KR20180064966A - Apparatus for controlling cleaning function and robotic cleaner with the apparatus - Google Patents

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KR20180064966A
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이재영
권지욱
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for controlling a cleaning function, and a cleaning robot comprising the same. The present invention obtains information related to each point of an indoor space as three dimensional information to determine a state of a bottom surface, and controls the cleaning function with respect to the indoor space based on the state of the bottom surface. The apparatus for controlling a cleaning function according to the present invention comprises: an indoor information obtaining portion for obtaining information related to each point of the indoor space as three dimensional information; a bottom surface state determination portion for determining the state of the bottom surface based on the information related to first points related to the bottom surface of the indoor space; and a cleaning function control portion for controlling the cleaning function with respect to the indoor space based on the state of the bottom surface.

Description

청소 기능 제어 장치 및 이를 구비하는 청소 로봇 {Apparatus for controlling cleaning function and robotic cleaner with the apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cleaning function control apparatus,

본 발명은 청소 기능을 제어하는 장치와 이 장치를 구비하는 청소 로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 바닥면의 상태를 결정하여 청소 기능을 제어하는 장치와 이 장치를 이용하여 청소 기능을 수행하는 청소 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling a cleaning function and a cleaning robot provided with the apparatus. More particularly, the present invention relates to a device for controlling a cleaning function by determining a state of a bottom surface, and a cleaning robot for performing a cleaning function using the device.

청소 로봇은 비전 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등 다양한 센서들을 이용하여 주변 환경을 인지하고 장애물과의 충돌 없이 이동하면서 청소 기능을 수행한다.The cleaning robot uses various sensors such as a vision sensor, an infrared sensor, and an ultrasonic sensor to perceive the surrounding environment and perform a cleaning function while moving without collision with an obstacle.

그런데 청소 로봇은 이러한 센서들에 의해 획득된 정보들을 융합하더라도 융단(carpet) 등 바닥의 재질을 구분하거나 벽(wall)을 감지하는 것이 가능할 뿐이며, 경사도와 같이 바닥의 높낮이 상태를 구분하거나 옷, 동물의 배설물, 문턱 등 낮은 장애물을 감지하는 것은 불가능한 문제점이 있다.However, even if the cleaning robot fuses information obtained by such sensors, it is possible to distinguish the material of the floor such as a carpet or to detect a wall, and it is also possible to classify the height of the floor such as an inclination, There is a problem that it is impossible to detect low obstacles such as excrement, threshold, etc.

한국공개특허 제2011-0010380호 (공개일 : 2011.02.01.)Korea Patent Publication No. 2011-0010380 (published on February 21, 2011).

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득하여 바닥면의 상태를 결정하고, 이 바닥면의 상태를 기초로 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 청소 기능 제어 장치 및 이를 구비하는 청소 로봇을 제안하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a floor cleaner, And a cleaning robot provided with the cleaning function control device.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득하는 실내 정보 획득부; 상기 실내의 바닥면과 관련된 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 바닥면의 상태를 결정하는 바닥면 상태 결정부; 및 상기 바닥면의 상태를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 청소 기능 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치를 제안한다.The present invention is conceived to achieve the above-mentioned object, and it is an object of the present invention to provide an indoor information acquiring unit for acquiring information about each point in a room as three-dimensional information. A floor condition determining unit for determining a condition of the floor based on information about first points related to the floor of the room; And a cleaning function controller for controlling the cleaning function for the room based on the state of the floor surface.

바람직하게는, 상기 실내 정보 획득부는 라이다(LiDAR) 센서, TOF(Time Of Flight) 센서 및 회전 가능한 레이저 거리 측정기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득한다.Preferably, the indoor information obtaining unit obtains information on each point of the room as three-dimensional information using at least one of a LiDAR sensor, a TOF (Time Of Flight) sensor, and a rotatable laser range finder .

바람직하게는, 상기 바닥면 상태 결정부는 상기 제1 지점들에 대한 정보를 취합하여 상기 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 생성하며, 상기 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 기초로 상기 바닥면의 상태를 결정한다.Preferably, the floor condition determining unit is configured to collect information on the first points to generate information related to a change in the height of the floor surface, and based on information related to a change in the height of the floor surface, State.

바람직하게는, 상기 바닥면 상태 결정부는 상기 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 기초로 문턱, 경사로 및 절벽 중 어느 하나로 상기 바닥면의 상태를 결정한다.Preferably, the bottom condition determiner determines the condition of the bottom surface by any one of a threshold, a ramp, and a cliff based on information related to a change in the height of the bottom surface.

바람직하게는, 상기 청소 기능 제어 장치는 상기 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 바닥면의 재질을 결정하는 바닥면 재질 결정부를 더 포함하며, 상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 바닥면의 재질을 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어한다.Preferably, the cleaning function control device further includes a bottom surface material determination unit for determining the material of the bottom surface based on the information about the first points, and the cleaning function controller controls the state of the bottom surface, And controls the cleaning function for the room based on the material of the floor surface.

바람직하게는, 상기 청소 기능 제어 장치는 상기 제1 지점들에 대한 정보 또는/및 상기 실내의 공간과 관련된 제2 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 실내에 위치하는 장애물을 검출하는 장애물 검출부를 더 포함하며, 상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 장애물에 대한 정보를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어한다.Preferably, the cleaning function control device further includes an obstacle detection unit for detecting an obstacle located in the room based on information on the first points or / and information on second points related to the space in the room And the cleaning function control unit controls the cleaning function for the room based on the state of the floor surface and the information about the obstacle.

바람직하게는, 상기 실내 정보 획득부는 로우 빔(low beam)과 관련된 적어도 하나의 채널 신호를 이용하여 상기 제1 지점들에 대한 정보를 획득하며, 하이 빔(high beam)과 관련된 적어도 하나의 채널 신호를 이용하여 상기 제2 지점들에 대한 정보를 획득한다.Preferably, the indoor information obtaining unit obtains information on the first points using at least one channel signal associated with a low beam, and generates at least one channel signal related to a high beam, To obtain information on the second points.

바람직하게는, 상기 청소 기능 제어 장치는 서로 다른 지점들에서 얻은 장애물까지의 거리들을 기초로 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립(slip) 여부를 판단하는 슬립 판단부를 더 포함하며, 상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어한다.Preferably, the cleaning function control device further includes a slip determination unit for determining whether the device performing the cleaning function slips based on distances to obstacles obtained at different points, Controls the cleaning function for the room based on the state of the bottom surface and the slip state of the device performing the cleaning function.

바람직하게는, 상기 슬립 판단부는 상기 서로 다른 지점들 중 어느 하나인 제3 지점에서 상기 장애물까지의 거리들을 기초로 상기 장애물의 배치 형태를 추정하고, 상기 서로 다른 지점들 중 다른 하나인 제4 지점에서 상기 장애물까지의 거리들을 기초로 상기 장애물의 배치 형태를 추정하며, 상기 제3 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태와 상기 제4 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태를 매칭시켜 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 판단한다.Preferably, the sleep determination unit estimates the arrangement form of the obstacle based on distances from the third point, which is any one of the different points, to the obstacle, and determines the fourth point, which is the other one of the different points, Estimating an arrangement form of the obstacle based on distances from the obstacle to the obstacle, matching the arrangement form of the obstacle estimated at the third point and the arrangement form of the obstacle estimated at the fourth point, It is determined whether or not the executing device is to be slipped.

바람직하게는, 상기 슬립 판단부는 상기 제3 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태와 상기 제4 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태를 매칭시킬 때 상기 제3 지점 또는 상기 제4 지점을 기준으로 미리 정해진 범위 이내에 위치하는 파티클들(particles)을 이용한다.Preferably, the sleep determination unit may determine whether the obstacle is estimated based on the third point or the fourth point when matching the arrangement form of the obstacle estimated at the third point and the arrangement form of the obstacle estimated at the fourth point, And uses particles located within a predetermined range.

바람직하게는, 상기 슬립 판단부는 상기 파티클들 중에서 상기 제3 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태와 상기 제4 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태를 매칭시키는 데에 기여한 파티클이 가진 정보를 기초로 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 판단한다.Advantageously, the slip determination unit determines, based on the information of the particles contributing to matching the arrangement form of the obstacle estimated at the third point and the arrangement form of the obstacle estimated at the fourth point among the particles It is determined whether or not the device performing the cleaning function is in a sleep state.

바람직하게는, 상기 청소 기능 제어 장치는 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 흡입구에 부착된 유량 센서를 이용하여 이물질의 유입량을 검출하는 이물질 유입량 검출부를 더 포함하며, 상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 이물질의 유입량을 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어한다.Preferably, the cleaning function control device further includes a foreign matter inflow amount detecting unit that detects an inflow amount of foreign matter using a flow rate sensor attached to an intake port of the apparatus performing the cleaning function, And controls the cleaning function for the inside of the room based on the inflow amount of the foreign matter.

바람직하게는, 상기 청소 기능 제어 장치는 회전 가능한 센서를 이용하여 후진 기능을 수행하는 후진 기능 수행부를 더 포함하며, 상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 후진 기능을 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어한다.Preferably, the cleaning function control device further includes a backward function performing unit performing a backward function using a rotatable sensor, and the cleaning function control unit controls the backward function based on the state of the bottom surface and the backward function, Control the cleaning function.

또한 본 발명은 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득하는 실내 정보 획득부; 상기 실내의 바닥면과 관련된 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 바닥면의 상태를 결정하는 바닥면 상태 결정부; 상기 바닥면의 상태를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 청소 기능 제어부; 및 상기 실내에 대한 청소 기능을 수행하는 청소 기능 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇을 제안한다.The present invention also relates to a room information acquiring unit for acquiring information about each point in a room as three-dimensional information; A floor condition determining unit for determining a condition of the floor based on information about first points related to the floor of the room; A cleaning function control unit for controlling the cleaning function for the room based on the state of the floor; And a cleaning function performing unit for performing a cleaning function for the inside of the room.

본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음 효과들을 얻을 수 있다.The present invention can achieve the following effects through the configurations for achieving the above object.

첫째, 바닥면의 상태를 정확하게 검출할 수 있으며, 바닥면에 산재해 있는 낮은 장애물도 감지하는 것이 가능해진다.First, it is possible to accurately detect the condition of the floor surface and to detect low obstacles scattered on the floor surface.

둘째, 청소 로봇의 슬립(slip)을 정확하게 검출할 수 있다.Second, the slip of the cleaning robot can be accurately detected.

셋째, 청소 및 커버리지 성능을 향상시킬 수 있다.Third, cleaning and coverage performance can be improved.

도 1은 바닥면의 상태에 따라 서로 다른 형태로 획득되는 포인트 클라우드 정보를 보여주는 개념도이다.
도 2는 TOF 센서의 작동 원리를 보여주는 예시도이다.
도 3은 낮은 장애물과 관련된 포인트 클라우드 정보를 보여주는 개념도이다.
도 4는 청소 로봇의 슬립 상황(slip situation)을 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 서로 다른 두 지점에서 획득된 청소 로봇(100)으로부터 장애물들(210, 220)까지의 거리 정보를 보여주는 참고도이다.
도 6 및 도 7은 서로 다른 두 지점에서 획득된 장애물 정보들을 매칭시키는 방법을 설명하기 위한 참고도들이다.
도 8 내지 도 10은 청소 로봇에 추가될 수 있는 기능들을 설명하기 위한 참고도들이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 청소 기능 제어 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 12는 도 11에 도시된 청소 기능 제어 장치의 내부에 추가될 수 있는 구성들을 나열한 블록도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 청소 로봇의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a conceptual diagram showing point cloud information obtained in different forms according to a state of a floor surface.
2 is an exemplary view showing the operation principle of the TOF sensor.
3 is a conceptual diagram showing point cloud information associated with a low obstacle.
4 is a reference diagram for explaining a method of detecting a slip situation of the cleaning robot.
5 is a reference view showing distance information from the cleaning robot 100 to the obstacles 210 and 220 obtained at two different points.
6 and 7 are reference views for explaining a method of matching obstacle information obtained at two different points.
8 to 10 are reference views for explaining functions that can be added to the cleaning robot.
FIG. 11 is a block diagram schematically showing an internal configuration of a cleaning function control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating configurations that can be added to the inside of the cleaning function control apparatus shown in FIG.
FIG. 13 is a block diagram schematically illustrating an internal structure of a cleaning robot according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

이하 본 발명에서는 포인트 클라우드(Point cloud)를 기반으로 바닥면의 상태, 특히 바닥면의 높낮이 상태를 측정하거나 낮은 장애물을 감지하는 알고리즘이 적용된 청소 로봇에 대하여 설명한다.Hereinafter, a cleaning robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to a point cloud, which is used to measure a floor condition, in particular, a height of a floor surface or an algorithm for detecting a low obstacle.

도 1은 바닥면의 상태에 따라 서로 다른 형태로 획득되는 포인트 클라우드 정보를 보여주는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing point cloud information obtained in different forms according to a state of a floor surface.

청소 로봇(100)은 라이다(LiDAR) 센서, TOF(Time Of Flight) 센서 등 오브젝트의 3차원 정보를 획득할 수 있는 센서를 이용하여 주변 환경에 대한 정보를 3차원 정보로 획득할 수 있다. 바닥면의 각 지점을 포인트(point; 110)로 정의하면, 청소 로봇(100)은 라이다 센서, TOF 센서 등을 이용하여 각 포인트(110)에 대한 정보를 3차원 정보로 획득할 수 있다.The cleaning robot 100 can acquire information about the surrounding environment as three-dimensional information by using a sensor capable of acquiring three-dimensional information of an object such as a LiDAR sensor and a TOF (Time Of Flight) sensor. When each point on the floor surface is defined as a point 110, the cleaning robot 100 can acquire information about each point 110 as three-dimensional information using a Lada sensor, a TOF sensor, or the like.

각 포인트(110)에 대한 정보가 3차원 정보로 획득되면, 이러한 포인트(110)들의 집합인 포인트 클라우드(point cloud)에 대한 정보를 통해 바닥면의 상태, 예컨대 바닥면의 높낮이를 구별하는 것이 가능해진다. 본 발명에서 청소 로봇(100)은 바닥면에 대한 포인트 클라우드의 정보를 기초로 바닥면의 상태, 예컨대 바닥면의 높낮이 상태를 측정한다.When the information about each point 110 is obtained as three-dimensional information, it is possible to distinguish the state of the floor surface, for example, the height of the floor surface, from the information about the point cloud, which is a set of these points 110 It becomes. In the present invention, the cleaning robot 100 measures the state of the floor surface, for example, the height of the floor surface, based on the information of the point cloud with respect to the floor surface.

일반 가정의 집안 환경에서 바닥면에 높낮이가 형성된 부분은 도 1의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 문턱, 경사로, 절벽 등이다. 도 1의 (a)가 문턱에 대한 예시이고, 도 1의 (b)가 경사로에 대한 예시이며, 도 1의 (c)가 절벽에 대한 예시이다.As shown in FIGS. 1A to 1C, a height, a slope, a cliff, and the like are formed on the floor surface in the home environment of a typical home. Fig. 1 (a) is an example of a threshold, Fig. 1 (b) is an example of a ramp, and Fig. 1 (c) is an example of a cliff.

청소 로봇(100)의 안전한 주행과 청소 성능의 향상을 위해서는 청소 로봇(100)이 바닥면에 높낮이가 형성된 부분을 구별할 수 있어야 한다. 그런데 현재 상용화된 로봇들을 살펴보면 바닥면의 높낮이를 구분하는 데에 사용되는 정보가 매우 제한적이기 때문에, 그 상황에 맞닥뜨렸을 때에 바닥면의 높낮이를 제대로 구분하는 것이 쉽지 않다.In order to safely run the cleaning robot 100 and improve the cleaning performance, the cleaning robot 100 should be able to distinguish the portions on the floor surface where the height is formed. However, since the information used to distinguish the height of the floor is very limited, it is not easy to distinguish the height of the floor when the situation is encountered.

예를 들면 로봇이 문턱이나 경사로를 올라갈 때 로봇이 앞으로 들리면서 로봇의 피치(pitch) 각이 발생한다. 이로 인해 로봇이 문턱을 오르는지 아니면 경사로를 오르는지를 구분하는 것이 쉽지 않다.For example, when the robot goes up a threshold or a ramp, the pitch of the robot is generated as the robot is lifted forward. This makes it difficult to distinguish whether the robot is climbing the threshold or climbing the ramp.

또한 로봇이 문턱을 오를 때 로봇의 앞 부분이 들리면 로봇에 장착된 바닥 센서가 노출된다. 이로 인해 로봇이 바닥면의 상태를 절벽으로 오인식하는 경우가 발생할 수도 있다.Also, when the front of the robot is heard when the robot climbs the threshold, the bottom sensor mounted on the robot is exposed. This may cause the robot to misunderstand the condition of the floor as a cliff.

본 발명에서 청소 로봇(100)은 라이다 센서, TOF 센서 등을 이용하여 포인트 클라우드의 정보로 전방에 위치하는 바닥면에 대한 정보를 획득한다. 바닥면의 상태에 따라 도 1의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 포인트 클라우드의 정보(120, 130, 140)가 달라질 것이므로, 청소 로봇(100)은 이러한 포인트 클라우드의 정보(120, 130, 140)를 기초로 바닥면의 상태를 검출할 수 있다.In the present invention, the cleaning robot 100 acquires information about a floor located in front of the point cloud using a Lidar sensor, a TOF sensor, or the like. Since the information 120, 130 and 140 of the point cloud is different as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c) according to the state of the floor, the cleaning robot 100 calculates the point cloud information 120, 130, and 140, the state of the bottom surface can be detected.

또한 청소 로봇(100)은 포인트 클라우드의 정보(120, 130, 140)를 기초로 바닥면의 높낮이 변화 상황을 검출하여 바닥면의 상태에 따른 적절한 제어 기능을 수행할 수 있다.Further, the cleaning robot 100 may detect a change in the height of the floor based on the information (120, 130, 140) of the point cloud and perform an appropriate control function according to the state of the floor.

청소 로봇(100)은 오브젝트의 3차원 정보를 획득할 수 있는 센서로 TOF 센서를 이용하는 경우 TOF 기반의 360도 거리 측정기를 이용하여 오브젝트의 3차원 정보를 획득할 수 있다.The cleaning robot 100 can acquire three-dimensional information of an object by using a TOF-based 360-degree distance measurer when the TOF sensor is used as a sensor capable of obtaining three-dimensional information of the object.

도 2는 TOF 센서의 작동 원리를 보여주는 예시도이다. 도 2의 (a)는 하이 빔(high beam; 210)과 로우 빔(low beam; 220)을 이용하는 2채널 거리 측정기를 탑재하고 있는 청소 로봇(100)의 작동 예시이며, 도 2의 (b)는 높은 장애물(high obstacle; 230)과 낮은 장애물(low obstacle; 240)을 모두 감지할 수 있는 다채널 거리 측정기를 탑재하고 있는 청소 로봇(100)의 작동 예시이다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)이 2채널 거리 측정기를 이용하는 경우 지면과 수평한 방향으로 어느 하나의 채널(ex. 로우 빔(220))을 이용하고, 지면과 사선의 방향으로 다른 하나의 채널(ex. 하이 빔(210))을 이용할 수 있다.2 is an exemplary view showing the operation principle of the TOF sensor. 2 (a) is an operation example of the cleaning robot 100 equipped with a two-channel distance measuring instrument using a high beam 210 and a low beam 220, and FIG. 2 (b) Is an example of operation of the cleaning robot 100 equipped with a multi-channel distance measuring device capable of detecting both a high obstacle 230 and a low obstacle 240. [ 2 (a), when the cleaning robot 100 uses a two-channel distance measuring device, any one channel (ex. Low beam 220) is used in a horizontal direction with respect to the ground, (E. G., High beam 210) in the direction of < / RTI >

청소 로봇(100)이 TOF 기반의 360도 거리 측정기를 이용하는 경우 바닥면의 상태 뿐만 아니라, 카펫 검출, 장애물 탐지, 위치 추정 등도 가능해진다.When the cleaning robot 100 uses a TOF-based 360-degree distance measuring device, not only the state of the floor surface but also carpet detection, obstacle detection, and position estimation can be achieved.

앞서 설명한 바와 같이 라이다 센서, TOF 센서 등을 이용하면, 청소 로봇(100)은 포인트 클라우드의 정보를 토대로 바닥면 등 주변 환경을 입체적으로 재구성하는 것이 가능해진다. 청소 로봇(100)은 이와 같이 재구성된 주변 환경에 대한 정보로부터 바닥면에 대한 정보를 분리하여 바닥면의 높낮이 상태(문턱, 경사로, 절벽 등) 외에 바닥면의 재질(타일, 마루, 카페트 등), 바닥면에 산재해 있는 낮은 장애물(옷, 동물의 배설물, 블록 등)의 존재 여부 등을 검출할 수 있다. 이하 이에 대해 설명한다.As described above, the use of the Lidar sensor, the TOF sensor, or the like enables the cleaning robot 100 to reconstruct the surroundings such as the floor surface in three dimensions based on the information of the point cloud. The cleaning robot 100 separates the information about the floor surface from the information about the reconstructed surrounding environment so that the material of the floor surface (tile, floor, carpet, etc.) in addition to the height of the floor surface , And the presence of low obstacles (clothes, animal feces, blocks, etc.) scattered on the floor surface. This will be described below.

(1) 바닥면의 재질 검출(1) Detection of material on the bottom surface

청소 로봇(100)의 주행과 청소 성능에 있어서 바닥면의 재질 특성은 영향력이 큰 요소 중 하나이다. 그래서 바닥의 재질을 분석하여 구분하는 것은 매우 중요하다.The material properties of the floor surface are one of the factors having a great influence on the running and cleaning performance of the cleaning robot 100. So it is very important to analyze the floor material.

본 발명에서 청소 로봇(100)은 포인트 클라우드의 정보로부터 얻은 바닥면에 대한 정보를 기초로 바닥면의 재질을 검출한다. 청소 로봇(100)이 주행하는 바닥면은 타일, 마루, 장판, 카펫 등으로 구분될 수 있다. 타일, 마루, 장판, 카펫 등은 모두 재질 상의 특성을 가지고 있다. 청소 로봇(100)은 바닥면에 대한 정보를 바탕으로 바닥면의 재질 상의 특징들을 분류함으로써 바닥면의 재질을 고려하여 청소 기능을 원활하게 수행할 수 있다.In the present invention, the cleaning robot 100 detects the material of the bottom surface based on the information about the bottom surface obtained from the information of the point cloud. The bottom surface on which the cleaning robot 100 travels can be divided into a tile, a floor, a long plate, and a carpet. Tiles, floors, billets, carpets, etc. all have material characteristics. The cleaning robot 100 can sort the characteristics of the material of the floor based on the information about the floor surface, thereby performing the cleaning function smoothly considering the material of the floor surface.

(2) 낮은 장애물 검출(2) Low obstacle detection

도 3은 낮은 장애물과 관련된 포인트 클라우드 정보를 보여주는 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing point cloud information associated with a low obstacle.

일반 가정의 집안 환경에서 청소 로봇(100)의 진로와 청소를 방해하는 요인들 중 하나가 청소 로봇(100)에 장착된 장애물 감지 센서보다 낮은 장애물들(예를 들어, 옷가지, 동물 배설물, 블록 등)이다. 청소 기능이 있는 기존의 로봇들은 낮은 장애물들을 감지하지 못해 낮은 장애물들을 회피하는 것이 불가능하였으며, 이로 인해 로봇들은 동작 불능 상태에 빠지거나 오동작을 일으키기도 하였다. 이러한 낮은 장애물들을 미리 감지하여 회피할 수 있다면 청소 로봇(100)의 안전한 주행과 높은 청소 성능을 보장할 수가 있다.One of the factors obstructing the course and cleaning of the cleaning robot 100 in a home environment of a general household is a lower obstacle than an obstacle detection sensor mounted on the cleaning robot 100 (for example, clothes, animal waste, block )to be. Conventional robots with cleaning functions could not detect low obstacles and could not avoid low obstacles, which caused the robots to fail or malfunction. If such low obstacles can be detected and avoided in advance, safe running of the cleaning robot 100 and high cleaning performance can be guaranteed.

본 발명에서 청소 로봇(100)은 포인트 클라우드의 정보(150)로부터 획득한 바닥면에 대한 정보를 바탕으로 바닥면에 산재해 있는 낮은 장애물들도 용이하게 검출할 수가 있으며, 이에 따라 회피 주행 및 청소도 가능해진다.In accordance with the present invention, the cleaning robot 100 can easily detect low obstacles scattered on the floor based on the information about the floor obtained from the point cloud information 150, .

본 발명에 따라 청소 로봇(100)이 낮은 장애물에 대한 적절한 대처를 수행할 수 있다면, 청소 로봇(100)의 청소 성공률 및 커버리지 성능도 향상시킬 수가 있다.The cleaning success rate and the coverage performance of the cleaning robot 100 can be improved if the cleaning robot 100 can perform appropriate coping with a low obstacle according to the present invention.

다음으로 청소 로봇(100)의 슬립 검출(slip detection) 방법에 대하여 설명한다. 이하 설명에서는 슬립 검출 방법이 적용되는 대상으로 청소 로봇(100)을 일례로 들어 설명할 것이나, 본 발명에서 제안하는 슬립 검출 방법은 이에 한정되지 않고, 바퀴를 이용하여 구동하는 로봇이라면 모두 적용 가능하다.Next, a method of slip detection of the cleaning robot 100 will be described. In the following description, the cleaning robot 100 will be described as an example in which the slip detection method is applied. However, the slip detection method proposed by the present invention is not limited to this, and any robot that drives using a wheel can be applied .

청소 로봇(100)은 자이로 센서와 앞바퀴 인식 센서인 수동 인코더(passive encoder)를 이용하여 슬립을 감지할 수 있다. 이 경우 청소 로봇(100)은 양쪽 바퀴의 인코더로부터 추정된 자신의 회전 속도와 자이로 정보를 비교하여 슬립을 검출하며, 수동 인코더를 이용하여 자신의 이동을 검출하고 양쪽 바퀴의 인코더로부터 획득된 자신의 속도와 비교하여 자신이 실제로 이동하는지 여부를 검사한다.The cleaning robot 100 can detect a slip using a gyro sensor and a passive encoder, which is a front wheel recognition sensor. In this case, the cleaning robot 100 detects the slip by comparing its estimated rotational speed with the gyro information from the encoder of both wheels, detects the movement of the robot using the manual encoder, It checks whether it actually moves compared to the speed.

그러나 바닥면의 상태에 따라 수동 인코더의 회전이 다르고, 요철이 많은 지역이나 문턱, 카펫 등과 같이 주행면의 높이차가 발생하는 환경에서 부정확한 정보를 제공하는 문제점이 있다.However, there is a problem that the rotation of the passive encoder is different according to the state of the floor surface, and inaccurate information is provided in an environment in which there is a difference in the height of the running surface, such as an uneven region, a threshold, or a carpet.

청소 로봇(100)은 적외선 신호(또는 레이저 신호)의 광학적 흐름(optical flow)을 기반으로 슬립을 감지하는 것도 가능하다. 이 경우 청소 로봇(100)은 저면에 부착된 발광 소자와 수광 소자 간 신호의 흐름을 바탕으로 자신의 움직임을 검출하고, 이 움직임 정보를 바퀴의 인코더 정보와 비교하여 자신이 슬립 상황이나 구속 상황에 놓여 있는지 여부를 판단한다.The cleaning robot 100 is also capable of detecting a slip based on an optical flow of an infrared signal (or a laser signal). In this case, the cleaning robot 100 detects its motion on the basis of the flow of signals between the light emitting element and the light receiving element attached to the bottom surface, compares the motion information with the encoder information of the wheel, It is judged whether or not it is placed.

그러나 신호가 바닥면의 반사율에 매우 민감하기 때문에, 바닥면이 고르지 않을 경우 슬립 감지가 어려운 문제점이 있다.However, since the signal is very sensitive to the reflectance of the bottom surface, there is a problem that slip detection is difficult when the bottom surface is uneven.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 레이저 오도메트리(laser odometry)를 기반으로 청소 로봇(100)의 슬립을 검출하는 방법에 대하여 설명한다.In order to solve such a problem, a method of detecting the slip of the cleaning robot 100 based on a laser odometry will be described.

레이저 오도메트리는 단채널/다채널 360도 레이저 거리 측정기로부터 획득한 주변 장애물까지의 거리를 이용하여 청소 로봇(100)의 이동량을 추정하고, 이를 통해 초기 위치부터 추정된 청소 로봇(100)의 이동량을 누적 합산하여 현재의 위치를 추정하는 방법을 말한다. 여기서, 현재 시점에 측정된 주변 장애물 정보와 이전 시점에 획득된 주변 장애물 정보 사이의 차이값을 시간차로 나누면 청소 로봇(100)의 속도를 추정할 수 있다.The laser odometry estimates the amount of movement of the cleaning robot 100 using the distance from the short-channel / multi-channel 360 degree laser range finder to the surrounding obstacles, and estimates the movement amount of the cleaning robot 100 estimated from the initial position To estimate the current position. Here, the speed of the cleaning robot 100 can be estimated by dividing the difference value between the peripheral obstacle information measured at the current point of time and the peripheral obstacle information obtained at the previous point of time by the time difference.

도 4는 청소 로봇의 슬립 상황(slip situation)을 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.4 is a reference diagram for explaining a method of detecting a slip situation of the cleaning robot.

청소 로봇(100)이 A 지점에서 B 지점으로 미끄러진 경우, 청소 로봇(100)의 슬립을 알아내기 위해서는 청소 로봇(100)의 주변에 위치한 장애물들(310, 320)을 이용해야 한다. 본 발명에서는 이 경우 다채널(혹은 단채널) 레이저 거리 측정기를 이용하여 청소 로봇(100)의 주변에 위치한 장애물들(310, 320)에 대한 정보를 획득한다.When the cleaning robot 100 slides from point A to point B, it is necessary to use the obstacles 310 and 320 located around the cleaning robot 100 in order to detect the slip of the cleaning robot 100. In the present invention, information about the obstacles 310 and 320 located in the periphery of the cleaning robot 100 is obtained by using a multi-channel (or short channel) laser distance measuring device.

도 5는 서로 다른 두 지점에서 획득된 청소 로봇(100)으로부터 장애물들(310, 320)까지의 거리 정보를 보여주는 참고도이다. 도 5의 (a)는 도 4의 A 지점에서 측정된 청소 로봇(100)과 장애물들(310, 320) 사이의 거리 정보(331, 332, 333, 334)를 보여주며, 도 5의 (b)는 도 4의 B 지점에서 측정된 청소 로봇(100)과 장애물들(310, 320) 사이의 거리 정보(341, 342, 343, 344)를 보여준다.5 is a reference view showing distance information from the cleaning robot 100 to the obstacles 310 and 320 obtained at two different points. 5A shows distance information 331, 332, 333, and 334 between the cleaning robot 100 and the obstacles 310 and 320 measured at point A in FIG. 4. FIG. Shows distance information 341, 342, 343, and 344 between the cleaning robot 100 and the obstacles 310 and 320 measured at point B in FIG.

청소 로봇(100)은 서로 다른 두 지점에서 획득된 장애물들(310, 320)에 대한 정보들(351, 352, 353, 354)을 이동하거나 회전시켜 매칭시킴으로써 두 지점에서 자신의 이동량을 산출할 수 있다.The cleaning robot 100 moves or rotates the information 351, 352, 353, and 354 about the obstacles 310 and 320 obtained at two different points so as to calculate its own movement amount at two points have.

본 발명에서 청소 로봇(100)은 파티클 필터(particle filter)를 적용하여 서로 다른 두 지점에서 획득된 장애물들(310, 320)에 대한 정보들(351, 352, 353, 354)을 매칭시킬 수 있다.In the present invention, the cleaning robot 100 may apply a particle filter to match information 351, 352, 353, and 354 about the obstacles 310 and 320 obtained at two different points .

도 6 및 도 7은 서로 다른 두 지점에서 획득된 장애물 정보들을 매칭시키는 방법을 설명하기 위한 참고도들이다.6 and 7 are reference views for explaining a method of matching obstacle information obtained at two different points.

도 6은 A 지점을 기준으로 B 지점에서 획득된 장애물 정보를 매칭하는 과정을 보여준다. 랜덤 파티클(random particle; 360)들은 A 지점을 기준으로 결정된 파티클 경계(particle boundary; 370) 이내에 위치하며, 위치, 자세각 등 임의로 생성된 후보에 대한 정보를 가지고 있다.FIG. 6 shows a process of matching obstacle information obtained at point B with reference to point A. The random particles 360 are located within the particle boundary 370 determined based on the point A and have information about randomly generated candidates such as position and attitude.

B 지점에서의 청소 로봇(100)에 대한 정보가 특정 랜덤 파티클이 가진 정보일 것으로 가정하고, 각 랜덤 파티클이 가진 정보를 기초로 두 지점에서 획득된 장애물 정보들을 매칭하여 보면, B 지점에서 측정된 장애물 정보와 가장 유사한 정보를 가지고 있는 랜덤 파티클을 찾을 수 있다. 그러면 그 랜덤 파티클이 가지고 있는 정보를 B 지점에서의 청소 로봇(100)에 대한 정보로 추정할 수 있다.Assuming that the information about the cleaning robot 100 at the point B is information possessed by a specific random particle and the obstacle information obtained at two points is matched based on the information of each random particle, You can find random particles that have the most similar information to the obstacle information. Then, the information held by the random particle can be estimated as information on the cleaning robot 100 at point B.

도 7은 선택된 랜덤 파티클(380)이 가지고 있는 정보를 기초로 A 지점과 B 지점에서의 장애물 정보들을 매칭시킨 결과를 보여준다. 도 7과 같이 장애물 정보들이 매칭되어 장애물들(310, 320)이 서로 같은 위치에 배열되면, 청소 로봇(100)의 각 지점에서의 상대적인 위치차를 알 수 있게 되고, 이를 통해 청소 로봇(100)이 미끄러진 정도를 검출하는 것이 가능해진다.FIG. 7 shows a result of matching the obstacle information at points A and B based on the information held by the selected random particle 380. When the obstacle information 310 and 320 are arranged at the same position as shown in FIG. 7, the relative positional difference at each point of the cleaning robot 100 can be known, It is possible to detect the degree of sliding.

또한 상기에서 검출된 정보를 시간차(청소 로봇(100)이 A 지점에 위치한 시간과 B 지점에 위치한 시간 사이의 차이값)로 나누면 청소 로봇(100)의 현재 속도도 계산할 수가 있다.The current speed of the cleaning robot 100 can also be calculated by dividing the detected information by the time difference (the difference value between the time at which the cleaning robot 100 is located at the point A and the time at the point B).

또한 랜덤 파티클(360)의 개수를 늘리고 청소 로봇(100)의 위치에 대한 확률적 오차를 고려한다면 더욱 정확한 정보를 예측하는 것이 가능해진다.Further, if the number of the random particles 360 is increased and a probabilistic error with respect to the position of the cleaning robot 100 is taken into consideration, more accurate information can be predicted.

한편 청소 로봇(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 흡입구(420)의 일측에 장착된 유량 센서(flow sensor; 410)를 이용하여 먼지(430)의 유입량을 검출할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, the cleaning robot 100 can detect the inflow amount of the dust 430 using a flow sensor 410 mounted on one side of the suction port 420.

청소 로봇(100)은 이를 위해 유량 센서로 초음파식 유량 센서(ultrasonic flow sensor), TOF 기반의 유량 검출기(flow detector) 등을 이용할 수 있다. 청소 로봇(100)이 이러한 유량 센서를 이용하여 먼지의 유입량을 검출하는 경우 광소자를 이용하는 경우보다 윈도우(window)에 부착되는 먼지에 덜 민감하게 작용할 수 있다.The cleaning robot 100 may use an ultrasonic flow sensor, a TOF-based flow detector, or the like as a flow sensor. When the cleaning robot 100 detects the inflow amount of the dust by using the flow sensor, the cleaning robot 100 may be less sensitive to the dust adhering to the window than when using the optical device.

한편 청소 로봇(100)은 도 9에 도시된 바와 같이 TOF 기반 360도 거리 측정기를 이용하여 도킹 유도 시스템을 구성할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the cleaning robot 100 may construct a docking guidance system using a TOF-based 360-degree distance measuring device.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 벽(wall; 440)의 일측에 반사율이 높은 재질로 도킹 스테이션(docking station; 450)을 구성한다. 이때 도킹 스테이션(450)은 다양한 패턴들을 적용하여 구성할 수 있다.As shown in FIG. 9A, a docking station 450 is formed of a material having a high reflectivity on one side of a wall 440. At this time, the docking station 450 may be configured by applying various patterns.

청소 로봇(100)에 장착된 레이저 수신기(laser receiver)에서 측정한 강도(intensity) 그래프를 보면, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 도킹 부분(460)의 반사율이 높기 때문에 도킹 스테이션(450)의 위치를 찾을 수 있다.9 (b), since the reflectance of the docking portion 460 is high as shown in FIG. 9 (b), the docking station 450 ) Can be found.

TOF 기반 거리 측정기의 출력 정보는 거리값을 나타내기 때문에 도킹 스테이션(450)의 정확한 위치를 알 수 있어서 도킹 성능을 향상시킬 수 있다.Since the output information of the TOF-based range finder indicates the distance value, the accurate position of the docking station 450 can be known, thereby improving the docking performance.

한편 청소 로봇(100)은 전진 및 후진을 이용한 청소 모션을 수행하는 것도 가능하다. 이 경우 청소 로봇(100)은 TOF 기반의 360도 거리 측정기를 이용하여 상기한 기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, the cleaning robot 100 may perform a cleaning motion using forward and backward movements. In this case, the cleaning robot 100 can perform the above-described functions using a TOF-based 360-degree distance measuring device.

TOF 기반의 360도 거리 측정기를 장착한 청소 로봇(100)은 전방, 후방 등 센서의 장착 위치에 관계없이 후진도 자유롭게 할 수 있기 때문에, 기존의 전진만 하는 로봇과 달리 다음과 같은 다양한 모션 적용이 가능하다.Since the cleaning robot 100 equipped with the TOF-based 360-degree distance measuring device can freely move backward regardless of the mounting position of the sensors such as the front and rear sensors, the following various motions are applied It is possible.

첫째, 180도 방향 전환시 청소 로봇(100)이 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 회전하지 않고 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 바로 후진함으로써 전체 청소 시간을 줄일 수 있다.First, when switching the direction of 180 degrees, the cleaning robot 100 does not rotate as shown in FIG. 10 (a) but directly backward as shown in FIG. 10 (b), thereby reducing the entire cleaning time.

둘째, 먼지가 많은 곳에서 집중 청소시 청소 로봇(100)이 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이 앞뒤로 움직이면서 청소하여 충분히 먼지를 제거할 수 있다.Secondly, when the cleaning robot 100 is concentratedly cleaned in dusty places, as shown in FIG. 10 (c), the cleaning robot 100 moves back and forth to clean and remove the dust sufficiently.

이 경우 청소 로봇(100)이 회전하지 않고 그 지역을 청소하기 때문에 위치 추정 성능을 유지하고 회전에서 많이 발생하는 슬립을 줄일 수 있다. 또한 청소 로봇(100)이 브러시(brush)와 걸레를 양쪽 방향으로 모두 사용하기 때문에, 기존에 직진만 하는 경우 브러시와 걸레를 한쪽 방향으로만 사용하여 먼지가 한쪽으로 많이 묻는 문제점도 해결할 수 있다.In this case, since the cleaning robot 100 does not rotate and cleans the area, it is possible to maintain the position estimation performance and to reduce the slip often caused in rotation. In addition, since the cleaning robot 100 uses both the brush and the mop in both directions, it is possible to solve the problem that the brush and the mop are used only in one direction and the dust is burdened on one side.

이상 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention has been described with reference to Figs. Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, preferred forms of the present invention that can be inferred from the above embodiment will be described.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 청소 기능 제어 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.FIG. 11 is a block diagram schematically showing an internal configuration of a cleaning function control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 11에 따르면, 청소 기능 제어 장치(500)는 실내 정보 획득부(510), 바닥면 상태 결정부(520), 청소 기능 제어부(530), 제1 전원부(540) 및 제1 주제어부(550)를 포함한다.11, the cleaning function control apparatus 500 includes an indoor information obtaining unit 510, a floor condition determining unit 520, a cleaning function control unit 530, a first power source unit 540, and a first main control unit 550 ).

제1 전원부(540)는 청소 기능 제어 장치(500)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.The first power supply unit 540 performs a function of supplying power to each configuration of the cleaning function control apparatus 500. [

제1 주제어부(550)는 청소 기능 제어 장치(500)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.The first main controller 550 controls the overall operation of each of the components constituting the cleaning function controller 500.

실내 정보 획득부(510)는 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득하는 기능을 수행한다.The indoor information obtaining unit 510 performs a function of obtaining information about each point in the room as three-dimensional information.

실내 정보 획득부(510)는 라이다(LiDAR) 센서, TOF(Time Of Flight) 센서 및 회전 가능한 레이저 거리 측정기 중 적어도 하나를 이용하여 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득할 수 있다.The indoor information obtaining unit 510 can obtain information about each point in the room as three-dimensional information using at least one of a LiDAR sensor, a TOF (Time Of Flight) sensor, and a rotatable laser range finder .

바닥면 상태 결정부(520)는 실내의 바닥면과 관련된 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 바닥면의 상태를 결정하는 기능을 수행한다. 실내 정보 획득부(510)에 의해 실내의 각 지점에 대한 정보들이 획득되면, 바닥면 상태 결정부(520)는 이 정보들 중에서 실내의 바닥면과 관련된 지점들에 대한 정보를 추출하여 상기한 기능을 수행할 수 있다.The floor condition determination unit 520 determines the condition of the floor based on the information about the first points related to the floor of the room. When information on each point in the room is acquired by the indoor information obtaining unit 510, the floor condition determining unit 520 extracts information on the points related to the floor of the room among the information, Can be performed.

바닥면 상태 결정부(520)는 제1 지점들에 대한 정보를 취합하여 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 생성하며, 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 기초로 바닥면의 상태를 결정할 수 있다.The floor condition determining unit 520 may collect information on the first points to generate information related to the height change of the floor surface and may determine the floor condition based on the information related to the height change of the floor surface .

또한 바닥면 상태 결정부(520)는 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 기초로 문턱, 경사로 및 절벽 중 어느 하나로 바닥면의 상태를 결정할 수 있다.The floor condition determining unit 520 may determine the condition of the floor surface by any one of the threshold, the ramp, and the cliff based on the information related to the height change of the floor surface.

청소 기능 제어부(530)는 바닥면 상태 결정부(520)에 의해 결정된 바닥면의 상태를 기초로 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 기능을 수행한다.The cleaning function control unit 530 controls the cleaning function for the room based on the floor condition determined by the floor condition determination unit 520. [

도 12는 도 11에 도시된 청소 기능 제어 장치의 내부에 추가될 수 있는 구성들을 나열한 블록도이다.12 is a block diagram illustrating configurations that can be added to the inside of the cleaning function control apparatus shown in FIG.

청소 기능 제어 장치(500)는 바닥면 재질 결정부(610)를 더 포함할 수 있다.The cleaning function control apparatus 500 may further include a bottom surface material determination unit 610.

바닥면 재질 결정부(610)는 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 바닥면의 재질을 결정하는 기능을 수행한다. 청소 기능 제어 장치(500)가 바닥면 재질 결정부(610)를 더 포함하는 경우, 청소 기능 제어부(530)는 바닥면의 상태와 바닥면의 재질을 기초로 실내에 대한 청소 기능을 제어할 수 있다.The bottom surface material determination unit 610 determines the material of the bottom surface based on the information about the first points. When the cleaning function control device 500 further includes a floor material determination unit 610, the cleaning function control unit 530 may control the cleaning function for the room based on the condition of the floor surface and the material of the floor surface have.

청소 기능 제어 장치(500)는 장애물 검출부(620)를 더 포함하는 것도 가능하다.It is also possible that the cleaning function control apparatus 500 further includes an obstacle detection unit 620.

장애물 검출부(620)는 제1 지점들에 대한 정보 또는/및 실내의 공간과 관련된 제2 지점들에 대한 정보를 기초로 실내에 위치하는 장애물을 검출하는 기능을 수행한다. 청소 기능 제어 장치(500)가 장애물 검출부(620)를 더 포함하는 경우, 청소 기능 제어부(530)는 바닥면의 상태와 장애물에 대한 정보를 기초로 실내에 대한 청소 기능을 제어할 수 있다.The obstacle detecting unit 620 detects obstacles located in the room based on the information about the first points or / and the information about the second points related to the indoor space. When the cleaning function control device 500 further includes the obstacle detection unit 620, the cleaning function control unit 530 can control the cleaning function for the interior of the room based on the state of the floor surface and information on the obstacle.

한편 청소 기능 제어 장치(500)가 장애물 검출부(620)를 더 포함하는 경우, 실내 정보 획득부(510)는 실내의 각 지점에 대한 정보로 제1 지점들에 대한 정보와 제2 지점들에 대한 정보를 획득할 수 있다. 자세하게는, 실내 정보 획득부(510)는 로우 빔(low beam)과 관련된 적어도 하나의 채널 신호를 이용하여 제1 지점들에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한 실내 정보 획득부(510)는 하이 빔(high beam)과 관련된 적어도 하나의 채널 신호를 이용하여 제2 지점들에 대한 정보를 획득할 수 있다.If the cleaning function control apparatus 500 further includes the obstacle detection unit 620, the indoor information obtaining unit 510 obtains the information about the first points and the information about the second points Information can be obtained. In detail, the indoor information obtaining unit 510 may obtain information on the first points using at least one channel signal related to the low beam. Also, the indoor information obtaining unit 510 may obtain information on the second points using at least one channel signal related to the high beam.

청소 기능 제어 장치(500)는 슬립 판단부(630)를 더 포함하는 것도 가능하다.The cleaning function control device 500 may further include a slip determination unit 630. [

슬립 판단부(630)는 서로 다른 지점들에서 얻은 장애물까지의 거리들을 기초로 청소 기능을 수행하는 장치(ex. 청소 로봇)의 슬립(slip) 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 청소 기능 제어 장치(500)가 슬립 판단부(630)를 더 포함하는 경우, 청소 기능 제어부(530)는 바닥면의 상태와 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 기초로 실내에 대한 청소 기능을 제어할 수 있다.The slip determination unit 630 determines whether a device (e.g., a cleaning robot) performing a cleaning function slips based on distances to obstacles obtained at different points. When the cleaning function control unit 500 further includes the slip determination unit 630, the cleaning function control unit 530 performs a cleaning function for the room based on the state of the floor surface and whether the apparatus performing the cleaning function is slip Can be controlled.

슬립 판단부(630)는 상기한 기능을 다음과 같이 구체적으로 구분하여 수행할 수 있다.The sleep determination unit 630 can perform the above-described functions in detail as follows.

먼저 슬립 판단부(630)는 서로 다른 지점들 중 어느 하나인 제3 지점에서 장애물까지의 거리들을 기초로 장애물의 배치 형태를 추정한다.First, the sleep determination unit 630 estimates the arrangement form of the obstacle based on the distances from the third point, which is one of the different points, to the obstacle.

이후 슬립 판단부(630)는 서로 다른 지점들 중 다른 하나인 제4 지점에서 장애물까지의 거리들을 기초로 장애물의 배치 형태를 추정한다.Then, the sleep determination unit 630 estimates the arrangement form of the obstacle based on the distances from the fourth point, which is the other one of the different points, to the obstacle.

이후 슬립 판단부(630)는 제3 지점에서 추정된 장애물의 배치 형태와 제4 지점에서 추정된 장애물의 배치 형태를 매칭시켜 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 판단한다.Then, the sleep determination unit 630 determines whether the device performing the cleaning function is sleeping by matching the placement pattern of the obstacle estimated at the third point and the placement pattern of the obstacle estimated at the fourth point.

슬립 판단부(630)는 제3 지점에서 추정된 장애물의 배치 형태와 제4 지점에서 추정된 장애물의 배치 형태를 매칭시킬 때 제3 지점 또는 제4 지점을 기준으로 미리 정해진 범위 이내에 위치하는 파티클들(particles)을 이용할 수 있다.The slip judging unit 630 judges whether or not the particles positioned within the predetermined range based on the third point or the fourth point when matching the arrangement form of the obstacle estimated at the third point and the arrangement form of the obstacle estimated at the fourth point, particles can be used.

슬립 판단부(630)는 파티클들 중에서 제3 지점에서 추정된 장애물의 배치 형태와 제4 지점에서 추정된 장애물의 배치 형태를 매칭시키는 데에 기여한 파티클이 가진 정보를 기초로 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 판단할 수 있다.The slip determination unit 630 determines a slip based on the information of the particles contributing to the matching of the arrangement form of the obstacle estimated at the third point and the arrangement form of the obstacle estimated at the fourth point among the particles, It is possible to judge whether or not the vehicle is in the sleep state.

청소 기능 제어 장치(500)는 이물질 유입량 검출부(640)를 더 포함하는 것도 가능하다.The cleaning function control apparatus 500 may further include a foreign matter inflow amount detection unit 640.

이물질 유입량 검출부(640)는 청소 기능을 수행하는 장치의 흡입구에 부착된 유량 센서를 이용하여 이물질의 유입량을 검출하는 기능을 수행한다. 청소 기능 제어 장치(500)가 이물질 유입량 검출부(640)를 더 포함하는 경우, 청소 기능 제어부(530)는 바닥면의 상태와 이물질의 유입량을 기초로 실내에 대한 청소 기능을 제어할 수 있다.The foreign matter inflow amount detecting unit 640 detects a foreign matter inflow amount by using a flow rate sensor attached to the suction port of the apparatus performing the cleaning function. When the cleaning function control device 500 further includes the foreign matter inflow amount detection unit 640, the cleaning function control unit 530 can control the cleaning function for the interior of the room based on the state of the bottom surface and the inflow amount of foreign matter.

청소 기능 제어 장치(500)는 후진 기능 수행부(650)를 더 포함하는 것도 가능하다.The cleaning function control apparatus 500 may further include a reverse function performing unit 650.

후진 기능 수행부(650)는 회전 가능한 센서를 이용하여 후진 기능을 수행한다. 청소 기능 제어 장치(500)가 후진 기능 수행부(650)를 더 포함하는 경우, 청소 기능 제어부(530)는 바닥면의 상태와 후진 기능을 기초로 실내에 대한 청소 기능을 제어할 수 있다.The backward function performing unit 650 performs a backward function using a rotatable sensor. When the cleaning function control device 500 further includes the backward function performing unit 650, the cleaning function control unit 530 can control the cleaning function for the room based on the bottom surface state and the backward function.

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 청소 로봇의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.FIG. 13 is a block diagram schematically illustrating an internal structure of a cleaning robot according to a preferred embodiment of the present invention.

도 13에 따르면, 청소 로봇(700)은 청소 기능 제어 장치(500), 청소 기능 수행부(710), 제2 전원부(720) 및 제2 주제어부(730)를 포함한다.13, the cleaning robot 700 includes a cleaning function control unit 500, a cleaning function performing unit 710, a second power source unit 720, and a second main control unit 730.

제2 전원부(720)는 청소 로봇(700)을 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.The second power supply unit 720 performs a function of supplying power to each of the components constituting the cleaning robot 700.

제2 주제어부(730)는 청소 로봇(700)을 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.The second main control unit 730 controls the overall operation of each component constituting the cleaning robot 700.

청소 기능 수행부(710)는 실내에 대한 청소 기능을 수행한다.The cleaning function performing unit 710 performs a cleaning function for the inside of the room.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all elements constituting the embodiment of the present invention described above are described as being combined or operated in one operation. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer to implement an embodiment of the present invention. As the recording medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like can be included.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, all terms including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined in the Detailed Description. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (14)

실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득하는 실내 정보 획득부;
상기 실내의 바닥면과 관련된 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 바닥면의 상태를 결정하는 바닥면 상태 결정부; 및
상기 바닥면의 상태를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 청소 기능 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.An indoor information acquiring unit for acquiring information about each point in the room as three-dimensional information;
A floor condition determining unit for determining a condition of the floor based on information about first points related to the floor of the room; And
A cleaning function control unit for controlling the cleaning function for the room based on the state of the floor surface,
And a controller for controlling the cleaning function. 제 1 항에 있어서,
상기 실내 정보 획득부는 라이다(LiDAR) 센서, TOF(Time Of Flight) 센서 및 회전 가능한 레이저 거리 측정기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the indoor information obtaining unit obtains information on each point of the room as three-dimensional information using at least one of a LiDAR sensor, a TOF (Time Of Flight) sensor, and a rotatable laser range finder Cleaning function control device. 제 1 항에 있어서,
상기 바닥면 상태 결정부는 상기 제1 지점들에 대한 정보를 취합하여 상기 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 생성하며, 상기 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 기초로 상기 바닥면의 상태를 결정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 1,
The floor condition determining unit may collect information on the first points to generate information related to the height change of the floor surface, and determine the condition of the floor surface based on information related to the height change of the floor surface And a cleaning function control device. 제 3 항에 있어서,
상기 바닥면 상태 결정부는 상기 바닥면의 높낮이 변화와 관련된 정보를 기초로 문턱, 경사로 및 절벽 중 어느 하나로 상기 바닥면의 상태를 결정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method of claim 3,
Wherein the bottom condition determining unit determines the condition of the bottom surface by using any one of a threshold, a ramp, and a cliff based on information related to a change in the height of the bottom surface. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 바닥면의 재질을 결정하는 바닥면 재질 결정부
를 더 포함하며,
상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 바닥면의 재질을 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 1,
And a bottom surface material determining unit for determining a material of the bottom surface based on the information about the first points,
Further comprising:
Wherein the cleaning function control unit controls the cleaning function for the room based on the condition of the floor surface and the material of the floor surface. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 지점들에 대한 정보 또는/및 상기 실내의 공간과 관련된 제2 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 실내에 위치하는 장애물을 검출하는 장애물 검출부
를 더 포함하며,
상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 장애물에 대한 정보를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 1,
An obstacle detecting unit for detecting an obstacle located in the room based on information on the first points or information on second points related to the space in the room;
Further comprising:
Wherein the cleaning function control unit controls the cleaning function for the room based on the state of the floor surface and information about the obstacle. 제 6 항에 있어서,
상기 실내 정보 획득부는 로우 빔(low beam)과 관련된 적어도 하나의 채널 신호를 이용하여 상기 제1 지점들에 대한 정보를 획득하며, 하이 빔(high beam)과 관련된 적어도 하나의 채널 신호를 이용하여 상기 제2 지점들에 대한 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 6,
Wherein the indoor information obtaining unit obtains information on the first points by using at least one channel signal related to a low beam and uses at least one channel signal related to a high beam And acquires information about the first and second points. 제 1 항에 있어서,
서로 다른 지점들에서 얻은 장애물까지의 거리들을 기초로 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립(slip) 여부를 판단하는 슬립 판단부
를 더 포함하며,
상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 1,
A slip judging unit for judging whether or not the device performing the cleaning function slips based on distances to obstacles obtained at different points,
Further comprising:
Wherein the cleaning function control unit controls the cleaning function for the room based on the state of the floor surface and whether the apparatus performing the cleaning function is slip. 제 8 항에 있어서,
상기 슬립 판단부는 상기 서로 다른 지점들 중 어느 하나인 제3 지점에서 상기 장애물까지의 거리들을 기초로 상기 장애물의 배치 형태를 추정하고, 상기 서로 다른 지점들 중 다른 하나인 제4 지점에서 상기 장애물까지의 거리들을 기초로 상기 장애물의 배치 형태를 추정하며, 상기 제3 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태와 상기 제4 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태를 매칭시켜 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.9. The method of claim 8,
The sleep determination unit estimates the arrangement form of the obstacle based on the distances from the third point to the obstacle, which is any one of the different points, from the fourth point, which is the other one of the different points, to the obstacle Estimating an arrangement pattern of the obstacle based on the distances of the obstacles estimated at the third point and the arrangement pattern of the obstacles estimated at the fourth point, And judges whether or not the vehicle is slipping. 제 9 항에 있어서,
상기 슬립 판단부는 상기 제3 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태와 상기 제4 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태를 매칭시킬 때 상기 제3 지점 또는 상기 제4 지점을 기준으로 미리 정해진 범위 이내에 위치하는 파티클들(particles)을 이용하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the slip determination unit determines the position of the obstacle within the predetermined range based on the third point or the fourth point when matching the arrangement form of the obstacle estimated at the third point and the arrangement form of the obstacle estimated at the fourth point, Wherein the cleaning function control unit is configured to use particles of the cleaning function. 제 10 항에 있어서,
상기 슬립 판단부는 상기 파티클들 중에서 상기 제3 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태와 상기 제4 지점에서 추정된 상기 장애물의 배치 형태를 매칭시키는 데에 기여한 파티클이 가진 정보를 기초로 상기 청소 기능을 수행하는 장치의 슬립 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the slip determining unit is configured to perform the cleaning function based on the information of the particles contributing to matching the arrangement form of the obstacle estimated at the third point and the arrangement form of the obstacle estimated at the fourth point among the particles And determines whether the device to be operated is to be slipped or not. 제 1 항에 있어서,
상기 청소 기능을 수행하는 장치의 흡입구에 부착된 유량 센서를 이용하여 이물질의 유입량을 검출하는 이물질 유입량 검출부
를 더 포함하며,
상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 이물질의 유입량을 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 1,
A foreign matter inflow amount detecting unit for detecting an inflow amount of the foreign matter by using a flow rate sensor attached to an intake port of the apparatus performing the cleaning function;
Further comprising:
Wherein the cleaning function control unit controls the cleaning function for the room based on the state of the floor surface and the inflow amount of the foreign substance. 제 1 항에 있어서,
회전 가능한 센서를 이용하여 후진 기능을 수행하는 후진 기능 수행부
를 더 포함하며,
상기 청소 기능 제어부는 상기 바닥면의 상태와 상기 후진 기능을 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 기능 제어 장치.The method according to claim 1,
A backward function performing unit for performing a backward function using a rotatable sensor
Further comprising:
Wherein the cleaning function control unit controls the cleaning function for the room based on the state of the floor surface and the backward function. 실내의 각 지점에 대한 정보를 3차원 정보로 획득하는 실내 정보 획득부;
상기 실내의 바닥면과 관련된 제1 지점들에 대한 정보를 기초로 상기 바닥면의 상태를 결정하는 바닥면 상태 결정부;
상기 바닥면의 상태를 기초로 상기 실내에 대한 청소 기능을 제어하는 청소 기능 제어부; 및
상기 실내에 대한 청소 기능을 수행하는 청소 기능 수행부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.An indoor information acquiring unit for acquiring information about each point in the room as three-dimensional information;
A floor condition determining unit for determining a condition of the floor based on information about first points related to the floor of the room;
A cleaning function control unit for controlling the cleaning function for the room based on the state of the floor; And
And a cleaning function performing unit
And a controller for controlling the cleaning robot.
KR1020170105715A 2016-11-30 2017-08-21 Apparatus for controlling cleaning function and robotic cleaner with the apparatus KR102035018B1 (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22210146.1A EP4177639A1 (en) 2016-11-30 2017-11-08 Robotic vacuum cleaner with multichannel lidar-based obstacle detection and slip detection
PCT/KR2017/012629 WO2018101631A2 (en) 2016-11-30 2017-11-08 Robotic vacuum cleaner, cleaning function control apparatus equipped in robotic vacuum cleaner, and multi-channel lidar-based obstacle detection apparatus equipped in robotic vacuum cleaner
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US15/825,122 US10962647B2 (en) 2016-11-30 2017-11-29 Lidar apparatus based on time of flight and moving object
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109297736A (en) * 2018-09-12 2019-02-01 莱茵技术（上海）有限公司 A kind of clean robot performance test apparatus
CN111474541A (en) * 2020-03-25 2020-07-31 珠海格力电器股份有限公司 Area cleaning method and device, electronic equipment and computer readable medium
KR20200109105A (en) * 2019-03-12 2020-09-22 주식회사 유진로봇 Distance Measuring Sensor Detecting Jam State or Masked State by Foreign Object, and Mobile Robot
WO2023038218A1 (en) * 2021-09-07 2023-03-16 삼성전자주식회사 Robot and method for controlling same

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10761195B2 (en) 2016-04-22 2020-09-01 OPSYS Tech Ltd. Multi-wavelength LIDAR system
KR20240007686A (en) 2017-03-13 2024-01-16 옵시스 테크 엘티디 Eye-Safe Scanning LIDAR System
KR102218679B1 (en) 2017-07-28 2021-02-23 옵시스 테크 엘티디 VCSEL Array LIDAR Transmitter with Small Angle Divergence
US11802943B2 (en) 2017-11-15 2023-10-31 OPSYS Tech Ltd. Noise adaptive solid-state LIDAR system
CN111919137A (en) 2018-04-01 2020-11-10 欧普赛斯技术有限公司 Noise adaptive solid state LIDAR system
EP3842885A4 (en) * 2018-08-22 2021-11-17 Ecovacs Robotics Co., Ltd. Autonomous movement device, control method and storage medium
KR102160430B1 (en) * 2019-03-12 2020-09-28 주식회사 유진로봇 Distance Measuring Sensor Detecting Pin Short State, and Mobile Robot
WO2020185007A2 (en) * 2019-03-12 2020-09-17 Yujin Robot Co., Ltd. Distance measurement sensor which detects error state in accordance with foreign substance and mobile robot
EP3953727A4 (en) 2019-04-09 2023-01-04 Opsys Tech Ltd. Solid-state lidar transmitter with laser control
WO2020242834A1 (en) 2019-05-30 2020-12-03 OPSYS Tech Ltd. Eye-safe long-range lidar system using actuator
KR102637658B1 (en) 2019-06-10 2024-02-20 옵시스 테크 엘티디 Eye-safe long-range solid-state LIDAR system
WO2020263735A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-30 OPSYS Tech Ltd. Adaptive multiple-pulse lidar system
KR102317072B1 (en) 2019-12-17 2021-10-25 현대모비스 주식회사 Method and apparatus for time-to-digital conversion in LiDAR system
CN115003464A (en) * 2020-02-12 2022-09-02 发那科株式会社 Robot system
US20230139369A1 (en) * 2020-03-04 2023-05-04 Yujin Robot Co., Ltd. Micro-lidar sensor
CN112045678B (en) * 2020-08-18 2021-05-07 广州仿真机器人有限公司 Collision-preventing navigation method for robot with pre-detection sacrificial separable part
KR102507274B1 (en) * 2020-12-16 2023-03-07 현대모비스 주식회사 Light Detection and Ranging Apparatus and Distance Measuring Method of the Same
WO2023048549A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-30 주식회사 유진로봇 Lidar sensor, and control method therefor
KR20230083846A (en) 2021-12-03 2023-06-12 주식회사 네이비 Travel Path Planning Method of Aerial Vehicles in 3-dimensional Environment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100098997A (en) * 2009-03-02 2010-09-10 엘지전자 주식회사 Robot cleaner and method for detecting position thereof
KR20110010380A (en) 2009-07-24 2011-02-01 주식회사 모뉴엘 Cleaning robot unit
KR20120006408A (en) * 2010-07-12 2012-01-18 엘지전자 주식회사 Robot cleaner and controlling method of the same
KR20140011216A (en) * 2012-07-18 2014-01-28 엘지전자 주식회사 Robot cleaner and controlling method of the same
KR20150126235A (en) * 2014-05-02 2015-11-11 에브리봇 주식회사 A robot cleaner and a method for operating it

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100785784B1 (en) * 2006-07-27 2007-12-13 한국전자통신연구원 System and method for calculating locations by landmark and odometry
JP5991084B2 (en) * 2011-08-29 2016-09-14 株式会社デンソーウェーブ Laser radar equipment
KR101450569B1 (en) * 2013-03-05 2014-10-14 엘지전자 주식회사 Robot cleaner
KR101785254B1 (en) * 2015-03-23 2017-10-16 주식회사 엠쏘텍 Omnidirectional LIDAR Apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100098997A (en) * 2009-03-02 2010-09-10 엘지전자 주식회사 Robot cleaner and method for detecting position thereof
KR20110010380A (en) 2009-07-24 2011-02-01 주식회사 모뉴엘 Cleaning robot unit
KR20120006408A (en) * 2010-07-12 2012-01-18 엘지전자 주식회사 Robot cleaner and controlling method of the same
KR20140011216A (en) * 2012-07-18 2014-01-28 엘지전자 주식회사 Robot cleaner and controlling method of the same
KR20150126235A (en) * 2014-05-02 2015-11-11 에브리봇 주식회사 A robot cleaner and a method for operating it

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109297736A (en) * 2018-09-12 2019-02-01 莱茵技术（上海）有限公司 A kind of clean robot performance test apparatus
CN109297736B (en) * 2018-09-12 2024-05-07 莱茵技术（上海）有限公司 Cleaning robot capability test equipment
KR20200109105A (en) * 2019-03-12 2020-09-22 주식회사 유진로봇 Distance Measuring Sensor Detecting Jam State or Masked State by Foreign Object, and Mobile Robot
CN111474541A (en) * 2020-03-25 2020-07-31 珠海格力电器股份有限公司 Area cleaning method and device, electronic equipment and computer readable medium
WO2023038218A1 (en) * 2021-09-07 2023-03-16 삼성전자주식회사 Robot and method for controlling same

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Publication number Publication date
KR102035018B1 (en) 2019-10-22
KR102048193B1 (en) 2020-01-22
KR20180064969A (en) 2018-06-15

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