JP2008198191A - エッジ検出を用いたロボット掃除機及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】掃除しようとする区域のエッジでロボット掃除機が回転した角度及びエッジの個数を用いて掃除完了可否を判断することで、与えられた掃除区域をより効率的に掃除することができるロボット掃除機及びその制御方法を提供する。
【解決手段】与えられた掃除区域を走行しながら掃除をするロボット掃除機の制御方法において、前記ロボット掃除機の走行経路に障害物があるかどうかを検出し、障害物が検出された場合、前記障害物がエッジであるかどうかを判断し、前記検出された障害物がエッジであると判断される場合、エッジを基準にして所定領域を掃除することを特徴とするロボット掃除機の制御方法を構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、掃除しようとする区域を自ら走行しながら掃除するロボット掃除機に関するもので、より詳細には、掃除しようとする区域のエッジ情報を用いて掃除完了可否を判断するためのロボット掃除機及びその制御方法に関するものである。

一般的に、ロボット掃除機は、使用者の操作なしに、掃除しようとする区域内を自ら走行しながら、底面から埃または異物質などを吸入する掃除作業を行う装置である。このようなロボット掃除機は、センサーを通して掃除区域内に設置された家具、事務用品または壁などの障害物までの距離を判別し、判別された距離を用いて、障害物との衝突なしに走行しながら掃除区域を掃除する。

ロボット掃除機を用いて掃除区域を掃除することは、予め設定された掃除パターンでロボット掃除機が走行しながら掃除作業を反復的に実行する過程で、代表的な掃除パターンとしては、例えば、ジグザグ走行、螺旋（Ｓｐｉｒａｌ）走行、ランダム走行などがある。予め設定された掃除パターンが螺旋走行とランダム走行との組み合わせである場合に掃除作業を行う過程を、図１を参照して説明する。

図１において、ロボット掃除機の電源がオンになると、ロボット掃除機は、予め設定された掃除パターンで与えられた掃除区域を掃除しはじめる（Ｓ１）。このとき、ロボット掃除機は、予め設定された螺旋の大きさだけ回転しながら掃除し、螺旋回転の終了後、予め設定された走行距離だけランダムに移動しながら掃除パターンの実行回数を１だけ増加させる（Ｓ３）。ロボット掃除機は、このような掃除パターンの実行回数を予め設定された回数と比較し（Ｓ５）、掃除パターンの実行回数が設定回数以上である場合、与えられた掃除区域に対する掃除が完了したと認知し（Ｓ７）、掃除パターンの実行回数が設定回数以上でない場合、Ｓ１にフィードバックし、予め設定された掃除パターンを反復する。

ロボット掃除機は、与えられた掃除区域に対する掃除完了を認知すると、壁に沿って走行する壁沿い移動（Ｗａｌｌ―ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ）などの技法を用いて他の掃除区域に移動した後（Ｓ９）、次の掃除区域の掃除作業を行う。

上記のようなロボット掃除機の掃除区域は、多様な大きさの部屋で構成されるので、多様な部屋の大きさによって掃除パターンの実行回数も可変させるべきである。しかしながら、ほとんどのロボット掃除機の場合、掃除完了を認知するための掃除パターンの実行回数が初期に設定された後、製品として出庫される。そのため、部屋の大きさに適した掃除パターンの実行回数より少ない数が、掃除完了を認知するための設定回数として入力されている場合、掃除されない区域が発生し、これと反対に、部屋の大きさに適した掃除パターンの実行回数より多い数が、掃除完了を認知するための設定回数として入力されている場合、掃除されない区域が発生する可能性は減少するが、重複的に掃除される区域が増加し、バッテリで駆動されるロボット掃除機を効率的に利用することができない。

この他にも、掃除区域が複雑な構造からなる場合、掃除されない区域が発生する。特に、壁面に接したエッジ部でロボット掃除機が回転する場合、エッジ部に対する掃除が充分に行われない。

したがって、本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、掃除しようとする区域のエッジでロボット掃除機が回転した角度及びエッジの個数を用いて掃除完了可否を判断することで、与えられた掃除区域をより効率的に掃除することができるロボット掃除機及びその制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、与えられた掃除区域を走行しながら掃除をするロボット掃除機の制御方法において、前記ロボット掃除機の走行経路に障害物があるかどうかを検出し、前記障害物が検出された場合、前記障害物がエッジであるかどうかを判断し、前記検出された障害物が前記エッジであると判断される場合、前記エッジを基準にして所定領域を掃除することを特徴とする。

また、本発明は、前記検出された障害物が前記エッジであるかどうかを判断する前に、前記障害物が壁であるかどうかを判断する過程をさらに含む。

また、前記障害物が前記壁であるかどうかを判断する過程は、前記ロボット掃除機の走行経路に前記障害物があるかどうかを検出し、前記ロボット掃除機の走行経路に前記障害物が検出された場合、前記障害物に対して平行に第１の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に前記第１の所定距離以上を直進する間に、前記障害物が検出されたかどうかを判断し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に前記第１の所定距離以上を直進する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記壁であると判断することを特徴とする。

また、前記障害物が前記エッジであるかどうかを判断することは、前記検出された障害物が前記壁であると判断された場合、前記壁に対して平行に第２の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を走行する間に、前記障害物が検出されたかどうかを判断し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を走行する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記エッジであると判断することを特徴とする。

また、前記所定領域は、前記エッジ及び前記エッジから対角方向に位置した基準点によって形成された四角領域であることを特徴とする。

また、前記エッジを基準に所定領域を掃除することは、前記エッジの座標を基準にして設定距離だけ前記壁に対して平行に直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機を９０°だけ回転し、前記検出された障害物が前記エッジであると判断される場合、前記設定距離だけ再び直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が前記設定距離だけ直進し、９０゜回転し、前記設定距離だけ再び直進し、到着点として作用する基準点に到達したとき、前記基準点と前記エッジの座標を対角線の両端点として使用する四角領域を設定し、前記設定された領域別掃除区域を掃除することを特徴とする。

また、前記エッジ情報は、前記掃除区域を掃除しながら前記エッジで回転したロボット掃除機の角度の合計

であることを特徴とする。

また、前記掃除区域の掃除完了可否を判断することは、前記エッジで回転したロボット掃除機の角度の合計

を算出し、前記ロボット掃除機の角度の合計

及び判断されたエッジの個数に基づいて、掃除区域の所定の掃除完了条件を満足するかどうかを判断することを特徴とする。

また、前記掃除完了条件は、前記エッジで回転したロボット掃除機の角度の合計

が下記の［式１］を満足するかどうかを判断することを特徴とする。

ここで、ｎ_ｃはエッジの個数、ｎ_ｍは摸写（類似）エッジの個数、

は多角形の内角、△は、掃除完了条件を満足すると判断された場合、エラー率を減少させるための誤差値である。

そして、本発明は、与えられた掃除区域を走行しながら掃除をするロボット掃除機において、前記ロボット掃除機の走行経路に障害物があるかどうかを検出する障害物検出部と；前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物がエッジであるかどうかを判断し、前記検出された障害物が前記エッジであると判断される場合、前記エッジを基準にして所定領域を掃除し、前記エッジ情報に基づいて掃除区域の掃除完了可否を判断する制御部と；を含む。

また、前記制御部は、前記検出された障害物が前記エッジであるかどうかを判断する前に、前記障害物が壁であるかどうかを判断することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記障害物がロボット掃除機の走行経路で検出された場合、前記障害物に対して平行に第１の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第１の所定距離以上を走行する間に前記障害物が検出されたかどうかを判断し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第１の所定距離以上を走行する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記壁であると判断することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記検出された障害物が前記壁であると判断される場合、前記壁に対して平行に第２の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を走行する間に前記障害物が検出されたかどうかを判断し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を走行する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記エッジであると判断することを特徴とする。

また、前記所定領域は、前記エッジ及び前記エッジから対角方向に位置した基準点によって形成された四角領域であることを特徴とする。

また、本発明に係るロボット掃除機の制御方法は、検出された壁のエッジの座標を判断し、前記エッジから対角方向に位置した基準点に前記ロボット掃除機を間接的に移動し、前記検出されたエッジの座標及び前記基準点を用いて掃除区域を判断し、前記判断された掃除区域を掃除することを特徴とする。

また、本発明に係るロボット掃除機の制御方法は、前記ロボット掃除機の経路にある障害物を検出し、前記検出された障害物が壁であるかどうかを判断し、前記検出された障害物が壁であるかどうかに関する前記判断の結果として得られた情報に基づいて、前記検出された障害物に特有の掃除動作を行うことを特徴とする。

また、前記検出された障害物が前記壁であるかどうかを判断することは、前記障害物に対して平行に直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が所定距離以上を前記障害物に対して平行に直進する間に前記障害物が検出された場合、前記障害物が前記壁であると判断することを特徴とする。

また、本発明に係るロボット掃除機は、前記ロボット掃除機の経路にある壁のエッジである障害物を検出する障害物検出部と；検出された壁のエッジの座標を判断し、前記壁に対して前記検出されたエッジから対角点に前記ロボット掃除機を移動し、前記検出されたエッジの座標及び前記対角点を用いて掃除区域を判断し、前記所定の掃除区域を掃除するように前記ロボット掃除機を制御する制御部と；を含むことを特徴とする。

本発明に係るロボット掃除機及びその制御方法によると、掃除しようとする区域のエッジでロボット掃除機が回転した角度及びエッジの個数を用いて掃除完了可否を自ら判断することで、掃除されない区域の発生をなくし、掃除される区域の重複を最小化し、与えられた掃除区域をより効率的に掃除することができる。

また、本発明は、重複した掃除区域が最小化されるので、内部バッテリーで駆動されるロボット掃除機をより長い時間の間使用することができ、より広い面積を掃除することができ、複雑な構造からなる掃除区域の場合、エッジ部まで掃除を充分に行うことができる。

以下、本発明の一実施例を、添付された図面を参照して詳細に説明する。

本発明のロボット掃除機は、ロボット掃除機の走行のための車輪と、掃除作業を行うための吸塵部とを有する一般的な自動掃除用ロボットで、如何なる形態のロボット掃除機にも適用して実施することができるので、本発明では、ロボット掃除機の構造に対する詳細な説明は省略する。

図２は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示したブロック図で、図２に示すように、本発明の一実施例に係るロボット掃除機は、入力部１０、障害物検出部１２、走行距離検出部１４、走行方向検出部１６、制御部１８、駆動部２０、吸塵部２４及び保存部２６を含んで構成される。

前記入力部１０は、使用者からロボット掃除機の掃除命令を受けるためにキー操作部または遠隔制御器などで構成される。

前記障害物検出部１２は、ロボット掃除機が走行する掃除区域内に設置された家具、事務用品及び壁などの障害物を検出するためのものである。前記障害物検出部１２は、ロボット掃除機の走行経路に超音波を放射し、障害物から反射された超音波を受信することで、障害物の有無及び障害物までの距離を検出する。一方、障害物検出部１２は、複数の赤外線発光素子と受光素子からなるもので、赤外線を出射し、反射された光を受信するために赤外線センサーを適用する。

前記走行距離検出部１４は、ロボット掃除機の走行距離を検出するためのもので、ロボット掃除機の下部に設置された車輪の回転量をエンコーダーを通して測定し、測定された回転量に基づいてロボット掃除機の走行距離を検出する。

前記走行方向検出部１６は、ロボット掃除機の回転角度を検出するためのもので、ロボット掃除機の走行経路上に障害物が検出された場合、前記障害物でロボット掃除機が回転した角度を検出するためにジャイロセンサーなどの回転角センサーを使用する。

前記制御部１８は、ロボット掃除機の全体的な動作を制御するもので、ロボット掃除機が自ら走行しながら掃除区域をより効率的に掃除できるように、多様な掃除パターンを備えて掃除作業を行う。このために、前記制御部１８は、エッジ情報を抽出して各エッジ別に掃除作業を行い、各エッジ掃除を進行しながら、各エッジでロボット掃除機が回転した角度及びエッジの個数を用いて掃除しようとする区域の掃除完了可否を判断する。

前記駆動部２０は、制御部１８の制御によってロボット掃除機が自ら走行しながら回転などの方向転換を行えるように、ロボット掃除機の本体の下部に設けられた左右側車輪２１，２２を駆動する。

前記吸塵部２４は、制御部１８の制御によって、ロボット掃除機が走行する底面から埃または異物質などを吸入する掃除作業を行う。

前記保存部２６は、制御部１８から抽出された障害物情報及びエッジ情報などを登録して保存する。

以下、上記のように構成されたロボット掃除機及びその制御方法の動作過程及び作用効果を説明する。

図３は、本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域の掃除完了可否を判断する方法を示したフローチャートである。

図３において、ロボット掃除機の電源がオンになって、入力部１０を通してロボット掃除機の掃除命令が入力されると、制御部１８は、掃除しようとする区域のエッジの個数（ｎ_ｃ）、摸写（類似）エッジの個数（ｎ_ｍ）、エッジでロボット掃除機が回転した内角の合計

を０に初期化する（Ｓ１００）。

その後、制御部１８は、掃除しようとする区域の壁を認識した後（Ｓ２００）、エッジの有無を認識し（Ｓ３００）、エッジ座標（Ｘ_ｃ，Ｙ_ｃ，θ_ｃ）を認識する。以下、前記制御部１８で掃除しようとする区域の壁及びエッジを認識する過程を、図４及び図６を参照して詳細に説明する。

前記掃除区域の壁とエッジを認識した後、ロボット掃除機は、エッジを中心に領域別掃除区域を設定するために、認識されたエッジを基準にして制御部１８に予め決定された所定距離Ｄ_ｓｅｔだけ壁に対して平行に直進した後（Ｓ４００）、９０゜だけ右側（または左側）に回転し（Ｓ５００）、再び所定距離Ｄ_ｓｅｔだけ直進する（Ｓ６００）。

上記のように、認識されたエッジ（開始点）を中心に、ロボット掃除機が壁に沿って所定距離Ｄ_ｓｅｔだけ直進した後、９０゜だけ回転し、再び所定距離Ｄ_ｓｅｔだけ直進して基準点（到着点）に至るが、この基準点（到着点）及び認識されたエッジの座標を対角線の両端点として使用する四角形領域を領域別掃除区域に設定し、予め定められた掃除パターン（例えば、ジグザグ走行などの方法）で設定されたエッジ領域別掃除区域を掃除する（Ｓ７００）。

上記のような方法でエッジ領域別掃除区域を掃除する間、制御部１８は、エッジで回転したロボット掃除機の角度の合計

が下記の［式１］に定められた掃除完了条件を満足するかどうかを判断し（Ｓ８００）、掃除完了条件を満足しない場合、次のエッジを探すために前記Ｓ２００にフィードバックし、壁を認識する過程から繰り返して進行する。

上記の式で、ｎ_ｃはエッジの個数で、ｎ_ｍは摸写（類似）エッジの個数で、

は多角形の内角の合計で、△は、掃除完了条件の判断時にエラー率を減少させるための誤差値である。

前記Ｓ８００の判断の結果、［式１］の掃除完了条件を満足する場合、制御部１８は、与えられた掃除区域に対する掃除が完了したと認知し（Ｓ９００）、他の掃除区域に移動して次の掃除区域の掃除作業を行う。

以下、ロボット掃除機が掃除しようとする区域の壁を認識する方法を、図４を参照して説明する。

図４は、本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域の壁を認識する方法を示したフローチャートで、前方に発見された障害物が壁であるかどうかを制御部１８が判断する方法である。

本発明で掃除完了可否を判断するためには、エッジでのロボット掃除機の回転角を把握すべきである。したがって、ロボット掃除機は、エッジの認識前に壁を認識すべきである。

図４において、制御部１８は、ロボット掃除機が壁を認識するために直進する間に（Ｓ２０２）、障害物検出部１２を通してロボット掃除機の前方に障害物が発見された場合（Ｓ２０４）、側面で障害物を認識するためにロボット掃除機を回転する（Ｓ２０６）。もし、Ｓ２０４でロボット掃除機の前方に障害物が発見されない場合、制御部１８はＳ２０２にフィードバックする。ロボット掃除機は、回転後に障害物に対して平行に直進する（Ｓ２０８）。

このとき、ロボット掃除機が回転後に障害物に対して平行に直進する走行距離を走行距離検出部１４によって検出し、これを制御部１８に入力する（Ｓ２１０）。

したがって、制御部１８は、走行距離検出部１４で検出されたロボット掃除機の回転後の走行距離が、第１距離（障害物が壁であるかどうかを判断するために障害物に沿って走行する距離）以上であるかを判断する（Ｓ２１２）。

前記Ｓ２１２の判断の結果、走行距離が第１距離以上である場合、ロボット掃除機が障害物に対して平行に第１距離以上を直進する間、障害物検出部１２を通して側面で持続的に障害物が検出された場合（Ｓ２１４）、制御部１８は、検出された障害物を壁と認識し、認識された壁を保存部２６に登録する（Ｓ２１６）。一方、前記Ｓ２１２の判断の結果、走行距離が第１距離以下である場合、制御部１８はＳ２０２にフィードバックする。ロボット掃除機が障害物に対して平行に第１距離以上を直進する間、 障害物検出部１２を通して側面で持続的に障害物が検出されない場合、制御部１８は、検出された障害物を壁でない一般の障害物と認識し、前記Ｓ２０２にフィードバックし、他の障害物を探すために、ロボット掃除機が直進する過程から繰り返して進行する。

図５は、本発明に係るロボット掃除機を用いて壁を認識する方法を示した概念図である。ロボット掃除機が直進しながら障害物を発見した場合、図４の判断過程によって発見された障害物が壁であるかどうかを判断する一例を示している。

図５において、ロボット掃除機がＳ１の出発点で直進しはじめてＡ１点で障害物を発見すると、ロボット掃除機は、所定角度だけ右に回転した後、障害物に対して平行に所定距離だけ直進し、Ｂ１点で障害物が壁であるかどうかを判断する。このとき、障害物検出部１２が障害物を認知できないので、Ａ１点で発見された障害物は、一般的な障害物であると判断される。その後、ロボット掃除機がＳ２の出発点で直進しはじめてＡ２点で障害物を発見し、Ｂ２点で障害物が壁であるかどうかを判断する場合、ロボット掃除機は、Ａ２点で障害物を発見した後、所定距離以上を直進し、Ｂ２点で障害物検出部１２が障害物を認識できるので、Ａ２点で発見された障害物は、壁であると認識される。

図６は、本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域のエッジ部を認識する方法を示したフローチャートで、図４の判断過程によって認識された壁がエッジであるかどうかを判断する過程である。

図６において、制御部１８は、ロボット掃除機がエッジ認識のために壁に対して平行に直進する間（Ｓ３０２）、障害物検出部１２を通してロボット掃除機の前方に障害物が発見された場合（Ｓ３０４）、側面で障害物を認識するためにロボット掃除機を右側（または左側）に回転する（Ｓ３０６）。障害物検出部１２を通してロボット掃除機の前方に障害物が発見されない場合、制御部１８は、Ｓ３０２にフィードバックする。ロボット掃除機の回転後、ロボット掃除機の前方に障害物が発見された場合、制御部１８は、ロボット掃除機の現在座標（ｘ_ｓ，ｙ_ｓ,θ_ｓ）をエッジの候補座標として保存部２６に登録する（Ｓ３０８）。

ロボット掃除機の現在座標（ｘ_ｓ，ｙ_ｓ,θ_ｓ）をエッジの候補座標として保存部２６に登録した後、ロボット掃除機は、障害物に対して平行に直進する（Ｓ３１０）。

このとき、ロボット掃除機が回転後に障害物に対して平行に直進する走行距離を走行距離検出部１４で検出し、これを制御部１８に入力する（Ｓ３１２）。

したがって、制御部１８は、走行距離検出部１４で検出されたロボット掃除機の回転後の走行距離が、予め設定された第２距離（障害物がエッジであるか壁であるかを判断するために、障害物に沿って走行する距離）以上であるかを判断する（Ｓ３１４）。

前記Ｓ３１４の判断の結果、走行距離が第２距離以上である場合、ロボット掃除機が障害物に対して平行に第２距離以上を直進する間、障害物検出部１２を通して側面で持続的に障害物が認識された場合（Ｓ３１６）、制御部１８は、登録されたエッジの候補座標（ｘ_ｓ，ｙ_ｓ,θ_ｓ）をエッジの座標として保存部２６に登録し（Ｓ３１８）、登録されたエッジの個数（ｎ_ｃ）を１だけ増加させた後（Ｓ３２０）、ロボット掃除機がエッジで回転した角度を、エッジで回転した角度の合計

に加算する（Ｓ３２２）。

前記エッジで回転した角度の合計

は、掃除区域のエッジがＮ個である場合、下記の［式２］のように算出される。

ここで、

は多角形の内角で、ｎ_ｃ−ｎ_ｍは多角形のエッジの個数である。

任意の多角形は、（ｎ_ｃ−ｎ_ｍ−２）個の三角形に分割することができ、三角形の内角の合計が１８０°であるという事実から上記のような［式２］が導出される。すなわち、任意の与えられた掃除区域においてロボット掃除機がエッジで回転した角度の合計が上記の［式２］を満足することは、ロボット掃除機が、与えられた掃除区域の全てのエッジを少なくとも一回は通り過ぎたことを意味する。したがって、ロボット掃除機がエッジを中心に所定領域（具体的に、エッジ領域別）を掃除する場合、制御部１８は、全てのエッジを通り過ぎた後、ロボット掃除機が掃除しようとする区域の掃除を完了したと判断することができる。

一方、Ｓ３１４で走行距離が第２距離以下である場合、制御部１８はＳ３０２にフィードバックする。さらに、前記Ｓ３１６でロボット掃除機が障害物に対して平行に第２距離以上を直進する間、障害物検出部１２を通して側面で持続的に障害物が認識されない場合、制御部１８は、検出された障害物がエッジでない壁であると認識し、摸写エッジの個数（ｎ_ｍ）を１だけ増加させる（Ｓ３２４）。

上記のような過程を通して、エッジの個数（ｎ_ｃ）と摸写エッジの個数（ｎ_ｍ）が算出されると、制御部は、算出されたエッジの個数（ｎ_ｃ）と摸写エッジの個数（ｎ_ｍ）を、図３の掃除完了判断過程（Ｓ８００）に代入することで、ロボット掃除機の掃除完了可否を判断することができる。

図７は、本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域を掃除する方法を示した概念図である。

図７において、Ｓ点で出発したロボット掃除機がＡ点で障害物を発見すると、図４の判断過程によって、Ａ点の障害物が一般的な障害物であるか壁であるかを判断する。障害物が壁であると判断された後、ロボット掃除機は、壁に対して平行に直進し、Ｂ点で再び障害物を発見すると、障害物検出部が障害物を認知できるように回転した後、その点の座標をエッジの候補座標として記憶する。図６の判断過程によってＢ点がエッジであるかどうかを判断し、Ｂ点がエッジであると判断される場合、ロボット掃除機は、掃除区域のエッジ領域別設定のためにＣ点まで所定距離だけ直進し、９０°回転した後、Ｄ点まで再び所定距離だけ直進する。

Ｂ点とＤ点を対角線の両端とする四角形をエッジ領域別掃除区域に設定し、予め定められた掃除パターン（例えば、ジグザグ走行などの方式）で掃除する。設定されたエッジ領域別掃除区域の掃除が完了した後、与えられた掃除区域に対する掃除完了可否を判断する。この場合、Ｂ点でロボット掃除機が回転した角度は９０°であるので、掃除完了条件を満足していない。したがって、制御部は、図４の判断過程によって再び壁を認識し（Ｅ点）、壁に対して平行に直進し、次のエッジ（Ｆ点）を認識する。このような過程を通して、ロボット掃除機は、エッジを中心に領域別掃除区域を設定し、掃除完了条件を満足するときまで上記の過程を繰り返す。

従来のロボット掃除機を用いて掃除区域の掃除完了可否を判断する方法を示したフローチャートである。 本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示したブロック図である。 本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域の掃除完了可否を判断する方法を示したフローチャートである。 本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域の壁を認識する方法を示したフローチャートである。 本発明に係るロボット掃除機を用いて壁を認識する方法を示した概念図である。 本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域のエッジ部を認識する方法を示したフローチャートである。 本発明に係るロボット掃除機を用いて掃除区域を掃除する方法を示した概念図である。

符号の説明

１０ 入力部
１２ 障害物検出部
１４ 走行距離検出部
１６ 走行方向検出部
１８ 制御部
２０ 駆動部
２１，２２ 車輪
２４ 吸塵部
２６ 保存部

Claims (19)

1. 与えられた掃除区域を走行しながら掃除をするロボット掃除機の制御方法において、
   前記ロボット掃除機の走行経路に障害物があるかどうかを検出し、
   前記障害物が検出された場合、前記障害物がエッジであるかどうかを判断し、
   前記検出された障害物が前記エッジであると判断される場合、前記エッジを基準にして所定領域を掃除する
   ことを特徴とするロボット掃除機の制御方法。
2. 前記検出された障害物が前記エッジであるかどうかを判断する前に、前記障害物が壁であるかどうかを判断する過程をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機の制御方法。
3. 前記障害物が前記壁であるかどうかを判断する過程は、
   前記ロボット掃除機の走行経路に前記障害物があるかどうかを検出し、
   前記ロボット掃除機の走行経路に前記障害物が検出された場合、前記障害物に対して平行に第１の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、
   前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に前記第１の所定距離以上を直進する間に、前記障害物が検出されたかどうかを判断し、
   前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に前記第１の所定距離以上を直進する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記壁であると判断する
   ことを特徴とする請求項２に記載のロボット掃除機の制御方法。
4. 前記障害物が前記エッジであるかどうかを判断することは、
   前記検出された障害物が前記壁であると判断された場合、前記壁に対して平行に第２の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、
   前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を直進する間に、前記障害物が検出されたかどうかを判断し、
   前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を直進する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記エッジであると判断する
   ことを特徴とする請求項３に記載のロボット掃除機の制御方法。
5. 前記所定領域は、前記エッジ及び前記エッジから対角方向に位置した基準点によって形成された四角領域である
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機の制御方法。
6. 前記エッジを基準に所定領域を掃除することは、
   前記エッジの座標を基準にして設定距離だけ前記壁に対して平行に直進するように前記ロボット掃除機を移動し、
   前記ロボット掃除機を９０°だけ回転し、
   前記検出された障害物が前記エッジであると判断される場合、前記設定距離だけ再び直進するように前記ロボット掃除機を移動し、
   前記ロボット掃除機が前記設定距離だけ直進し、９０゜回転し、前記設定距離だけ再び直進し、到着点として作用する基準点に到達したとき、前記基準点と前記エッジの座標を対角線の両端点として使用する四角領域を設定し、
   前記設定された領域別掃除区域を掃除する
   ことを特徴とする請求項５に記載のロボット掃除機の制御方法。
7. 前記エッジ情報は、前記掃除区域を掃除しながら前記エッジで回転したロボット掃除機の角度の合計
   

   

   である
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機の制御方法。
8. 前記掃除区域の掃除完了可否を判断することは、
   前記エッジで回転したロボット掃除機の角度の合計
   

   

   を算出し、
   前記ロボット掃除機の角度の合計
   

   

   及び判断されたエッジの個数に基づいて、掃除区域の所定の掃除完了条件を満足するかどうかを判断する
   ことを特徴とする請求項７に記載のロボット掃除機の制御方法。
9. 前記掃除完了条件は、前記エッジで回転したロボット掃除機の角度の合計
   

   

   が下記の［式１］を満足するかどうかを判断する
   ことを特徴とする請求項８に記載のロボット掃除機の制御方法。
   

   

   ここで、ｎ_ｃはエッジの個数、ｎ_ｍは摸写（類似）エッジの個数、
   

   

   は多角形の内角、△は、掃除完了条件を満足すると判断された場合、エラー率を減少させるための誤差値である。
10. 与えられた掃除区域を走行しながら掃除をするロボット掃除機において、
    前記ロボット掃除機の走行経路に障害物があるかどうかを検出する障害物検出部と；
    前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物がエッジであるかどうかを判断し、前記検出された障害物が前記エッジであると判断される場合、前記エッジを基準にして所定領域を掃除し、前記エッジ情報に基づいて掃除区域の掃除完了可否を判断する制御部と；
    を含むことを特徴とするロボット掃除機。
11. 前記制御部は、前記検出された障害物が前記エッジであるかどうかを判断する前に、前記障害物が壁であるかどうかを判断する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のロボット掃除機。
12. 前記制御部は、前記障害物がロボット掃除機の走行経路で検出された場合、前記障害物に対して平行に第１の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第１の所定距離以上を直進する間に前記障害物が検出されたかどうかを判断し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第１の所定距離以上を直進する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記壁であると判断する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のロボット掃除機。
13. 前記制御部は、前記検出された障害物が前記壁であると判断される場合、前記壁に対して平行に第２の所定距離だけ直進するように前記ロボット掃除機を移動し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を直進する間に前記障害物が検出されたかどうかを判断し、前記ロボット掃除機が前記障害物に対して平行に第２の所定距離以上を直進する間に前記障害物が検出された場合、前記検出された障害物が前記エッジであると判断する
    ことを特徴とする請求項１２に記載のロボット掃除機。
14. 前記所定領域は、前記エッジ及び前記エッジから対角方向に位置した基準点によって形成された四角領域であることを特徴とする請求項１０に記載のロボット掃除機。
15. 前記ロボット掃除機は、前記所定区域を掃除しながら前記判断されたエッジ情報に基づいて前記掃除区域が掃除されたかどうかを判断する
    ことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
16. 検出された壁のエッジの座標を判断し、
    前記エッジから対角方向に位置した基準点に前記ロボット掃除機を間接的に移動し、
    前記検出されたエッジの座標及び前記基準点を用いて掃除区域を判断し、
    前記判断された掃除区域を掃除する
    ことを特徴とするロボット掃除機の制御方法。
17. 前記ロボット掃除機の経路にある障害物を検出し、
    前記検出された障害物が壁であるかどうかを判断し、
    前記検出された障害物が壁であるかどうかに関する前記判断の結果として得られた情報に基づいて、前記検出された障害物に特有の掃除動作を行う
    ことを特徴とするロボット掃除機の制御方法。
18. 前記検出された障害物が前記壁であるかどうかを判断することは、
    前記障害物に対して平行に直進するように前記ロボット掃除機を移動し、
    前記ロボット掃除機が所定距離以上を前記障害物に対して平行に直進する間に前記障害物が検出された場合、前記障害物が前記壁であると判断する
    ことを特徴とする請求項１７に記載のロボット掃除機の制御方法。
19. 前記ロボット掃除機の経路にある壁のエッジである障害物を検出する障害物検出部と；
    検出された壁のエッジの座標を判断し、前記壁に対して前記検出されたエッジから対角点に前記ロボット掃除機を移動し、前記検出されたエッジの座標及び前記対角点を用いて掃除区域を判断し、前記所定の掃除区域を掃除するように前記ロボット掃除機を制御する制御部と；
    を含むことを特徴とするロボット掃除機。

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