JP4991112B2

JP4991112B2 - 移動ロボット呼出装置及びその方法

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Publication number: JP4991112B2
Application number: JP2005029184A
Authority: JP
Inventors: ジン−ソクパーク
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2025-02-04
Also published as: JP2006048631A; EP1621948A3; EP1621948A2; RU2289145C2; CN100369722C; US20060025887A1; CN1727131A; KR20060011552A; EP1621948B1; RU2005104537A; KR100641113B1; US7693605B2

Description

本発明は、移動ロボット(mobile robot)に係るもので、詳しくは、移動ロボットを呼び出す(calling)装置及びその方法に関するものである。

一般に、移動ロボット(mobile robot)、特に、ロボット掃除機(robot cleaner)は、使用者の操作がなくても家庭の部屋(例えば、居間、奥座敷など)を自ら移動しながら床上のホコリなどの異質物(foreign substance)を吸入することで、掃除しようとする区域を自動に掃除する機器である。

且つ、前記ロボット掃除機は、距離センサー(distance sensor)を用いて掃除区域内に設置された家具、事務用品及び壁面のような障害物までの距離を判別し、該判別された距離によって自分の左側輪と右側輪とを回転させるためのモータを選択的に制御することで、自ら方向を転換しながら掃除区域を自動に掃除する。ここで、前記ロボット掃除機は、内部保存装置に保存されたマップ情報(Map Information)を通して掃除領域を走行しながら掃除作業を遂行する。

即ち、ロボット掃除機には、ロボット掃除機の方向を感知するためのジャイロセンサー(gyro sensor)、ロボット掃除機の輪の回転数を感知して走行距離を判断するためのエンコーダー(Encoder)、ロボット掃除機と目標物間の距離を感知するための超音波センサー(ultrasonic sensor)及び障害物を感知するための赤外線センサー(infrared ray sensor)のようなセンサーが設置されてある。

しかしながら、このような従来のロボット掃除機は、予め設定された掃除経路を正確に走行して掃除を遂行するために、多数の高価のセンサーが設置されるので、内部構造が煩雑になり、製造原価が上昇することで、このような問題点を解決するために、ランダム方式を用いて任意の掃除経路を走行して掃除を行うロボット掃除機が開発された。

図８は、従来のランダム方式のロボット掃除機の走行装置の構成を示したブロック図で、図示されたように、従来のランダム方式のロボット掃除機の走行装置は、ロボット掃除機が特定領域を直進する途中障害物と衝突すると、その障害物に衝突するときに発生する衝撃量に基づいて障害物を感知して障害物感知信号を発生する障害物感知部１と、該障害物感知部１によって発生した障害物感知信号に基づいて前記ロボット掃除機の走行を停止させた後、ランダム方式でランダム角度を生成し、該ランダム角度によって前記ロボット掃除機を回転させるための制御信号を発生する制御器２と、該制御器２の制御信号によってロボット掃除機の左側モータ(Ｍ_L)５を一定速度で回転させる左側モータ駆動部３と、前記制御器２の制御信号によってロボット掃除機の右側モータ(Ｍ_R)６を一定速度で回転させる右側モータ駆動部４と、を含んで構成される。

図９は、図８に示したロボット掃除機の走行方法を示した動作フローチャートで、図示されたように、使用者によって掃除命令信号が入力されると(Ｓ１)、前記制御器２は、ロボット掃除機を直進させるために左側モータ５及び右側モータ６の回転速度を一致させるための制御信号を発生し、該制御信号を前記左側モータ駆動部３及び前記右側モータ駆動部４に同時に出力する(Ｓ２)。

次いで、前記左側モータ駆動部３は、前記制御器２の制御信号によって左側モータ５を回転させ、前記右側モータ駆動部４は、前記制御器２の制御信号によって右側モータ６を回転させる。即ち、前記左側モータ５及び前記右側モータ６が同時に回転することで前記ロボット掃除機は直進する。

一方、前記障害物感知部１は、ロボット掃除機が任意の障害物に衝突するときに発生する衝撃量に基づいて障害物を感知して障害物感知信号を発生し、該障害物感知信号を前記制御器２に印加する(Ｓ３)。ここで、前記障害物感知信号が発生しないと、前記ロボット掃除機は、直進しながら掃除作業を継続遂行する。

次いで、前記制御器２は、前記障害物感知信号によってロボット掃除機の走行を停止させた後、ランダム(random)方式によってランダム角度(random angle)を生成し(Ｓ４)、該ランダム角度によってロボット掃除機を回転させるための制御信号を発生し、該発生した制御信号を前記左側モータ駆動部３及び前記右側モータ駆動部４に出力する。

次いで、前記左側モータ駆動部３は、前記制御器２の制御信号によって左側モータ５を回転させ、前記右側モータ駆動部４は、前記制御器２の制御信号によって右側モータ６を回転させる。即ち、前記左側モータ５の回転速度と前記右側モータ６の回転速度を異なって制御することで、ロボット掃除機の方向を前記ランダム角度に変更し得る(Ｓ５)。

次いで、前記制御器２は、前記ロボット掃除機が前記ランダム角度だけ回転されたとき、前記ロボット掃除機を直進させ(Ｓ６)、且つ、前記制御器２は、ロボット掃除機の掃除動作が終了したと判断されると、掃除動作を終了し(Ｓ７)、掃除動作が終了しなかったと判断されると、前記掃除動作を反復遂行する。

即ち、このような従来ロボット掃除機を掃除動作の途中に使用者が他の場所に移動させるためには、ロボット掃除機の動作を停止させた後、該ロボット掃除機を使用者が直接持って特別な場所に移すようになるので、極めて不便であった。例えば、前記ロボット掃除機を他の掃除空間またはロボット掃除機保管所に移動させるためには、使用者が前記ロボット掃除機を直接持って前記他の掃除空間またはロボット掃除機保管所に直接移すという不便な点があった。

このような従来ロボット掃除機に対する技術は、米国特許登録番号５，４４０，２１６号及び５、６４６、４９４号明細書にも記載されている。
米国特許第５，４４０，２１６号米国特許第５，６４６，４９４号

従って、本発明の目的は、ロボット掃除機のような移動ロボットを使用者が直接持って所望の場所に移す必要がなく、使用者が特定場所から移動ロボットを呼び出したとき、移動ロボットが前記特定場所に自ら移動するようにすることで、使用者の便宜性を向上し得る移動ロボット呼出装置及びその方法を提供することにある。

このような目的を達成するための本発明に係る移動ロボット呼出装置は、遠隔制御機に設置され、使用者によって呼出信号が入力されると、移動ロボットを呼び出すためのＲＦ(Radio Frequency：以下、ＲＦと略称す。)信号及び赤外線信号を発生する発生部と、前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ信号が受信されたとき、前記赤外線信号を受信した赤外線受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向を計算し、該計算された方向に前記移動ロボットを回転させた後、前記移動ロボットを直進させる制御器と、を含んで構成されることを特徴とする。

このような目的を達成するための本発明に係る移動ロボット呼出装置は、遠隔制御機に設置され、使用者によって呼出信号が入力されると、移動ロボットを呼び出すためのＲＦ信号及び超音波信号を発生する発生部と、前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ信号が受信されたとき、前記超音波信号を受信した超音波受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向を計算し、前記超音波信号が前記超音波受信器に到達した時間に基づいて前記遠隔制御機と前記移動ロボット間の距離を計算し、前記計算された方向に前記移動ロボットを回転させた後、前記計算された距離だけ前記移動ロボットを直進させる制御器と、を含んで構成されることを特徴とする。

このような目的を達成するための本発明に係る移動ロボット呼出装置は、遠隔制御機に設置され、使用者によって呼出信号が入力されると、移動ロボットを呼び出すためのＲＦ信号を発生するＲＦ発生器と、前記遠隔制御機に設置され、前記呼出信号が入力されると、前記遠隔制御機の方向を知らせるための赤外線信号を発生する赤外線発生器と、前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ発生器から発生するＲＦ信号を受信するＲＦ受信器と、前記移動ロボットにそれぞれ装着され、前記赤外線発生器から発生する赤外線信号を受信する複数の赤外線受信器と、前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ受信器に前記ＲＦ信号が受信されると、前記複数の赤外線受信器中、前記赤外線信号を受信した赤外線受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向を認識し、該認識された方向に前記移動ロボットを回転させた後、直進させる制御器と、を含んで構成されることを特徴とする。

このような目的を達成するための本発明に係る移動ロボット呼出装置は、遠隔制御機に設置され、使用者によって呼出信号が入力されると、移動ロボットを呼び出すためのＲＦ信号を発生するＲＦ発生器と、前記遠隔制御機に設置され、前記呼出信号が入力されると、前記遠隔制御機の方向並びに前記移動ロボットと前記遠隔制御機間の距離を知らせるための超音波信号を発生する超音波発生器と、前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ発生器から発生するＲＦ信号を受信するＲＦ受信器と、前記移動ロボットにそれぞれ設置され、前記超音波発生器から発生した超音波信号を受信する超音波受信器と、前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ受信器に前記ＲＦ信号が受信されると、前記超音波受信器中、前記超音波信号を受信した少なくとも１つ以上の超音波受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向並びに前記移動ロボットと前記遠隔制御機間の距離を計算し、該計算された方向及び距離値に基づいて前記移動ロボットを前記遠隔制御機に移動させる制御器と、を含んで構成されることを特徴とする。

このような目的を達成するための本発明に係る移動ロボット呼出方法は、遠隔制御機に呼出信号が入力されると、前記遠隔制御機を通して移動ロボットを呼び出すためのＲＦ信号及び赤外線信号を発生する段階と、該ＲＦ信号が前記移動ロボットに受信されるとき、前記移動ロボットの運転モードを呼出モードに転換した後、前記移動ロボットに設置された赤外線受信器中、前記赤外線信号を受信した赤外線受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向を計算する段階と、該計算された方向に移動ロボットの前面部を回転させた後、前記移動ロボットを直進させる段階と、を順次行なうことを特徴とする。

このような目的を達成するための本発明に係る移動ロボット呼出方法は、遠隔制御機に呼出信号が入力されると、前記遠隔制御機を通して移動ロボットを呼び出すためのＲＦ信号及び超音波信号を同時に発生する段階と、前記移動ロボットのＲＦ受信器に前記ＲＦ信号が受信されると、前記移動ロボットの運転モードを呼出モードに転換した後、前記移動ロボットに設置された超音波受信器中から前記超音波信号を受信した超音波受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向を計算する段階と、前記超音波受信器に受信された超音波信号の到達時間に基づいて前記遠隔制御機と前記移動ロボット間の距離を計算する段階と、前記移動ロボットの前面部を前記計算された方向に回転させる段階と、前記計算された距離値だけ前記移動ロボットを直進させる段階と、を順次行なうことを特徴とする。

本発明に係る移動ロボット呼出装置及びその方法は、使用者が特定場所から移動ロボットを呼出したとき、移動ロボットが前記特定場所に自ら移動するようにすることによって、使用者の便宜性を向上し得るという効果がある。例えば、前記遠隔制御機を通じてロボット掃除機のような移動ロボットを所望の場所(掃除空間または移動ロボットの保管所)に移動させることで、使用者は、前記移動ロボットを一々手に持って所望の場所に移す必要がない。

以下、ロボット掃除機のような移動ロボットを使用者が直接手で持って所望の場所に移す必要がなく、使用者が特定場所から移動ロボットを呼び出すことで、移動ロボットが前記特定場所に自ら移動するようにし、よって、使用者の便宜性を向上し得る移動ロボット呼出装置及びその方法の望ましい実施形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る移動ロボット呼出装置の第１実施形態を示したブロック図で、図示されたように、本発明に係る移動ロボット呼出装置の第１実施形態は、遠隔制御機(remote controller)１００に設置され、使用者によって呼出信号が入力されると、移動ロボット２００を呼び出すためのＲＦ信号(radio frequency signal)を発生するＲＦ発生器１０１と、前記遠隔制御機１００に設置され、使用者によって呼出信号が入力されると、前記遠隔制御機１００の方向を知らせるための赤外線信号を発生する赤外線発生器１０２と、前記移動ロボット２００に設置され、前記ＲＦ発生器１０１から発生されたＲＦ信号を受信するＲＦ受信器２０１と、前記移動ロボット２００にそれぞれ設置され、前記赤外線発生器１０２によって発生した赤外線信号を受信する複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎと、前記移動ロボット２００に設置され、前記ＲＦ受信器２０１に前記ＲＦ信号が受信されると、前記複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎ中から前記赤外線信号を受信した赤外線受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機１００の方向を認識した後、その遠隔制御機１００の方向に前記移動ロボット２００を移動させる制御器２０２と、から構成される。

以下、図２に基づいて、前記移動ロボットに設置された複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎの位置を説明する。

図２は、本発明に係る移動ロボットに設置された複数の赤外線受信器を示した概略図で、図示されたように、前記複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎは、前記移動ロボット２００の前面部を基準に該移動ロボット２００の外周面(outer circumferential surface)に所定距離を置いて設置されることが望ましく、前記複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎ中第１赤外線受信器ＩＲ１は、基準角度(例えば、０度)を設定するために前記移動ロボット２００の前面部に設置されることが望ましい。

図３は、本発明に係る遠隔制御機からＲＦ信号及び赤外線信号を移動ロボットに送信する過程を示した概略図で、図示されたように、使用者が遠隔制御機１００の方向を移動ロボット２００の方向に向けた後、前記遠隔制御機１００に設置された呼出ボタン１０３を押すと、ＲＦ信号及び赤外線信号が前記移動ロボット２００の方向に送信される。このとき、前記遠隔制御機１００の方向と前記移動ロボット２００に設置された第４赤外線受信器ＩＲ３の方向とが一致した時、前記第４赤外線受信器ＩＲ３に前記赤外線信号が受信される。

以下、図４〜図６に基づいて、本発明に係る移動ロボットの呼出装置の動作を詳細に説明する。

図４は、本発明に係る移動ロボットを呼び出す方法の第１実施形態を示したフローチャートである。

まず、前記遠隔制御機１００に設置されたＲＦ発生器１０１は、使用者が遠隔制御機１００の呼出ボタン１０３を選択すると(Ｓ１１)、前記移動ロボット２００を呼び出すためのＲＦ信号を発生し、該発生されたＲＦ信号を前記移動ロボット２００のＲＦ受信器２０１に送信する。

前記遠隔制御機１００に設置された赤外線発生器１０２は、使用者が前記遠隔制御機１００に設置された呼出ボタン１０３を選択すると(Ｓ１１)、自分１０２の方向を知らせるための赤外線信号を発生し、該発生された赤外線信号を前記移動ロボット２００の方向に送信する(Ｓ１２)。ここで、前記赤外線発生器１０２の方向は、前記遠隔制御機１００の方向を示す。

次いで、前記移動ロボット２００に設置されたＲＦ受信器２０１は、前記ＲＦ発生器１０１から送信されたＲＦ信号を受信する(Ｓ１３)。このとき、前記移動ロボット２００に設置された複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎ中前記赤外線発生器１０２の方向と同一方向に位置した赤外線受信器(例えば、第４赤外線受信器ＩＲ３)は、前記赤外線発生器１０２から送信された赤外線信号を受信する。

次いで、前記制御器２０２は、前記ＲＦ受信器２０１に前記ＲＦ信号が受信されると、前記移動ロボット２００の運転モードを呼出モードに転換させる(Ｓ１４)。また、前記制御器２０２は、前記複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎ中前記赤外線信号を受信した赤外線受信器(例えば、第４赤外線受信器ＩＲ３)の位置に基づいて前記遠隔制御機１００の方向を計算する(Ｓ１５)。ここで、前記制御器２０２は、前記複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎの位置を区分するために予め設定された位置番号を保存する保存部(図示せず)を含み、前記赤外線受信器の予め設定された位置番号に基づいて前記赤外線信号を受信した赤外線受信器の位置を判断する。

例えば、前記移動ロボット２００の前面部に設置された第１赤外線受信器ＩＲ０を基準(例えば、０度)にして、第４赤外線受信器ＩＲ３が前記第１赤外線受信器ＩＲ０を基準に１３５度方向に設置され、前記赤外線信号が前記第４赤外線受信器ＩＲ３に受信されたと仮定すると、前記制御器２０２は、前記第１赤外線受信器ＩＲ０と前記第４赤外線受信器ＩＲ３との角度が１３５度であるため、前記移動ロボット２００の前面部の４５度方向に前記遠隔制御機１００が位置していることを認識し得る。ここで、前記遠隔制御機１００の方向を計算するために、第１赤外線受信器の位置番号を０に、第２赤外線受信器の位置番号を１に、第３赤外線受信器の位置番号を２に、第４赤外線受信器の位置番号を３に、．．．．．．、第Ｎ赤外線受信器の位置番号をＮに設定することが望ましい。

次いで、前記制御器２０２は、前記赤外線信号を受信した赤外線受信器(例えば、第４赤外線受信器ＩＲ３)の位置に基づいて前記遠隔制御機１００の方向を計算した後、その遠隔制御機１００の方向(例えば、１３５度)に移動ロボット２００の前面部を回転させた後(Ｓ１６)、前記移動ロボット２００を直進させる(Ｓ１７)。

前記移動ロボット２００に設置された制御器２０２は、以下の式１によって前記遠隔制御機１００の方向(ｙ)を計算する。

ｙ＝(２π／ｎ)×ｘ・・・・・・・・・・・・(式１)
式中、ｎは、移動ロボット２００に設置された複数の赤外線受信器の総個数で、ｘは、前記赤外線発生器１０２によって発生された赤外線信号を受信した赤外線受信器の位置番号である。例えば、ｎが８で、ｘが０であるとき、前記遠隔制御機１００の方向(ｙ)は、０（ｒａｄ）（０度）になり、ｎが８で、ｘが３であるとき、前記遠隔制御機１００の方向(ｙ)は、３π／４（ｒａｄ）（１３５度）になる。前記ｘが０であることは、赤外線信号を受信した赤外線受信器が移動ロボット２００の前面部に設置された第１赤外線受信器ＩＲ０であることを意味し、ｘが３であることは、赤外線信号を受信した赤外線受信器が第１赤外線受信器から１３５度方向に設置された第４赤外線受信器ＩＲ３であることを意味する。

一方、２つ以上の赤外線受信器に赤外線信号が受信されると、その中間地点を前記遠隔制御機１００の方向として計算することが望ましい。例えば、位置番号が３番〜５番である赤外線受信器ＩＲ２〜ＩＲ４に赤外線信号が同時に受信されたとき、その中間値である４をｘ値に代入し、位置番号が５番〜８番である赤外線受信器に同時に赤外線信号が受信されたとき、６と７の中間値をｘ値に代入することが望ましい。

以下、図５に基づいて、前記移動ロボット２００の前面部を前記遠隔制御機１００の方向に回転させた後、前記遠隔制御機１００の方向に移動ロボット２００を直進させる過程に対して説明する。

図５は、本発明に係る移動ロボットの前面部を遠隔制御機の方向に回転させた後、移動ロボットを直進させる過程を示した説明図で、図示されたように、前記複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎが移動ロボット２００の外周面に一定の距離を置いて設置され、隣接した赤外線受信器(例えば、第１赤外線受信器ＩＲ０と第２赤外線受信器ＩＲ１)間の角度が４５度で、前記複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎ中赤外線信号を受信した赤外線受信器が第４赤外線受信器ＩＲ３であると仮定するとき、該制御器２０２は、前記１３５度だけ移動ロボット２００を回転させた後、前記移動ロボット２００を直進させる。即ち、前記移動ロボット２００の前面部に設置された第１赤外線受信器ＩＲ０と第４赤外線受信器ＩＲ３との角度は、１３５度であるため、該１３５度だけ前記移動ロボット２００を回転させると、前記移動ロボット２００の前面部は、前記遠隔制御機１００の方向に向かうようになる。従って、前記移動ロボット２００を１３５度回転させた後、直進させると、前記移動ロボット２００は、前記遠隔制御機１００が存在する地点に到達される。

また、使用者は、前記移動ロボット２００が使用者の所望場所に到達したとき、前記呼出ボタン１０３をターンオフすることで、前記移動ロボット２００を停止させることができる。例えば、前記制御器２０２は、使用者が呼出ボタン１０３をターンオンさせると、前記移動ロボット２００を前記遠隔制御機の方向に移動させ、前記呼出ボタン１０３をターンオフさせると、前記移動ロボット２００を停止させる。従って、使用者が遠隔制御機１００の呼出ボタン１０３を押しながら移動させると、前記移動ロボット２００は、前記使用者につられて一緒に動くようになるので、前記遠隔制御機１００の方向は、移動ロボット２００に向かうようにすることが望ましい。

一方、前記移動ロボット２００を移動または回転させる方法は、従来技術と同様に移動ロボット２００の左側モータ及び右側モータを制御することで前記移動ロボット２００を容易に移動または回転させることができるため、その詳細な説明は省略する。

以下、図６及び図７に基づいて、赤外線発生器１０２及び複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎを使用せずに、超音波発生器及び超音波受信器を使用して遠隔制御機１００の方向並びに遠隔制御機１００と移動ロボット２００間の距離を計算することで、移動ロボット２００が遠隔制御機１００に到着したとき、自動に移動ロボット２００を停止し得る移動ロボット呼出装置に対して説明する。

図６は、本発明に係る移動ロボット呼出装置の構成の第２実施形態を示したブロック図で、図示されたように、本発明に係る移動ロボット呼出装置の第２実施形態は、遠隔制御機３００に設置され、使用者によって呼出信号が入力されると、移動ロボット４００を呼び出すためのＲＦ信号を発生するＲＦ発生器３０１と、前記遠隔制御機３００に設置され、前記呼出信号が入力されると、前記遠隔制御機３００の方向と、該遠隔制御機３００と移動ロボット４００間の距離を知らせるための超音波信号を発生する超音波発生器３０２と、前記移動ロボット４００に設置され、前記ＲＦ発生器３０１から発生したＲＦ信号を受信するＲＦ受信器４０１と、前記移動ロボット４００に設置され、前記超音波発生器３０２から発生した超音波信号を受信する複数の超音波受信器４０３−１〜４０３−Ｎと、前記移動ロボット４００に設置され、前記ＲＦ受信器４０１に前記ＲＦ信号が受信されると、前記複数の超音波受信器４０３−１〜４０３−Ｎ中前記超音波信号を受信した超音波受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機３００の方向を認識し、前記超音波受信器に受信された超音波信号の到達時間に基づいて前記遠隔制御機３００と前記移動ロボット４００間の距離を計算し、該計算された方向及び距離値に基づいて前記移動ロボット４００を前記遠隔制御機３００に移動させる制御器４０２と、から構成される。ここで、前記超音波発生器３０２及び前記複数の超音波受信器４０３−１〜４０３−Ｎは、図２、図３及び図５に示したように、赤外線発生器１０２並びに複数の赤外線受信器２０３−１〜２０３−Ｎと同様に前記移動ロボット４００に設置されることが望ましい。

以下、図７に基づいて、本発明に係る移動ロボット呼出装置の第２実施形態の動作に対して詳細に説明する。

図７は、本発明に係る移動ロボット呼出方法の第２実施形態を示したフローチャートで、図示されたように、まず、前記遠隔制御機３００に設置されたＲＦ発生器３０１は、使用者が遠隔制御機３００の呼出ボタンを選択すると(Ｓ２１)、前記移動ロボット４００を呼び出すためのＲＦ信号を発生し、該発生されたＲＦ信号を前記移動ロボット４００のＲＦ受信器４０１に送信する(Ｓ２２)。

次いで、前記超音波発生器３０２は、使用者が遠隔制御機３００の呼出ボタン１０３を選択すると(Ｓ２１)、前記遠隔制御機３００の方向と、該遠隔制御機３００と前記移動ロボット４００間の距離を知らせるための超音波信号を発生し、該発生された超音波信号を前記移動ロボット４００の方向に送信する(Ｓ２２)。

次いで、前記移動ロボット４００に設置されたＲＦ受信器４０１は、前記ＲＦ発生器３０１から送信されるＲＦ信号を受信し(Ｓ２３)、このとき、前記超音波発生器３０２によって発生した超音波信号は、前記複数の超音波受信器４０３−１〜４０３−Ｎ中いずれか１つまたは２つ以上の超音波受信器に受信される。

次いで、前記制御器４０２は、前記ＲＦ受信器４０１にＲＦ信号が受信されると、前記移動ロボット４００の運転モードを呼出モードに転換させ(Ｓ２４)、前記制御器４０２は、前記超音波信号を受信した超音波受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機３００の方向を計算する。このとき、前記制御器４０２は、前記超音波受信器に受信された超音波信号の到達時間を検出し、該検出された到達時間に基づいて前記移動ロボット４００と前記遠隔制御機３００間の距離を計算する(Ｓ２５)。

次いで、前記制御器４０２は、前記計算された方向(遠隔制御機の方向)に前記移動ロボット４００の前面部を回転させた後(Ｓ２６)、前記移動ロボット４００を前記計算された距離値だけ直進させる。即ち、前記制御器４０２は、前記移動ロボット４００の左側モータ及び右側モータを制御することで、前記計算された方向(遠隔制御機の方向)に前記移動ロボット４００の前面部を回転させた後(Ｓ２６)、前記移動ロボット４００を前記計算された距離値だけ直進させる(Ｓ２７)。ここで、前記制御器４０２は、複数の超音波受信器４０３−１〜４０３−Ｎを区分するために予め設定された位置番号を保存する保存部(図示せず)を含み、超音波信号が受信された超音波受信器の位置番号に基づいて前記超音波信号を受信した超音波受信器の位置を判断する。前記遠隔制御機３００の方向を計算する過程は、前記本発明の第１実施形態と同一であるため、これに対する詳細な説明は省略する。

以下、超音波受信器に受信された超音波信号の到達時間に基づいて遠隔制御機３００と移動ロボット４００間の距離を計算する過程を詳細に説明する。

まず、前記制御器４０２は、ＲＦ信号が発生された時点を基準時間にして、遠隔制御機３００の超音波発生器３０２から発生して１つまたは２つ以上の超音波受信器に受信された超音波信号の到達時間を検出し、該検出された到達時間に基づいて移動ロボット４００と遠隔制御機３００間の距離を計算する。

例えば、前記制御器４０２は、１つの超音波受信器(例えば、４０３−１)に前記超音波信号が受信されると、前記１つの超音波受信器に受信された超音波信号の到達時間に基づいて前記超音波信号を受信した超音波受信器(例えば、４０３−１)と前記遠隔制御機３００間の距離を計算し、該計算された距離値に前記移動ロボット４００の半径(semidiameter)を加算して移動ロボット４００と遠隔制御機３００間の実際距離を正確に計算する。

２つ以上の超音波受信器に前記超音波信号が受信されると、その超音波信号が２つ以上の超音波受信器に到達する時間に基づいて各超音波受信器と前記遠隔制御機３００間の距離をそれぞれ計算し、それら計算された距離値に基づいて三角測量方法を用いて移動ロボット４００と遠隔制御機３００間の実際距離を計算する。前記移動ロボット４００と遠隔制御機３００間の距離は、以下の式２によって計算される。

Ｓ＝３４０[ｍ／ｓｅｃ]×(Ｔ１−Ｔ２) ・・・・・・(式２)
式中、３４０[ｍ／ｓｅｃ]は、音速で、Ｔ１は、超音波信号を受信した時間で、Ｔ２は、ＲＦ信号が受信されて超音波信号が発生された時間である。

前記本発明に係る移動ロボット呼出装置は、移動ロボットだけでなく多様な移動装置に適用することができる。

本発明に係る移動ロボット呼出装置の第１実施形態を示したブロック図である。本発明に係る移動ロボットに設置された複数の赤外線受信器を示した概略構成図である。本発明に係る遠隔制御機からＲＦ信号及び赤外線信号を移動ロボットに送信する過程を示した概略図である。本発明に係る移動ロボットを呼び出す方法の第１実施形態を示したフローチャートである。本発明に係る移動ロボットの前面部を遠隔制御機方向に回転させた後、移動ロボットを直進させる過程を示した説明図である。本発明に係る移動ロボット呼出装置の構成のの第２実施形態を示したブロック図である。本発明に係る移動ロボット呼出方法の第２実施形態を示したフローチャートである。従来のロボット掃除機の走行装置の構成を示したブロック図である。従来のロボット掃除機の走行方法に対する動作フローチャートである。

符号の説明

１００、３００遠隔制御機
１０１、３０１ＲＦ発生器
１０２赤外線発生器
２００、４００移動ロボット
２０１、４０１ＲＦ受信器
２０２、４０２制御器
２０３−１〜２０３−Ｎ赤外線受信器
３０２超音波発生器
４０３−１〜４０３−Ｎ超音波受信号

Claims

遠隔制御機に設置され、使用者がボタンを押すことにより呼出信号が入力されると、移動ロボットを呼び出すためのＲＦ信号を発生するＲＦ発生器と、
前記遠隔制御機に設置され、使用者が前記ボタンを押すことにより前記呼出信号が入力されると、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の距離を示すための超音波信号を発生する超音波発生器と、
前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ発生器から発生する前記ＲＦ信号を受信するＲＦ受信器と、
前記移動ロボットに設置され、前記超音波発生器から発生する前記超音波信号を受信する複数の超音波受信器と、
前記移動ロボットに設置され、前記ＲＦ受信器が前記ＲＦ信号を受信すると、前記複数の超音波受信器中、前記超音波信号を受信した超音波受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向、及び前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の距離を計算し、該計算された方向と距離に基づいて前記移動ロボットを前記遠隔制御機の方向に移動させる制御器と、
を有し、
前記制御器は、前記ＲＦ信号が発生された時間に基づき、前記超音波信号が前記超音波発生器から発生された後に前記超音波受信器に到達する時間を検出し、前記制御器は、該検出された時間に基づき、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の距離を計算し、前記制御器は、前記複数の超音波受信器を区別するための予め設定された位置番号を保存する保存部を含み、前記超音波信号を受信した前記超音波受信器の位置に基づいて、前記遠隔制御機の方向を計算し、前記制御器は、前記超音波信号が少なくとも２つの超音波受信器により受信されたとき、前記超音波信号が該少なくとも２つの超音波受信器に到達した時間に基づき、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の距離を計算した後、各計算された距離値に基づいた三角測量により、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の実際の距離を計算し、前記制御器は、以下の式により前記超音波受信器と前記超音波発生器の間の距離（Ｓ）を計算し、
S=340[m/sec]×(T1-T2)
ここで、340[m/sec]は音速であり、Ｔ１は前記超音波信号が受信された時間であり、Ｔ２は前記ＲＦ信号が受信されたことによる前記超音波信号が発生された時間である、移動ロボット呼出装置。
前記超音波受信器が前記超音波信号を受信すると、前記制御器は、前記超音波信号が前記超音波受信器に到達した時間に基づき、前記超音波信号を受信した前記超音波受信器と前記遠隔制御機の間の距離を計算し、該計算された距離値に前記移動ロボットの半径を加算することで、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の実際の距離を正確に計算する、請求項１に記載の移動ロボット呼出装置。
使用者がボタンを押すことにより呼出信号が遠隔制御機に入力されると、該遠隔制御機から移動ロボットを呼び出すためのＲＦ信号及び超音波信号を同時に発生する段階と、
前記ＲＦ信号が前記移動ロボットのＲＦ受信器により受信されると、前記移動ロボットの運転モードを呼出モードに切り換え、前記移動ロボットに設置された複数の超音波受信器中、前記超音波信号を受信した超音波受信器の位置に基づいて前記遠隔制御機の方向を計算する段階と、
前記超音波信号が前記超音波受信器に到達する時間に基づき、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の距離を計算する段階と、
前記計算された方向に前記移動ロボットの前面部を回転させる段階と、
前記計算された方向に前記計算された距離だけ前記移動ロボットを移動させる段階であって、前記超音波信号が前記複数の超音波受信器の１つに受信されると、前記超音波信号を受信した前記超音波受信器と前記遠隔制御機の間の距離が、前記超音波信号が前記超音波受信器に到達した時間に基づいて計算される段階と、
少なくとも２つの超音波受信器が前記超音波信号を受信したとき、前記超音波信号が該少なくとも２つの超音波受信器に到達した時間に基づき、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の距離を計算する段階と、
各計算された距離値に基づいた三角測量に基づき、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の実際の距離を計算する段階と、
を有し、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の距離（Ｓ）は以下の式により計算され、
S=340[m/sec]×(T1-T2)
ここで、340[m/sec]は音速であり、Ｔ１は前記超音波信号が受信された時間であり、Ｔ２は前記ＲＦ信号が受信されたことによる前記超音波信号が発生された時間である、移動ロボット呼出方法。
前記距離を計算する段階は、前記計算された距離値に前記移動ロボットの半径を加算することで、前記移動ロボットと前記遠隔制御機の間の実際の距離を計算する段階を有する、請求項３に記載の移動ロボット呼出方法。