KR20080001001A - Robot cleaner system and method of controlling the same - Google Patents
Robot cleaner system and method of controlling the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080001001A KR20080001001A KR1020060058980A KR20060058980A KR20080001001A KR 20080001001 A KR20080001001 A KR 20080001001A KR 1020060058980 A KR1020060058980 A KR 1020060058980A KR 20060058980 A KR20060058980 A KR 20060058980A KR 20080001001 A KR20080001001 A KR 20080001001A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- robot cleaner
- antenna
- transmitters
- transmitter
- receiver
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details 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
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2894—Details related to signal transmission in suction cleaners
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details 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
- A47L9/0009—Storing devices ; Supports, stands or holders
- A47L9/0063—External storing devices; Stands, casings or the like for the storage of suction cleaners
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details 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
- A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
- A47L9/106—Dust removal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details 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
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details 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
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2868—Arrangements for power supply of vacuum cleaners or the accessories thereof
- A47L9/2873—Docking units or charging stations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/02—Docking stations; Docking operations
- A47L2201/022—Recharging of batteries
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/02—Docking stations; Docking operations
- A47L2201/024—Emptying dust or waste liquid containers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 시스템을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a robot cleaner system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 나타낸 로봇 청소기 시스템의 제어 계통을 나타낸 블록도.FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the robot cleaner system shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템에서 도플러 쉬프트 효과를 이용한 방향 검출 원리를 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining the principle of direction detection using the Doppler shift effect in the robot cleaner system according to the present invention.
도 4는 하나의 회전하는 안테나에 있어서 시간에 대한 주파수의 변화를 나타낸 그래프.4 is a graph showing a change in frequency with respect to time in one rotating antenna.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기가 정지 상태일 때 도플러 쉬프트 효과의 관측을 통한 방향 검출을 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the direction detection through the observation of the Doppler shift effect when the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 시스템에서 도플러 쉬프트 효과의 관측을 통한 위치 검출을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining the position detection through observation of the Doppler shift effect in the robot cleaner system according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도.7 is a flowchart illustrating a control method of a robot cleaner system according to an exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings
100 : 로봇 청소기100: robot cleaner
102 : 도킹 스테이션102: docking station
150, 150a-150c : 발신부150, 150a-150c: transmitter
160 : 수신부160: receiver
160a-160d : 안테나160a-160d: Antenna
160e : 회전체160e: rotating body
본 발명은 로봇 청소기 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 청소하고자 하는 구역을 자율적으로 이동하며 자동 청소를 수행하는 로봇 청소기의 이동 및/또는 위치 제어에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner system and a control method thereof, and more particularly, to a movement and / or position control of a robot cleaner that autonomously moves an area to be cleaned and performs automatic cleaning.
로봇 청소기는 사용자의 조작 없이 일정 범위의 작업 영역을 스스로 주행하면서 바닥 면으로부터 먼지, 이물질 등을 흡입하는 청소 작업을 수행하는 장치를 말한다. 로봇 청소기는 센서 또는 카메라를 통해 집 안이나 사무실과 같은 작업 영역 내에 설치된 가구, 사무 용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 판별하고, 판별된 정보를 이용하여 장애물과 충돌하지 않도록 주행하면서 지시된 작업을 수행한다.The robot cleaner refers to a device that performs a cleaning operation of sucking dust, foreign substances, etc. from the floor surface while traveling by itself in a certain range of working areas without a user's manipulation. The robot cleaner uses sensors or cameras to determine the distance to obstacles such as furniture, office supplies, and walls installed in a work area such as a home or an office, and uses the determined information to drive the robot cleaner so that it does not collide with the obstacle. Do this.
로봇 청소기가 청소하고자 하는 구역을 자율적으로 이동하며 자동 청소를 수행하다가 구역 내의 특정 위치로 이동해야 하는 경우, 종래에는 특정 위치에 설정된 RF(Radio Frequency) 신호 발생 장치로부터 발생되는 RF 신호의 감지를 통해 RF 신호 발생 장치의 설치 위치를 검출하여 그 방향으로 로봇 청소기의 이동하거나, 카메라를 통해 구역 내의 전체 영상을 획득하고 그 영상을 분석하여 로봇 청소기의 이동 및/또는 위치 제어를 수행하였다.When the robot cleaner autonomously moves the area to be cleaned and performs automatic cleaning, and needs to move to a specific location within the area, conventionally, the robot cleaner detects an RF signal generated from a radio frequency (RF) signal generator set at a specific location. The installation position of the RF signal generator was detected and the robot cleaner was moved in the direction, or the entire image in the area was acquired through the camera, and the image was analyzed to perform the movement and / or position control of the robot cleaner.
그러나 RF 신호의 검출을 이용하는 경우, RF 신호의 전달 거리가 비교적 짧고 장애물에 의한 수신 감도의 감소가 커서 청소할 구역이 넓거나 복잡한 구조일 때에는 적합하지 않으며, 카메라를 이용하는 경우에는 고가의 카메라 설치와 영상 분석을 위한 복잡한 알고리즘의 소프트웨어가 요구되어 이에 따른 높은 비용 발생이 초래된다.However, when the detection of the RF signal is used, the transmission distance of the RF signal is relatively short and the reception sensitivity decreases due to obstacles, which is not suitable when the area to be cleaned is large or complicated structure. Software of complex algorithms for analysis is required, resulting in high cost.
본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템 및 그 제어 방법은, 생산 비용을 낮추고 감지 거리를 향상시키며, 보다 정확한 로봇 청소기의 이동 및 위치 제어가 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.The robot cleaner system and control method thereof according to the present invention have the purpose of lowering the production cost, improving the sensing distance, and enabling more accurate movement and position control of the robot cleaner.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템은, 미리 설정된 서로 다른 고유 주파수의 신호를 발신하는 적어도 세 개의 발신부와; 적어도 세 개의 발신부로부터 발신되는 신호를 수신하면서 수신되는 신호의 도플러 쉬프트 효과를 관측할 수 있도록 이동 가능하게 설치되는 수신부를 구비하고, 수신부에서 관측되는 도플러 쉬프트 효과에 근거하여 적어도 세 개의 발신부 각각의 방향 정보를 획득하고, 적어도 세 개의 발신부 각각의 방향 정보에 근거하여 자신의 상대적인 현재 위치를 검출하는 로봇 청소기를 포함한다.Robot cleaner system according to the present invention for this purpose, and at least three transmitters for transmitting a signal of a predetermined different natural frequency; A receiver configured to be movable so as to observe the Doppler shift effect of the received signal while receiving signals from at least three transmitters, each of at least three transmitters based on the Doppler shift effect observed at the receiver And a robot cleaner for acquiring the direction information of and detecting its relative current position based on the direction information of each of the at least three transmitters.
또한, 상술한 수신부는, 적어도 세 개의 발신부로부터 발신되는 각각의 신호 를 수신하기 위한 안테나를 더 포함한다.In addition, the above-mentioned receiver further includes an antenna for receiving each signal transmitted from at least three transmitters.
또한, 상술한 수신부는, 안테나가 고정 설치되고, 로봇 청소기에 자전 가능하도록 마련되는 회전체를 더 포함하고; 수신부의 회전은 회전체의 자전에 의해 수신부의 안테나가 회전체의 자전 궤도를 따라 이동하는 것이다.In addition, the above-mentioned receiving unit further includes a rotating body fixed to the antenna, and provided to be rotatable to the robot cleaner; The rotation of the receiver moves the antenna of the receiver along the rotational trajectory of the rotor by the rotation of the rotor.
또한, 상술한 수신부는, 수신부에 수신되는 신호의 주파수를 검출하는 주파수 검출부와;The receiver may further include a frequency detector for detecting a frequency of a signal received by the receiver;
주파수 검출부에서 검출한 주파수와 스테이션으로부터 발신되는 신호의 주파수의 비교를 통해 적어도 세 개의 발신부가 위치한 방향을 검출하여 그 방향 정보를 발생시키는 방향 검출부를 더 포함한다.The apparatus may further include a direction detector configured to detect a direction in which at least three transmitters are located and to generate direction information by comparing a frequency detected by the frequency detector and a frequency of a signal transmitted from the station.
또한, 상술한 방향 검출부는, 주파수 검출부에 의해 검출되는 주파수에서 도플러 쉬프트 효과가 관측되지 않을 때의 안테나가 지시하는 방향을 적어도 세 개의 발신부가 위치한 방향으로 인정한다.In addition, the direction detector described above recognizes the direction indicated by the antenna when the Doppler shift effect is not observed at the frequency detected by the frequency detector as a direction in which at least three transmitters are located.
또한, 상술한 안테나가 로봇 청소기의 자전 궤도와 회전체의 자전 궤도 가운데 어느 하나를 따라 이동함으로써 도플러 쉬프트 효과의 관측이 이루어질 때, 로봇 청소기의 전면 방향과 적어도 세 개의 발신부가 위치한 방향 사이의 각도 이 다음의 수식으로 표현된다.In addition, when observation of the Doppler shift effect is made by moving the above-described antenna along one of the rotating trajectory of the robot cleaner and the rotating trajectory of the rotating body, the angle between the front direction of the robot cleaner and the direction in which at least three transmitters are located is different. It is expressed by the following formula.
(단, 수식에서 r은 회전체와 로봇 청소기 가운데 어느 하나의 자전 축으로부 터 안테나까지의 거리이고, 은 의 각속도이며, 은 자전 궤도를 따라 이동하는 안테나가 로봇 청소기의 전면 방향에 위치할 때의 신호의 진행 방향과 평행한 방향의 안테나의 선속도)(Where r is the distance from the rotating shaft of either the rotor or the robot cleaner to the antenna, silver Angular velocity of, Is the linear velocity of the antenna in a direction parallel to the direction of signal propagation when the antenna moving along the rotating track is located in the front direction of the robot cleaner.)
또한, 상술한 적어도 세 개의 발신부가 제 1 내지 제 3 발신부로 구성되고; 제 1 발신부와 로봇 청소기, 제 2 발신부 사이의 제 1 각도와, 제 2 발신부와 로봇 청소기, 제 3 발신부 사이의 제 2 각도를 산출하여 제 1 각도와 제 2 각도를 모두 고려하여 로봇 청소기의 현재 위치를 검출한다.In addition, the at least three transmitters described above are configured as first to third transmitters; The first angle between the first transmitter, the robot cleaner, and the second transmitter, and the second angle between the second transmitter, the robot cleaner, and the third transmitter are calculated to consider both the first angle and the second angle. Detect the current position of the robot cleaner.
또한, 상술한 안테나가 두 개 이상일 때 두 개 이상의 안테나가 서로 균등한 간격을 두고 설치된다.In addition, when there are two or more antennas described above, two or more antennas are provided at equal intervals from each other.
또한, 상술한 적어도 세 개의 발신부 가운데 어느 하나는 로봇 청소기의 충전과 이물질 배출을 위한 도킹 스테이션에 설치된다.In addition, any one of the at least three transmitters described above is installed in the docking station for charging and discharging the foreign matter of the robot cleaner.
또한, 상술한 적어도 세 개의 발신부 각각은 미리 설정된 고정된 위치에 설치된다.In addition, each of the at least three transmitters described above is installed at a predetermined fixed position.
상술한 목적의 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템의 제어 방법은. 적어도 세 개의 발신부 각각에서 미리 설정된 고유 주파수의 신호를 발신하고; 로봇 청소기가 적어도 세 개의 발신부로부터 발신되는 신호를 수신부를 통해 수신하며; 수신부에서 도플러 쉬프트 효과가 관측되는지를 판별하고; 도플러 쉬프트 효과의 관측 결과에 근거하여 적어도 세 개의 발신부가 위치하고 있는 방향을 검출한다.The control method of the robot cleaner system according to the present invention for the above object. Transmitting a signal of a preset natural frequency at each of the at least three transmitters; The robot cleaner receives a signal from at least three transmitters through the receiver; Determine whether a Doppler shift effect is observed at the receiver; Based on the observation of the Doppler shift effect, the direction in which at least three transmitters are located is detected.
또한, 상술한 수신부는, 적어도 세 개의 발신부로부터 발신되는 신호를 수신하기 위한 안테나를 더 포함한다.The receiver further includes an antenna for receiving signals transmitted from at least three transmitters.
또한, 상술한 수신부는, 안테나가 고정 설치되고, 로봇 청소기에 자전 가능하도록 마련되는 회전체를 더 포함하고; 수신부의 회전은 회전체의 자전에 의해 수신부의 안테나가 회전체의 자전 궤도를 따라 이동하는 것이다.In addition, the above-mentioned receiving unit further includes a rotating body fixed to the antenna, and provided to be rotatable to the robot cleaner; The rotation of the receiver moves the antenna of the receiver along the rotational trajectory of the rotor by the rotation of the rotor.
또한, 상술한 수신부에 수신되는 신호의 주파수에서 도플러 쉬프트 효과가 관측되지 않을 때의 안테나가 지시하는 방향을 적어도 세 개의 발신부가 위치한 방향으로 인정한다.In addition, the direction indicated by the antenna when the Doppler shift effect is not observed at the frequency of the signal received at the receiver is recognized as the direction in which at least three transmitters are located.
또한, 상술한 안테나가 로봇 청소기의 자전 궤도와 회전체의 자전 궤도 가운데 어느 하나를 따라 이동함으로서 도플러 쉬프트 효과의 관측이 이루어질 때, 로봇 청소기의 전면 방향과 적어도 세 개의 발신부가 위치한 방향 사이의 각도 이 다음의 수식으로 표현된다.In addition, the angle between the front direction of the robot cleaner and the direction in which at least three transmitters are located when the above-described antenna is moved along one of the rotating track of the robot cleaner and the rotating track of the rotating body to observe the Doppler shift effect. This is expressed by the following formula.
(단, 수식에서 r은 회전체와 로봇 청소기 가운데 어느 하나의 자전 축으로부터 안테나까지의 거리이고, 은 의 각속도이며, 은 자전 궤도를 따라 이동하는 안테나가 로봇 청소기의 전면 방향에 위치할 때의 신호의 진행 방향과 평행한 방향의 안테나의 선속도)Where r is the distance from the rotating shaft of either the rotor or the robot cleaner to the antenna, silver Angular velocity of, Is the linear velocity of the antenna in a direction parallel to the direction of signal propagation when the antenna moving along the rotating track is located in the front direction of the robot cleaner.)
또한, 상술한 적어도 세 개의 발신부가 제 1 내지 제 3 발신부로 구성되고; 제 1 발신부와 로봇 청소기, 제 2 발신부 사이의 제 1 각도와, 제 2 발신부와 로봇 청소기, 제 3 발신부 사이의 제 2 각도를 산출하여 제 1 각도와 제 2 각도를 모두 고려하여 로봇 청소기의 현재 위치를 검출한다.In addition, the at least three transmitters described above are configured as first to third transmitters; The first angle between the first transmitter, the robot cleaner, and the second transmitter, and the second angle between the second transmitter, the robot cleaner, and the third transmitter are calculated to consider both the first angle and the second angle. Detect the current position of the robot cleaner.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 시스템을 나타낸 사시도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 로봇 청소기 시스템은 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(102)으로 이루어진다. 로봇 청소기(100)는 실내 공간을 이동하면서 팬의 회전에 의한 흡입력 및/또는 대전 장치에 의한 정전기를 이용하여 바닥에 있는 이물질을 흡입하여 청소하는데, 도킹 스테이션(102)은 이 로봇 청소기(100)의 배터리 충전과 이물질 배출을 위한 것이다.When described with reference to Figures 1 to 7 a preferred embodiment of the present invention made as described above. 1 is a perspective view showing a robot cleaner system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the robot cleaner system consists of a
로봇 본체(104)의 하부에는 로봇 청소기(100)가 이동하도록 전동 바퀴(미도시)가 설치되는데, 이 전동 바퀴는 구동 모터(미도시)에 의해 구동되어 로봇 청소기(100)가 직선 운동 및 회전 운동 자전 운동을 할 수 있도록 한다. 또, 로봇 본체(104)의 외측에는 적외선 센서나 초음파 센서 등과 같은 장애물 감지 센서(106)가 설치되어 이동 중에 장애물을 회피할 수 있도록 한다. 로봇 본체(104)의 측면에는 로봇 청소기(100) 내부에 보관되어 있는 흡입된 이물질을 배출하여 도킹 스테이션(100)으로 옮기기 위한 개구부(108)가 마련된다. 로봇 청소기(100)는 이 개구부(108)를 도킹 스테이션(102)의 흡입 포트(110)에 결합시킨 후 로봇 청소기(100) 내부의 이물질을 도킹 스테이션(102)으로 배출한다.An electric wheel (not shown) is installed below the
도킹 스테이션(102)의 전방에는 로봇 청소기(100)가 도킹되는 것을 안내하는 가이드 부재(112)가 마련된다. 이 가이드 부재(112)에는 로봇 청소기(100)에 마련되는 충전 배터리를 충전시키기 위해 접속 단자(114)가 마련된다.A
로봇 청소기(100)는 청소하고자 하는 구역을 자율적으로 이동하며 자동 청소를 수행하다가 흡입된 이물질의 양이 많아 이를 배출할 필요가 있거나 충전 배터리의 용량이 감소하여 충전 배터리를 충전할 필요가 있을 때, 또는 청소를 완료하였을 때 도킹 스테이션(102)으로 귀환하여 목적하는 작업(이물질 배출이나 배터리 충전, 다음 작업 대기 등)을 수행한다. 도킹 스테이션(102)으로부터 멀리 떨어진 임의의 장소에서 도킹 스테이션(102)으로 귀환하기 위해서는 로봇 청소기(100)가 적어도 도킹 스테이션(102)의 방향 정보는 획득해야만 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 시스템에서는 로봇 청소기(100)가 도킹 스테이션(102)의 방향 정보를 획득하기 위해 도플러 쉬프트 효과(Doppler Shift Effect)가 이용된다. 즉, 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(102) 사이의 신호의 송수신 시 신호의 수신 측에서 관측되는 도플러 쉬프트 효과에 근거하여 송신 측의 방향 정보를 획득하고, 이 방향 정보에 근거하여 로봇 청소기(100)의 이동 방향과 위치를 제어한다.When the robot cleaner 100 autonomously moves the area to be cleaned and performs the automatic cleaning, when the amount of foreign substances sucked up is large and needs to be discharged or the capacity of the rechargeable battery is reduced, the
이를 위해 도 1에 나타낸 로봇 청소기 시스템의 도킹 스테이션(102)에는 미리 정해진 일정한 주파수의 전파를 발신하는 발신부(150)가 마련되고, 로봇 청소기(100)에는 도킹 스테이션(102)의 발신부(150)에서 발신되는 전파를 수신하기 위한 수신부(160)가 마련된다. 물론 전파 대신 음파를 이용할 수도 있다. 로봇 청소기(100)의 수신부(160)에는 모두 네 개의 안테나(160a-160d)가 링 형상의 회전체(160e) 상에 균등한 간격을 두고 설치되며, 회전체(160e)가 미리 정해진 일정한 속도로 자전함에 따라 이 네 개의 안테나(160a-160d) 역시 회전체(160e)의 자전 궤도를 따라 이동하게 된다. 안테나(160a-160d)를 이동시키기 위한 회전체(160e) 역 시 반드시 링 형상일 필요는 없으며, 안테나(160a-160d)를 일정한 자전 궤도를 따라 이동시킬 수 있는 구조라면 다른 어떤 형태라도 좋다. 또한, 회전체(160e)를 이용하지 않고, 대신 로봇 청소기(100) 전체가 자전함으로써 안테나(160a-160d)의 자전 궤도상의 이동이 이루어지도록 할 수도 있다. 도 1에 나타낸 수신부(160)는 안테나(160a-160d)와 회전체(160e) 이외에 주파수 검출부와 방향 검출부를 더 포함하는데, 주파수 검출부와 관측부에 대해서는 도 2의 설명에서 언급하고자 한다.To this end, the
미리 설정된 주파수의 전파를 발신하는 발신부(150)는 도킹 스테이션(102)에만 설치되는 것으로 한정되지는 않으며, 발신부와 기타 주변 회로 등으로 구성되는 다수의 스테이션들이 로봇 청소기(100)의 활동 구역 내에 위치와 수에 상관없이 설치되어 운용될 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 로봇 청소기 시스템의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 미리 설정된 주파수의 전파를 발생시키는 세 개의 발신부(150a-150c)가 로봇 청소기(100)의 활동 구역 내의 정해진 위치에 설치된다. FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the robot cleaner system illustrated in FIG. 1. As shown in FIG. 2, three
이 세 개의 발신부(150a-150c)에는 도 1에 나타낸 것처럼 도킹 스테이션(102)에 설치되는 발신부(150)가 포함될 수도 있다. 본 발명의 실시 예에서 각각의 발신부(150a-150c)는 서로 다른 고유 주파수의 전파(또는 음파)를 발신하며, 로봇 청소기(100)에서는 각 발신부(150a-150c)의 서로 다른 고유 주파수를 통해 각각의 발신부(150a-150c)를 구분한다.The three
로봇 청소기(100)의 제어 계통은 로봇 청소기(100)의 동작 전반을 제어하는 제어부(214)를 중심으로 이루어진다. 제어부(214)의 입력 측에는 주파수 검출 부(204)와 방향 검출부(206), 이동 거리 검출부(208), 배터리 잔량 검출부(212), 장애물 검출부(106), 이물질 수거량 검출부(216) 등이 제어부(214)에 통신 가능하도록 전기적으로 연결된다. 주파수 검출부(204)는 각각의 발신부(150a-150c)로부터 발신되는 고유 주파수의 전파를 수신하여 수신된 전파의 주파수를 검출한다. 로봇 청소기(100)의 안테나(160a-160d)가 일정한 원형 궤도 상을 이동하기 때문에 안테나(160a-160d)에서 실제로 검출되는 전파의 주파수(도플러 주파수)는 안테나(160a-160d)의 위치에 따라 도플러 쉬프트 효과에 의해 발신부(150a-150c)에서 발신된 전파의 주파수(원 주파수)와는 다른 값을 가질 수 있다. 방향 검출부(206)는 주파수 검출부(204)에서 검출한 주파수에 근거하여 각각의 발신부(150a-150c)의 방향(즉 전파 발신 위치의 방향)을 검출하여 각 발신부(150a-150c)에 대응되는 방향 정보를 제어부(214)에 제공한다. 이동 거리 검출부(208)는 로봇 청소기(208)가 이동한 거리를 검출하여 그 정보를 제어부(214)에 제공하는데, 로봇 청소기(100)의 이동 거리는 인코더를 통해 전동 바퀴(218)의 회전량을 검출하여 파악할 수도 있다. 배터리 잔량 검출부(212)는 충전 배터리(210)의 충전 잔량을 검출하여 그 충전 잔량 정보를 제어부(214)에 제공한다. 제어부(214)는, 충전 배터리(210)의 충전 잔량이 적어 충전이 요구된다고 판단되면, 로봇 청소기(100)의 현재 수행중인 작업을 중단하고 도킹 스테이션(102)으로 귀환하여 충전 배터리(210)를 충전하도록 로봇 청소기(100)를 제어한다. 장애물 검출부(106)는 로봇 청소기(100)가 이동하는 동안 전방에 장애물이 존재하는지를 검출하여 장애물 정보를 제어부(214)에 제공한다. 제어부(214)는 이 장애물 정보에 근거하여 로봇 청소기(100)가 장애물을 우회하도록 이동 경로를 변경함으로써 로봇 청소기(100)가 장애물로 인하여 운행을 중단하는 일이 발생하지 않도록 한다. 이물질 수거량 검출부(216)는 로봇 청소기(100) 내에 수거되어 있는 이물질의 양을 검출하여 이물질 수거량 정보를 제어부(214)에 제공한다. 제어부(214)는 이물질 수거량 정보를 통해 현재 로봇 청소기(100) 내에 적재되어 있는 이물질의 양을 확인하고, 현재 적재되어 있는 이물질의 양이 로봇 청소기(100) 자신이 보관할 수 있는 최대 적재량에 도달하면 더 이상의 청소 작업을 중단하고 도킹 스테이션(102)으로 귀환하여 이물질 배출 작업을 실시하도록 로봇 청소기(100)를 제어한다.The control system of the
제어부(214)의 출력 측에는 회전체(160e)와 전동 바퀴(218), 흡진부(220)가 연결된다. 회전체(160e)는 도 1에서 언급한 수신부(160)의 구성 요소 가운데 하나로서, 안테나(160a-160d)를 일정한 자전 궤도 상에서 이동시키기 위한 것이다. 전동 바퀴(218)는 로봇 청소기(100)의 이동을 위한 것으로서, 전진 또는 후진을 위한 구동륜과 방향 전환을 위한 방향 전환륜을 포함한다. 흡진부(220)는 로봇 청소기(100)의 하부를 향하도록 마련되며, 청소하고자 하는 구역의 바닥 면에 있는 이물질을 흡입하여 로봇 청소기(100) 내부의 이물질 적재 공간에 적재되도록 한다.The
구동륜과 방향 전환륜으로 구성되는 전동 바퀴(218)는 로봇 청소기(100)가 정지 상태에서 자전할 수 있도록 해 준다. 따라서 이와 같은 로봇 청소기(100)의 동작 특성을 이용하면 수신부(160)의 회전체(160e)를 이용하지 않고 로봇 청소기(100)를 자전시켜서 안테나(160a-160d)가 로봇 청소기(100)의 자전 궤도상을 이동하도록 할 수도 있다.The
도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템에서 도플러 쉬프트 효과를 이용한 방향 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도플러 쉬프트 효과는 신호원과 수신자 사이에 상대적인 움직임이 존재할 때 수신자 측에서 관측된다. 신호원과 수신자가 서로 가까워질 때 수신자가 수신하는 신호의 주파수는 신호원이 발신하는 신호의 원 주파수보다 상대적으로 증가한다. 반대로 신호원과 수신자가 서로 멀어질 때에는 수신자가 수신하는 신호의 주파수는 신호원이 발신하는 신호의 원 주파수보다 상대적으로 감소한다. 신호원과 수신자 사이에 상대적인 움직임이 존재하지 않으면 신호원에서 발신되는 신호의 주파수와 수신자가 수신하는 신호의 주파수는 동일하여 수신자 측에서 도플러 쉬프트 효과는 관측되지 않는다.3 is a view for explaining the principle of direction detection using the Doppler shift effect in the robot cleaner system according to the present invention. The Doppler shift effect is observed at the receiver side when there is relative movement between the signal source and the receiver. When the source and receiver are close to each other, the frequency of the signal received by the receiver increases relative to the original frequency of the signal from which the source originates. On the contrary, when the signal source and the receiver move away from each other, the frequency of the signal received by the receiver decreases relative to the original frequency of the signal transmitted by the signal source. If there is no relative movement between the signal source and the receiver, the frequency of the signal transmitted from the signal source and the signal received by the receiver are the same, so no Doppler shift effect is observed on the receiver side.
도 3에서, 중점(302)을 갖는 원(304)은 도 1의 안테나(160a-160d)가 화살표(306) 방향을 따라 물리적으로 회전하면서 만들어지는 궤도에 해당되고, 화살표(308)는 발신부(예를 들면 150a)로부터 발신되는 신호(전파)의 진행 방향이다.In FIG. 3, the
네 개의 안테나(160a-160d) 가운데 어느 하나의 안테나(예를 들면 160a)가 a 지점에 위치할 때 안테나(160a)의 순시 성분은 A 화살표 방향으로서, a 지점에서의 안테나(160a)의 속도 성분은 발신부(150a)에서 발신되는 신호(전파)가 진행하는 방향(308)에 직교한다. 따라서 a 지점에서는 도플러 쉬프트 효과가 전혀 관측되지 않는다.When any one of the four
안테나(160a)가 a 지점에 대해 90°인 b 지점에 위치할 때 안테나(160a)는 발신부(150a)로부터 발신되는 신호(전파)의 진행 방향(308)과 동일한 B 화살표 방향으로 이동하면서 발신부(150a)로부터 멀어진다. 따라서 안테나(160a)가 b 지점에 위치할 때 안테나(160a)에 의해 수신되는 신호(전파)에서 주파수의 최대 감소가 발생하는데, 이는 앞서 설명한 도플러 쉬프트 효과에 기인한 것이다.When the
안테나(160a)가 b 지점에 대해 90°인 c 지점에 위치할 때 안테나(160a)는 C 화살표 방향의 속도 성분을 갖는다. 안테나(160a)가 a 지점에 위치할 때와 마찬가지로, c 지점에 위치할 때의 안테나(160a)의 속도 성분은 발신부(150a)에서 발신되는 신호(전파)의 진행 방향(308)과 직각을 이루게 된다. 따라서 안테나(160a)가 c 지점에 위치할 때에도 a 지점의 경우와 마찬가지로 도플러 쉬프트 효과는 관측되지 않는다.
안테나(160a)가 d 지점에 위치할 때, 안테나(160a)는 발신부(150) 쪽으로 향하는 D 화살표 방향의 속도 성분을 갖는다. 따라서 안테나(160a)에 수신되는 신호(전파)에서 주파수의 최대 증가가 발생하는데, 이 역시 앞서 설명한 도플러 쉬프트 효과에 기인한 것이다.When the
물론 안테나(160a-160d)가 회전하는 궤도 상의 a, b, c, d 지점 이외의 다른 위치에서도 도플러 쉬프트 효과가 관측되겠지만, 특별히, 앞서 설명한 b 위치와 d 위치에서 각각 주파수의 최대 감소와 최대 증가가 관측되고, a 위치 및 c 위치에서 주파수의 증가 또는 감소는 전혀 관측되지 않는다.Of course, the Doppler shift effect will also be observed at locations other than points a, b, c, and d on the trajectory in which the
도 4는 하나의 회전하는 안테나에 있어서 시간에 대한 주파수의 변화를 나타낸 그래프로서, 이 그래프를 통해 회전하는 안테나의 각 위치에 대응되는 주파수 값을 알 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 네 개의 안테나(160a-160) 가운데 어느 하나의 안테나가 b 지점에 위치할 때 수신 주파수가 최소로 되고, d 지점에 위 치할 때 수신 주파수가 최대로 된다. 즉, a 지점에서의 기준 위치에 대한 안테나(160a-160d)의 회전 각도를 확인함으로써 발신부(예를 들면 150a)로부터 발신되는 신호(전파)의 진행 방향을 판별할 수 있으므로 안테나(160a-160d)에 대한 발신부(150a)의 방향도 판별할 수 있다.FIG. 4 is a graph illustrating a change in frequency with respect to time in one rotating antenna. The graph shows a frequency value corresponding to each position of the rotating antenna. As shown in FIG. 4, when one of the four
도 4에 나타낸 것과 같은 그래프를 얻기 위해서는 네 개의 안테나(160a-160d) 각각으로부터의 신호 정보를 모두 종합하면 된다. 즉, 하나의 안테나만을 회전시켜서 도플러 쉬프트 효과를 관측하게 되면 안테나가 회전 궤도 상을 완전히 일주해야만 도 4와 같은 그래프를 얻을 수 있지만, 도 1에 나타낸 것과 같이 네 개의 안테나(160a-160d)를 회전체(160e) 상에 등 간격으로 설치하여 회전체(160e)를 회전시키면 회전체(160e)의 1/4 회전만으로도 도 4와 같은 그래프를 얻을 수 있다. In order to obtain a graph as shown in FIG. 4, signal information from each of the four
또 다른 관점에서 볼 때, 도 1에 나타낸 것과 같은 수신부(160)의 회전체(160e)를 1회전시키면 도 3에 a, b, c, d로 구분된 각 구간 별 관측이 4회에 걸쳐 반복 실시될 수 있어서 보다 정확한 도플러 쉬프트 효과의 관측이 이루어질 수 있다. 결과적으로, 안테나의 수가 증가할수록 도플러 쉬프트 효과의 관측 시간이 단축되고, 또 더욱 정확한 도플러 쉬프트 효과의 관측이 가능하다.From another point of view, one rotation of the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기가 정지 상태일 때 도플러 쉬프트 효과의 관측을 통한 방향 검출을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서, x축은 발신부(예를 들면 150a)로부터 발신되는 전파(502)의 진행 방향과 평행하며, 로봇 청소기(100)는 정지한 상태에서 수신부(160)의 회전체(160e)가 자전함에 따라 네 개의 안테나(160a-160d) 역시 화살표(504) 방향으로 이동한다. 이 때 이동하는 네 개의 안테나(160a-160d) 가운데 적어도 어느 하나의 안테나(예를 들면, 160a)는 x축 상의 a 지점을 지나 a' 지점에 도달하게 된다. 도 5의 a 지점은 도 3의 a 지점과 마찬가지로 도플러 쉬프트 효과가 전혀 관측되지 않는 지점이며, a' 지점은 안테나(160a)의 Δd 만큼의 변위에 의해 도플러 쉬프트 효과(주파수 감소)가 관측되는 위치이다. 따라서 a' 위치가 로봇 청소기(100)의 전면일 때 a 지점과 a' 지점 사의 각도 θ1을 알면 로봇 청소기(100)의 진행 방향을 -만큼 보정하여 전진함으로써 로봇 청소기(100)가 x축 방향 즉 발신부(150a)를 향해 이동하도록 할 수 있다. 5 is a view for explaining the direction detection through observation of the Doppler shift effect when the robot cleaner according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, the x-axis is parallel to the traveling direction of the
도 5에서 a 지점과 a' 지점 사이의 각도 은 다음의 식 1과 같이 나타낼 수 있다.Angle between point a and point a 'in FIG. Can be expressed as in Equation 1 below.
(식 1) (Equation 1)
식 1에서, 는 a 지점에서 a' 지점으로 이동하는 안테나(160a)의 x 방향의 선속도이고, 는 a 지점에서 a' 지점으로 이동하는 안테나(160a)의 각속도이며, r은 회전체(160e)의 자전 축(506)에서 안테나(160a)까지의 거리이다. 안테나(160a)는 일정한 자전 궤도를 따라 이동하기 때문에 수신부(160)의 제품 규격을 통해 각속도 과 거리 r을 모두 알 수 있다.In Equation 1, is the linear velocity in the x direction of the
또한 선속도 은 다음의 식 (2)를 통해 알 수 있다.Also linear speed Is given by the following equation (2).
(식 2) (Equation 2)
위의 식 2에서, f는 신호원으로부터 발신되는 신호의 원 주파수이고, f'은 수신자가 수신한 주파수(도플러 주파수)이며, 는 매질에서의 신호의 진행 속도이고, 는 수신자의 속도이며, ±는 신호원과 수신자가 서로 가까워질 때(+)와 서로 멀어질 때(-)를 의미한다. 도 5에 나타낸 실시 예에서, 는 공기 중에서의 전파의 진행 속도이고, 는 안테나(160a-160d)의 회전 속도에 해당된다. 다만 도플러 쉬프트 효과는 신호원과 수신자 사이의 상대적인 속도 즉, 도 5의 x 축 방향의 속도 성분에만 영향을 받으므로 식 2의 (수신자의 속도)는 곧 식 1의 (안테나의 x축 방향 속도)과 같다고 할 수 있다. 결국 식 2에서 f와 f', 의 값을 알고 있으므로 이를 통해 (=)의 값을 알 수 있다. 이와 같은 조건들을 식 1에 대입하면 각도 의 크기를 알 수 있다.In Equation 2 above, f is the original frequency of the signal originating from the signal source, f 'is the frequency (Doppler frequency) received by the receiver, Is the speed of propagation of the signal in the medium, Is the speed of the receiver, ± means the signal source and receiver are closer (+) and farther (-). In the embodiment shown in FIG. 5, Is the speed of propagation in air, Corresponds to the rotation speed of the antenna (160a-160d). However, the Doppler shift effect is only affected by the relative velocity between the signal source and the receiver, that is, the velocity component in the x-axis direction of FIG. (Receiver's speed) soon coming out of equation 1 It can be said to be equal to (antenna's x axis speed). Eventually f and f 'in equation 2, Since we know the value of (= You can see the value of). Substituting these conditions into Eq. 1 You can see the size.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 시스템에서 도플러 쉬프트 효과의 관측을 통한 위치 검출을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 로봇 청소기(100)가 활동하는 구역(600) 내의 미리 정해진 위치에 세 개의 발신부(150a-150c)가 설치되고, 각각의 발신부(150a-150c)는 서로 다른 고유 주파수의 전파를 발신한다. 로봇 청소기(100)는 수신부(160)의 안테나(160a-160d)의 회전을 통해 각각의 발신부(150a-150c)에서 발신되는 고유 주파수의 전파를 수신하고, 수신된 전파의 도플러 쉬프트 효과를 관측함으로써 로봇 청소기(100) 자신의 현재 위치에 대한 각 발신부(150a-150c)의 설치 방향을 파악하고, 이로부터 각도와 의 크기를 검출한다.6 is a view for explaining the position detection through observation of the Doppler shift effect in the robot cleaner system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, three
즉, 도 6에 나타낸 안테나(예를 들면 160a)의 세 지점(a1, a2, a3)은 세 개의 발신부(150a-150c) 각각으로부터 발신되는 전파의 도플러 쉬프트 효과가 관측되지 않는 도 3의 a 지점에 해당되는 위치들이다. 결국 안테나(160a)가 a1 지점에 위치할 때 발신부(150a)로부터 발신되어 안테나(160a)에 수신되는 전파의 도플러 쉬프트 효과는 0이어서 발신부(150a)의 방향을 알 수 있다. 같은 원리를 이용하여 안테나(160a)가 a2 지점에 위치할 때 또 다른 발신부(150b)의 방향을 알 수 있고, 안테나(160a)가 a3 지점에 위치할 때 나머지 발신부(150c)의 방향을 알 수 있다. 세 개의 발신부(150a-150c)의 방향 정보가 구해지면 이로부터 각도 와 의 크기를 구할 수 있으며, 이와 같이 각 발신부(150a-150c)의 방향을 파악하기 위해 상술한 식 1 및 식 2가 이용될 수 있다.That is, the three points a1, a2, and a3 of the antenna (for example, 160a) shown in FIG. 6 have a Doppler shift effect of the radio waves transmitted from each of the three
이처럼 세 개의 발신부(150a-150c)를 설치하고, 이 세 개의 발신부(150a-150c)로부터 발신되는 전파를 수신할 때 관측되는 도플러 쉬프트 효과를 이용하여 로봇 청소기(100)에 대한 각 발신부(150a-150c)의 방향을 알면 로봇 청소기(100)의 현재 위치를 알 수 있다. 즉, 두 개의 발신부(예를 들면 150a와 150b)만을 이용하면 각도 를 구할 수 있으나, 두 개의 발신부(150a, 150b)와 로봇 청소기(100) 사이에 각도 가 형성되는 위치는 구역(600) 내에서 일정한 곡선을 따라 수없이 많이 존재하기 때문에 하나의 각도만으로는 로봇 청소기(100)의 정확한 위치를 알 수 없다. 따라서 하나의 발신기(150c)를 더 추가하여 또 다른 각도 를 구하면, 이와 같이 구해진 각도 와 를 모두 고려하면 각도 를 만족하는 곡선과 각도 를 만족하는 곡선의 단일의 교점이 구해지며, 이 단일의 교점이 곧 로봇 청소기(100)의 현재 위치가 된다. 결론적으로, 서로 다른 위치에 설치되는 적어도 세 개의 발신부(150a-150c)를 이용하면 로봇 청소기(100)의 현재 위치를 정확히 알 수 있다.As such, three
이와 같이 로봇 청소기(100)의 현재 위치를 알면, 로봇 청소기(100)를 이동시키고자 하는 목적지의 좌표를 로봇 청소기(100)에 제공함으로써 로봇 청소기(100)로 하여금 해당 좌표의 위치로 이동하도록 할 수 있다. 이를 위해서는 로봇 청소기(100)의 제어부(214)가 구역(600) 내의 각 위치 별 좌표 정보를 제공하는 룩 업 테이블을 갖추는 것이 바람직하다.As such, when the current position of the
구역(600) 내의 임의의 위치의 좌표를 구하는 것은, 로봇 청소기(100)가 구역(600) 전체를 고르게 이동하면서 위치에 따라 변화하는 각도 와 에 대응되는 좌표 값을 설정해 둠으로써 구현 가능하다. 이후 임의의 좌표가 설정되어 로봇 청소기(100)가 해당 좌표의 위치로 이동해야 하는 경우에는, 해당 좌표에 대응되는 각도 와 를 만족하는 위치로 로봇 청소기(100)가 이동하면 된다.Obtaining the coordinates of an arbitrary position in the
도 6에서, 세 개의 발신부(150a-150c) 각각에서 발신되는 전파의 서로 다른 주파수를 결정함에 있어서, 로봇 청소기(100)에 설치되는 수신부(160)의 회전체(160e)의 회전 속도를 고려할 필요가 있다. 로봇 청소기(100)는 수신부(160)를 통해 수신되는 전파의 주파수를 통해 세 개의 발신부(150a-150e) 각각의 방향을 구분하기 때문에, 실제로 수신부(160)의 안테나(160a-160d)에서 관측되는 주파수의 최대 증가 값과 최대 감소 값의 사이의 대역이 각 발신부(150a-150c)의 전파별로 서로 중복되지 않도록 해야만 로봇 청소기(100)의 수신부(160)에서 각 발신부(150a-150c) 고유의 주파수를 구분하여 각 발신부(150a-150c)의 방향을 파악할 수 있다.In FIG. 6, in determining different frequencies of radio waves transmitted from each of the three
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도로서, 로봇 청소기(100)가 현재 위치에서 다른 위치로 이동해야 하는 경우 로봇 청소기(100)의 현재 위치 정보를 획득하고, 이에 근거하여 목적지로 이동하도록 제어하는 방법을 나타낸 것이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 청소하고자 하는 구역을 자율적으로 이동하거나 어느 임의의 위치에서 대기 중인 동안 세 개의 발신부(150a-150c)로부터 발신되는 서로 다른 고유 주파수의 전파를 수신한다(702). 이때 로봇 청소기(100)는 자신의 현재 위치를 파악하기 위해 수신부(160)의 안테나(160a-160d)를 회전시켜서 수신되는 서로 다른 전파 각각에 대한 도플러 쉬프트 효과를 관측한다(704). 로봇 청소기(100)는 수신부(160)에 의해 관측되는 도플러 쉬프트 효과(주파수의 변화)를 상술한 식 1, 2에 대입하여 각 발신부(150a-150c)의 방향을 검출한다(706). 로봇 청소기(100)는 이 발신부(150a-150c) 의 방향 정보로부터 도 6에 나타낸 것과 같은 각도 와 를 획득하고(708), 각도 와 를 이용하여 로봇 청소기(100) 자신의 현재 위치를 파악한다(710). 7 is a flowchart illustrating a control method of a robot cleaner system according to an exemplary embodiment of the present invention. Based on this, a method of controlling to move to a destination is illustrated. As shown in FIG. 7, the
만약 로봇 청소기(100)가 구역(600) 내의 어느 위치로 이동해야 하는 경우, 로봇 청소기(100)는 자신의 현재 위치 정보와 목적지 좌표에 근거하여 목적지로 이동한다(712).If the
로봇 청소기(100)는 목적지로 이동하는 동안 진행하고자 하는 경로 상에 장애물이 존재하는지를 확인한다(714). 만약 진행하고자 하는 경로 상에 장애물이 존재하는 것으로 확인되면(714의 ‘예’) 장애물 회피 운전을 수행한다(716). 또한, 장애물 회피 운전 과정에서 목적지로 향하는 방향 정보를 잃어버릴 수 있으므로, 블록 712로 복귀하여 목적지 좌표에 근거한 새로운 이동 방향을 설정한다. 만약 진행하고자 하는 경로 상에 장애물이 존재하지 않으면(714의 ‘아니오’) 현재의 방향 정보에 따라 목적지까지 이동하고, 목적지에 도착하면 이동을 종료한다(718). The
목적지에 도착한 이후에는 이동 목적에 따라 이물질 배출이나 배터리 충전, 자동 청소, 대기 모드 등을 수행한다.Once you arrive at your destination, you will be able to discharge debris, charge the battery, automate cleaning, and standby mode, depending on your purpose.
본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템 및 그 제어 방법은, 생산 비용을 낮추고 감지 거리를 향상시키며, 보다 정확한 로봇 청소기의 이동 및 위치 제어가 가능하도록 한다.The robot cleaner system and its control method according to the present invention can lower the production cost, improve the sensing distance, and enable more accurate movement and position control of the robot cleaner.
Claims (16)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060058980A KR20080001001A (en) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Robot cleaner system and method of controlling the same |
US11/790,896 US20080004751A1 (en) | 2006-06-28 | 2007-04-27 | Robot cleaner system and method of controlling the same |
EP07107487A EP1873605A1 (en) | 2006-06-28 | 2007-05-04 | Robot cleaner system and method of controlling the same |
CNA2007101045211A CN101095606A (en) | 2006-06-28 | 2007-05-25 | Robot cleaner system and method of controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060058980A KR20080001001A (en) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Robot cleaner system and method of controlling the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080001001A true KR20080001001A (en) | 2008-01-03 |
Family
ID=39009858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060058980A KR20080001001A (en) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Robot cleaner system and method of controlling the same |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080001001A (en) |
CN (1) | CN101095606A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100977246B1 (en) * | 2007-02-23 | 2010-08-20 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for estmating positon using forward link angle of arrival |
KR20150021486A (en) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | (주)파워보이스 | Device and method for tracking location of sound source |
KR20180040211A (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-20 | 삼성전자주식회사 | Clensing robot and controlling method of the same |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101554306B (en) * | 2008-04-11 | 2012-06-27 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | Active-drive type vacuum cleaner |
KR101395888B1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-05-27 | 엘지전자 주식회사 | Robot cleaner and operating method |
DE102014212408A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Autonomous working device |
JP7149502B2 (en) * | 2018-03-29 | 2022-10-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | AUTONOMOUS MOBILE VACUUM CLEANER, CLEANING METHOD USING AUTONOMOUS MOBILE VACUUM CLEANER, AND PROGRAM FOR AUTONOMOUS MOBILE VACUUM CLEANER |
CN108523771A (en) * | 2018-03-30 | 2018-09-14 | 上海与德通讯技术有限公司 | The cleaning method and a kind of robot on intelligentized Furniture bottom ground |
US11627854B2 (en) * | 2018-10-22 | 2023-04-18 | Sharkninja Operating Llc | Docking station for robotic cleaner |
CN109581292B (en) * | 2018-10-31 | 2021-03-05 | 北京洪泰同创信息技术有限公司 | Orientation measuring method and device for intelligent furniture |
KR102234641B1 (en) * | 2019-01-17 | 2021-03-31 | 엘지전자 주식회사 | Moving robot and Controlling method for the same |
-
2006
- 2006-06-28 KR KR1020060058980A patent/KR20080001001A/en not_active Application Discontinuation
-
2007
- 2007-05-25 CN CNA2007101045211A patent/CN101095606A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100977246B1 (en) * | 2007-02-23 | 2010-08-20 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for estmating positon using forward link angle of arrival |
KR20150021486A (en) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | (주)파워보이스 | Device and method for tracking location of sound source |
KR20180040211A (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-20 | 삼성전자주식회사 | Clensing robot and controlling method of the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101095606A (en) | 2008-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20080001001A (en) | Robot cleaner system and method of controlling the same | |
US20080004751A1 (en) | Robot cleaner system and method of controlling the same | |
CN110621209B (en) | Cleaner and control method thereof | |
KR101055124B1 (en) | Robot cleaner system and robot cleaner control method | |
KR100468107B1 (en) | Robot cleaner system having external charging apparatus and method for docking with the same apparatus | |
TWI603699B (en) | Mobile robot and control method thereof | |
KR100420171B1 (en) | Robot cleaner and system therewith and method of driving thereof | |
US9931008B2 (en) | Cleaning robot and control method thereof | |
EP2325714B1 (en) | Control method of performing rotational traveling of robot cleaner | |
KR101666902B1 (en) | Controlling Method of Cleaner | |
JP2002355204A (en) | Traveling vacuum cleaner | |
KR20210113986A (en) | mobile robot | |
KR20160097051A (en) | Apparatus for returning of robot and returning method thereof | |
US10542858B2 (en) | Self-propelled electronic device and travel method for self-propelled electronic device | |
KR20190053558A (en) | Robot cleaner and controlling method thereof | |
KR101620449B1 (en) | Robot cleaner and method for controlling the same | |
KR20190134870A (en) | Cleaner and controlling method thereof | |
KR101442110B1 (en) | Robot system and operating method thereof | |
JP3301089B2 (en) | Mobile work robot | |
KR20070012119A (en) | Automatic returning system to charging station for moving robot and method thereof | |
KR20080001003A (en) | Robot cleaner system and method of controlling the same | |
KR100899409B1 (en) | Robot cleaner apparatus and method for controling process | |
KR20080001002A (en) | Robot cleaner system and method of controlling the same | |
KR20110090307A (en) | Automatic cleaning system and method for controlling automatic cleaning system | |
KR100437157B1 (en) | Robot cleaner and system and method of rejoining the same with external charging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |