KR20040063248A - Connection apparatus and method for auto charge of robot cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 특히 로봇 청소기 본체에 부착된 배터리 전압이 낮거나 청소가 끝난 시점에, 배터리의 충전을 위해 로봇 청소기를 충전대로 유도하여 전원단자에 정밀하게 접속시키도록 한 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner, and in particular, when the battery voltage attached to the robot cleaner body is low or when cleaning is finished, the robot cleaner to induce the robot cleaner to the charging station to charge the battery precisely connected to the power supply terminal It relates to a connection device and method for automatic charging of.
인간 친화형 로봇에 대한 연구는 최근 가정용 서비스 로봇에 관심이 집중되어 다양한 결과물들을 시장에 내어놓고 있다.Research on human-friendly robots has recently focused on home service robots, bringing various results to market.
그 중에 로봇 청소기는 빠른 시일 안에 상품화 가능한 아이템으로 인식되어 여러 기업체들이 도전해왔는데, 최근 스웨덴, 영국, 미국 및 일본등에서 전시회를 통해서 다양한 모델을 선보이고 있다.Among them, robot cleaners have been recognized as items that can be commercialized as soon as possible and various companies have challenged them. Recently, various models are exhibited at exhibitions in Sweden, the United Kingdom, the United States, and Japan.
상품화에 성공한 기존의 로봇 청소기는 충전을 위하여 충전대를 제공하고 있는데, 청소 도중 배터리 전압이 기준 전압보다 낮거나(Battery Low) 혹은 청소가 끝난 후에는 청소기가 멈춰버리는 것으로 종료하게 되어있다.Conventional robot cleaners that are successfully commercialized provide charging stations for charging, and the battery voltage is lower than the reference voltage (Battery Low) during cleaning, or the cleaner stops after cleaning.
이는 달리 말하면, 로봇 청소기 동작 전에 항상 배터리 잔량을 확인해야 하거나 청소 임무를 종료한 후 수동으로 충전시켜야 하는 불편함이 존재하고 초기 배터리 전압이 충분히 높지 않은 경우 청소 임무를 완전히 수행하지 못하고 종료하는 경우도 발생한다.In other words, it is necessary to always check the battery level before the robot cleaner operates or to manually charge the battery after the cleaning task has been terminated, and if the initial battery voltage is not high enough, the cleaning task may not be completed completely. Occurs.
또한 자동 충전방법을 제시하는 종래의 기술에서는, 도1과 같이, 로봇 청소기가 벽면을 따라 이동하다가 충전대 발견수단(마그네틱센서, 광센서등)을 사용하여 충전대를 발견하면 충전대에 접속하도록 유도된 경로를 따라 회전 및 후진을 통하여 충전대와 접속하는 방법을 제시하지만 최악의 경우 벽면을 한바퀴 거의 다 돌아야 하므로 낮은 배터리 전압에 비하여 불필요한 시간을 소모하게 된다.In addition, in the related art of presenting an automatic charging method, as shown in FIG. 1, when the robot cleaner moves along a wall and finds the charging station using the charging station detecting means (magnetic sensor, optical sensor, etc.), a path is induced to connect to the charging station. It suggests how to connect to the charging station by rotating and reversing along, but in the worst case, the wall is almost turned around, so it consumes unnecessary time compared to the low battery voltage.
여기서, 상술한 로봇 청소기의 자동 충전기술을 첨부한 도2를 참조하여 상세히 설명한다.Here, with reference to Figure 2 attached to the above automatic charging technology of the robot cleaner will be described in detail.
우선, 종래의 로봇 청소기의 자동 충전기술에 있어서, 로봇 청소기는 충전 배터리의 충전 레벨을 수시로 체크하여 일정 레벨 이하로 하강된 것으로 판명되면 스스로 충전기가 설치된 장소로 복귀하여 충전전원을 공급받게 된다.First, in the conventional automatic charging technology of the robot cleaner, the robot cleaner checks the charging level of the rechargeable battery from time to time, and if it turns out to be lowered below a predetermined level, the robot cleaner returns to the place where the charger is installed and receives charging power.
이때, 로봇청소기의 충전단자부가 충전기의 전원단자부와 정확하게 접촉되도록 하기 위해서는 충전기와의 위치 및 진입각도를 오차 범위 이내로 하여 접근시켜야 한다.At this time, in order for the charging terminal part of the robot cleaner to contact the power terminal part of the charger accurately, the position and the entering angle with the charger should be approached within an error range.
여기서, 도 2a는 로봇 청소기가 충전기가 설치된 장소로 자동 복귀하는 종래의 기술을 나타낸 것이다.2A illustrates a conventional technology in which the robot cleaner automatically returns to a place where a charger is installed.
로봇 청소기는 충전기(5)의 발광센서(8)에서 송출되는 광신호의 안내를 받아 그 충전기(5)가 위치한 장소로 복귀하게 된다.The robot cleaner receives the guidance of the optical signal transmitted from the light emitting sensor 8 of the charger 5 and returns to the place where the charger 5 is located.
도 2b는 로봇 청소기가 설치된 장소로 자동 복귀한 후 청소기의 충전단자부를 충전기의 전원단자부로 정확하게 유도하기 위한 종래의 기술을 나타낸 것이다. 청소기 본체(1)의 외주면에 충전단자부(2)가 원호상으로 설치되고, 이의 양측에 접촉센서 (4a),(4b)가 동일한 형상으로 설치되어 있다.Figure 2b shows a conventional technique for accurately guiding the charging terminal portion of the cleaner to the power terminal portion of the charger after automatically returning to the place where the robot cleaner is installed. The charging terminal part 2 is provided in the shape of an arc on the outer peripheral surface of the cleaner main body 1, and the contact sensors 4a and 4b are provided in the same shape on both sides thereof.
또한, 충전기(5)의 전면부에 전원단자부(6)가 설치되고, 이의 양측에 만곡된 한 쌍의 가이드(7)가 설치되어 있다. 따라서, 청소기의 접촉센서(4a),(4b)가 상기 가이드(7)와 접촉될 때 청소기의 진행방향을 조정하면서 구동륜(1a),(1b)을 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 청소기의 충전단자부(2)가 충전기(5)의 전원단자부(6)에 접촉되게 할 수 있다.In addition, a power supply terminal 6 is provided at the front of the charger 5, and a pair of guides 7 curved at both sides thereof are provided. Therefore, when the contact sensors 4a and 4b of the cleaner are in contact with the guide 7, the driving wheels 1a and 1b are rotated in the forward direction or the reverse direction while adjusting the moving direction of the cleaner. 2) may be in contact with the power supply terminal 6 of the charger (5).
상술한 종래 기술에 있어서, 로봇 청소기가 충전대에 부착된 전원 접속단자에 제대로 접속하기 위해서 진입오차 및 진입각도에 대한 정밀 조정이 요구된다.In the above-described prior art, in order for the robot cleaner to be properly connected to the power connection terminal attached to the charging stand, precise adjustment of the entry error and the entry angle is required.
이에 따라, 종래의 기술에서는 정밀한 접속을 도와주기 위해, 충전대에 유도가이드를 설치하거나 충전대 전원 접속단자 주변에 특별한 기구적 설계가 요구되므로, 구현비용이 증가하는 문제점이 있다.Accordingly, in the related art, in order to help precise connection, an induction guide is installed in the charging station or a special mechanical design is required around the charging terminal power supply connection terminal, thereby increasing the implementation cost.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 벽면을 따라 주행하지 않고 넓은 공간을 찾아 주행하면서, 로봇 청소기에 부착된 수광센서를이용하여 먼 거리에서도 충전대에 부착된 발광센서를 발견하여 충전대 탐색시간을 줄임으로써, 신속히 로봇 청소기를 충전대에 접속하도록 한 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, while finding a wide space without traveling along the wall surface, using a light receiving sensor attached to the robot cleaner to find a light emitting sensor attached to the charging station from a distance It is an object of the present invention to provide a connection device and a method for automatic charging of a robot cleaner which allows the robot cleaner to be quickly connected to the charger by reducing the charging time of the charging stand.
또한, 로봇 청소기의 본체에 부착된 좌/우수광센서에서 측정된 광의 세기 차이를 이용하여 별다른 기구적 도움 없이 로봇 청소기 본체가 원하는 진입각도를 유지하면서 충전대로 진입하고, 충전대 앞에서 로봇 청소기에 본체에 설치된 초음파센서를 병행하여 운용함으로써 보다 정밀하게 로봇 청소기를 충전대 전원 접속단자에 접속할 수 있도록 한 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, by using the difference in the intensity of the light measured by the left / right light sensor attached to the main body of the robot cleaner, the robot cleaner body enters the charging station while maintaining the desired entry angle without any mechanical assistance, and in front of the charging station to the robot cleaner It is an object of the present invention to provide a connection device and a method for automatic charging of a robot cleaner which can connect the robot cleaner to the charging terminal power connection terminal more precisely by operating the installed ultrasonic sensor in parallel.
도1은 종래 마그네틱 센서를 이용하여 로봇 청소기를 충전기에 접속하도록 유도하는 모습을 보인도.1 is a diagram showing a way to induce a robot cleaner connected to a charger using a conventional magnetic sensor.
도2a는 종래 로봇 청소기가 충전기가 설치된 장소로 자동 복귀하는 모습을 보인도.Figure 2a is a view showing a conventional automatic return to the place where the robot cleaner is installed charger.
도 2b는 로봇 청소기의 충전단자를 충전기의 전원단자에 접속시키는 모습을 보인도.Figure 2b is a view showing the charging terminal of the robot cleaner connected to the power terminal of the charger.
도3은 본 발명 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치에 대한 구성을 보인 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration for a connection device for automatic charging of the robot cleaner of the present invention.
도4는 본 발명의 로봇 청소기가 충전대에 접속되기 위해 유도되는 단계를 보인도.Figure 4 shows the step of inducing the robot cleaner of the present invention to be connected to the charging station.
도5는 본 발명의 로봇 청소기가 충전대로 유도되면서 진입각도를 조절하는 모습을 보인도.Figure 5 shows the robot cleaner of the present invention to adjust the entrance angle while being guided to the charging station.
도6은 본 발명의 로봇 청소기가 충전대에 근접하여 정지시 로봇청소기 본체의 수광센서가 충전대 발광센서의 수광영역에서 벗어나는 모습을 보인도.6 is a view showing a state in which the light receiving sensor of the robot cleaner main body deviates from the light receiving area of the charging stand light emitting sensor when the robot cleaner of the present invention approaches and closes to the charging stand.
도7은 본 발명 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치에 대한 다른 실시예의 구성을 보인도.Figure 7 shows the configuration of another embodiment for a connection device for automatic charging of the present invention robot cleaner.
도8은 본 발명 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속방법에 대한 동작흐름도.8 is a flowchart illustrating a connection method for automatic charging of the present invention robot cleaner.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for main parts of drawing *****
1:로봇 청소기 2:충전대1: robot cleaner 2: charging stand
3:전원단자 4:충전단자3: power supply terminal 4: charging terminal
6:발광센서 7a,7b:초음파센서6: Light emitting sensor 7a, 7b: Ultrasonic sensor
8a,8b:수광센서8a, 8b: Receiver
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로봇 청소기에 있어서, 충전대에 설치되어, 로봇 청소기를 유도하는 발광센서와; 로봇 청소기 본체의 전면에, 로봇 청소기의 진행 방향과 대칭 구조로 부착되어, 상기 발광센서에서 출력되는 광신호를 수신하는 좌/우 수광센서와; 상기 로봇 청소기 본체의 전면에, 좌/우 대칭구조로 부착되어, 거리를 측정하는 다수의 초음파 센서와; 상기 좌/우 수광센서와 다수의 초음파센서에서 출력되는 데이터에 의해, 충전대의 소정 거리 전방까지 로봇청소기를 접근시킨후, 그 로봇청소기의 진입자세 또는 진행방향을 수정하여 충전대의 전원단자에 접속하도록 제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the robot cleaner, the light emitting sensor is installed on the charging table to guide the robot cleaner; A left / right light receiving sensor attached to a front surface of the robot cleaner body in a symmetrical structure with a moving direction of the robot cleaner to receive an optical signal output from the light emitting sensor; A plurality of ultrasonic sensors attached to the front surface of the robot cleaner body in a left / right symmetrical structure and measuring a distance; By accessing the robot cleaner to a predetermined distance in front of the charging station by the data output from the left / right light receiving sensor and the plurality of ultrasonic sensors, modifying the attitude or the moving direction of the robot cleaner to connect to the power terminal of the charging station. And a microcomputer for controlling.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로봇 청소기의 충전대 접속방법에 있어서, 로봇 청소기가 주어진 공간을 이동하면서, 충전대의 발광센서에서 발생되는 광신호를 탐색하는 단계와; 로봇 청소기 본체의 좌/우 수광센서에서, 광신호를 인식하여 그 광신호의 세기를 이용하여 충전대로 로봇 청소기를 접근하는 단계와; 좌/우 수광센서와 다수의 초음파센서를 병용하여, 진입자세 또는 진행방향을 수정하여 정렬하는 단계와; 로봇 청소기를 회전 및 후진시켜 충전대의 전원접속단자에 접속하는 단계로 수행함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for connecting a charging stand for a robot cleaner, the method comprising: searching for an optical signal generated by a light emitting sensor of the charging stand while the robot cleaner moves a given space; Recognizing the optical signal in the left / right light receiving sensor of the robot cleaner main body to approach the robot cleaner with the charging station using the intensity of the optical signal; Using a left / right light receiving sensor and a plurality of ultrasonic sensors in combination, and correcting and adjusting alignment of an entry posture or a traveling direction; Rotating and reversing the robot cleaner is characterized in that the step of connecting to the power connection terminal of the charging station.
이하, 본 발명에 의한 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation and effects of the connection device and method for automatic charging of the robot cleaner according to the present invention will be described in detail.
도3은 본 발명 실시예에 따른 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치에 구성을 보인 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the connection device for automatic charging of the robot cleaner according to the embodiment of the present invention.
도3에 도시한 바와같이, 본 발명 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속장치는, 충전대(2)에 설치되어, 로봇 청소기(1)를 유도하는 발광센서(6)와; 로봇 청소기 본체의 전면에, 로봇 청소기의 진행 방향과 대칭 구조로 부착되어, 상기 발광센서(6)에서 출력되는 광신호를 수신하는 좌/우 수광센서(8a,8b)와; 상기 로봇 청소기 본체의 전면에, 좌/우 대칭구조로 부착되어, 거리를 측정하는 다수의 초음파 센서(7a,7b)와; 상기 좌/우 수광센서(8a,8b)와 다수의 초음파센서(7a,7b)에서 출력되는 데이터에 의해, 충전대(2)의 소정 거리 전방까지 로봇 청소기(1)를 접근시킨후, 그 로봇청소기(1)의 진입자세 또는 진행방향을 수정하여 충전대(2)의 전원단자(3)에 접속하도록 제어하는 마이크로컴퓨터(미도시)를 포함하여 구성한다.As shown in Fig. 3, the connection device for automatic charging of the robot cleaner of the present invention includes: a light emitting sensor 6 installed in the charging stand 2 to guide the robot cleaner 1; Left and right light receiving sensors 8a and 8b attached to the front surface of the main body of the robot cleaner in a symmetrical structure with a traveling direction of the robot cleaner and receiving an optical signal output from the light emitting sensor 6; A plurality of ultrasonic sensors (7a, 7b) attached to the front of the robot cleaner body in a left / right symmetrical structure and measuring distances; After the robot cleaner 1 approaches the predetermined distance ahead of the charging stand 2 by the data output from the left / right light receiving sensors 8a and 8b and the plurality of ultrasonic sensors 7a and 7b, the robot cleaner It comprises a microcomputer (not shown) which controls to be connected to the power supply terminal 3 of the charging stand 2 by modifying the entry posture or traveling direction of (1).
상기 충전대(2)는 몸체를 벽면 또는 기타 넓은 곳에도 놓을 수 있고, 수광센서(8)의 지상높이 만큼 충분히 커서 발광센서(6)를 로봇 청소기 본체(1)의 수광센서(8) 설치높이와 같게 설치할 수 있으며, 로봇 청소기에 설치된 초음파센서(7)가 충전대(2)를 평면벽으로 인식할 만큼 충분히 넓은 평면을 가지고 있다.The charging stand 2 may be placed on a wall or other wide area, and is sufficiently large as the ground height of the light receiving sensor 8 so that the light emitting sensor 6 is installed with the light receiving sensor 8 of the robot cleaner body 1. It can be installed in the same way, the ultrasonic sensor 7 installed in the robot cleaner has a flat enough wide enough to recognize the charging table (2) as a flat wall.
이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.Such operation of the present invention will be described.
먼저, 로봇 청소기(1)는 배터리 전압이 일정전압 이하로 떨어지거나, 청소작업이 완료되는 경우에, 본체에 탑재하고 있는 충전식 배터리를 충전하기 위하여, 충전대로 이동하는 자동충전모드로 전환한다.First, when the battery voltage falls below a predetermined voltage or when the cleaning operation is completed, the robot cleaner 1 switches to the automatic charging mode that moves to the charging stand in order to charge the rechargeable battery mounted in the main body.
이에 따라, 로봇 청소기(1)의 본체의 전면에, 진행 방향과 대칭 구조로 부착되어 있는 좌/우 수광센서(8a,8b)는 충전대(2)의 발광센서(6)에서 출력되는 광신호를 수신하여 이를 마이크컴퓨터(미도시)에 인가한다.Accordingly, the left and right light receiving sensors 8a and 8b attached to the front surface of the main body of the robot cleaner 1 in a symmetrical structure with the traveling direction receive the optical signal output from the light emitting sensor 6 of the charging stand 2. It receives and applies it to a microphone computer (not shown).
그러면, 상기 마이크로컴퓨터(미도시)는, 상기 좌/우 수광센서(8a,8b)에서 출력되는 광신호의 세기에 따라, 도4와 같이, 로봇 청소기(1)를 충전대로 접근시킨다.Then, the microcomputer (not shown) moves the robot cleaner 1 to the charging station as shown in FIG. 4 according to the intensity of the optical signal output from the left / right light receiving sensors 8a and 8b.
이때, 로봇청소기(1)가 충전대(1) 전방의 소정 위치에 접근하게 되면, 도5와 같이 상기 마이크로컴퓨터(미도시)는 상기 좌/우 수광센서(8a,8b)와 초음파센서 (7a,7b)에서 출력되는 데이터를 병용하여, 로봇 청소기(1)의 진입자세 또는 진행방향을 수정한다.At this time, when the robot cleaner 1 approaches a predetermined position in front of the charging stand 1, as shown in FIG. 5, the microcomputer (not shown) includes the left / right light receiving sensors 8a and 8b and the ultrasonic sensor 7a, By using the data output from 7b) together, the entry posture or the advancing direction of the robot cleaner 1 is corrected.
여기서, 상기 도5의 (a)는 로소 청소기(1) 본체가 충전대(2)의 전원 접속단자(3)를 정면으로 바라보고 있는 상태로, 이때 좌/우 수광센서(8a,8b)의 신호 세기값이 같고, 또한 좌/우 초음파센서(7a,7b)의 데이터도 같다.5A is a state in which the Rosso cleaner 1 main body faces the power connection terminal 3 of the charging station 2 in front, and at this time, signals from the left and right light receiving sensors 8a and 8b are applied. The intensity values are the same, and the data of the left and right ultrasonic sensors 7a and 7b are also the same.
상기 도5의 (b)는 충전대(2)로 근접한 로봇 청소기(1)의 진행방향이 왼쪽으로 기울어져 있고, 이때 우 초음파센서(7b)이 데이터가 좌 초음파센서(7a)의 데이터 보다 크므로, 로봇 청소기(1)를 시계방향으로 회전시켜 도5의 (a)와 같은 상태가 될때까지 회전시킨다.In FIG. 5B, the traveling direction of the robot cleaner 1 close to the charging stand 2 is inclined to the left, and the right ultrasonic sensor 7b has larger data than that of the left ultrasonic sensor 7a. The robot cleaner 1 is rotated clockwise until the robot cleaner 1 is in a state as shown in FIG.
상기 도5의 (c)는 상기 도5의 (b)와 반대의 경우로, 로봇 청소기(1)의 진행방향이 오른쪽으로 기울어져 있는데, 좌 초음파센서(7a)의 데이터가 우 초음파센서 (7b)의 신호 데이터보다 크므로, 로봇 청소기(1)를 시계 반대 방향으로 회전시켜 도5의 (a)와 같은 상태가 될때까지 회전시킨다.5 (c) is opposite to FIG. 5 (b), the moving direction of the robot cleaner 1 is inclined to the right, and the data of the left ultrasonic sensor 7a is the right ultrasonic sensor 7b. Since the robot cleaner 1 is larger than the signal data of Fig. 5), the robot cleaner 1 is rotated counterclockwise until it reaches a state as shown in FIG.
그 다음, 상기 로봇 청소기(1)는 회전 및 후진으로 충전대(2)의 전원접속단자(3)에 접속하게 된다.Then, the robot cleaner 1 is connected to the power connection terminal 3 of the charging station 2 in a rotation and backward direction.
즉, 상기 로봇 청소기(1)의 마이크로컴퓨터(미도시)는, 좌우 수광센서(8a, 8b)의 광신호 세기값을 같게 하고, 다수의 초음파센서(7a,7b)에서 감지되는 데이터를 일치시켜, 로봇 청소기(1)의 본체가 충전대 수평 평면에 정면으로 되도록 하여, 두 휠모터의 중심을 연결한 직선과 수평 벽면이 평행이 되도록 제어하여, 로봇 청소기(1)를 충전대(2)의 전원단자(3)에 접속한다.That is, the microcomputer (not shown) of the robot cleaner 1 equals the optical signal intensity values of the left and right light receiving sensors 8a and 8b, and matches the data detected by the plurality of ultrasonic sensors 7a and 7b. The robot cleaner 1 is controlled so that the main body of the robot cleaner 1 faces the horizontal plane of the charging station so that the straight line connecting the centers of the two wheel motors and the horizontal wall are parallel, so that the robot cleaner 1 is connected to the power supply terminal of the charging station 2. (3).
그리고, 도6은,로봇 청소기(1)가 충전대(2)에 가까이 접근시 그 로봇 청소기 본체에 설치된 대칭구조의 수광센서(8)가 발광센서(6)의 수광영역을 벗어나는 경우로, 이러한 경우에도, 상술한 본 발명에서와 같이, 초음파센서(7a,7b)의 데이터가 동일한 값을 갖도록 로봇 청소기(1)를 제어하여 정밀하게 그 로봇 청소기(1)를 충전대(2)의 전원단자(3)에 접속시킬 수있다.6 illustrates a case in which the light receiving sensor 8 having a symmetrical structure installed in the robot cleaner body is outside the light receiving area of the light emitting sensor 6 when the robot cleaner 1 approaches the charging stand 2. Also, as in the above-described present invention, the robot cleaner 1 is controlled so that the data of the ultrasonic sensors 7a and 7b have the same value, and the robot cleaner 1 is precisely connected to the power supply terminal 3 of the charging stand 2. ) Can be connected.
여기서, 도7은 본 발명의 다른 실시예로서, 로봇 청소기(1)의 본체에 수광센서(53,54)를 두개 이상 부착한 경우인데, 좌/우 대칭인 두개의 수광센서(531,53b)는 로봇 청소기(1) 본체의 회전방향 및 회전속도를 결정하여 로봇 청소기(1)의 진행 방향을 결정하고, 다른 하나의 수광센서(54)는 로봇 청소기(1) 본체의 정중앙에 설치하여, 충전대(2)의 발광센서(6)로부터 로봇 청소기(1)까지의 대략적인 거리를 측정하고, 상기 수광센서(53a,53b)는 로봇 청소기(1)의 진행방향에서 측면으로 기울어져 설치되어, 수광 범위를 확대하는 기능을 수행한다.Here, FIG. 7 illustrates a case in which two or more light receiving sensors 53 and 54 are attached to the main body of the robot cleaner 1 as another embodiment of the present invention, and two light receiving sensors 531 and 53b which are symmetrical left and right. Determines the rotation direction and rotation speed of the robot cleaner 1 body to determine the traveling direction of the robot cleaner 1, and the other light receiving sensor 54 is installed at the center of the robot cleaner 1 body, An approximate distance from the light emitting sensor 6 of the robot cleaner 1 to the robot cleaner 1 is measured, and the light receiving sensors 53a and 53b are inclined laterally in the traveling direction of the robot cleaner 1 to receive light. Function to enlarge the range.
도8은 본 발명 로봇 청소기의 자동충전을 위한 접속방법에 대한 다른 실시예의 동작을 보인 흐름도이다.Figure 8 is a flow chart showing the operation of another embodiment of the connection method for automatic charging of the robot cleaner of the present invention.
우선, 로봇 청소기(1)는 배터리 전압이 일정전압 이하로 떨어지거나, 청소작업이 완료되면, 그 로봇 청소기(1)는 주어진 공간을 이동하면서, 충전대(2)의 발광센서(6)로터 출력되는 광신호를 탐색한다(SP1).First, when the battery voltage drops below a predetermined voltage or when the cleaning operation is completed, the robot cleaner 1 is outputted from the light emitting sensor 6 of the charging station 2 while moving the given space. Search for the optical signal (SP1).
그 다음, 상기 로봇 청소기(1)는 좌/우 수광센서(8a,8b)를 통해 상기 광신호를 인식하여, 그 광신호의 세기에 따라 충전대(2)의 위치를 추적하여 로봇 청소기 (1)를 충전대(2)로 접근시킨다(SP2,SP3).Next, the robot cleaner 1 recognizes the optical signal through the left and right light receiving sensors 8a and 8b, and tracks the position of the charging stand 2 according to the intensity of the optical signal, thereby allowing the robot cleaner 1 to operate. To the charging station 2 (SP2, SP3).
즉, 좌/우 수광센서(8a,8b)의 신호값 차이를 반영하여 그 크기에 비례하는 만큼 휠모터에 서보를 걸어주면서, 로봇 청소기 본체의 회전속도를 결정하여 로봇 청소기가 항상 발광센서(6)의 중심을 바라보도록 로봇 청소기(1)를 진행시켜 충전대에 접근시킨다.That is, by applying the servo to the wheel motor in proportion to its magnitude reflecting the difference in signal values of the left and right light receiving sensors 8a and 8b, the rotation speed of the robot cleaner main body is determined so that the robot cleaner always emits light. Robot cleaner (1) to approach the center of the charging stand to look at the center of the.
그 다음, 상기 로봇 청소기(1)가 충전대의 전방 소정 위치에 접근하게 되면,그 로봇 청소기는 좌/우 수광센서(8a,8b)와 다수의 초음파센서(7a,7b)를 병용하여, 진입자세 또는 진행방향을 수정하여 정렬한다(SP4).Then, when the robot cleaner 1 approaches a predetermined position in front of the charging station, the robot cleaner uses the left / right light receiving sensors 8a and 8b together with the plurality of ultrasonic sensors 7a and 7b to enter the entry posture. Or modify the progress direction to align (SP4).
즉, 충전대(2)의 소정 거리 앞에서 로봇 청소기(1)를 정지시킨후, 좌/우 수광센서(8a,8b)의 광신호 세기값을 같게 하고, 다수의 초음파센서(7a,7b)에서 감지되는 데이터를 일치시켜, 로봇 청소기(1)의 본체가 충전대(1)의 수평 평면을 정면으로 하여, 두 휠모터의 중심을 연결한 직선과 수평 벽면이 평행이 되도록 제어한다.That is, after stopping the robot cleaner 1 in front of a predetermined distance of the charging stand 2, the light signal intensity values of the left and right light receiving sensors 8a and 8b are the same, and the plurality of ultrasonic sensors 7a and 7b are detected. By matching the data, the main body of the robot cleaner 1 controls the horizontal plane of the charging stand 1 so that the straight line connecting the centers of the two wheel motors is parallel to the horizontal wall surface.
그 다음, 상기 로봇 청소기(1)를 회전 및 후진시켜 충전대(2)의 전원접속단자(3)에 로봇 청소기(1)의 충전단자(4)를 접속시킨다(SP5).Then, the robot cleaner 1 is rotated and retracted to connect the charging terminal 4 of the robot cleaner 1 to the power connection terminal 3 of the charging station 2 (SP5).
상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.The specific embodiments or examples made in the detailed description of the present invention are intended to clarify the technical contents of the present invention to the extent that they should not be construed as limited to these specific embodiments and should not be construed in consultation. Various changes can be made within the scope of.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 벽면을 따라 주행하지 않고 넓은 공간을 찾아 주행하면서, 로봇 청소기에 부착된 수광센서를 이용하여 먼 거리에서도 충전대에 부착된 발광센서를 발견하여 충전대 탐색시간을 줄임으로써, 신속히 로봇 청소기를 충전대에 접속하는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention searches for a wide space without traveling along a wall, and uses a light receiving sensor attached to a robot cleaner to find a light emitting sensor attached to a charging stand at a distance to reduce the charging time of the charging stand. As a result, there is an effect of quickly connecting the robot cleaner to the charging stand.
또한, 로봇 청소기의 본체에 부착된 좌/우수광센서에서 측정된 광의 세기 차이를 이용하여 별다른 기구적 도움 없이 로봇 청소기 본체가 원하는 진입각도를 유지하면서 충전대로 진입하고, 충전대 앞에서 로봇 청소기에 본체에 설치된 초음파센서를 병행하여 운용함으로써 보다 저렴하고 정밀하게 로봇 청소기를 충전대 전원 접속단자에 접속하는 효과가 있다.In addition, by using the difference in the intensity of the light measured by the left / right light sensor attached to the main body of the robot cleaner, the robot cleaner body enters the charging station while maintaining the desired entry angle without any mechanical assistance, and in front of the charging station to the robot cleaner By operating the installed ultrasonic sensor in parallel, there is an effect of connecting the robot cleaner to the charging station power connection terminal more cheaply and precisely.
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