작되는 청소기는 흡입장치가 내장된 청소기 본체(20)와, 상기 본체(20)에서 발생하는 흡입력에 의하여 이물질이 포함된 공기를 흡입하는 흡입구(39)를 포함한다. 상기 본체(20)와 흡입구(39) 사이에는, 흡입 호스(36)와, 상기 흡입호스(36)의 단부에 연결되는 손잡이부(35)와, 상기 손잡이부(35)와 흡입구(39)를 연결하는 연장관(38) 등이 순차적으로 설치되고 있어서, 상기 본체(20)에서 발생하는 흡입력을 상기 흡입구(39)에 전달할 수 있게 된다.As shown in the drawing, the cleaner operated on the cleaning floor 1 includes a cleaner body 20 having a built-in suction device and a suction port for sucking air containing foreign matter by suction power generated from the body 20 ( 39). Between the main body 20 and the suction port 39, a suction hose 36, a handle portion 35 connected to the end of the suction hose 36, and the handle portion 35 and the suction port 39 Extension pipes 38 and the like that are connected to each other are installed sequentially, so that the suction force generated in the main body 20 can be transmitted to the suction port 39.

상기 손잡이부(35)에는, 본체(20) 내부에 설치된 흡입모터(23)의 구동을 위한 스위치가 포함된 키입력부(37)가 설치되고 있다(만일, 상기 흡입구(39) 내부에 브러시모터(25)가 설치되고 있는 경우에는 상기 브러시모터(25)의 구동을 위한 스위치도 상기 키입력부에 포함되어진다).The handle part 35 is provided with a key input part 37 including a switch for driving the suction motor 23 installed inside the main body 20 (if a brush motor is provided inside the suction port 39). If 25) is installed, a switch for driving the brush motor 25 is also included in the key input unit).

상기 본체(20) 내부에는 흡입력 발생을 위한 흡입모터(23)와, 팬(24)과, 상기 흡입호스(36)로 흡입되는 이물질은 남기고, 공기는 다시 본체 외부로 배출되도록 필터링하는 필터(35)와, 청소기의 제어를 위한 제어회로(33) 등을 수납하고 있다. 그리고 상기 제어회로(33)와 흡입모터(23)에 전원을 공급하기 위한 전원라인(10)이 연결되고, 상기 전원라인(10)은 플러그(15)를 통해서 외부전원을 유입할 수 있도록 구성되고 있다.In the main body 20, a suction motor 23 for generating a suction force, a fan 24, and a foreign substance sucked into the suction hose 36 are left, and the filter filters the air to be discharged to the outside again. ) And a control circuit 33 for controlling the cleaner. And the power line 10 for supplying power to the control circuit 33 and the suction motor 23 is connected, the power line 10 is configured to allow the introduction of external power through the plug 15 have.

그리고 도면상에 도시하지는 않고 있지만, 상기 전원라인(10)을 통해서 본체 측으로 공급되는 전원은, 흡입호스(36) 내부에 설치되고 있는 전원라인을 통해서 손잡이부(35)의 키입력부(37)에 공급되어진다. 그리고 상기 키입력부(37)의 동작신호가 상기 제어회로(33)에 공급될 수 있도록 상기 흡입호스(36) 내부에는 신호라인도 수납되고 있다.Although not shown in the drawing, the power supplied to the main body side through the power line 10 is supplied to the key input portion 37 of the handle portion 35 through the power line installed inside the suction hose 36. Supplied. In addition, a signal line is also accommodated in the suction hose 36 so that an operation signal of the key input unit 37 can be supplied to the control circuit 33.

이와 같이 구성되는 종래의 청소기는, 전원라인(10)을 통해서 청소기 본체 내 흡입모터(23)에 전원이 공급되면, 상기 흡입모터(23)가 구동되면서 흡인력이 발생된다. 이때 발생된 흡인력이 상기 흡입호스(36)와 연장관(38)을 통해서 흡입구(39) 측에 전달되어진다.In the conventional cleaner configured as described above, when power is supplied to the suction motor 23 in the cleaner main body through the power line 10, the suction motor 23 is driven while the suction force is generated. At this time, the suction force generated is transmitted to the suction port 39 through the suction hose 36 and the extension pipe 38.

이때 흡입구(39)는, 주위의 먼지, 이물질 등을 흡입하고, 상기 흡입구(39)를 통해서 흡입된 먼지, 이물질은 상기 연장관(38)과 흡입호스(36)를 통해서 본체(20) 내의 먼지 집진실(도시하지 않음)로 흡입되어진다.At this time, the suction port 39 sucks dust, foreign matters, and the like, and dust and foreign matter sucked through the suction port 39 are collected in the body 20 through the extension pipe 38 and the suction hose 36. Inhaled as truth (not shown).

한편, 종래의 청소기는, 상기 연장관(38)의 상측에 형성된 손잡이부(35)에 의해서 사람이 청소기를 잡을 수 있는 구성을 제공한다. 그리고 상기 손잡이부(35)를 이용하여 연장관(38)을 이동시켜서 부분 부분들의 청소 수행을 원활히 한다. 그리고 상기 손잡이부(35)와 연계된 흡입호스(36)에 사용자의 힘이 전달되면서 본체(20)가 이동되어진다.On the other hand, the conventional cleaner provides a configuration that a person can hold the cleaner by the handle portion 35 formed on the upper side of the extension pipe (38). Then, the extension pipe 38 is moved by using the handle part 35 to smoothly perform the cleaning of the partial parts. In addition, the body 20 is moved while the user's force is transmitted to the suction hose 36 associated with the handle 35.

따라서 종래의 청소기는, 청소기를 사용하고 있는 사용자의 힘에 의해서 이동되어지도록 구성되고 있다. 그러므로 종래의 청소기는, 사용자가 직접 청소기를 이동시켜야만 이동이 가능하였으며, 더불어 청소기 자체만으로 청소를 수행하는 것은 불가능하였다. 또한 종래의 청소기는 사람이 항상 청소를 해야만 하기 때문에, 사용자는 청소시간을 별도로 할애해야만 하였다.Therefore, the conventional vacuum cleaner is comprised so that it may be moved by the force of the user who uses the vacuum cleaner. Therefore, the conventional cleaner can be moved only when the user moves the cleaner directly, and it is impossible to perform cleaning only by the cleaner itself. In addition, since a conventional cleaner has to be cleaned by a person at all times, a user has to set aside cleaning time.

한편, 상기와 같이 구성되는 종래 청소기는 도 2에 도시되고 있는 바와 같은 제어 구성을 구비하고 있다.On the other hand, the conventional vacuum cleaner comprised as mentioned above is equipped with the control structure as shown in FIG.

종래 청소기는 도 1에 도시되고 있는 바와 같이, 본체(20) 내부에 제어회로(33)를 구비하고 있다. 상기 제어회로(33)는 인쇄회로기판과 같은 PCB 기판에 청소기의 제어를 위한 전기적 소자들을 장착하고 있다.As shown in FIG. 1, a conventional vacuum cleaner includes a control circuit 33 inside a main body 20. The control circuit 33 is equipped with electrical elements for the control of the cleaner on a PCB substrate, such as a printed circuit board.

즉, 청소기의 제어를 위해 필요로 하는 각종 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장하는 메모리(105)와, 상기 메모리(105)에 저장된 각종 데이터에 기초해서 청소기의 모든 동작을 제어하는 제어부(106)와, 그리고 상기 제어부(106)의 제어하에 상기 흡입모터(23)를 구동시키기 위한 흡입모터구동부(133)가 상기 제어회로(33)에 장착되어진다. 그리고 상기 청소기의 손잡이부(35)에 구비된 키입력부(37)는, 사용자 선택신호를 상기 제어부(106)에 전달하도록 구성되고 있다.That is, a memory 105 for storing various control programs and control data required for the control of the cleaner, a controller 106 for controlling all operations of the cleaner based on various data stored in the memory 105, In addition, a suction motor driver 133 for driving the suction motor 23 under the control of the controller 106 is mounted to the control circuit 33. The key input unit 37 of the handle 35 of the cleaner is configured to transmit a user selection signal to the control unit 106.

이와 같은 제어 구성으로 이루어진 청소기는, 사용자가 청소기의 청소동작 및 기타 여러동작을 위하여 손잡이부(35)에 구비된 키입력부(37)를 통해서 각종 키신호를 선택하면, 상기 선택된 신호는 흡입호스(36) 내부에 연결되고 있는 신호라인을 통해서 본체(20)의 제어부(106)에 전달된다.In the vacuum cleaner having such a control configuration, when the user selects various key signals through the key input unit 37 provided in the handle part 35 for the cleaning operation and other operations of the cleaner, the selected signal is a suction hose ( 36 is transmitted to the control unit 106 of the main body 20 through a signal line connected therein.

상기 제어부(106)는 입력신호를 인식하고, 메모리(105)로부터 필요한 데이터를 읽어와서 해당하는 제어가 이루어질 수 있도록 제어한다.The controller 106 recognizes an input signal and reads out necessary data from the memory 105 to control the corresponding control.

따라서 사용자가 키입력부(37)에 구비된 청소 온(ON) 키를 선택하면, 키입력부(37)는 이 신호를 제어부(106)에 전송하고, 상기 제어부(106)는 흡입모터구동부(133)를 통해서 흡입모터(136)를 구동하여, 청소동작이 이루어질 수 있도록 제어한다.Therefore, when the user selects the cleaning ON key provided in the key input unit 37, the key input unit 37 transmits this signal to the control unit 106, and the control unit 106 transmits the suction motor driver 133. By driving the suction motor 136 through, the cleaning operation is made to control.

상술된 바와 같이 종래의 청소기는, 연장관(38)의 손잡이부(35)에 청소기의 동작을 위한 키입력부(37)를 구비하고, 인위적인 사람의 행동으로 청소기의 온/오프 동작을 제어하고 있다. 또한, 도시되지 않은 형태로 청소기의 본체부에도 청소기의 동작을 위한 작동부를 구비하고 있는 형태도 있다. 그리고 앞서 언급하고 있는 바와 같이, 종래의 청소기는 청소기를 사용하고 있는 사용자의 힘에 의해서 이동되어지도록 구성되고 있다.As described above, the conventional cleaner includes a key input unit 37 for operating the cleaner on the handle part 35 of the extension pipe 38, and controls the on / off operation of the cleaner by an artificial human action. In addition, there is also a form not shown in the form of the main body of the cleaner is provided with an operating unit for the operation of the cleaner. And as mentioned above, the conventional cleaner is configured to be moved by the force of the user using the cleaner.

그러므로 종래의 청소기는, 사용자가 직접 청소기를 이동시켜야만 이동이 가능하였으며, 청소기의 동작 자체도 사람이 인위적으로 작동을 해야만 하였다. 그렇기 때문에 종래의 청소기는, 사용자가 직접 청소를 해야만 하는 번거로움과 청소시간을 할애해야만 하는 문제점과, 사용자의 조작을 필요로 하는 문제점 등이 발생되었다.Therefore, the conventional vacuum cleaner can be moved only when the user directly moves the vacuum cleaner, and the operation of the vacuum cleaner itself must be operated artificially. Therefore, the conventional vacuum cleaner has a problem that the user has to spend the time of cleaning and has to spend the cleaning time, and a problem that requires the user's operation.

또한, 종래의 청소기는, 사람이 인위적으로 작동을 시키기 위한 작동부를 만들기 위해서 설계비, 금형비, 사출을 위한 제조경비가 소요되기 때문에 제조가격이상승 되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional vacuum cleaner has a problem that the manufacturing cost is higher than the manufacturing cost for the design cost, the mold cost, the injection cost in order to make the operation part for artificially operating the man.

따라서 본 발명의 목적은, 비젼시스템을 이용하여 청소기의 작동과 주행을 자동으로 제어할 수 있는 로봇청소기와 그 제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a robot cleaner and a control method thereof capable of automatically controlling operation and running of a cleaner using a vision system.

도 1은 일반적인 청소기의 사시도,1 is a perspective view of a general cleaner,

도 2는 종래 청소기의 제어 구성도,2 is a control block diagram of a conventional cleaner;

도 3은 본 발명에 따른 로봇청소기의 제어 구성도,3 is a control block diagram of the robot cleaner according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 비젼시스템의 상세 구성도,4 is a detailed configuration diagram of a vision system according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 주행부의 상세 구성도,5 is a detailed configuration diagram of the driving unit according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 청소부의 상세 구성도,6 is a detailed configuration of the cleaning unit according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 제어 구성도.7 is a control block diagram of the robot cleaner according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

203 : 비젼시스템206 : 근접스위치203: Vision system 206: proximity switch

209 : 마이크로프로세서210 : 신호입력부209: microprocessor 210: signal input unit

212 : 통신모듈215 : 롬212: communication module 215: ROM

218 : 램239 : 청소부218: RAM 239: cleaning lady

242 : 표시부251 : 주행부242: display unit 251: driving unit

300 : 외부장치300: external device

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇청소기의 제어방법은, 청소기의 자동청소와 자동주행 중에, 비젼시스템을 통해서 영상신호가 검출되는지 판단하는 단계와; 상기 영상신호가 검출되면, 비젼시스템을 통해서 영상신호를 촬영하고, 촬영된 영상신호에 대한 디지털정보를 저장하는 단계와; 상기 단계에서 저장된 디지털정보에 기초하여 장애물을 빗겨갈 수 있도록 청소기의 주행을 제어하는 단계와; 상기 청소기의 주행과 청소를 재개한 후, 영상신호가 검출되면, 이전 저장된 영상정보와의 비교에 의해서 청소완료여부를 판단하는 단계를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a robot cleaner, the method including: determining whether an image signal is detected through a vision system during automatic cleaning and automatic driving of a cleaner; Photographing the video signal through a vision system when the video signal is detected, and storing digital information on the photographed video signal; Controlling the running of the cleaner so that the obstacle can be deflected based on the digital information stored in the step; After resuming the running and cleaning of the cleaner, if the video signal is detected, the method may include determining whether the cleaning is completed by comparing with the previously stored video information.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇청소기는, 청소기의 주행동작을 자동 제어하는 주행부와, 청소기의 청소동작을 자동 제어하는 청소부를 구비한 로봇청소기에 있어서, 로봇청소기의 주행을 방해할 장애물을 촬영하고, 촬영된 영상신호에 대한 정보를 디지탈화해서 출력하는 비젼시스템과; 상기 비젼시스템으로부터 출력되는 디지탈정보를 저장하는 저장수단과;상기 비젼시스템으로부터 출력되는 디지탈정보에 기초하여 장애물을 빗겨갈 수 있도록 상기 주행수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.In addition, the robot cleaner according to the present invention for achieving the above object, in the robot cleaner having a traveling unit for automatically controlling the running operation of the cleaner, and a cleaning unit for automatically controlling the cleaning operation of the cleaner, A vision system for photographing an obstacle to be disturbed and digitally outputting information on the photographed video signal; Storage means for storing the digital information output from the vision system; and control means for controlling the traveling means so as to deflect an obstacle based on the digital information output from the vision system.

상기 비젼시스템은, 영상을 입력하는 광학계와; 상기 광학계를 통해 입력된 영상신호를 전기적신호로 변환하는 이미지센서와; 상기 이미지센서를 통해서 출력되는 신호를 1 프레임 단위의 디지털신호로 변환하는 프레임 그래버를 포함하여 구성된다.The vision system includes an optical system for inputting an image; An image sensor for converting an image signal input through the optical system into an electrical signal; It comprises a frame grabber for converting the signal output through the image sensor into a digital signal of one frame unit.

본 발명의 로봇청소기는, 물체와의 접촉에 의해서 온/오프되는 근접스위치를 더 포함하고, 상기 근접스위치의 온동작신호는 상기 제어수단에 인터럽트신호로 인가되어서 물체를 빗겨가기 위한 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.The robot cleaner of the present invention further includes a proximity switch that is turned on / off by contact with an object, wherein the on operation signal of the proximity switch is applied to the control means as an interrupt signal to control to comb the object. It features.

본 발명의 로봇청소기는, 외부장치와 통신을 수행할 통신모듈을 더 포함하고, 상기 통신모듈을 통해서 외부에서 로봇청소기의 제어가 수행되는 것을 특징으로 한다.The robot cleaner of the present invention further includes a communication module to communicate with an external device, and the robot cleaner is controlled from the outside through the communication module.

본 발명의 로봇청소기는, 현재 청소기의 동작상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하여 구성된다.The robot cleaner of the present invention further includes a display unit for displaying an operation state of the current cleaner.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 로봇청소기에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a robot cleaner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 로봇청소기의 작동과 주행을 위해서 비젼시스템이라는 것을 이용하고 있다. 상기 비젼시스템(Vision System)은, 카메라라는 입력매체를 이용하여 2차원 데이터를 입력받아서 컴퓨터가 인식할 수 있는 디지털신호로 바꿔주는 시스템을 나타낸다. 따라서 본 발명에서는 상기 로봇청소기에 비젼시스템을 구성시키고, 상기 비젼시스템을 통해서 입력되는 신호에 기초하여 청소기의 주행을 제어하면서 청소가 수행되도록 하는 것이다.In the present invention, a vision system is used for the operation and running of the robot cleaner. The vision system represents a system that receives two-dimensional data using an input medium called a camera and converts the two-dimensional data into a digital signal that can be recognized by a computer. Therefore, in the present invention, the robot cleaner is configured with a vision system, and cleaning is performed while controlling the running of the cleaner based on a signal input through the vision system.

도 3은 본 발명에 따른 로봇청소기의 제어 구성도이다.3 is a control block diagram of the robot cleaner according to the present invention.

본 발명의 로봇청소기는, 카메라를 통하여 입력받은 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하고, 측정하고자 하는 영역의 크기, 모양, 밝기 등을 수치화하여 청소기의 청소할 곳, 청소여부에 따른 소오스신호를 제공하는 비젼시스템(203)을 포함한다.The robot cleaner of the present invention converts analog data input through a camera into digital data, and a vision for providing a source signal according to a place to be cleaned and whether to be cleaned by quantifying the size, shape, and brightness of the area to be measured. System 203.

상기 비젼시스템(203)은, 도 4에 도시되고 있는 바와 같이, 3차원 공간의 영상데이터를 2차원으로 투사시키는 광학계(221)와, 상기 광학계(221)에서 출력되는 빛의 밝기에 따른 2차원 화상데이터를 전기적신호로 변환하는 이미지센서(224)와, 상기 이미지센서(224)에서 출력되는 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하여 화상신호의 한 프레임을 저장하는 프레임 그래버(227)(frame grabber)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 4, the vision system 203 includes an optical system 221 for projecting image data in a three-dimensional space in two dimensions, and two-dimensional according to brightness of light output from the optical system 221. An image sensor 224 for converting image data into an electrical signal, and a frame grabber 227 for converting an analog signal output from the image sensor 224 into a digital signal and storing one frame of the image signal. It is configured to include.

상기 광학계(221)는, 빛을 모아주기 위한 장치로 렌즈를 이용한다. 상기 이미지센서(224)는, CCD(Charge Coupled Device)를 이용한다. 즉, 상기 광학계(221)와 이미지센서(224)는 CCD 카메라로 구성된다. 이러한 구성으로 이루어진 비젼시스템(203)의 프레임 그래버(227)에서 출력되는 디지털신호는 청소기를 총괄적으로 제어하는 마이크로 프로세서(209)에 입력된다. 그리고 상기 비젼시스템(203)에서 입력되는 신호에 기초하여 도 7에 도시된 청소기의 동작 제어를 위한 알고리즘은, 롬(215)에 저장되어진다.The optical system 221 uses a lens as a device for collecting light. The image sensor 224 uses a charge coupled device (CCD). That is, the optical system 221 and the image sensor 224 is composed of a CCD camera. The digital signal output from the frame grabber 227 of the vision system 203 having such a configuration is input to the microprocessor 209 which collectively controls the cleaner. The algorithm for controlling the operation of the cleaner illustrated in FIG. 7 based on the signal input from the vision system 203 is stored in the ROM 215.

또한, 본 발명의 로봇청소기는, 마이크로프로세서(209)의 제어에 의해서 상기 청소기의 주행을 제어하기 위한 주행부(251)와, 청소기의 청소를 제어하기 위한 청소부(239)를 포함한다. 상기 청소부(239)의 청소동작 제어를 위한 기본 알고리즘과, 상기 주행부(251)의 주행동작 자동 제어를 위한 기본 알고리즘은 롬(215)에 저장되어진다. 상기 롬(215)의 저장데이터는, 전원공급이 차단된 경우에도 보존 가능한 영구보존형으로, 가능한 수정 또는 삭제가 불가능한 메모리로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the robot cleaner of the present invention includes a traveling part 251 for controlling the running of the cleaner under the control of the microprocessor 209, and a cleaning part 239 for controlling the cleaning of the cleaner. The basic algorithm for controlling the cleaning operation of the cleaning unit 239 and the basic algorithm for automatically controlling the driving operation of the driving unit 251 are stored in the ROM 215. The stored data of the ROM 215 is preferably a permanent storage type that can be preserved even when a power supply is cut off, and is configured as a memory that cannot be modified or deleted.

상기 주행부(251)는, 청소기를 좌,우,앞,뒤 방향으로 원하는 거리만큼 이동시키기 위한 것이다. 따라서 상기 청소기의 하부에는 청소기를 이동시키기 위한 좌륜 및 우륜이 장착되어진다.The driving unit 251 is for moving the cleaner by a desired distance in left, right, front and back directions. Therefore, the lower wheel and the right wheel for moving the cleaner are mounted to the lower part of the cleaner.

따라서 상기 주행부(251)는, 도 5에 도시되고 있는 바와 같이, 청소기의 하부에 장착된 좌륜,우륜을 각각 구동시키는 좌륜모터(248), 우륜모터(227)와, 상기 좌륜모터(248)의 구동을 제어하는 좌륜모터구동부(245)와, 상기 우륜모터(227)의 구동을 제어하는 우륜모터구동부(244)와, 상기 좌륜모터(248)의 회전상태를 감지하는 좌륜엔코더(221)와, 상기 우륜모터(227)의 회전상태를 감지하는 우륜엔코더(230)를 포함한다. 이러한 상기 주행부(251)의 구성은 청소기를 좌,우,앞,뒤 방향으로 원하는 만큼 이동시킬 수 있는 일반적인 공지구성을 이용하는 것도 가능할 것이다.Accordingly, as shown in FIG. 5, the driving unit 251 includes a left wheel motor 248, a right wheel motor 227, and a left wheel motor 248 that respectively drive the left wheel and the right wheel mounted on the lower part of the cleaner. A left wheel motor driver 245 for controlling the driving of the motor, a right wheel motor driver 244 for controlling the driving of the right wheel motor 227, and a left wheel encoder 221 for detecting the rotational state of the left motor 248; The right wheel encoder 230 detects a rotation state of the right wheel motor 227. The configuration of the driving unit 251 may also use a general known configuration that can move the cleaner in the left, right, front, back direction as desired.

다음, 상기 청소부(239)는, 도 6에 도시되고 있는 바와 같이, 흡인력을 발생하는 흡입모터(236)와, 상기 흡입모터(236)에서 발생된 흡입력에 의해 먼지 및 이물질 등을 청소기 내부로 흡입하기 위한 흡입구, 상기 흡입구를 통해서 흡입된 먼지 및 이물질이 저장되는 집진실(도시하지 않음)이 구비되어진다. 그리고 상기 비젼시스템(203)으로부터 신호를 인식한 마이크로프로세서(209)에서 출력하는 청소신호에 기초해서 상기 흡입모터(236)를 구동시키는 흡입모터구동부(233)를 포함한다.Next, as shown in FIG. 6, the cleaning unit 239 suctions dust and foreign matter into the cleaner by the suction motor 236 generating a suction force and the suction force generated by the suction motor 236. Inlet port, and a dust collecting chamber (not shown) for storing the dust and foreign matter sucked through the suction port is provided. And a suction motor driver 233 for driving the suction motor 236 based on a cleaning signal output from the microprocessor 209 that recognizes the signal from the vision system 203.

상기 흡입구는, 도시하지는 않고 있지만 청소기 본체 측이고, 바닥부분에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 흡입구의 흡인력은 상기 흡입모터(236)에서 발생된 흡인력의 세기를 그대로 갖게 된다. 따라서 종래 호스 및 연장관을 통하므로 인해서 발생되었던 흡인력의 손실을 방지하는 것이 가능하게 된다. 따라서 본 발명의 청소기는, 종래와 같이 연장관, 흡입호스, 손잡이부 등을 구비할 필요가 없다. 즉, 상기 청소부(239)는, 실제 집안의 청소를 수행하고, 청소를 수행하면서 흡인된 먼지를 보관하는 구성이다.Although not shown, the said suction port is a cleaner main body side, and is formed in the bottom part. Therefore, the suction force of the suction port has the strength of the suction force generated in the suction motor 236 as it is. Therefore, it becomes possible to prevent the loss of suction force caused by the conventional hose and extension tube. Therefore, the cleaner of the present invention does not need to be provided with an extension pipe, a suction hose, a handle part, and the like as in the prior art. That is, the cleaning unit 239 is configured to clean the actual house, and to store the dust sucked while performing the cleaning.

그리고 부호 210은, 신호입력부이다. 상기 신호입력부는, 청소기의 파워 온/오프 조작을 위한 버튼 등을 구비하고 있다. 상기 신호입력부(210)의 입력신호는 상기 마이크로프로세서(209)에 전달된다.Reference numeral 210 denotes a signal input unit. The signal input unit includes a button for power on / off operation of the cleaner. The input signal of the signal input unit 210 is transmitted to the microprocessor 209.

그리고 본 발명의 로봇청소기는, 청소기의 동작 제어를 위한 기본적인 알고리즘과, 마이크로프로세서(209)의 동작 제어를 위한 제어 알고리즘을 저장하고 있는 롬(215)과, 현재 청소기의 동작 중에 산출되는 각종 데이터 등을 저장하는 램(218)과, 그리고 청소기의 동작상태에 따른 '주행중', '청소중', '정지' 등의 표시를 수행하는 표시부(242)를 포함하고 있다. 상기 롬(215)에 저장된 데이터는, 특별한 경우(A/S)를 제외하고는 수정 불가능하고, 상기 램(218)에 저장된 데이터는, 갱신 가능하게 구성되어진다.The robot cleaner of the present invention includes a basic algorithm for controlling the operation of the cleaner, a ROM 215 storing a control algorithm for controlling the operation of the microprocessor 209, various data calculated during the operation of the cleaner, and the like. And a display unit 242 for displaying a display such as 'running', 'cleaning', and 'stopping' according to an operation state of the cleaner. The data stored in the ROM 215 cannot be modified except for a special case (A / S), and the data stored in the RAM 218 is configured to be updateable.

또한, 본 발명의 로봇청소기는, 통신모듈(212)을 구비하고 있다. 상기 통신모듈(212)은, 외부장치(300)와 서로 무선으로 신호를 주고 받기 위해서 구비된다. 따라서 본 발명의 로봇청소기는, 상기 통신모듈(212)를 이용하여, 외부장치인 컴퓨터 또는 리모컨과 무선통신을 수행할 수 있다. 물론, 이 경우 상기 통신모듈(212)과 통신이 가능한 동일한 통신모듈이 상기 컴퓨터 또는 리모컨에 구비되야 할 것이다. 이러한 구성으로 본 발명의 로봇청소기는, 실시간으로 다른 곳에서도 컴퓨터를 통하여 제어가 가능하다.In addition, the robot cleaner of the present invention includes a communication module 212. The communication module 212 is provided to exchange signals wirelessly with the external device 300. Therefore, the robot cleaner of the present invention may perform wireless communication with a computer or a remote controller, which is an external device, by using the communication module 212. Of course, in this case, the same communication module capable of communicating with the communication module 212 should be provided in the computer or the remote controller. With this configuration, the robot cleaner of the present invention can be controlled through a computer at other places in real time.

그리고 부호 206은 근접스위치이다. 상기 근접스위치는, 마이크로스위치형태를 갖고, 임의의 물체와의 접촉이 이루어졌을 때 온동작되어서 신호를 출력한다. 이때 출력되는 신호는 마이크로프로세서(209)에 입력되고, 상기 마이크로프로세서(209)는 신호가 입력되면, 현재 주행하는 방향 앞에 장애물이 있다는 것을 감지하고, 청소기의 주행방향을 다른 방향으로 바꿔준다. 상기 근접스위치(206)는, 청소기 전면부에 소정만큼 돌출 형태로 장착되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 청소기가 주행하고자 하는 방향 앞에 놓여있는 장애물을 감지한다. 그리고 상기 근접스위치(206)에 의해서 발생되는 신호는 인터럽트신호로써 마이크로프로세서(209)에서 처리한다.And reference numeral 206 denotes a proximity switch. The proximity switch has a microswitch type and is turned on when a contact with an object is made to output a signal. At this time, the output signal is input to the microprocessor 209. When the signal is input, the microprocessor 209 detects that there is an obstacle in front of the current driving direction, and changes the driving direction of the cleaner to another direction. The proximity switch 206 is preferably mounted to the front of the cleaner by a predetermined amount. Therefore, the obstacle detected in front of the direction in which the cleaner is to travel. The signal generated by the proximity switch 206 is processed by the microprocessor 209 as an interrupt signal.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 로봇청소기의 제어 동작에 대해서 살펴보기로 한다.Next, a control operation of the robot cleaner according to the present invention having the above configuration will be described.

도 7은 본 발명에 따른 로봇청소기의 제어를 위한 동작 흐름도이다.7 is an operation flowchart for controlling the robot cleaner according to the present invention.

사용자가 청소기의 파워버튼을 선택하면, 신호입력부(210)에 설정된 파워버튼에 해당하는 신호가 마이크로프로세서(209)에 입력된다. 마이크로프로세서(209)는 이때 입력된 신호에 의해서 청소기의 동작을 위한 제어를 수행한다. 상기 파워버튼에 따른 신호입력은, 통신모듈(212)를 통해서 외부에서 수행하는 것도 가능하다. 즉, 외부장치(300)에서 청소기의 파워버튼신호를 송출하면, 청소기에 구비된 통신모듈(212)이 상기 파워버튼신호를 입력하고, 이 신호를 마이크로프로세서(209)에 전달한다. 이렇게 해서 상기 마이크로프로세서(209)가 파워버튼신호를 인식하는 것도 가능하다.When the user selects the power button of the cleaner, a signal corresponding to the power button set in the signal input unit 210 is input to the microprocessor 209. The microprocessor 209 performs control for the operation of the cleaner by the input signal at this time. Signal input according to the power button may be performed externally through the communication module 212. That is, when the external device 300 transmits the power button signal of the cleaner, the communication module 212 included in the cleaner inputs the power button signal and transmits the signal to the microprocessor 209. In this way, the microprocessor 209 can also recognize the power button signal.

상기 과정으로부터 마이크로프로세서(209)에서 파워버튼신호를 인식한 후, 마이크로프로세서(209)는 시스템을 초기화시킨다(제 300 단계). 상기 제 300 단계에서의 초기화는, 청소기의 주행부(251)와 청소부(239), 그리고 비젼시스템(203) 등이 모두 초기상태로 제어됨을 나타낸다.After recognizing the power button signal in the microprocessor 209 from the above process, the microprocessor 209 initializes the system (step 300). Initialization in the step 300 indicates that the driving unit 251, the cleaning unit 239, the vision system 203, and the like of the cleaner are all controlled to an initial state.

상기 초기화과정이 수행되면, 마이크로프로세서(209)는, 우선, 롬(215)에 저장된 청소기의 제어루틴에 따라서 청소부(239)의 구동을 제어하여 청소가 이루어지도록 한다(제 303 단계). 즉, 상기 마이크로프로세서(209)는 흡입모터구동부(233)를 통해서 흡입모터(236)에 전원이 공급되도록 하여 흡입모터(236)의 구동을 시작한다.When the initialization process is performed, the microprocessor 209 first controls the driving of the cleaning unit 239 according to the control routine of the cleaner stored in the ROM 215 to perform cleaning (step 303). That is, the microprocessor 209 starts the driving of the suction motor 236 by supplying power to the suction motor 236 through the suction motor driver 233.

이때의 동작으로 흡입모터(236)가 구동을 시작하면, 청소를 위한 흡인력이 발생되면서 흡입구에 상기 흡입모터(236)의 흡인력이 전달되어진다. 이후 상기 흡입구는 전달된 흡인력으로 주위 이물질, 먼지를 흡입하면서 청소를 수행한다.At this time, when the suction motor 236 starts driving, the suction force for cleaning is generated and the suction force of the suction motor 236 is transmitted to the suction port. Thereafter, the suction port performs cleaning while inhaling surrounding foreign matter and dust with the suction force transmitted.

또한, 마이크로 프로세서(209)는, 제 303 단계에서의 청소부(239)의 동작이이루어지는 상태에서 주행부(251)의 구동을 제어하여 청소기의 주행이 이루어지도록 한다(제 306 단계). 상기 청소기의 주행은, 롬(215)에 저장된 주행 알고리즘에 기초하여 상기 주행부(251)를 제어하여 이루어진다.In addition, the microprocessor 209 controls the driving of the driving unit 251 in a state where the operation of the cleaning unit 239 is performed in step 303 to allow the cleaner to travel (step 306). The cleaner is driven by controlling the driving unit 251 based on a driving algorithm stored in the ROM 215.

상기 주행부(251)에 의한 청소기의 주행은, 왼쪽으로 이동시키고자 할 때, 상기 마이크로프로세서(209)에서 좌륜모터구동부(245)를 통해서 좌륜모터(248)에 전원이 공급되도록 한다. 이 동작으로 좌륜모터(248)가 구동되면서 청소기를 왼쪽으로 이동시키는 제어가 이루어진다. 반대로 청소기를 오른쪽으로 이동시키고자 할 때, 마이크로프로세서(209)는 우륜모터구동부(224)를 통해서 좌륜모터(227)에 전원이 공급되도록 한다. 이 동작으로 좌륜모터(227)가 구동되면서 청소기를 오른쪽으로 이동시키는 제어가 이루어진다.The driving of the cleaner by the driving unit 251 allows power to be supplied to the left wheel motor 248 through the left motor driving unit 245 in the microprocessor 209 when it is to be moved to the left. In this operation, the left wheel motor 248 is driven to control the cleaner to the left. On the contrary, when the cleaner is to be moved to the right, the microprocessor 209 allows the left wheel motor 227 to be supplied with power through the right wheel motor driving unit 224. In this operation, the left wheel motor 227 is driven to move the cleaner to the right.

상기와 같이, 청소부(239)가 동작되면서 청소가 이루어지는 상태에서 주행부(251)에 의해 청소기가 주행을 한다. 따라서 주행부(251)에 의해 청소기가 이동되면서 청소부(239)에 의해 청소가 수행되는 것이다.As described above, while the cleaning unit 239 is operated, the cleaner runs by the driving unit 251 in the cleaning state. Therefore, while the cleaner is moved by the driving unit 251, the cleaning is performed by the cleaning unit 239.

한편, 마이크로컴퓨터(209)는, 상기 제 303 단계에서의 청소부(239)의 동작과, 제 306 단계에서의 주행부(251)의 동작이 이루어지는 상태에서, 비젼시스템(203)을 통해서 입력되는 영상이 있는지를 확인한다(제 309 단계).On the other hand, the microcomputer 209 is an image input through the vision system 203 in the state in which the operation of the cleaning unit 239 in the step 303 and the operation of the traveling unit 251 in the step 306 is performed. Check if there is a presence (step 309).

상기 제 309 단계는, 청소기가 청소를 하면서 주행하는 중에, 마이크로프로세서(209)는, 비젼시스템(203)을 통해서 청소기가 주행하는 전방에 물체(장애물)에 의한 영상신호가 검출되는지를 판단한다(제 309 단계).In step 309, while the cleaner is traveling while cleaning, the microprocessor 209 determines whether an image signal by an object (obstacle) is detected in front of the cleaner running through the vision system 203 ( Step 309).

즉, 상기 제 300 단계에서부터 제 309 단계는, 청소기에 파워가 공급된 후,첫번째 장애물이 검출되기까지 청소기가 청소와 주행동작을 수행하기까지의 과정이다.That is, in step 300 to step 309, after the power is supplied to the cleaner, the cleaner performs cleaning and driving operations until the first obstacle is detected.

그리고 상기 제 309 단계에서 영상신호가 검출되면, 광학계(221)를 이용하여 청소기가 주행하는 전방에 위치하고 있는 물체(장애물)를 촬영한다. 상기 광학계(221)를 통해서 촬영된 영상은 이미지센서(224)를 통과하면서 전기적신호로 변환된다. 그리고 상기 이미지센서(224)에서 전기적신호로 변환된 영상신호는 프레임그래버(227)를 통해 한 프레임단위로 디지털신호로 변환되어진다. 이렇게해서 디지털신호로 처리된 영상신호는, 램(218)의 할당번지에 저장됨과 동시에 마이크로프로세서(209)에 입력된다(제 312 단계).When an image signal is detected in operation 309, the optical system 221 photographs an object (obstacle) located in front of the cleaner. The image photographed through the optical system 221 is converted into an electrical signal while passing through the image sensor 224. The image signal converted into an electrical signal by the image sensor 224 is converted into a digital signal by one frame unit through the frame grabber 227. The video signal processed as a digital signal in this way is stored in the allocation address of the RAM 218 and input to the microprocessor 209 (step 312).

상기 마이크로프로세서(209)는, 상기 프레임 그래버(227)를 통해서 입력되는 디지털신호에 기초해서 물체(장애물)의 위치, 방향, 크기를 인식하고, 상기 장애물을 벗어나기 위한 제어를 수행한다. 즉, 청소기의 주행부(251)을 일정방향으로 소정량만큼 회전시킨다(제 315 단계). 이때 청소기는 어느 일방향으로 일정량씩 회전하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 왼쪽으로 30도씩 회전시키고 있다.The microprocessor 209 recognizes the position, direction, and size of an object (obstacle) on the basis of the digital signal input through the frame grabber 227, and performs control to escape the obstacle. That is, the driving unit 251 of the cleaner is rotated by a predetermined amount in a predetermined direction (step 315). At this time, the cleaner is preferably rotated by a predetermined amount in any one direction. In this embodiment, the rotation is to the left by 30 degrees.

상기 제 315 단계의 제어를 수행한 후, 마이크로프로세서(209)는 계속해서 비젼시스템(203)을 통해 영상신호가 입력되는지를 확인한다(제 318 단계).After performing the control in step 315, the microprocessor 209 continuously checks whether an image signal is input through the vision system 203 (step 318).

만일, 상기 제 318 단계에서 영상신호가 계속해서 입력될 때는, 제 312 단게로 복귀해서 영상을 촬영하여, 램(218)에 저장하고, 주행부(251)을 제어하여 청소기를 일정방향으로 회전시키는 제어를 반복해서 수행한다.If the video signal is continuously input in step 318, the process returns to step 312 to capture an image, store the image in the RAM 218, and control the driving unit 251 to rotate the cleaner in a predetermined direction. Repeat the control.

즉, 상기 제 309 단계에서부터 제 318 단계는, 청소기가 청소와 주행 동작중에, 장애물에 의해 더 이상의 주행을 진행하지 못하고 있는 상태에서 장애물을 벗어나기 위한 제어동작을 수행하는 과정이다.That is, in step 309 to step 318, the cleaner performs a control operation for deviating from the obstacle while the cleaning and driving operations are not progressing further by the obstacle.

이렇게 해서 상기 제 318 단계에서 비젼시슷템(203)을 통해 입력되는 영상신호가 없을 때, 마이크로프로세서(209)는 청소기가 장애물(물체)을 벗어났다고 판단한다. 그리고 현재 청소기의 주행상태를 유지시키고, 청소부(239)를 제어하여 청소가 이루어지도록 한다(제 321 단계). 또한, 현재 청소기의 상태로 주행이 계속되도록 제어한다(제 324 단계). 그리고 상기와 같이 청소와 주행이 이루어지는 상태에서 마이크로프로세서(209)는, 표시부(242)를 통해서 '청소중' 상태를 표시시키는 제어를 수행할 수도 있다.Thus, when there is no image signal input through the vision system 203 in step 318, the microprocessor 209 determines that the cleaner has escaped the obstacle (object). Then, the driving state of the cleaner is maintained and the cleaning unit 239 is controlled to perform cleaning (operation 321). In operation 324, the vehicle continues to run in the state of the cleaner. As described above, the microprocessor 209 may perform a control to display a 'cleaning' state through the display unit 242 in the state of cleaning and driving.

즉, 상기 제 321 단게와 제 324 단계는, 장애물을 발견한 청소기가 상기 장애물을 빗겨나서 다시 청소와 주행동작을 재개하기까지의 과정이다.That is, the steps 321 and 324 are processes until the cleaner which finds the obstacle is released from the obstacle and resumes the cleaning and driving operation again.

다음, 상기 제 321 단계와 상기 제 324 단계에서 청소기가 다시 청소와 주행동작을 수행하는 과정 중에, 비젼시스템(203)을 통해서 또다시 영상신호가 입력되면(제 327 단계), 마이크로프로세서(209)는, 현재 입력되는 영상신호와 이전 영상신호와의 비교를 수행한다(제 330 단계).Next, if the image signal is input again through the vision system 203 (step 327) while the cleaner performs cleaning and driving operations again in steps 321 and 324 (step 327), the microprocessor 209 In operation 330, the current input video signal is compared with the previous video signal.

상기 제 330 단계는, 램(218)에 저장된 영상신호를 읽어와서 현재 입력되는 영상신호와의 비교에 의해서 이루어진다. 상기 제 330 단계에서 두 영상신호에 대한 정보(위치, 크기, 방향, 색깔)가 일치할 때, 마이크로프로세서(209)는 청소가 완료되었다고 판단해서 주행부(251)와 청소부(239)의 동작을 정지시킨다(제 333 단계).In step 330, the video signal stored in the RAM 218 is read and compared with the currently input video signal. When the information (position, size, direction, color) of the two image signals coincide in step 330, the microprocessor 209 determines that the cleaning is completed, and thus, the operation of the driving unit 251 and the cleaning unit 239 is performed. Stop (Step 333).

그러나 상기 제 330 단계에서 두 영상신호에 대한 정보가 다를 때, 마이크로 프로세서(209)는 청소 제어동작을 제 312 단계로 복귀시킨다. 그리고 이후 과정을 앞서 설명한 바와 같이 동일한 과정으로 반복해서 수행한다.However, when the information on the two image signals is different in step 330, the microprocessor 209 returns the cleaning control operation to step 312. And the subsequent process is repeatedly performed in the same process as described above.

즉, 상기 제 327 단계에서부터 제 333 단계는, 다시 청소와 주행동작을 재개한 청소기가 비젼시스템(203)을 통해서 또 영상신호를 입력했을 때, 이때 입력된 영상신호가 이전 촬영한 물체와 동일하지 아닌지를 비교하고, 청소완료 여부를 비교하는 과정이다.That is, in step 327 to step 333, when the cleaner which resumes the cleaning and driving operation again inputs the video signal through the vision system 203, the input video signal is not the same as the previously photographed object. It is a process of comparing whether the cleaning is completed or not.

한편, 마이크로프로세서(209)는, 상기와 같은 과정에 의해서 청소기의 청소동작을 제어하는 중에, 근접스위치(206)로부터 인터럽트신호가 입력되면, 청소기의 근접한 곳에 장애물(물체)가 위치하고 있다고 판단한다. 따라서 상기 장애물(물체)를 빗겨갈 수 있도록 청소기의 주행방향을 조금씩 변화시킨다.On the other hand, the microprocessor 209 determines that an obstacle (object) is located in the vicinity of the cleaner when an interrupt signal is input from the proximity switch 206 while controlling the cleaning operation of the cleaner by the above process. Therefore, the running direction of the cleaner is changed little by little so that the obstacle (object) can be deflected.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 청소기는, 비젼시스템을 구비하고 있다. 따라서 상기 비젼시스템에 의해서 청소할 공간 내부를 촬영하면서 장애물을 빗겨가도록 청소기의 주행동작을 제어하고, 이와 같이 주행되는 청소기는 자동으로 청소를 수행하고 있다. 따라서 본 발명의 청소기는, 비젼시스템을 이용하여 장애물의 크기, 위치, 방향 등을 정확하게 인식하여, 장애물을 회피하면서 청소하는 것이 가능하게 된다.As mentioned above, the vacuum cleaner which concerns on this invention is equipped with the vision system. Therefore, the traveling operation of the cleaner is controlled so as to comb the obstacle while photographing the inside of the space to be cleaned by the vision system, and the cleaner running in this way is automatically cleaned. Therefore, the cleaner of the present invention can recognize the size, position, direction, and the like of the obstacle accurately by using the vision system, and can clean the obstacle while avoiding the obstacle.

위에서 설명한 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention described above can obtain the following effects.

첫째, 본 발명의 청소기는, 비젼시스템을 이용하여 물체를 회피하면서 자동으로 청소를 수행한다. 따라서 본 발명의 청소기는, 비젼시스템을 이용하여 장애물의 크기,위치, 방향 등을 정확하게 인식하는 것이 가능하여 청소를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.First, the cleaner of the present invention performs cleaning automatically while avoiding an object using a vision system. Therefore, the cleaner of the present invention can accurately recognize the size, position, direction, and the like of the obstacle using the vision system, so that the cleaning can be performed more efficiently.

둘째, 본 발명의 청소기는, 사람의 인위적인 행동에 따른 제어동작을 필요로 하지 않는다. 즉, 비젼시스템을 이용하여 영상신호를 이용하여 청소기의 제어를 수행하므로, 간편하고, 편리하면서 청소시간 절약 및 청소를 직접 수행해야만 하는 번거로움을 해소하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명의 청소기는 자동 주행이 가능하도록 구성하여, 사용자가 청소기를 이동시키기 위한 힘을 사용할 필요가 없다.Second, the cleaner of the present invention does not require a control operation according to an artificial action of a person. That is, since the control of the cleaner is performed using the image signal using the vision system, it is possible to reduce the trouble of having to perform the cleaning time and the cleaning directly, simply and conveniently. In particular, the cleaner of the present invention is configured to enable automatic driving, so that the user does not need to use a force for moving the cleaner.

Claims (6)

청소기의 자동청소와 자동주행 중에, 비젼시스템을 통해서 영상신호가 검출되는지 판단하는 단계와;Determining whether an image signal is detected through a vision system during automatic cleaning and automatic driving of the cleaner; 상기 영상신호가 검출되면, 비젼시스템을 통해서 영상신호를 촬영하고, 촬영된 영상신호에 대한 디지털정보를 저장하는 단계와;Photographing the video signal through a vision system when the video signal is detected, and storing digital information on the photographed video signal; 상기 단계에서 저장된 디지털정보에 기초하여 장애물을 빗겨갈 수 있도록 청소기의 주행을 제어하는 단계와;Controlling the running of the cleaner so that the obstacle can be deflected based on the digital information stored in the step; 상기 청소기의 주행과 청소를 재개한 후, 영상신호가 검출되면, 이전 저장된 영상정보와의 비교에 의해서 청소완료여부를 판단하는 단계를 포함하여 구성되는 로봇청소기의 제어방법.And after the driving and cleaning of the cleaner are resumed, determining whether the cleaning is completed by comparing with the previously stored image information when the image signal is detected. 청소기의 주행동작을 자동 제어하는 주행부와, 청소기의 청소동작을 자동 제어하는 청소부를 구비한 로봇청소기에 있어서,In the robot cleaner having a traveling unit for automatically controlling the running operation of the cleaner and a cleaning unit for automatically controlling the cleaning operation of the cleaner, 로봇청소기의 주행을 방해할 장애물을 촬영하고, 촬영된 영상신호에 대한 정보를 디지탈화해서 출력하는 비젼시스템과;A vision system for photographing obstacles that may hinder the operation of the robot cleaner and digitally outputting information on the photographed image signal; 상기 비젼시스템으로부터 출력되는 디지탈정보를 저장하는 저장수단과;Storage means for storing digital information output from the vision system; 상기 비젼시스템으로부터 출력되는 디지탈정보에 기초하여 장애물을 빗겨갈 수 있도록 상기 주행수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 로봇청소기.And control means for controlling the traveling means to deflect the obstacle based on the digital information output from the vision system. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 비젼시스템은, 영상을 입력하는 광학계와;The vision system includes an optical system for inputting an image; 상기 광학계를 통해 입력된 영상신호를 전기적신호로 변환하는 이미지센서와;An image sensor for converting an image signal input through the optical system into an electrical signal; 상기 이미지센서를 통해서 출력되는 신호를 1 프레임 단위의 디지털신호로 변환하는 프레임 그래버를 포함하여 구성되는 로봇청소기.And a frame grabber for converting a signal output through the image sensor into a digital signal of one frame unit. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 물체와의 접촉에 의해서 온/오프되는 근접스위치를 더 포함하고,Further comprising a proximity switch that is turned on / off by contact with the object, 상기 근접스위치의 온동작신호는 상기 제어수단에 인터럽트신호로 인가되어서 물체를 빗겨가기 위한 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.The on-operation signal of the proximity switch is applied to the control means as an interrupt signal, and the robot cleaner is characterized in that the control is made to comb the object. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 외부장치와 통신을 수행할 통신모듈을 더 포함하고,Further comprising a communication module to communicate with the external device, 상기 통신모듈을 통해서 외부에서 로봇청소기의 제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.Robot cleaner, characterized in that the control of the robot cleaner from the outside through the communication module. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 현재 청소기의 동작상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하여 구성되는 로봇청소기.The robot cleaner further comprises a display unit for displaying the current operating state of the cleaner.
KR1020020075539A 2002-11-29 2002-11-29 Method and device for controlling of robot vacuum cleaner KR20040047371A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020075539A KR20040047371A (en) 2002-11-29 2002-11-29 Method and device for controlling of robot vacuum cleaner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020075539A KR20040047371A (en) 2002-11-29 2002-11-29 Method and device for controlling of robot vacuum cleaner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040047371A true KR20040047371A (en) 2004-06-05

Family

ID=37342771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020075539A KR20040047371A (en) 2002-11-29 2002-11-29 Method and device for controlling of robot vacuum cleaner

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040047371A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7274167B2 (en) 2005-05-17 2007-09-25 Lg Electronics Inc. Position-recognizing system for self-moving robot
CN103082934A (en) * 2012-12-28 2013-05-08 暨南大学 Intelligent glass robot cleaner based on foot type wall climbing
KR101322510B1 (en) * 2011-09-20 2013-10-28 엘지전자 주식회사 Robot cleaner
CN108266799A (en) * 2018-01-25 2018-07-10 芜湖应天光电科技有限责任公司 A kind of obstacle avoidance system of indoor air cleaner

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000001764A (en) * 1998-06-13 2000-01-15 배길성 Control device of tavelling direction for robot cleaner and method thereof
KR20020038295A (en) * 2000-11-17 2002-05-23 이충전 Mobile robot
KR20020088880A (en) * 2001-05-22 2002-11-29 안현기 Multi Functional Robot and Method for Controlling thereof
KR100466321B1 (en) * 2002-10-31 2005-01-14 삼성광주전자 주식회사 Robot cleaner, system thereof and method for controlling the same
KR100478653B1 (en) * 2002-06-25 2005-03-24 삼성광주전자 주식회사 Method for area recognizing of automobile cleaner

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000001764A (en) * 1998-06-13 2000-01-15 배길성 Control device of tavelling direction for robot cleaner and method thereof
KR20020038295A (en) * 2000-11-17 2002-05-23 이충전 Mobile robot
KR20020088880A (en) * 2001-05-22 2002-11-29 안현기 Multi Functional Robot and Method for Controlling thereof
KR100478653B1 (en) * 2002-06-25 2005-03-24 삼성광주전자 주식회사 Method for area recognizing of automobile cleaner
KR100466321B1 (en) * 2002-10-31 2005-01-14 삼성광주전자 주식회사 Robot cleaner, system thereof and method for controlling the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7274167B2 (en) 2005-05-17 2007-09-25 Lg Electronics Inc. Position-recognizing system for self-moving robot
KR101322510B1 (en) * 2011-09-20 2013-10-28 엘지전자 주식회사 Robot cleaner
CN103082934A (en) * 2012-12-28 2013-05-08 暨南大学 Intelligent glass robot cleaner based on foot type wall climbing
CN103082934B (en) * 2012-12-28 2015-12-09 暨南大学 The intelligent glass clean robot of wall is climbed based on sufficient formula
CN108266799A (en) * 2018-01-25 2018-07-10 芜湖应天光电科技有限责任公司 A kind of obstacle avoidance system of indoor air cleaner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10188255B2 (en) Robot cleaner and robot cleaner system including the same
US7251853B2 (en) Robot cleaner having floor-disinfecting function
JP6831210B2 (en) Vacuum cleaner
JP7141220B2 (en) self-propelled vacuum cleaner
US20050204505A1 (en) Autonomous vacuum cleaner and autonomous vacuum cleaner network system
US20050171644A1 (en) Autonomous mobile robot cleaner
AU2004201755A1 (en) Air cleaning robot and system thereof
JP2004148088A (en) Robot cleaner, system and control method therefor
WO2017130590A1 (en) Electric vacuum cleaner
JP6927661B2 (en) Vacuum cleaner
KR20040047371A (en) Method and device for controlling of robot vacuum cleaner
JP6912937B2 (en) Vacuum cleaner
JP2001325023A (en) Mobile working robot
CN110367871B (en) Autonomous electric vacuum cleaner
KR100266986B1 (en) Charger tracking device for robot cleaner and its method
KR100478653B1 (en) Method for area recognizing of automobile cleaner
JP2000197599A (en) Vacuum cleaner
KR100538934B1 (en) Cleaning system and control method for the same
KR100266988B1 (en) Recognition device and method for cleaning area of robot cleaner
KR100283862B1 (en) Apparatus for controlling traveling direction of robot cleaner and method therefore
KR100266987B1 (en) Rotation controller and method of robot cleaner
KR100476427B1 (en) Control device and method for cleaner
KR100266985B1 (en) Robot for Robot Cleaner
KR200198283Y1 (en) Robot vacuum cleaner
KR200214602Y1 (en) Robot vacuum cleaner

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application