JP4171753B2 - ロボット掃除機の外部充電復帰装置及び復帰方法 - Google Patents
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Description
本発明の好適な実施形態によれば、前記第1送信部の発信距離は14〜20m、第2送信部の発信距離は10〜13m、第3送信部の発信距離は1〜2mであるのが良い。
一方、本発明に係るロボット掃除機の外部充電復帰装置は、前記ロボット掃除機が前記外部充電装置に所定の距離以内に接近すると、前記外部充電装置に赤外線信号を送信し、前記外部充電装置で反射された前記赤外線信号を受信して、前記ロボット掃除機と前記外部充電装置との距離及び角度を感知する距離及び角度感知部をさらに備えることが好ましい。なお、前記制御部は、前記距離及び角度感知部で感知された信号を用いて、前記ロボット掃除機と前記外部充電装置との距離及び角度を算出する距離及び角度算出部を備え、前記制御部は、前記算出された距離及び角度を用いて、前記接続端子が前記充電端子に接続されるように、前記ロボット掃除機の走行を制御する。
(数1)
ここで、前記K=√(H2+W2)である。
(数2)
ここで、M=(L1+L2)/2である。
(数1)
(数2)
(数3)
(数4)
110 本体
120 ホーミング受信部
130 接続端子
160 距離及び角度感知部
161 第1距離感知センサー
162 第2距離感知センサー
210 制御部
220 信号判別部
230 距離及び角度算出部
300 外部充電装置
320 ホーミング送信部
321〜324 第1〜第4送信部
330 充電端子
Claims (17)
- ロボット掃除機の接続端子が外部充電装置の充電端子に接続されるように、前記ロボット掃除機を前記外部充電装置に復帰させるロボット掃除機の外部充電復帰装置において、
前記外部充電装置の前面に設けられ、相異なるコードと相異なる発信距離を有する赤外線信号を発信する第1、第2、第3送信部と、前記外部充電装置の両側面に設けられ、前記第1、第2、第3送信部と相異なるコードを有する赤外線信号を発信する第4送信部と、を備えるホーミング送信部と、
前記ロボット掃除機に設けられ、前記ホーミング送信部から送信される複数の信号を受信するホーミング受信部と、
前記ロボット掃除機に設けられ、前記ロボット掃除機が前記外部充電装置に所定の距離以内に接近すると、前記外部充電装置に赤外線信号を送信し、前記外部充電装置で反射された前記赤外線信号を受信して、前記ロボット掃除機と前記外部充電装置との距離及び角度を感知する距離及び角度感知部と、
前記ホーミング受信部で感知された複数の信号を判別する信号判別部と、前記距離及び角度感知部で感知された信号を用いて前記ロボット掃除機と前記外部充電装置との距離及び角度を算出する距離及び角度算出部と、を備える制御部と、を含み、
前記制御部は、前記信号判別部で判別された信号を用いて、前記ロボット掃除機が前記外部充電装置の近傍に復帰するように、前記ロボット掃除機の走行を制御し、また前記距離及び角度算出部によって算出された距離及び角度を用いて前記接続端子が前記充電端子に接続されるように、前記ロボット掃除機の走行を制御することを特徴とするロボット掃除機の外部充電復帰装置。 - 前記第1、第2、第3送信部の順に発信距離が小さくな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外部充電復帰装置。
- 前記第1送信部の発信距離は14〜20m、第2送信部の発信距離は10〜13m、第3送信部の発信距離は1〜2mであ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外部充電復帰装置。
- 前記第1、第2、第3送信部は相異なる発信角度を有し、前記第1、第2、第3送信部の順に発信角度が小さくな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外部充電復帰装置。
- 前記第1送信部の発信角度は120°〜170°、第2送信部の発信角度は30°〜60°、第3送信部の発信角度は10°〜20°であることを特徴とする請求項4に記載のロボット掃除機の外部充電復帰装置。
- 前記第1及び第2送信部は、前記外部充電装置の中央に上下に配置され、前記第3送信部は、前記第1及び第2送信部を中心に前記外部充電装置の両側に対称に配置され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外部充電復帰装置。
- 前記距離及び角度感知部は、前記ロボット掃除機の前面中央を中心に前記ロボット掃除機の前面両側に対称に配置される第1及び第2距離感知センサーを備え、
前記距離及び角度算出部は、前記第1及び第2距離感知センサーで感知した赤外線信号を用いて前記ロボット掃除機と前記外部充電装置との距離及び角度を算出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の外部充電復帰装置。 - 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の外部充電復帰装置を用いたロボット掃除機の外部充電復帰方法において、
復帰命令信号を受信する段階と、
復帰命令信号を受信した後、前記外部充電装置から発信される相異なるコードと、相異なる発信距離及び発信角度を有する複数の赤外線信号を感知すると、前記複数の赤外線信号を判別して前記外部充電装置に接近させるホーミング段階と、
前記外部充電装置に所定の距離接近すると、前記外部充電装置との距離及び角度を算出し、前記算出された距離及び角度を用いて前記接続端子を前記充電端子に接続するドッキング段階と、を含むことを特徴とするロボット掃除機の外部充電復帰方法。 - 前記外部充電装置から発信される複数の赤外線信号は、外部充電装置の前方から発信され、発信角度及び発信距離の大きさが順に小さくなる第1、第2、第3赤外線信号と、前記外部充電装置の両側部から発信される第4赤外線信号と、を含み、
前記ホーミング段階は、
(a)前記赤外線信号を感知するまで走行して信号を探索する段階、
(b)前記赤外線信号を感知すると、前記感知された赤外線信号のうち第3赤外線信号を感知するまで信号を探索する段階、および、
(c)前記第3赤外線信号を感知すると、ドッキングを開始する段階、を含むことを特徴とする請求項8に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。 - 前記(b)段階において、感知された信号が第4赤外線信号である場合、前記外部充電装置の前方方向に走行後、再び赤外線信号を探索する段階、を含むことを特徴とする請求項9に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。
- 前記(b)段階において、感知された信号が第1または第2赤外線信号である場合、所定の距離を前方に走行後、再び赤外線信号を探索する段階を含むことを特徴とする請求項9に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。
- 前記ドッキング段階は、
(e)前記外部充電装置から所定の距離まで前方に走行する段階、
(f)前記外部充電装置から所定の距離に位置した後、前記外部充電装置と前記ロボット掃除機が実質的に平行であるか否かを判別する段階、
(g)実質的に平行である場合、前方直進走行して前記充電端子に前記接続端子を接続する段階、および、
(h)実質的に平行でない場合、前記外部充電装置との角度を計算し、前記計算された角度を用いて前記ロボット掃除機が前記外部充電装置と平行であるように補正する段階、を含むことを特徴とする請求項8に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。 - 前記ロボット掃除機の前面中央を中心として前記ロボット掃除機の前面両側に対称に第1及び第2距離感知センサーが設けられ、前記第1距離感知センサーによって測定した前記外部充電装置までの距離をL1、前記第2距離感知センサーによって測定された前記外部充電装置までの距離をL2とするとき、前記(f)段階において、前記ロボット掃除機が前記外部充電装置と実質的に平行であるか否かは、L1及びL2を比較して判別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の外部充電復帰方法。
- 前記(h)段階は、
h1)前記外部充電装置との角度(θ)を計算する段階、
h2)前記計算された角度の2倍角度(2θ)だけ逆方向に回転する段階、
h3)所定の距離(N)を後方に直進走行する段階、および、
h4)前記計算された角度(θ)だけ逆方向に再び回転する段階、を含むことを特徴とする請求項13に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。 - 前記h1)段階において、前記外部充電装置との角度(θ)は、前記L2と前記L1の距離差をH、前記第1距離感知センサーと第2距離感知センサーの距離差をWとするとき、次式により求めることを特徴とする請求項14に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。
(数1)
θ=90°-arccos(H/K)
ここで、前記K=√(H2+W2) - 前記h3)段階において、前記所定の距離(N)は、前記ロボット掃除機の前面中央から前記外部充電装置の中央までの距離をM、前記ロボット掃除機の半径をRとするとき、次式により求めることを特徴とする請求項14に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。
(数2)
N=M+R
ここで、M=(L1+L2)/2 - 前記g)段階において、前記充電端子に前記接続端子が接続されていない場合、所定の距離を後方走行した後、再びe)段階を行なう段階を含むことを特徴とする請求項12に記載のロボット掃除機の外部充電復帰方法。
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