KR100266984B1 - Driving controller of robot cleaner and its method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로봇 청소기의 주행제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 조작부로부터의 청소시작신호에 따라 좌·우륜모터를 구동시켜 청소영역을 주행하면서 청소를 행하는 로봇 청소기에 있어서, CCD카메라로부터 송출되는 청소영역의 화상정보 및 로봇 청소기의 주행정보를 수신하는 RF수신부와, 상기 RF수신부에 의해 수신된 정보데이터에 따라 청소영역의 주변환경을 인식하고, 인식된 청소영역의 주변환경에 따라 청소경로를 설정하여 상기 로봇 청소기를 전진주행 및 주행방향전환시키도록 상기 좌·우륜모터를 구동제어하는 제어부로 이루어져, 청소영역내에 설치된 CCD카메라를 통해 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 전달받아 청소영역의 주변환경을 정확히 인식하여 청소경로를 설정함으로써 로봇 청소기가 청소영역을 원활하게 주행할 수 있도록 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a traveling controller for a robot cleaner and a method thereof, wherein the robot cleaner performs driving while driving a left and right wheel motor according to a cleaning start signal from an operation unit, and performs cleaning while driving the cleaning area. Recognizing the surrounding environment of the cleaning area according to the RF receiver for receiving image information of the area and the driving information of the robot cleaner, and the information data received by the RF receiver, and sets the cleaning path according to the surrounding environment of the recognized cleaning area. And a control unit for driving and controlling the left and right motors so as to change the robot cleaner forward driving and driving direction, and receives the image information of the cleaning area and the driving information of the robot cleaner through a CCD camera installed in the cleaning area. The robot cleaner cleans the cleaning area by setting the cleaning path by accurately recognizing the surrounding environment. Allow yourself to drive.
Description
본 발명은 청소영역을 스스로 주행하면서 청소를 행하는 로봇 청소기에 관한 것으로, 특히 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보에 따라 청소경로를 설정하여 로봇 청소기가 청소영역을 정확히 주행할 수 있도록 하는 로봇 청소기의 주행제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner for cleaning while driving the cleaning area by itself. In particular, the robot cleaner to set the cleaning path according to the image information of the cleaning area and the driving information of the robot cleaner to accurately drive the cleaning area. The present invention relates to a traveling control apparatus for a cleaner and a method thereof.
일반적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소영역을 자동으로 청소하는 것이다.In general, the robot cleaner automatically cleans the cleaning area by suctioning foreign matters such as dust from the floor while driving the area to be cleaned without user's manipulation.
이러한 로봇 청소기는 사용자가 동작버튼을 온시키면, 로봇 청소기내의 좌륜과 우륜이 구동되어 로봇 청소기가 주행을 시작함과 동시에 흡입모터에 전원이 인가되어 흡입모터가 구동된다.In the robot cleaner, when the user turns on the operation button, the left wheel and the right wheel in the robot cleaner are driven, and the robot cleaner starts running and power is supplied to the suction motor to drive the suction motor.
상기 흡입모터가 구동되면, 흡입모터의 흡입력에 의해 바닥면에 있는 먼지 등의 이물질이 흡입구를 통해 흡입되고, 상기 흡입구를 통해 흡입된 먼지 등의 이물질은 흡입통로를 거쳐 집진팩내에 포집되면서 청소가 수행된다.When the suction motor is driven, foreign substances such as dust on the bottom surface are sucked through the suction port by the suction force of the suction motor, and the foreign substances such as dust sucked through the suction port are collected in the dust collecting pack through the suction passage and are cleaned. Is performed.
그런데, 이와같은 종래의 로봇 청소기에 있어서는, 장애물감지센서가 로봇 청소기의 전면에만 설치되어 있어 좌, 우, 후면의 장애물 정보를 알 수 없기 때문에 장애물이 많은 구역에 로봇 청소기가 갇힌 경우 빠져나오기 힘들뿐만 아니라, 청소영역의 정보를 정확하게 인식하지 못하여 청소를 안한 구역이 발생한다는 문제점이 있었다.However, in such a conventional robot cleaner, the obstacle sensor is installed only on the front of the robot cleaner, so the obstacle information on the left, right, and rear sides is not known, so it is difficult to escape when the robot cleaner is trapped in an area with many obstacles. In addition, there was a problem that the area not cleaned because the information of the cleaning area is not correctly recognized.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 청소영역내에 설치된 고체촬상관소자카메라(이하, CCD카메라 라고 한다)를 통해 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 전달받아 청소영역의 주변환경을 정확히 인식하여 청소경로를 설정함으로써 로봇 청소기가 청소영역을 원활하게 주행할 수 있도록 하는 로봇 청소기의 주행제어장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and receives image information of the cleaning area and driving information of the robot cleaner through a solid state imaging tube camera (hereinafter referred to as a CCD camera) installed in the cleaning area. It is an object of the present invention to provide a robot cleaner traveling control apparatus and a method for enabling the robot cleaner to smoothly travel the cleaning area by setting a cleaning path by accurately recognizing the surrounding environment of the cleaning area.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행제어장치는, 조작부로부터의 청소시작신호에 따라 좌·우륜모터를 구동시켜 청소영역을 주행하면서 청소를 행하는 로봇 청소기에 있어서, CCD카메라로부터 송출되는 청소영역의 화상정보 및 로봇 청소기의 주행정보를 수신하는 RF수신부와, 상기 RF수신부에 의해 수신된 정보데이터에 따라 청소영역의 주변환경을 인식하고, 인식된 청소영역의 주변환경에 따라 청소경로를 설정하여 상기 로봇 청소기를 전진주행 및 주행방향전환시키도록 상기 좌·우륜모터를 구동제어하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the traveling control apparatus for a robot cleaner according to the present invention is a robot cleaner for driving while driving a cleaning area by driving a left and right motor in response to a cleaning start signal from an operation unit, and sending it from a CCD camera. RF receiving unit for receiving the image information of the cleaning area and the driving information of the robot cleaner and the surrounding environment of the cleaning area according to the information data received by the RF receiving unit, and the cleaning path according to the surrounding environment of the recognized cleaning area It characterized by consisting of a control unit for controlling the drive of the left and right wheel motor so as to change the forward movement and driving direction by setting the robot cleaner.
또한, 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행제어방법은, 조작부로부터의 청소시작신호에 따라 좌·우륜모터를 구동시켜 청소영역을 주행하면서 청소를 행하는 로봇 청소기의 청소방법에 있어서, 상기 청소영역내에 설치된 CCD카메라로부터 송출되는 청소영역의 화상정보 및 로봇 청소기의 주행정보를 수신하는 정보수신단계와, 상기 정보수신단계에서 수신된 정보데이터에 따라 청소영역의 주변환경을 인식하는 청소영역인식단계와, 상기 청소영역인식단계에서 인식된 청소영역의 주변환경에 따라 청소경로를 설정하여 상기 좌·우륜모터를 구동시킴으로써 상기 로봇 청소기를 전진주행 및 주행방향전환시키는 주행단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.Further, the traveling control method of the robot cleaner according to the present invention is a cleaning method of a robot cleaner for driving while driving a cleaning area by driving a left and right motor according to a cleaning start signal from an operation unit. An information receiving step of receiving image information of the cleaning area and the driving information of the robot cleaner transmitted from the CCD camera, and a cleaning area recognition step of recognizing the surrounding environment of the cleaning area according to the information data received at the information receiving step; It characterized in that it comprises a driving step of driving the robot cleaner forward driving and driving direction by driving the left and right wheels by setting the cleaning path according to the surrounding environment of the cleaning area recognized in the cleaning area recognition step.
도 1은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 정면도,1 is a front view of a robot cleaner according to the present invention;
도 2는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 상부커버를 제거한 평면도,2 is a plan view of removing the upper cover of the robot cleaner according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 청소영역내 CCD카메라의 설치도,3 is an installation diagram of a CCD camera in a cleaning area of a robot cleaner according to the present invention;
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇 청소기의 주행제어장치의 제어블록도,4 is a control block diagram of a driving control apparatus for a robot cleaner according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행제어 동작순서를 도시한 플로우챠트.5 is a flowchart showing a driving control operation procedure of the robot cleaner according to the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 주행 로봇 14 : 흡입관10: traveling robot 14: suction pipe
16,18 : 좌·우륜 20,22 : 좌·우륜모터16,18: Left and right wheel 20,22: Left and right motor
24,26 : 좌·우륜엔코더 50 : 핸디 청소기24,26: Left and right encoder 50: Handy cleaner
54 : 흡입모터 70 : 구동수단54 suction motor 70 drive means
80 : 주행거리검출수단 90 : 장애물감지수단80: driving distance detection means 90: obstacle detection means
100 : 주행 로봇 제어부 140 : 청소기 제어부100: driving robot control unit 140: cleaner control unit
150 : 흡입모터구동부150: suction motor drive unit
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 개략적인 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 상부커버를 제거한 개략적인 평면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 청소영역내 CCD카메라의 설치도이다.1 is a schematic front view of a robot cleaner according to the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of a top cover of the robot cleaner according to the present invention, and FIG. 3 is a view of a CCD camera in a cleaning area of the robot cleaner according to the present invention. Installation diagram.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와같이, 본 발명에 의한 로봇 청소기는 로봇 청소기가 청소영역을 스스로 주행하도록 하는 주행 로봇(10)과, 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소를 행하는 핸디 청소기(50)로 이루어져 있으며, 상기 핸디 청소기(50)는 주행 로봇(10)에 착탈 가능토록 되어 있고, 상기 청소영역의 천정에는 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 촬영하는 CCD카메라(200)가 설치되어 있다.1 to 3, the robot cleaner according to the present invention includes a traveling robot 10 which allows the robot cleaner to drive the cleaning area by itself, and a handy cleaner 50 that sucks and cleans foreign substances such as dust. The handy cleaner 50 is detachable to the traveling robot 10, and the CCD camera 200 is installed on the ceiling of the cleaning area to capture image information of the cleaning area and driving information of the robot cleaner. It is.
상기 주행 로봇(10)에는 바닥면에 있는 먼지 등의 이물질을 수집하는 흡입브러쉬(12)와, 상기 흡입브러쉬(12)를 통해 수집된 먼지를 포집장소로 이송시키도록 통로역할을 하는 흡입관(14)과, 상기 주행 로봇(10)을 이동시키는 좌·우륜(18)이 전진, 후진 및 좌·우측으로의 이동을 전환하도록 구동력을 발생하는 좌·우륜모터(20,22)와, 상기 좌·우륜모터(20,22)의 회전수에 따른 좌·우측으로의 주행거리를 검출하는 좌·우륜엔코더(24,26)와, 상기 로봇 청소기의 이동을 자유롭게 하며 로봇 청소기를 지지하는 보조륜(28)과, 상기 주행 로봇(10)의 전면에 있는 장애물을 감지하도록 복수개의 적외선송신소자(30a) 및 적외선수신소자(30b)로 이루어진 와이드센서(30)와, 상기 와이드센서(30)가 감지하지 못하는 장애물을 감지하는 밴드스위치(34)와, 상기 CCD카메라(200)에서 촬영한 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 수신하는 RF수신부(36)가 설치되어 있다.The traveling robot 10 includes a suction brush 12 for collecting foreign substances such as dust on the bottom surface, and a suction pipe 14 serving as a passage to transfer the dust collected through the suction brush 12 to a collection place. ), The left and right wheel motors 20 and 22 which generate driving force so that the left and right wheels 18 for moving the traveling robot 10 switch forward, backward and left and right movements, and the left and right wheels 18. Left and right encoders 24 and 26 for detecting a travel distance to the left and right sides according to the rotation speed of the right wheel motors 20 and 22, and an auxiliary wheel 28 for supporting the robot cleaner while freeing the movement of the robot cleaner. ), A wide sensor 30 comprising a plurality of infrared ray transmitting elements 30a and infrared ray receiving elements 30b, and the wide sensor 30 so as not to detect an obstacle in front of the traveling robot 10. Band switch 34 for detecting the obstacle that can not be photographed by the CCD camera 200 A cleaning area is of an RF receiver 36 for receiving the running information of the image information and the robot cleaner is installed.
상기 핸디 청소기(50)에는 주행 로봇(10)에 결합시 상기 주행 로봇(10)의 흡입관(14)에 연통되는 흡입구(52)와, 먼지 등의 이물질을 흡입하도록 흡입력을 발생시키는 흡입모터(54)와, 상기 흡입모터(54)의 구동에 의해 흡입되는 먼지 등의 이물질을 포집하는 집진팩(56)이 설치되어 있다.The handy cleaner 50 has a suction port 52 which is connected to the suction pipe 14 of the traveling robot 10 when coupled to the traveling robot 10, and a suction motor 54 which generates suction force to suck foreign substances such as dust. ) And a dust collecting pack 56 for collecting foreign substances such as dust sucked by the suction motor 54.
상기와 같이 구성된 로봇 청소기의 청소동작을 제어하는 회로블록도를 도 4를 참조하여 설명한다.A circuit block diagram for controlling a cleaning operation of the robot cleaner configured as described above will be described with reference to FIG. 4.
도 4에 도시한 바와같이, 로봇 청소기는 주행 로봇(10)과, 핸디 청소기(50)와, 상기 핸디 청소기(50)를 주행 로봇(10)에 결합시 상기 주행 로봇(10)과 핸디 청소기(50)를 전기적으로 연결하는 전원콘넥터(62) 및 제어신호콘넥터(64)로 이루어진 콘넥터부(60)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 4, the robot cleaner includes the traveling robot 10, the handy cleaner 50, and the handy cleaner 50 when the portable cleaner 10 is coupled to the traveling robot 10. It comprises a connector 60 consisting of a power connector 62 and a control signal connector 64 to electrically connect 50.
상기 주행 로봇(10)은 주행 로봇(10)의 전·후진 및 좌·우측으로의 이동을 제어하는 구동수단(70)과, 상기 구동수단(70)에 의해 이동되는 주행 로봇(10)의 주행거리를 검출하는 주행거리검출수단(80)과, 상기 구동수단(70)에 의해 이동되는 주행 로봇(10)의 전면에 위치한 장애물을 감지하는 장애물감지수단(90)과, 상기 주행거리검출수단(80)에 의해 검출된 주행거리데이터 및 상기 장애물감지수단(90)에 의해 감지된 장애물감지데이터를 입력받아 상기 주행 로봇(10)이 청소영역을 원활하게 주행하도록 상기 주행 로봇(10)의 전체동작을 제어하는 주행 로봇 제어부(100)와, 상기 주행 로봇(10)을 구동시키는데 필요한 전원을 공급함과 동시에 상기 핸디 청소기(50)가 주행 로봇(10)에 결합되면 상기 콘넥터부(60)의 전원콘넥터(62)를 통해 상기 핸디 청소기(50)로 전원을 공급하도록 외부충전장치(122)로부터의 전원을 인가받아 충전되는 밧데리(120)로 구성되어 있다.The traveling robot 10 may include driving means 70 for controlling forward, backward, left, and right movement of the traveling robot 10, and traveling of the traveling robot 10 moved by the driving means 70. Travel distance detecting means 80 for detecting a distance, obstacle detecting means 90 for detecting an obstacle located in front of the traveling robot 10 moved by the driving means 70, and the traveling distance detecting means ( Overall operation of the traveling robot 10 to receive the traveling distance data detected by the 80 and the obstacle detection data detected by the obstacle detecting means 90 so that the traveling robot 10 smoothly travels the cleaning area. The mobile robot control unit 100 for controlling the power supply, and the power supply of the connector unit 60 when the handy cleaner 50 is coupled to the travel robot 10 while supplying power required to drive the travel robot 10. Power the handy cleaner 50 through 62 That consists of a battery 120 to be charged received power is supplied from the external charging device 122.
상기 구동수단(70)은 상기 로봇 청소기를 우측으로 이동시키도록 좌륜모터(20)를 구동하는 좌륜모터구동부(72)와, 상기 로봇 청소기를 좌측으로 이동시키도록 우륜모터(22)를 구동하는 우륜모터구동부(74)로 구성되어 있다.The driving means 70 includes a left wheel motor driving unit 72 for driving the left wheel motor 20 to move the robot cleaner to the right, and a right wheel for driving the right wheel motor 22 to move the robot cleaner to the left. The motor drive part 74 is comprised.
상기 주행거리검출수단(80)은 상기 좌륜모터구동부(72)에 의해 구동하는 좌륜(16)의 회전수 즉, 상기 좌륜모터(20)의 회전수에 비례하는 펄스신호를 발생하여 상기 로봇 청소기가 우측으로 이동하는 주행거리를 검출하는 좌륜엔코더(24)와, 상기 우륜모터구동부(74)에 의해 구동하는 우륜(18)의 회전수 즉, 상기 우륜모터(22)의 회전수에 비례하는 펄스신호를 발생하여 상기 로봇 청소기가 좌측으로 이동하는 주행거리를 검출하는 우륜엔코더(26)로 구성되어 있다.The traveling distance detecting means 80 generates a pulse signal that is proportional to the rotational speed of the left wheel 16 driven by the left wheel motor driving unit 72, that is, the rotational speed of the left wheel motor 20, thereby providing A pulse signal proportional to the rotational speed of the left wheel encoder 24 for detecting the traveling distance moving to the right and the right wheel 18 driven by the right wheel motor driver 74, that is, the rotation speed of the right wheel motor 22. It consists of a right wheel encoder 26 for detecting the traveling distance that the robot cleaner moves to the left.
상기 장애물감지수단(90)은 가로로 배열된 복수개의 적외선송신소자(30a) 및 상기 복수개의 적외선송신소자(30a)에서 송출된 적외선이 장애물에 부딪쳐 반사되는 반사 적외선을 수신하는 적외선수신소자(30b)로 이루어진 와이드센서(30)와, 상기 와이드센서(30)가 적외선을 송출할 수 있도록 상기 와이드센서(30)를 구동시키는 센서구동부로(92) 구성되어 있다.The obstacle detecting means 90 includes a plurality of infrared ray transmitting elements 30a arranged horizontally and an infrared ray receiving element 30b for receiving reflected infrared rays reflected from the plurality of infrared ray transmitting elements 30a hitting an obstacle. A wide sensor (30) and a sensor driver (92) for driving the wide sensor (30) so that the wide sensor (30) can transmit infrared rays.
상기 주행 로봇 제어부(100)는 상기 CCD카메라(200)에서 촬영한 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 RF수신부(36)를 통해 전달받아 청소영역의 주변환경을 정확히 인식하고, 인식된 청소영역의 주변환경에 따라 청소경로를 설정하여 상기 로봇 청소기의 전진주행 및 주행방향전환을 위한 제어신호를 발생한다.The driving robot controller 100 receives the image information of the cleaning area photographed by the CCD camera 200 and the driving information of the robot cleaner through the RF receiver 36 to accurately recognize the surrounding environment of the cleaning area, The cleaning path is set according to the surrounding environment of the cleaning area to generate a control signal for moving forward and changing the driving direction of the robot cleaner.
또한, 상기 핸디 청소기(50)는 상기 로봇 청소기의 동작을 온/오프 조작하는 스위치를 구비함은 물론, 사용자에 의한 스위치 조작을 그에 상응하는 전기적인 신호로 변환시키는 조작부(130)와, 상기 조작부(130)로부터 입력된 청소시작신호에 따라 상기 핸디 청소기(50)의 전체동작을 제어함과 동시에 상기 콘넥터부(60)의 제어신호콘넥터(64)를 통해 상기 주행 로봇 제어부(100)로 청소시작신호를 출력하는 청소기 제어부(140)와, 상기 청소기 제어부(140)로부터의 제어신호에 따라 먼지 등의 이물질을 흡입하도록 흡입모터(54)를 구동시키는 흡입모터구동부(150)와, 상기 핸디 청소기(50)를 구동시키는데 필요한 전원을 공급하도록 상기 콘넥터부(60)의 전원콘넥터(62)를 통해 상기 주행 로봇(10)의 밧데리(120)로부터 전원을 인가받아 충전되는 밧데리(160)로 구성되어 있다.In addition, the handy cleaner 50 is provided with a switch for on / off operation of the operation of the robot cleaner, the operation unit 130 for converting the switch operation by the user to the corresponding electrical signal, and the operation unit Control the overall operation of the handy cleaner 50 according to the cleaning start signal input from the 130 and at the same time start cleaning with the traveling robot control unit 100 through the control signal connector 64 of the connector unit 60. A cleaner controller 140 for outputting a signal, a suction motor driver 150 for driving the suction motor 54 to suck foreign substances such as dust according to a control signal from the cleaner controller 140, and the handy cleaner ( It is composed of a battery 160 that is charged by receiving power from the battery 120 of the traveling robot 10 through the power connector 62 of the connector 60 to supply the power required to drive 50. All.
이하, 상기와 같이 구성된 로봇 청소기의 주행제어장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the operation control apparatus of the robot cleaner configured as described above and the operational effects of the method will be described.
도 5는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행제어 동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 도 5에서 S는 스텝(STEP)을 표시한다.FIG. 5 is a flowchart showing a travel control operation procedure of the robot cleaner according to the present invention, in which S denotes a step.
먼저, 사용자가 핸디 청소기(50)를 주행 로봇(10)에 결합시키면, 핸디 청소기(50)의 흡입구(52)가 주행 로봇(10)의 흡입관(14)에 연통되고, 콘넥터부(60)의 전원콘넥터(62)를 통해 주행 로봇(10)과 핸디 청소기(50)의 전원 라인이 서로 접속되며, 콘넥터부(60)의 제어신호콘넥터(64)를 통해 주행 로봇(10)과 핸디 청소기(50)의 신호 라인이 서로 접속된다.First, when the user couples the handy cleaner 50 to the travel robot 10, the suction port 52 of the handy cleaner 50 communicates with the suction pipe 14 of the travel robot 10, and the connector 60 of the connector 60 is connected. Power lines of the traveling robot 10 and the handy cleaner 50 are connected to each other through the power connector 62, and the traveling robot 10 and the handy cleaner 50 are connected to the control signal connector 64 of the connector 60. Signal lines are connected to each other.
상기와 같이, 주행 로봇(10)과 핸디 청소기(50)의 전원 라인이 서로 접속되면, 상기 주행 로봇(10)의 밧데리(120)로부터 전원이 핸디 청소기(50)로 인가되어 핸디 청소기(50)의 밧데리(160)가 충전됨과 동시에 핸디 청소기(50)를 구동시키기 위한 전원이 공급된다.As described above, when the power supply lines of the traveling robot 10 and the handy cleaner 50 are connected to each other, power is supplied from the battery 120 of the traveling robot 10 to the handy cleaner 50 so as to carry out the handy cleaner 50. While the battery 160 is charged, power is supplied to drive the handy cleaner 50.
이와같이, 핸디 청소기(50)의 밧데리(160)가 충전됨에 따라 핸디 청소기(50)를 주행 로봇(10)으로부터 분리시키더라도 상기 핸디 청소기(50)의 밧데리(160)에 충전된 전원에 의해 핸디 청소기(50)가 독립적으로 동작할 수 있게 된다.As described above, even when the handy cleaner 50 is detached from the traveling robot 10 as the battery 160 of the handy cleaner 50 is charged, the handy cleaner is powered by the power charged in the battery 160 of the handy cleaner 50. 50 can operate independently.
즉, 사용자가 조작부(130)를 조작하여 청소시작신호를 청소기 제어부(140)로 입력하면, 청소기 제어부(140)는 흡입모터구동부(150)를 제어하여 흡입모터(54)를 구동시킴으로써 핸디 청소기(50)가 동작하는 것이다.That is, when the user operates the operation unit 130 to input the cleaning start signal to the cleaner control unit 140, the cleaner control unit 140 controls the suction motor driving unit 150 to drive the suction motor 54 to perform a handy cleaner ( 50) is working.
한편, 핸디 청소기(50)를 주행 로봇(10)에 결합시킨 상태에서, 스텝S1에서는 사용자가 로봇 청소기를 청소하고자 하는 청소영역의 초기위치에 위치시킴으로써 로봇 청소기의 초기위치를 설정한다.On the other hand, in a state in which the handy cleaner 50 is coupled to the traveling robot 10, in step S1, the initial position of the robot cleaner is set by positioning the robot cleaner at the initial position of the cleaning area to be cleaned.
이때, 사용자가 핸디 청소기(50)에 구비된 조작부(130)를 조작하면 그에 상응하는 청소시작신호가 청소기 제어부(140)에 입력되므로, 스텝S2에서 청소기 제어부(140)는 청소시작신호가 입력되었는지를 판별하여, 청소시작신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 청소시작신호가 입력될 때까지 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.At this time, when the user operates the manipulation unit 130 provided in the handy cleaner 50, a cleaning start signal corresponding thereto is input to the cleaner control unit 140, so in step S2, the cleaner control unit 140 determines whether a cleaning start signal is input. If the cleaning start signal is not input (NO), the operation of step S2 or less is repeated until the cleaning start signal is input.
상기 스텝S2에서의 판별결과, 청소시작신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 청소기 제어부(140)는 흡입모터(54)를 구동하기위한 제어신호를 흡입모터구동부(150)에 출력한다.As a result of the determination in step S2, when the cleaning start signal is input (YES), the process proceeds to step S3 and the cleaner controller 140 transmits a control signal for driving the suction motor 54 to the suction motor driver 150. Output
따라서, 상기 흡입모터구동부(150)는 청소기 제어부(140)로부터 출력되는 제어신호에 따라 흡입모터(54)를 구동시킨다.Therefore, the suction motor driver 150 drives the suction motor 54 according to a control signal output from the cleaner controller 140.
이때, 상기 핸디 청소기(50)의 흡입구(52)가 주행 로봇(10)의 흡입관(14)을 통해 흡입브러쉬(12)에 연통되어 있으므로, 흡입모터(54)의 구동에 의한 강한 진공흡입력으로 흡입브러쉬(12)에 의해 수집된 먼지 등의 이물질이 흡입관(14)을 통해 흡입되면서 핸디 청소기(50)의 흡입구(52)를 통해 집진팩(56)에 포집되어 청소가 행해진다.At this time, since the suction port 52 of the handy cleaner 50 communicates with the suction brush 12 through the suction pipe 14 of the traveling robot 10, the suction port 52 is sucked by a strong vacuum suction input driven by the suction motor 54. As foreign matters such as dust collected by the brush 12 are sucked through the suction pipe 14, the dust is collected in the dust collecting pack 56 through the suction port 52 of the handy cleaner 50 and is cleaned.
이어서, 스텝S4에서 청소기 제어부(140)는 콘넥터부(60)의 제어신호콘넥터(64)를 통해 주행 로봇 제어부(100)로 청소시작신호를 출력함으로써 상기 주행 로봇 제어부(100)에서는 로봇 청소기의 주행을 제어하기위한 제어신호를 구동수단(70)에 출력한다.Subsequently, in step S4, the cleaner controller 140 outputs a cleaning start signal to the traveling robot controller 100 through the control signal connector 64 of the connector 60, thereby driving the robot cleaner in the traveling robot controller 100. The control signal for controlling the output to the drive means (70).
이에 따라, 상기 구동수단(70)의 좌륜모터구동부(72)와 우륜모터구동부(74)에서는 주행 로봇 제어부(100)로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 좌륜모터(20) 및 우륜모터(22)를 구동시킴으로써 좌·우륜(18)이 전진, 후진 및 좌·우측으로의 이동을 전환하여 로봇 청소기가 주행을 시작한다.Accordingly, the left wheel motor driving unit 72 and the right wheel motor driving unit 74 of the driving unit 70 receive the control signals output from the traveling robot control unit 100 to receive the left wheel motor 20 and the right wheel motor 22. By driving, the left and right wheels 18 switch forward, backward, and movement to the left and right, and the robot cleaner starts to travel.
이때, 좌륜엔코더(24)에서는 상기 좌륜모터(20)의 구동에 따른 좌륜(16)의 회전수에 비례하는 펄스신호를 발생하여 상기 주행 로봇 제어부(100)에 출력하고, 우륜엔코더(26)에서는 상기 우륜모터(22)의 구동에 따른 우륜(18)의 회전수에 비례하는 펄스신호를 발생하여 상기 주행 로봇 제어부(100)에 출력한다.In this case, the left wheel encoder 24 generates a pulse signal proportional to the rotational speed of the left wheel 16 according to the driving of the left wheel motor 20, and outputs a pulse signal to the traveling robot controller 100, and in the right wheel encoder 26. A pulse signal proportional to the rotational speed of the right wheel 18 according to the driving of the right wheel motor 22 is generated and outputted to the traveling robot controller 100.
상기 로봇 청소기가 주행하는 중에, 스텝S5에서 주행 로봇(10)의 전면에 가로로 배열된 복수개의 와이드센서(30)에서는 적외선송신소자(30a)를 통해 로봇 청소기가 전진주행하는 전면에 적외선을 송출하고, 상기 적외선송신소자(30a)에서 송출된 적외선이 장애물에 부딪쳐 반사되는 신호를 적외선수신소자(30b)를 통해 수신하여 로봇 청소기의 전면에 위치한 장애물을 감지하여 이를 판별한다.While the robot cleaner is traveling, the plurality of wide sensors 30 arranged horizontally on the front surface of the traveling robot 10 in step S5 transmit infrared rays to the front surface where the robot cleaner advances through the infrared transmitting element 30a. In addition, the infrared ray transmitted from the infrared ray transmitting element 30a receives a signal reflected by the collision with the obstacle through the infrared ray receiving element 30b to detect and determine an obstacle located in front of the robot cleaner.
상기 스텝S5에서의 판별결과, 장애물이 감지된 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 주행 로봇 제어부(100)는 좌·우륜모터구동부(72,74)를 제어하여 좌륜모터(20) 또는 우륜모터(22)을 구동시킴으로써 좌륜(16) 또는 우륜(18)이 선택적으로 구동되어 로봇 청소기가 좌측 또는 우측으로 주행방향을 전환한다.As a result of the discrimination in step S5, when an obstacle is detected (YES), the control unit 100 moves to the left and right wheel driving units 72 and 74 to control the left wheel motor 20 or the right wheel. By driving the motor 22, the left wheel 16 or the right wheel 18 is selectively driven so that the robot cleaner switches the driving direction to the left or the right.
상기 로봇 청소기의 주행방향이 전환되면, 스텝S7에서는 로봇 청소기가 주행하는 청소영역내 천정에 설치된 CCD카메라(200)에서 촬영한 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 RF수신부(36)를 통해 수신하고, 스텝S8에서 주행 로봇 제어부(100)는 RF수신부(36)를 통해 수신된 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 전달받아 청소영역의 주변환경을 정확히 인식한다.When the driving direction of the robot cleaner is switched, in step S7, the RF receiver 36 receives image information of the cleaning area photographed by the CCD camera 200 installed on the ceiling in the cleaning area in which the robot cleaner travels and the driving information of the robot cleaner. The driving robot controller 100 receives the image information of the cleaning area and the driving information of the robot cleaner, which are received through the RF receiver 36, and accurately recognizes the surrounding environment of the cleaning area in step S8.
이이서, 스텝S9에서 주행 로봇 제어부(100)는 인식된 청소영역의 주변환경에 따라 청소경로를 설정하여 좌·우륜모터(20,22)를 구동시킴으로써 설정된 청소경로에 따라 로봇 청소기를 전진주행시키거나 주행방향전환시키면서 청소를 수행한다.Here, in step S9, the driving robot control unit 100 sets the cleaning path according to the recognized environment of the cleaning area to drive the left and right wheel motors 20 and 22 to advance the robot cleaner according to the cleaning path set. Cleaning while changing the driving direction.
이어서, 스텝S10에서는 로봇 청소기가 청소영역의 주행을 끝내고 청소가 완료되었는지를 판별하여, 청소가 완료되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S7로 복귀하여 청소가 완료될 때까지 CCD카메라(200)에서 촬영한 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 수신하면서 스텝S7이하의 동작을 반복수행한다.Subsequently, in step S10, the robot cleaner finishes the driving of the cleaning area and determines whether the cleaning is completed. If the cleaning is not completed (NO), the robot cleaner returns to the step S7 until the cleaning is completed. The operation of step S7 and below is repeatedly performed while receiving image information of the cleaning area and driving information of the robot cleaner photographed in step 6).
상기 스텝S10에서의 판별결과, 청소가 완료된 경우(YES일 경우)에는 스텝S11로 나아가서 주행 로봇 제어부(100)는 좌·우륜모터구동부(72,74)를 제어하여 좌·우륜모터(20,22)를 정지시킴과 동시에 제어신호콘넥터(64)를 통해 청소완료신호를 청소기 제어부(140)에 출력한다.As a result of the determination in step S10, when the cleaning is completed (YES), the process proceeds to step S11 and the traveling robot control unit 100 controls the left and right motor driving units 72 and 74 to control the left and right motors 20 and 22. ) And at the same time outputs a cleaning completion signal to the cleaner control unit 140 through the control signal connector (64).
이에 따라, 상기 청소기 제어부(140)에서는 흡입모터구동부(150)를 제어하여 흡입모터(54)를 정지시키면서 로봇 청소기의 청소동작이 종료된다.Accordingly, the cleaner controller 140 controls the suction motor driver 150 to stop the suction motor 54 and the cleaning operation of the robot cleaner is terminated.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행제어장치 및 그 방법에 의하면, 청소영역내에 설치된 CCD카메라를 통해 청소영역의 화상정보와 로봇 청소기의 주행정보를 전달받아 청소영역의 주변환경을 정확히 인식하여 청소경로를 설정함으로써 로봇 청소기가 청소영역을 원활하게 주행할 수 있도록 한다는 효과가 있다.According to the traveling control apparatus and method of the robot cleaner according to the present invention as described above, by receiving the image information of the cleaning area and the driving information of the robot cleaner through a CCD camera installed in the cleaning area to determine the surrounding environment of the cleaning area. By accurately recognizing and setting the cleaning path, the robot cleaner can move the cleaning area smoothly.
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