KR20190119231A - Driving control device improved position correcting function and robot cleaner using the same - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, disclosed are a driving control device with an improved position correction function and a robot cleaner using the same. The driving control device and the robot cleaner using the same of the present invention detect a current driving position information by confirming a consistency of a landmark photographed in a cleaning space, and accurately corrects the driving position information by reflecting a position error caused by driving straight and rotational driving, thereby having an effect of correcting the position error which is gradually changed by the environment of use.

Description

위치 보정 기능이 향상된 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기{DRIVING CONTROL DEVICE IMPROVED POSITION CORRECTING FUNCTION AND ROBOT CLEANER USING THE SAME} Driving control device with improved position correction function and robot cleaner using the device {DRIVING CONTROL DEVICE IMPROVED POSITION CORRECTING FUNCTION AND ROBOT CLEANER USING THE SAME}

본 발명은 주행 위치 정보에 불확실성 오차 정보와 충돌 가속도 정보를 반영하여 정확하게 위치 정보를 보정할 수 있는 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기에 관한 것이다. The present invention relates to a driving control apparatus capable of accurately correcting position information by reflecting uncertainty error information and collision acceleration information in driving position information, and a robot cleaner using the same.

로봇 청소기는 충전된 배터리를 동력원으로, 입력된 프로그램에 따라 바닥면의 주행 경로를 이동하면서 청소를 수행하는 자동 청소기이다. The robot cleaner is an automatic cleaner using a charged battery as a power source to perform cleaning while moving a driving path on the floor according to an input program.

로봇 청소기는 사용자가 직접 청소기를 끌고 다니면서 청소를 수행하는 기존의 청소 방법과는 달리, 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 경로를 주행하면서 청소 동작을 수행하도록 설계된다. 이와 같이, 로봇 청소기가 미리 설정된 경로를 자동 주행하면서 청소 동작을 수행할 수 있도록 하기 위해, 로봇 청소기에는 주행 거리 및 장애물 등을 감지하는 다양한 종류의 센서들이 적용된다. The robot cleaner is designed to perform a cleaning operation while driving a predetermined path according to a built-in program, unlike a conventional cleaning method in which a user performs a cleaning while dragging the cleaner directly. As such, in order to enable the robot cleaner to perform the cleaning operation while automatically driving the predetermined path, various types of sensors are applied to the robot cleaner to detect a driving distance and an obstacle.

또한, 미리 설정된 경로를 따라 청소하면서도 청소 경로에 가구 또는 벽과 같은 장애물이 존재하거나, 계단 등과 같이 평지보다 낮은 저지대가 존재하면 정상적인 주행이 어렵게 된다. 이를 감지하기 위해서도 초음파 방사 센서, 이미지 센서, 및 초음파 깊이 센서와 같은 다양한 센서들이 적용되고 있다. In addition, while cleaning along a preset path, if there is an obstacle such as furniture or a wall in the cleaning path or a low land lower than a flat surface such as a stairway, normal driving becomes difficult. In order to detect this, various sensors such as an ultrasonic radiation sensor, an image sensor, and an ultrasonic depth sensor are applied.

로봇 청소기의 센서들은 단순히 장애물을 감지하는 기능 외에, 청소 중인 상태에서 주행 경로와 자신의 위치를 확인하기 위해서도 사용된다. 즉, 로봇 청소기가 주행 중에 주변 사물과 충돌하거나 미끄러짐 등에 의해 경로를 이탈하여, 자신이 인지하고 있던 위치가 변경되는 경우에는 스스로 위치를 보정하기 위해서 센서들을 이용한다. In addition to simply detecting obstacles, the sensors of the robot cleaner are used to check the driving route and the position of the robot cleaner. That is, the robot cleaner uses sensors to correct the position by itself when the position recognized by the robot cleaner is separated from the path by colliding with the surrounding objects or sliding while driving.

한국 공개특허공보 제10-2006-0062607호(2006.06.12, 공개)는 로봇 청소기 본체에 구비된 광학 센서로 범퍼의 움직임, 충격, 뒤틀림, 및 이동거리를 파악해서 장애물 간의 거리와 위치를 다시 인식하도록 하는 기술을 개시하였다. 또한, 한국 공개특허공보 제10-2010-0100520호(2010.09.15, 공개)는 청소 대상 전체의 분할 영역을 촬영해서 전체 대상 영역의 지도를 작성하고, 지도를 토대로 위치를 보정하는 기술을 제시하였다. Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2006-0062607 (June 12, 2006) discloses an optical sensor provided in a robot cleaner main body to recognize a bumper's movement, impact, distortion, and moving distance to recognize the distance and position between obstacles again. Disclosed is a technique to allow. In addition, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0100520 (Sept. 15, 2010) discloses a technique of photographing a divided region of the entire cleaning target to create a map of the entire target region and correcting the position based on the map. .

도 1은 종래 기술에 따른 로봇 청소기의 위치 보정 방식을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a position correction method of the robot cleaner according to the prior art.

구체적으로, 도 1은 한국 공개특허공보 제10-2010-0100520호(2010.09.15, 공개)에 개시된 위치 보정 기술을 설명하기 위해 제시된 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 로봇 청소기(10)가 청소 대상 전체의 분할 영역에서 각각 촬영된 영상들의 특징점(Ec)을 매칭하여 점진적으로 지도를 작성하였다. 그리고 전체 분할 영역들의 공통된 특징점(Ec)을 모두 매칭시켜서 최종적으로 전체 대상 영역의 지도를 완성하고, 완성된 지도를 이용해서 자신의 위치 정보를 보정했다. Specifically, FIG. 1 is a view provided to explain the position correction technique disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0100520 (2010.09.15, published). As shown in FIG. 1, in the related art, the robot cleaner 10 gradually creates a map by matching the feature points Ec of the images photographed in the divided regions of the entire cleaning target. After matching all common feature points Ec of all divided regions, the map of the entire target region was finally completed, and the position information was corrected using the completed map.

하지만, 종래 기술에 따른 로봇 청소기(10)는 청소 공간에서 촬영된 특징점(Ec)들 간의 거리 정보에만 기반해서 지도를 작성하고 주행중인 위치를 검출했다. 따라서, 바닥 재질에 따른 미끄러짐이나 외력에 자체 위치가 점진적으로 가변되는 경우에는 점진적으로 가변하는 위치 오차를 검출하기 어려웠다. 그리고 점진적으로 가변된 오차는 자체적으로 보정할 수 없는 문제가 있었다. However, the robot cleaner 10 according to the related art creates a map and detects a driving position based only on distance information between the feature points Ec photographed in the cleaning space. Therefore, it is difficult to detect a gradually varying position error when the position itself gradually varies due to slip or external force depending on the floor material. And gradually variable error has a problem that can not be corrected by itself.

또한, 종래의 로봇 청소기(10)는 카펫 등의 바닥 부재나 애완동물 등에 의해 지속적으로 위치가 변경되거나, 한번에 큰 폭으로 가변되는 경우에는 다시 원래의 특징점들을 찾아서 위치를 보정하는데 어려움이 있었다. 이렇게, 로봇 청소기(10) 자체의 이동 정도나 충격량은 반영하지 못하고 주변의 특징점(Ec)들만 이용해서 위치를 보정하면, 갑작스러운 특징점 변동 상황에 용이하게 대처하지 못하는 문제가 있었다. In addition, the conventional robot cleaner 10 has a difficulty in correcting the position by finding the original feature points again when the position is continuously changed by a floor member such as a carpet, a pet, or the like, or when it is largely changed at one time. As such, if the position of the robot cleaner 10 itself is not reflected and the position is corrected using only the surrounding feature points Ec, the robot cleaner 10 cannot easily cope with the sudden feature point variation.

또한, 종래의 로봇 청소기(10)는 주변 상황이 변칙적으로 가변되거나 불규칙한 시간 간격으로 특정 위치에 장애물이 반복해서 배치되는 경우에는 지형지물과 주행 경로의 매칭 정확도가 저하되는 문제가 있었다. 즉, 변칙적으로 변화되는 주변 상황에 의해 장애물 감지가 잦아지면, 회피하는 경로 변경이 증가해서 경로 관리가 어려워지고, 청소 효율 또한 저하되는 문제가 있었다. In addition, the conventional robot cleaner 10 has a problem in that matching accuracy between a feature and a driving route is deteriorated when an obstacle is repeatedly arranged at a specific location at irregular or irregular time intervals. That is, when obstacle detection is frequently caused by anomalously changed surrounding conditions, there is a problem that path management to be avoided increases, making path management difficult, and cleaning efficiency is also lowered.

본 발명은 청소 공간에서 촬영된 특징점들 간의 거리 정보와 자체의 위치 변화 오차를 실시간으로 반영해서 청소중인 주행 위치 정보를 정확하게 보정할 수 있는 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a driving controller and a robot cleaner using the same, which accurately corrects driving position information during cleaning by reflecting distance information between characteristic points photographed in a cleaning space and a position change error thereof in real time. .

또한, 본 발명은 미끄러짐이나 외력에 따른 위치 변화와 외부 충격량을 정확하게 반영해서 자체 위치를 보정할 수 있도록 한다. 이에, 본 발명에서는 외부 환경 변화에 빠르게 대처할 수 있는 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention allows to correct its position by accurately reflecting the position change and the external impact amount according to the slip or external force. Accordingly, an object of the present invention is to provide a traveling control device and a robot cleaner using the same that can quickly cope with changes in the external environment.

또한, 본 발명은 충돌, 미끄러짐 등의 변칙적인 동작이 발생한 위치 정보와 현재 주행 중인 위치를 매칭시켜 모니터한다. 이에, 본 발명에서는 변칙적인 동작이 발생한 위치에서 주행 속도와 청소 방식에 변화를 주어 변칙 상황에 용이하게 대처할 수 있는 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention matches and monitors the current driving position with the position information where anomalous operation such as collision or slippage occurs. Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving controller and a robot cleaner using the same, which can easily cope with an anomalous situation by changing a traveling speed and a cleaning method at a position where an anomalous operation occurs.

본 발명의 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기는 청소 공간에서 촬영된 랜드마크의 정합성을 확인하여 현재의 주행 위치정보를 검출하고, 직진 주행 및 회전 주행에 따른 위치 오차를 반영하여 정확하게 주행 위치정보를 보정한다. The driving control apparatus and the robot cleaner using the same of the present invention detect the current driving position information by checking the consistency of the landmarks photographed in the cleaning space, and accurately reflect the driving position information by reflecting the position error due to the straight running and the rotating driving. Correct it.

또한, 로봇 청소기가 이동함에 따라 발생할 수 있는 불확실성 위치 오차 정보를 회전 주행 모션 및 직진 주행 모션에 기반해서 검출한다. 이에, 모션 기반으로 검출된 불확실성 위치 정보를 주행 위치정보에 반영해서 주행 위치정보를 보정할 수 있다. 이와 더불어, 충돌이나 미끄러짐 등에 따른 충돌 가속도 정보를 실시간으로 검출하여, 검출된 충돌 가속도 정보 또한 주행 위치정보에 반영해서 주행 위치정보를 보정할 수 있다.  In addition, uncertainty position error information that may occur as the robot cleaner moves is detected based on the rotation driving motion and the straight driving motion. Accordingly, the driving position information may be corrected by reflecting the uncertainty position information detected based on the motion in the driving position information. In addition, it is possible to correct collision acceleration information due to collision or slip in real time, and reflect the detected collision acceleration information to the driving position information to correct the driving position information.

또한, 주행 위치정보 보정 정도와 위치에 기반해서 청소 중에 발생된 변칙적인 동작 발생 위치를 실시간으로 확인하고 저장한다. 실시간으로 보정되는 주행 위치정보를 확인하여 청소기가 변칙적인 동작 발생 위치에 인접했을 때는 주행 속도와 청소 방식이 변화되도록 한다. Also, based on the degree and position of the correction of the driving position information, anomalous motion occurrence position generated during cleaning is checked and stored in real time. By checking the driving position information corrected in real time, when the cleaner is adjacent to the anomalous motion occurrence position, the driving speed and the cleaning method are changed.

본 발명의 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기는 직진 및 회전 주행에 따른 오차를 실시간으로 반영해서 로봇 청소기의 주행 위치정보를 보정함으로써, 사용 환경에 의해 점진적으로 가변되는 위치 오차를 바로잡을 수 있다. The driving control apparatus and the robot cleaner using the same of the present invention may correct the driving position information of the robot cleaner by reflecting the error according to the straight and rotational driving in real time, thereby correcting the position error gradually changed by the use environment.

또한, 본 발명의 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기는 모션 기반으로 검출된 불확실성 위치 정보와 충돌 가속도 정보를 반영해서 주행 위치정보를 보정함으로써, 큰 외력이나 갑작스러운 충격에도 빠르게 원상 복귀할 수 있다. In addition, the driving control apparatus of the present invention and the robot cleaner using the same may quickly return to the original position even with a large external force or sudden impact by correcting the driving position information by reflecting the uncertainty position information and the collision acceleration information detected on the basis of motion.

또한, 본 발명의 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기는 충돌, 미끄러짐 등의 변칙적인 동작이 발생한 위치 정보와 현재 주행 중인 위치를 실시간으로 매칭시켜 모니터할 수 있다. 이에, 변칙적인 동작이 발생한 위치에서 주행 속도와 청소 방식에 변화를 주어 변칙 상황에 용이하게 대처함으로써, 사용자 만족도와 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, the driving control apparatus of the present invention and the robot cleaner using the same may monitor in real time by matching the position information in which the anomalous operation such as a collision, slip, and the like currently running position. Thus, by changing the running speed and the cleaning method at the position where the anomalous operation occurs, the user's satisfaction and reliability can be improved by easily coping with the anomalous situation.

도 1은 종래 기술에 따른 로봇 청소기의 위치 보정 방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주행 제어장치가 구비된 로봇 청소기를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 주행 제어장치를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 4는 도 3의 위치 보정부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 현재위치 검출부의 주행 위치 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 속도 검출 보정부와 충돌 가속도 적용부에서의 위치 정보 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view showing a position correction method of the robot cleaner according to the prior art.
2 is a view showing in detail a robot cleaner equipped with a driving control apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing in detail the driving control apparatus of the present invention.
4 is a block diagram illustrating in detail the position corrector of FIG. 3.
5 is a view for explaining a driving position detection method of the current position detection unit shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram for describing a method of correcting position information in the speed detection correcting unit and the collision acceleration applying unit illustrated in FIG. 4.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다. The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, whereby those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, exemplary 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 indicate the same or similar components.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 위치 보정 기능이 향상된 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기에 관하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the driving control apparatus and the robot cleaner using the improved position correction function according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주행 제어장치가 구비된 로봇 청소기를 구체적으로 나타낸 도면이다. 2 is a view showing in detail a robot cleaner equipped with a driving control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 로봇 청소기(RC)는 외관을 형성하는 케이스(140), 케이스(140)의 외측면에 대응되도록 배치되어, 적어도 하나씩의 발신부와 수신부로 구성되는 거리 검출모듈(120)을 포함한다 이때, 케이스(140)는 소정 높이를 갖는 원형의 디스크 형상으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the robot cleaner RC is disposed so as to correspond to a case 140 and an outer surface of the case 140 forming an appearance, and includes a distance detecting module 120 including at least one transmitter and a receiver. In this case, the case 140 may be formed in a circular disk shape having a predetermined height.

또한, 로봇 청소기(RC)는 동작 상태를 표시하는 표시부(160), 사용자로부터의 제어 명령이 입력되는 인터페이스부(150), 표시부(160) 및 인터페이스부(150)와 연계되어 로봇 청소기(RC)의 주행 경로를 제어하는 주행 제어장치를 포함한다. In addition, the robot cleaner RC is connected to the display unit 160 displaying an operation state, the interface unit 150 to which a control command from a user is input, the display unit 160 and the interface unit 150, and the robot cleaner RC. It includes a travel control device for controlling the travel path of the.

거리 검출모듈(120)은 로봇 청소기(RC)로부터 실내의 벽이나 장애물 등과의 거리를 감지하는 센서를 포함한다. 본 발명에서는 거리 검출모듈(120)에 적어도 하나의 초음파 센서가 구성된 예를 설명하기로 한다. The distance detection module 120 includes a sensor for detecting a distance from the robot cleaner RC to a wall or an obstacle in the room. In the present invention, an example in which at least one ultrasonic sensor is configured in the distance detection module 120 will be described.

거리 검출모듈(120)의 초음파 센서는 감지 공간 내에 미리 설정된 복수의 분할 포인트로 적외선 또는 초음파 신호를 송신 및 수신하여 복수의 분할 포인트별 거리 정보를 검출한다. 즉, 거리 검출모듈(120)은 초음파 신호를 송수신하여 감지하고 있는 청소 공간의 거리 정보를 산출할 수 있다. The ultrasonic sensor of the distance detection module 120 detects distance information for each of the plurality of split points by transmitting and receiving an infrared or ultrasonic signal to a plurality of split points preset in the sensing space. That is, the distance detection module 120 may calculate the distance information of the cleaning space that is detected by transmitting and receiving the ultrasonic signal.

케이스(140)의 적어도 일 방향으로는 외부 충돌 시 충격을 완충하는 범퍼(130)가 구비된다. 범퍼(130)에는 외부 충격에 대응되는 충돌 가속도 신호를 생성하는 충격 감지 센서가 구성된다. 이러한 충격 감지 센서는 외부 충격량에 따른 충돌 가속도 신호를 디지털 신호처리하여 충돌 가속도 정보를 생성하고, 충돌 가속도 정보를 주행 제어장치로 전송한다. At least one direction of the case 140 is provided with a bumper 130 that buffers an impact during an external collision. The bumper 130 is configured with a shock sensor for generating a collision acceleration signal corresponding to the external shock. The impact sensor generates collision acceleration information by digitally processing a collision acceleration signal according to an external impact amount, and transmits the collision acceleration information to the driving controller.

또한, 로봇 청소기(RC)는 청소 대상 영역이나 주행 영역의 영상을 촬영할 수 있도록 상측 전방부에 이미지 검출모듈(110)이 구비된다. 이미지 검출모듈(110)은 로봇 청소기가 이동하는 전방 및 상방의 영상을 촬영하도록 설치된다. 이미지 검출모듈(110)은 전방 및 상방으로 고정 설치될 수 있으며, 좌우 및 상하 방향으로 움직이도록 설치될 수도 있다. In addition, the robot cleaner RC is provided with an image detection module 110 in the upper front portion so as to capture an image of the cleaning target region or the driving region. The image detection module 110 is installed to capture images of the front and the upper side where the robot cleaner moves. The image detection module 110 may be fixedly installed forward and upward, and may be installed to move in left, right, and up and down directions.

이미지 검출모듈(110)은 적어도 하나의 깊이 센서(Depth Sensor)를 이용해서 감지 공간의 깊이 값 정보들을 산출한다. 이미지 검출모듈(110)은 적어도 하나의 깊이 센서를 통해 감지된 감지 공간의 깊이 값 정보를 디지털 신호 처리하여 주행 제어장치로 전송할 수 있다. 여기서, 깊이 센서는 깊이 센서 자체의 해상도에 따라 깊이 센서와 감지 공간 간의 거리 정보를 검출하는바, 이미지 센서나 3D 카메라가 이용될 수 있다. The image detection module 110 calculates depth value information of the sensing space using at least one depth sensor. The image detection module 110 may digitally process the depth value information of the sensing space detected by the at least one depth sensor and transmit the digital signal to the driving controller. Here, the depth sensor detects distance information between the depth sensor and the sensing space according to the resolution of the depth sensor itself, and an image sensor or a 3D camera may be used.

일 예로, CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서, 및 3D 카메라는 촬상 대상으로부터 반사되어 나온 빛이 렌즈를 통과해 촬상 소자에 닿아 맺게 된 화상을 빛의 강약에 따라 전기 신호로 바꿔 아날로그의 전기 신호로 출력하게 된다. 이에, 이미지 검출모듈(110)은 적어도 하나의 깊이 센서를 통해 감지된 감지 공간의 깊이 값 정보를 디지털 신호 처리하여 순차적으로 주행 제어장치로 전송할 수 있다. For example, a CCD image sensor, a CMOS image sensor, and a 3D camera convert an image formed by light reflected from an imaging object through a lens to the imaging device and converts the image into an electrical signal according to the intensity of light, and outputs it as an analog electric signal. Done. Thus, the image detection module 110 may digitally process the depth value information of the sensing space detected by the at least one depth sensor and sequentially transmit the digital signal to the driving control apparatus.

이미지 검출모듈(110)을 통해 감지되는 공간들은 미리 설정된 해상도의 스크린상의 3차원 공간이 될 수 있다. 즉, 깊이 센서의 해상도에 따라 깊이 센서에서 거리 정보를 검출하는 공간으로서, 감지 공간은 깊이 센서의 해상도와 감지 가능 범위 등에 의해 설정될 수 있다. 이 예로, 감지 공간은 직사각형인 스크린의 형태에 대응되는 직육면체 형태로 구성될 수 있다. The spaces sensed by the image detection module 110 may be three-dimensional spaces on a screen having a preset resolution. That is, as a space for detecting distance information from the depth sensor according to the resolution of the depth sensor, the sensing space may be set by the resolution and the detectable range of the depth sensor. In this example, the sensing space may be configured in the form of a rectangular parallelepiped corresponding to the rectangular screen.

도 3은 본 발명의 주행 제어장치를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다. 3 is a block diagram showing in detail the driving control apparatus of the present invention.

전술한 바와 같이, 주행 제어장치는 표시부(160) 및 인터페이스부(150)와 연계되어 로봇 청소기(RC)에 내장된다. 이러한 주행 제어장치는 미리 설정된 주행 경로와 실시간으로 검출되는 위치 정보에 따라 주행 경로와 속도를 실시간으로 제어하고, 사용자 설정에 따라 전반적인 청소 옵션을 제어한다. As described above, the travel control device is embedded in the robot cleaner RC in association with the display unit 160 and the interface unit 150. The driving control device controls the driving path and the speed in real time according to the preset driving path and the position information detected in real time, and controls the overall cleaning option according to the user setting.

주행 제어장치는 외부 충격이나 미끄러운 바닥재 등에 의해 미리 설정된 주행 경로에서 이탈하거나 위치가 급변하는 경우, 자체 위치 정보를 실시간으로 보정하고 보정된 위치 정보에 맞게 청소 공간의 맵을 재설정한다. 그리고 재설정된 맵 정보와 위치 정보에 기반해서 원활한 청소 동작이 진행되도록 한다. The driving control device corrects its own location information in real time and resets the map of the cleaning space according to the corrected location information when the vehicle moves away from the preset driving path or suddenly changes position due to an external impact or slippery flooring. Then, based on the reset map information and the location information, a smooth cleaning operation is performed.

이를 위해, 본 발명의 주행 제어장치는 랜드마크 검출부(102), 위치 보정부(170), 및 주행 제어모듈(180)을 포함한다. To this end, the driving control apparatus of the present invention includes a landmark detector 102, a position correction unit 170, and a driving control module 180.

랜드마크 검출부(102)는 이미지 검출모듈(110)로부터의 깊이 값 정보들을 신호 처리하여 감지 공간의 깊이 맵을 생성하고, 깊이 맵을 분할하여 각 분할 영역별로 적어도 하나의 랜드마크를 추출한다. The landmark detection unit 102 processes the depth value information from the image detection module 110 to generate a depth map of the sensing space, splits the depth map, and extracts at least one landmark for each divided area.

구체적으로, 랜드마크 검출부(102)는 이미지 검출모듈(110)을 통해 입력되는 깊이 값 정보들을 필터링 하고 매 프레임 단위로 샘플링한 후, AD 변환해서 감지 공간에 대한 매 프레임별 깊이 맵을 생성한다. 그리고 거리 검출 모듈(120)을 통해 입력되는 감지 공간의 깊이 값 정보들을 신호 처리하여 감지 공간의 깊이 맵을 생성하기도 한다. 이에, 랜드마크 검출부(102)는 이미지 검출모듈(110)을 이용해서 생성된 매 프레임별 깊이 맵과 거리 검출 모듈(120)을 이용해서 생성된 매 프레임별 깊이 맵을 미리 설정된 동일 해상도로 매핑시키고 분할해서 위치 보정부(170)로 전송할 수 있다. 즉, 랜드마크 검출부(102)는 감지 공간의 깊이 값 정보들을 미리 설정된 해상도에 따라 매 프레임 단위로 신호 처리 및 배치하고, 복수의 분할 포인트별 거리 정보를 매칭시켜서 감지 공간의 깊이 맵을 생성할 수 있다. In detail, the landmark detector 102 filters depth value information input through the image detection module 110, samples every frame, and converts the AD to generate a depth map for each frame of the sensing space. The depth map of the sensing space may be generated by signal processing depth value information of the sensing space input through the distance detection module 120. Thus, the landmark detector 102 maps the depth map for each frame generated using the image detection module 110 and the depth map for each frame generated using the distance detection module 120 to the same resolution. The data may be divided and transmitted to the position corrector 170. That is, the landmark detector 102 may process and arrange the depth value information of the sensing space in every frame unit according to a preset resolution, and generate the depth map of the sensing space by matching the distance information of the plurality of divided points. have.

랜드마크 검출부(102)는 미리 설정된 해상도에 따라 서로 인접한 위치의 깊이 값 정보들을 비교하고 깊이 값 차이가 미리 설정된 기준 이상으로 큰 위치의 사물이나 모서리를 랜드마크로 설정한다. 구체적으로, 랜드마크 검출부(102)는 감지 공간의 깊이 값 정보들을 미리 설정된 해상도에 따라 배열했을 때, 서로 인접한 위치의 깊이 값 정보들을 비교하고 깊이 값 차이를 미리 설정된 기준과 비교한다. 그리고 비교된 깊이 값 차이가 미리 설정된 기준 이상으로 검출된 위치들의 사물들을 랜드마크로 설정할 수 있다. 이 경우에는 벽면에서 튀어나온 사물이나 모서리 또는 창문틀 등에서 깊이 값 차이가 커서, 벽면에서 튀어나온 사물이나 모서리 또는 창문틀 등이 랜드마크로 설정되기도 한다. The landmark detector 102 compares depth value information of adjacent positions with each other according to a preset resolution, and sets an object or an edge at a position where a difference in depth value is greater than a preset reference as a landmark. In detail, when the depth value information of the sensing space is arranged according to a preset resolution, the landmark detector 102 compares the depth value information of the positions adjacent to each other and compares the depth value difference with a preset reference. In addition, the objects of the locations where the detected difference in depth value is greater than or equal to a predetermined reference may be set as a landmark. In this case, the difference in depth value is large in an object, an edge, or a window frame that protrudes from the wall, and an object, an edge, or a window frame that protrudes from the wall may be set as a landmark.

위치 보정부(170)는 적어도 하나의 랜드마크와의 거리 정보를 이용해 실시간으로 주행 위치정보를 생성하고, 회전 및 주행 오차 정보와 불확실성 위치 오차 정보 및 충돌 가속도 정보를 이용해서 주행 위치정보를 보정한다. The position correction unit 170 generates driving position information in real time using distance information with at least one landmark, and corrects driving position information by using rotation and driving error information, uncertainty position error information, and collision acceleration information. .

구체적으로, 위치 보정부(170)는 감지 공간에서 촬영된 랜드마크의 정합성을 확인하여 현재 로봇 청소기(RC)의 주행 위치정보를 검출하고, 직진 주행 및 회전 주행에 따른 위치 오차를 반영하여 정확하게 주행 위치정보를 보정한다. 이를 위해, 위치 보정부(170)는 주행 위치정보의 보정은 로봇 청소기가 이동함에 따라 발생할 수 있는 불확실성 위치 오차 정보를 회전 주행 모션 및 직진 주행 모션에 기반해서 검출한다. 그리고 모션 기반으로 검출된 불확실성 위치 정보를 주행 위치정보에 반영해서 주행 위치정보를 보정한다. 이와 더불어, 위치 보정부(170)는 충돌이나 미끄러짐 등에 따른 충돌 가속도 정보를 실시간으로 검출하여, 검출된 충돌 가속도 정보 또한 주행 위치정보에 반영해서 주행 위치정보를 보정한다. 이러한 위치 보정부(170)의 주행 위치정보 보정 구조와 방법은 이후에 첨부된 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. Specifically, the position correction unit 170 detects the driving position information of the robot cleaner RC by checking the consistency of the landmark photographed in the sensing space, and accurately travels by reflecting the position error due to the straight running and the rotating driving. Correct the position information. To this end, the position correction unit 170 detects the uncertainty position error information that may be generated as the robot cleaner moves based on the rotation driving motion and the straight driving motion. The driving position information is corrected by reflecting the uncertainty position information detected based on the motion to the driving position information. In addition, the position correction unit 170 detects collision acceleration information according to a collision or slip in real time, and corrects the driving position information by reflecting the detected collision acceleration information in the driving position information. The driving position information correction structure and method of the position correction unit 170 will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

주행 제어모듈(180)은 위치 보정부(170)에서 보정된 주행 위치정보에 따라 재설정된 감지 공간의 깊이 맵을 이용해서 로봇 청소기의 주행 경로를 변경하고 청소 옵션 및 주행 속도를 제어한다. 이때, 주행 제어모듈(180)은 주행 위치정보 보정 정도와 위치에 기반해서 청소 중에 발생된 변칙적인 동작 발생 위치를 실시간으로 확인하고 저장한다. 그리고 실시간으로 보정되는 주행 위치정보를 확인하여 청소기가 변칙적인 동작 발생 위치에 인접했을 때는 주행 속도와 청소 방식이 변화되도록 할 수 있다. The driving control module 180 changes the driving path of the robot cleaner and controls the cleaning option and driving speed by using the depth map of the sensing space reset according to the driving position information corrected by the position corrector 170. At this time, the driving control module 180 checks and stores in real time an anomalous motion occurrence position generated during cleaning based on the degree and position of the driving position information correction. In addition, by checking the driving position information corrected in real time, when the cleaner is adjacent to the anomalous motion occurrence position, the driving speed and the cleaning method may be changed.

도 4는 도 3의 위치 보정부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다. 4 is a block diagram illustrating in detail the position corrector of FIG. 3.

도 4에 도시된 위치 보정부(170)는 랜드 마크 정합부(171), 현재 위치 검출부(172), 속도 검출 보정부(173), 및 충돌 가속도 적용부(174)를 포함한다. The position correcting unit 170 illustrated in FIG. 4 includes a landmark matching unit 171, a current position detecting unit 172, a speed detecting correcting unit 173, and a collision acceleration applying unit 174.

구체적으로, 랜드 마크 정합부(171)는 각 분할 영역의 랜드마크를 정합하고 정합된 복수의 랜드마크와의 거리 정보에 따라 실시간으로 주행 위치정보를 산출한다. 구체적으로, 랜드 마크 정합부(171)는 각 분할 영역의 랜드마크들을 서로 매칭시켜 정합하는바, 현재 위치 검출부(172)에서는 현재 위치와 각 랜드 마크들 간의 깊이 값 정보에 따라 감지 공간 내에서의 주행 위치정보를 검출할 수 있다. In detail, the landmark matching unit 171 registers landmarks of each divided area and calculates driving position information in real time according to distance information of the matched plurality of landmarks. In detail, the landmark matching unit 171 matches and matches landmarks of each divided area, and the current position detection unit 172 may determine the location of each landmark in the sensing space according to the depth value information between the current position and each landmark. The driving position information can be detected.

현재 위치 검출부(172)는 정지 상태에서의 위치 정보 및 오차 정보를 상기 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하여 정지 상태에서의 위치 정보를 보정한다. The current position detector 172 corrects the position information in the stationary state by reflecting the position information and the error information in the stationary state to the driving position information detected in real time.

도 5는 도 4에 도시된 현재위치 검출부의 주행 위치 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a driving position detection method of the current position detection unit shown in FIG.

도 5를 참조하면, 현재 위치 검출부(172)는 정지 상태의 위치 정보, 및 오차 정보를 이용해서 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영한다. 여기서,

Figure pat00001
시점에서의 로봇 청소기 위치 정보
Figure pat00002
는 하기의 수학식 1을 통해 보정한다. Referring to FIG. 5, the current position detector 172 reflects the driving position information detected in real time using the position information of the stationary state and the error information. here,
Figure pat00001
Robot cleaner location information at the time
Figure pat00002
Is corrected through Equation 1 below.

[수학식 1] [Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

수학식 1에 적용된 vs는 로봇 청소기의 직진 속도이고, vt는 로봇 청소기의 회전 속도이다. 그리고

Figure pat00004
는 불확실성 오차를 포함하는 회전 속도이고,
Figure pat00005
는 불확실성 오차를 포함하는 직진 속도이다. Vs applied to Equation 1 is the speed of the robot cleaner, vt is the rotation speed of the robot cleaner. And
Figure pat00004
Is the rotational speed, including the uncertainty error,
Figure pat00005
Is the speed straight forward including the uncertainty error.

불확실성 오차를 포함하는 회전 속도

Figure pat00006
, 및 불확실성 오차를 포함하는 직진 속도
Figure pat00007
는 하기의 수학식 2와 같이 정의된다. Rotational speed with uncertainty error
Figure pat00006
Straightness including, and uncertainty errors
Figure pat00007
Is defined as in Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서,

Figure pat00009
는 회전 속도 오차
Figure pat00010
를 포함하고,
Figure pat00011
Figure pat00012
를 포함한다. here,
Figure pat00009
Rotation speed error
Figure pat00010
Including,
Figure pat00011
Is
Figure pat00012
It includes.

또한,

Figure pat00013
는 평균이 0이고 분산이 k인 속도의 오차이고, α1는 회전속도 불확실성에 대한 회전 속도 가중치이다. 그리고 α2는 회전속도 불확실성에 대한 직진 속도 가중치이고, α3는 직진속도 불확실성에 대한 회전 속도 가중치이다. 또한, α4는 직진속도 불확실성에 대한 직진 속도 가중치이다. Also,
Figure pat00013
Is the error of velocity with mean 0 and variance k, and α 1 is the rotational speed weight for rotational uncertainty. And α 2 is the linear speed weight for the rotational speed uncertainty, and α 3 is the rotational speed weight for the linear speed uncertainty. Α 4 is also a straight velocity weight for straight velocity uncertainty.

도 6은 도 4에 도시된 속도 검출 보정부와 충돌 가속도 적용부에서의 위치 정보 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 6 is a diagram for describing a method of correcting position information in the speed detection correcting unit and the collision acceleration applying unit illustrated in FIG. 4.

도 6을 참조하면, 속도 검출 보정부(173)는 회전 및 주행 오차 정보와 불확실성 위치 오차 정보를 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하여 이동 상태에서의 위치 정보를 보정한다. Referring to FIG. 6, the speed detection correcting unit 173 corrects the position information in the moving state by reflecting the rotation and driving error information and the uncertainty position error information in the detected driving position information in real time.

구체적으로, 속도 검출 보정부(173)는 회전 및 주행 오차 정보(

Figure pat00014
,
Figure pat00015
)와 불확실성 위치 오차 정보(
Figure pat00016
,
Figure pat00017
)를 상기의 수학식 2를 이용해 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영할 수 있다. In detail, the speed detection correcting unit 173 includes rotation and driving error information (
Figure pat00014
,
Figure pat00015
) And uncertainty location error information (
Figure pat00016
,
Figure pat00017
) May be reflected in driving position information detected in real time using Equation 2 above.

도 6에서 VB는 정적인 상태에서 정적인 범위에서의 위치 보정 상태를 나타낸다. 그리고 VS 화살표는 충돌에 따른 위치 변화와 해당 변화에 따른 주행 위치정보 변환 폭을 나타낸다. In FIG. 6, VB represents a position correction state in a static range in a static state. In addition, the VS arrow indicates a change in position according to the collision and a conversion width of driving position information according to the change.

충돌 가속도 적용부(174)에서는 범퍼로부터의 충돌 가속도 정보를 속도 검출 보정부(173)에서 보정된 위치 정보에 반영하여 충돌 및 미끄러짐 상황에서의 위치 정보를 보정한다. The collision acceleration application unit 174 corrects the position information in the collision and slip situation by reflecting the collision acceleration information from the bumper to the position information corrected by the speed detection correcting unit 173.

구체적으로, 충돌 가속도 적용부(174)는 회전 및 주행 오차 정보(

Figure pat00018
,
Figure pat00019
)를 반영한 불확실성 위치 오차 정보(
Figure pat00020
,
Figure pat00021
)검출 수학식 2에 충돌 가속도 정보를 추가로 반영하여, 하기의 수학식 3에 제시된 바와 같이, 충돌 가속도 정보에 따라 주행 위치정보를 추가 보정한다. Specifically, the collision acceleration application unit 174 is a rotation and driving error information (
Figure pat00018
,
Figure pat00019
) Uncertainty location error information (
Figure pat00020
,
Figure pat00021
) The collision acceleration information is further reflected in the detection equation 2, and as shown in Equation 3 below, the driving position information is further corrected according to the collision acceleration information.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00022
Figure pat00022

여기서,

Figure pat00023
는 회전 방향 충돌 가속도 크기(>0) 대비 충돌 시간이 지속된 시간으로서, 회전 방향의 충돌 속도 변화량이다. 그리고
Figure pat00024
는 직진 방향 충돌 가속도 크기(>0) 대비 충돌 시간이 지속된 시간으로서, 직진 방향의 충돌 속도 변화량이다. here,
Figure pat00023
Is the time duration of the collision time compared to the rotational acceleration acceleration magnitude (> 0), and is the amount of change in the collision speed in the rotation direction. And
Figure pat00024
Is the time duration of the collision time compared to the magnitude of the straight collision acceleration (> 0), and is the amount of change in the collision velocity in the straight direction.

맵/위치 보정부(175)는 속도 검출 보정부(173) 또는 충돌 가속도 적용부(174)에서 보정된 주행 위치정보에 따라 현재 위치 대비 깊이 맵을 재설정하여 주행 제어모듈(180)로 전송한다. The map / position correction unit 175 resets the depth map with respect to the current position according to the driving position information corrected by the speed detection correction unit 173 or the collision acceleration application unit 174, and transmits it to the driving control module 180.

또한, 맵/위치 보정부(175)는 충돌 가속도 적용부(174)에서 충돌 가속도 정보에 따라 위치 정보가 보정된 위치를 변칙 동작이 발생한 위치로 설정하여 주행 제어모듈(180)로 전송한다. In addition, the map / position correction unit 175 sets the position where the position information is corrected according to the collision acceleration information in the collision acceleration application unit 174 as a position where the anomalous operation occurs, and transmits it to the driving control module 180.

이에, 주행 제어모듈(180)은 속도 검출 보정부(173) 또는 충돌 가속도 적용부(174)에서 보정된 주행 위치정보와 맵/위치 보정부(175)에서 설정된 변칙 동작이 발생한 위치 정보(CC)를 실시간으로 매칭시켜 모니터할 수 있다. 그리고 변칙 동작이 발생한 위치에서 주행 속도와 청소 방식이 가변되도록 로봇 청소기의 주행 모드를 제어할 수 있다. Thus, the driving control module 180 is the driving position information corrected by the speed detection correction unit 173 or the collision acceleration application unit 174 and the position information (CC) where the anomaly operation set by the map / position correction unit 175 has occurred. Can be monitored in real time. In addition, the driving mode of the robot cleaner may be controlled such that the traveling speed and the cleaning method are changed at the position where the anomalous operation occurs.

이상 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기(RC)는 직진 및 회전 주행에 따른 오차를 실시간으로 반영해서 로봇 청소기의 주행 위치정보를 보정할 수 있다. 이에, 로봇 청소기(RC)가 사용되고 있는 주변 환경의 영향으로 점진적으로 가변되는 위치 오차를 실시간으로 바로잡을 수 있다. As described above, the driving control apparatus and the robot cleaner RC using the same may correct the driving position information of the robot cleaner in real time by reflecting an error resulting from the straight and the rotation driving. Accordingly, the positional error that is gradually changed by the influence of the surrounding environment in which the robot cleaner RC is being used may be corrected in real time.

또한, 본 발명의 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기는 모션 기반으로 검출된 불확실성 위치 정보와 충돌 가속도 정보를 반영해서 주행 위치정보를 보정함으로써, 큰 외력이나 갑작스러운 충격에도 빠르게 원상 복귀할 수 있다. 그리고 본 발명의 주행 제어장치 및 이를 이용한 로봇 청소기는 충돌, 미끄러짐 등의 변칙적인 동작이 발생한 위치(CC) 정보와 현재 주행 중인 위치를 실시간으로 매칭시켜 모니터할 수 있다. 이에, 변칙적인 동작이 발생한 위치(CC)에서 주행 속도와 청소 방식에 변화를 주어 변칙 상황에 용이하게 대처함으로써, 사용자 만족도와 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, the driving control apparatus of the present invention and the robot cleaner using the same may quickly return to the original position even with a large external force or sudden impact by correcting the driving position information by reflecting the uncertainty position information and the collision acceleration information detected on the basis of motion. In addition, the driving control apparatus and the robot cleaner using the same of the present invention can monitor in real time by matching the position (CC) information in which anomalous operation such as collision, slip, and the like currently running position. Thus, by changing the running speed and the cleaning method at the position (CC) where the anomalous operation has occurred, it is possible to easily cope with the anomalous situation, thereby improving user satisfaction and reliability.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by.

102: 랜드마크 검출부
110: 이미지 검출모듈
120: 거리 검출모듈
140: 케이스
150: 인터페이스부
160: 표시부
170: 위치 보정부
180: 주행 제어모듈
RC: 로봇 청소기
102: landmark detection unit
110: image detection module
120: distance detection module
140: case
150: interface unit
160: display unit
170: position correction unit
180: driving control module
RC: Robot Cleaner

Claims (15)

이미지 검출모듈로부터의 깊이 값 정보들을 신호 처리하여 감지 공간의 깊이 맵을 생성하고, 상기 깊이 맵을 분할하여 각 분할 영역별로 적어도 하나의 랜드마크를 추출하는 랜드마크 검출부;
적어도 하나의 랜드마크와의 거리 정보를 이용해 실시간으로 주행 위치정보를 생성하고, 회전 및 주행 오차 정보와 불확실성 위치 오차 정보 및 충돌 가속도 정보를 이용해서 주행 위치정보를 보정하는 위치 보정부; 및
상기 보정된 주행 위치정보에 따라 재설정된 감지 공간의 깊이 맵을 이용해서 로봇 청소기의 주행 경로를 변경하고 청소 옵션 및 주행 속도를 제어하는 주행 제어모듈을 포함하는,
주행 제어장치.
A landmark detector for signal processing depth value information from an image detection module to generate a depth map of a sensing space, and extracting at least one landmark for each divided region by dividing the depth map;
A position correction unit generating driving position information in real time using distance information with at least one landmark and correcting driving position information using rotation and driving error information, uncertainty position error information, and collision acceleration information; And
And a driving control module configured to change a driving path of the robot cleaner and control a cleaning option and a driving speed by using the depth map of the sensing space reset according to the corrected driving position information.
Travel control.
제 1 항에 있어서,
상기 랜드마크 검출부는
상기 감지 공간의 깊이 값 정보들을 미리 설정된 해상도에 따라 매 프레임 단위로 신호 처리 및 배치하고,
상기 복수의 분할 포인트별 거리 정보를 매칭시켜서 상기 감지 공간의 깊이 맵을 생성하는,
주행 제어장치.
The method of claim 1,
The landmark detection unit
Signal processing and arrangement of the depth value information of the sensing space in every frame unit according to a preset resolution,
Generating a depth map of the sensing space by matching the distance information for each of the plurality of split points;
Travel control.
제 2 항에 있어서,
상기 랜드마크 검출부는
미리 설정된 해상도에 따라 서로 인접한 위치의 깊이 값 정보들을 비교하고 깊이 값 차이가 미리 설정된 기준 이상으로 큰 위치의 사물이나 모서리를 랜드마크로 설정하는,
주행 제어장치.
The method of claim 2,
The landmark detection unit
Compare depth value information of adjacent positions with each other according to a preset resolution, and set an object or corner at a position where a difference in depth value is larger than a preset reference as a landmark,
Travel control.
제 3 항에 있어서,
상기 위치 보정부는
상기 각 분할 영역의 랜드마크를 정합하고 정합된 복수의 랜드마크와의 거리 정보에 따라 실시간으로 주행 위치정보를 산출하는 랜드 마크 정합부;
정지 상태에서의 위치 정보 및 오차 정보를 상기 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하여 정지 상태에서의 위치 정보를 보정하는 현재 위치 검출부;
상기 회전 및 주행 오차 정보와 상기 불확실성 위치 오차 정보를 상기 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하여 이동 상태에서의 위치 정보를 보정하는 속도 검출 보정부; 및
범퍼로부터의 충돌 가속도 정보를 상기 속도 검출 보정부에서 보정된 위치 정보에 반영하여 충돌 및 미끄러짐 상황에서의 위치 정보를 보정하는 충돌 가속도 적용부를 포함하는,
주행 제어장치.
The method of claim 3, wherein
The position correction unit
A landmark matching unit that matches the landmarks of each of the divided regions and calculates driving position information in real time according to distance information with the matched plurality of landmarks;
A current position detection unit correcting the position information in the stationary state by reflecting the position information and the error information in the stationary state to the driving position information detected in real time;
A speed detection correcting unit correcting the positional information in the moving state by reflecting the rotational and driving error information and the uncertainty position error information in the driving position information detected in real time; And
And a collision acceleration application unit configured to correct the position information in the collision and slip situation by reflecting the collision acceleration information from the bumper to the position information corrected by the speed detection correcting unit.
Travel control.
제 4 항에 있어서,
상기 위치 보정부는
상기 속도 검출 보정부 또는 상기 충돌 가속도 적용부에서 보정된 주행 위치정보에 따라 현재 위치 대비 깊이 맵을 재설정하여 상기 주행 제어모듈로 전송하며,
상기 충돌 가속도 적용부에서 충돌 가속도 정보에 따라 위치 정보가 보정된 위치를 변칙 동작이 발생한 위치로 설정하여 상기 주행 제어모듈로 전송하는 맵/위치 보정부를 더 포함하는,
주행 제어장치.
The method of claim 4, wherein
The position correction unit
Resets the depth map relative to the current position according to the driving position information corrected by the speed detection correcting unit or the collision acceleration applying unit, and transmits the depth map to the driving control module;
The collision acceleration applying unit further includes a map / position correction unit for setting the position where the position information is corrected according to the collision acceleration information as the position where the anomalous motion occurs and transmitting it to the driving control module.
Travel control.
제 5 항에 있어서,
상기 주행 제어모듈은
상기 속도 검출 보정부 또는 상기 충돌 가속도 적용부에서 보정된 주행 위치정보와 상기 맵/위치 보정부에서 설정된 변칙 동작이 발생한 위치 정보를 실시간으로 매칭시켜 모니터하고,
상기 변칙 동작이 발생한 위치에서 주행 속도와 청소 방식이 가변되도록 로봇 청소기의 주행 모드를 제어하는,
주행 제어장치.
The method of claim 5,
The driving control module
Monitors by matching in real time the driving position information corrected by the speed detection correcting unit or the collision acceleration applying unit and the position information in which the anomaly motion set in the map / position correcting unit occurs,
Controlling the driving mode of the robot cleaner so that the traveling speed and the cleaning method is changed at the location where the anomaly operation occurs,
Travel control.
제 4 항에 있어서,
상기 현재 위치 검출부는
상기 정지 상태의 위치 정보, 및 상기 오차 정보를 이용해서 상기 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하되,
Figure pat00025
시점에서의 로봇 청소기 위치 정보
Figure pat00026
는 하기의 수학식 1을 통해 보정하며,
[수학식 1]
Figure pat00027

여기서, vs는 로봇 청소기의 직진 속도, vt는 로봇 청소기의 회전 속도,
Figure pat00028
는 불확실성 오차를 포함하는 회전 속도,
Figure pat00029
는 불확실성 오차를 포함하는 직진 속도인,
주행 제어장치.
The method of claim 4, wherein
The current position detector
By using the position information of the stop state, and the error information is reflected in the driving position information detected in real time,
Figure pat00025
Robot cleaner location information at the time
Figure pat00026
Is corrected through Equation 1 below,
[Equation 1]
Figure pat00027

Where vs is the straight velocity of the robot cleaner, vt is the rotational speed of the robot cleaner,
Figure pat00028
Is the rotational speed, including the uncertainty error
Figure pat00029
Is the straight velocity that includes the uncertainty error,
Travel control.
제 7 항에 있어서,
상기 속도 검출 보정부는
상기 회전 및 주행 오차 정보와 상기 불확실성 위치 오차 정보를 하기의 수학식 2를 이용해 상기 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하며,
[수학식 2]
Figure pat00030

여기서, 불확실성 오차를 포함하는 회전 속도
Figure pat00031
는 회전 속도 오차
Figure pat00032
를 포함하고, 불확실성 오차를 포함하는 직진 속도
Figure pat00033
Figure pat00034
를 포함하며,
Figure pat00035
는 평균이 0이고 분산이 k인 속도의 오차이고,
α1는 회전속도 불확실성에 대한 회전 속도 가중치이며,
α2는 회전속도 불확실성에 대한 직진 속도 가중치이고,
α3는 직진속도 불확실성에 대한 회전 속도 가중치이며,
α4는 직진속도 불확실성에 대한 직진 속도 가중치인,
주행 제어장치.
The method of claim 7, wherein
The speed detection correction unit
The rotation and driving error information and the uncertainty position error information is reflected in the driving position information detected in real time using Equation 2 below.
[Equation 2]
Figure pat00030

Where rotational speed includes uncertainty error
Figure pat00031
Rotation speed error
Figure pat00032
Speed, including an uncertainty error
Figure pat00033
Is
Figure pat00034
Including;
Figure pat00035
Is the error of velocity with mean zero and variance k,
α 1 is the rotational speed weight for rotational uncertainty,
α 2 is the straight velocity weight for the rotational speed uncertainty,
α 3 is the rotational speed weight for linear velocity uncertainty,
α 4 is the straight velocity weight for straight velocity uncertainty,
Travel control.
외관을 형성하는 케이스;
적어도 하나씩의 발신부와 수신부로 구성되는 거리 검출모듈;
청소 영역을 포함하는 감지 영역의 영상을 촬영하는 이미지 검출모듈;
사용자로부터의 제어 명령이 입력되는 인터페이스부;
상기 인터페이스부와 연계되어 주행 경로를 제어하는 주행 제어장치를 포함하고,
상기 주행 제어장치는
상기 이미지 검출모듈로부터의 깊이 값 정보들을 수신하고 신호 처리하여 감지 공간의 깊이 맵을 생성하고, 실시간으로 주행 위치정보를 생성 및 보정함으로써, 주행 경로를 변경하고 청소 옵션 및 주행 속도를 제어하는,
로봇 청소기.
A case forming an appearance;
A distance detection module composed of at least one transmitter and receiver;
An image detection module for capturing an image of the detection area including the cleaning area;
An interface unit to which a control command from a user is input;
A driving control device connected to the interface unit to control a driving route;
The driving control device
Receiving depth value information from the image detection module and processing the signal to generate a depth map of the sensing space, and generating and correcting driving position information in real time, thereby changing the driving route, controlling cleaning options and driving speed,
robotic vacuum.
제 9 항에 있어서,
상기 주행 제어장치는
상기 이미지 검출모듈로부터의 깊이 값 정보들을 신호 처리하여 감지 공간의 깊이 맵을 생성하고, 상기 깊이 맵을 분할하여 각 분할 영역별로 적어도 하나의 랜드마크를 추출하는 랜드마크 검출부;
상기 적어도 하나의 랜드마크와의 거리 정보를 이용해 실시간으로 주행 위치정보를 생성하고, 회전 및 주행 오차 정보와 불확실성 위치 오차 정보 및 충돌 가속도 정보를 이용해서 주행 위치정보를 보정하는 위치 보정부; 및
상기 보정된 주행 위치정보에 따라 재설정된 감지 공간의 깊이 맵을 이용해서 로봇 청소기의 주행 경로를 변경하고 청소 옵션 및 주행 속도를 제어하는 주행 제어모듈을 포함하는,
로봇 청소기.
The method of claim 9,
The driving control device
A landmark detector configured to process depth value information from the image detection module to generate a depth map of a sensing space, and divide the depth map to extract at least one landmark for each divided region;
A position correction unit generating driving position information in real time using distance information with the at least one landmark and correcting driving position information using rotation and driving error information, uncertainty position error information, and collision acceleration information; And
And a driving control module configured to change a driving path of the robot cleaner and control a cleaning option and a driving speed by using the depth map of the sensing space reset according to the corrected driving position information.
robotic vacuum.
제 10 항에 있어서,
상기 랜드마크 검출부는
상기 감지 공간의 깊이 값 정보들을 미리 설정된 해상도에 따라 매 프레임 단위로 신호 처리 및 배치하고,
상기 복수의 분할 포인트별 거리 정보를 매칭시켜서 상기 감지 공간의 깊이 맵을 생성하는,
로봇 청소기.
The method of claim 10,
The landmark detection unit
Signal processing and arrangement of the depth value information of the sensing space in every frame unit according to a preset resolution,
Generating a depth map of the sensing space by matching the distance information for each of the plurality of split points;
robotic vacuum.
제 11 항에 있어서,
상기 랜드마크 검출부는
미리 설정된 해상도에 따라 서로 인접한 위치의 깊이 값 정보들을 비교하고 깊이 값 차이가 미리 설정된 기준 이상으로 큰 위치의 사물이나 모서리를 랜드마크로 설정하는,
로봇 청소기.
The method of claim 11,
The landmark detection unit
Compare depth value information of adjacent positions with each other according to a preset resolution, and set an object or corner at a position where a difference in depth value is larger than a preset reference as a landmark,
robotic vacuum.
제 12 항에 있어서,
상기 위치 보정부는
상기 각 분할 영역의 랜드마크를 정합하고 정합된 복수의 랜드마크와의 거리 정보에 따라 실시간으로 주행 위치정보를 산출하는 랜드 마크 정합부;
정지 상태에서의 위치 정보 및 오차 정보를 상기 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하여 정지 상태에서의 위치 정보를 보정하는 현재 위치 검출부;
상기 회전 및 주행 오차 정보와 상기 불확실성 위치 오차 정보를 상기 실시간으로 검출된 주행 위치정보에 반영하여 이동 상태에서의 위치 정보를 보정하는 속도 검출 보정부; 및
범퍼로부터의 충돌 가속도 정보를 상기 속도 검출 보정부에서 보정된 위치 정보에 반영하여 충돌 및 미끄러짐 상황에서의 위치 정보를 보정하는 충돌 가속도 적용부를 포함하는,
로봇 청소기.
The method of claim 12,
The position correction unit
A landmark matching unit that matches the landmarks of each of the divided regions and calculates driving position information in real time according to distance information with the matched plurality of landmarks;
A current position detection unit correcting the position information in the stationary state by reflecting the position information and the error information in the stationary state to the driving position information detected in real time;
A speed detection correction unit correcting the positional information in the moving state by reflecting the rotational and driving error information and the uncertainty position error information in the detected driving position information in real time; And
It includes a collision acceleration application unit for correcting the position information in the collision and slip situation by reflecting the collision acceleration information from the bumper to the position information corrected by the speed detection correction unit,
robotic vacuum.
제 13 항에 있어서,
상기 위치 보정부는
상기 속도 검출 보정부 또는 상기 충돌 가속도 적용부에서 보정된 주행 위치정보에 따라 현재 위치 대비 깊이 맵을 재설정하여 상기 주행 제어모듈로 전송하며,
상기 충돌 가속도 적용부에서 충돌 가속도 정보에 따라 위치 정보가 보정된 위치를 변칙 동작이 발생한 위치로 설정하여 상기 주행 제어모듈로 전송하는 맵/위치 보정부를 더 포함하는,
로봇 청소기.
The method of claim 13,
The position correction unit
Resets the depth map relative to the current position according to the driving position information corrected by the speed detection correcting unit or the collision acceleration applying unit, and transmits the depth map to the driving control module;
The collision acceleration applying unit further includes a map / position correction unit for setting the position where the position information is corrected according to the collision acceleration information as the position where the anomalous motion occurs and transmitting it to the driving control module.
robotic vacuum.
제 14 항에 있어서,
상기 주행 제어모듈은
상기 속도 검출 보정부 또는 상기 충돌 가속도 적용부에서 보정된 주행 위치정보와 상기 맵/위치 보정부에서 설정된 변칙 동작이 발생한 위치 정보를 실시간으로 매칭시켜 모니터하고,
상기 변칙 동작이 발생한 위치에서 주행 속도와 청소 방식이 가변되도록 로봇 청소기의 주행 모드를 제어하는,
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