KR100478649B1 - 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇청소기에 쉽게 작업영역의 출입구를 인식시킬 수 있는 로봇청소기와 그 출입구 인식방법에 관한 것이다. 상기와 같은 본 발명의 목적은, 리모콘으로부터 송신된 명령에 따라 작업을 수행하는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기에 있어서, 본체 상에 설치되며 본체를 이동시키는 구동부와, 본체 상에 설치되며 리모콘으로부터 송신된 신호를 수신하는 송/수신부와, 본체 상에 설치된 스피커와, 출입구를 입력시키는 방법이 저장된 기억장치와, 송/수신부를 통해 수신된 리모콘의 신호에 따라 구동부를 제어하며 리모콘의 신호에 따라 스피커를 통해 기억장치에 저장된 출입구 입력방법을 소리로 내보내고, 리모콘의 신호에 의해 현재 위치를 기억장치에 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기를 제공함으로써 달성된다.

Description

출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법{Robot cleaner recognizing exit and method for recognizing exit}

본 발명은 외부장치와 무선으로 통신하며 작업을 수행하는 로봇청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 청소영역의 출입구를 인식할 수 있는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법에 관한 것이다.

일반적으로 로봇청소기는 외부장치로부터 무선으로 청소작업이나 보안작업과 같은 특정 작업에 대한 지시를 받으면, 스스로 구동부를 제어하면서 작업영역을 주행하여 지시된 작업을 수행하는 기기이다.

이때, 로봇청소기에 작업영역을 기억시키는 방법은 여러가지가 있다. 예컨대, 사용자가 작업영역의 윤곽을 작성하여 로봇청소기에 직접 입력시켜 주거나 아니면, 로봇청소기가 작업영역의 벽을 추종하여 이동하면서 스스로 작업영역을 인식하는 방법 등이 있다.

그런데, 통상적으로 로봇청소기가 사용되는 가정이나 사무실과 같은 곳은 여러개의 방으로 구분되어 있다. 그래서, 로봇청소기는 청소작업을 하는 경우에는 각 방을 돌아다니며 청소를 하여야 하고, 보안작업을 하는 경우에는 각 방을 돌아다니면서 창문의 개폐상태나, 현관문, 개스밸브 등의 상태를 확인하여야 한다. 따라서, 로봇청소기가 스스로 각 방을 이동하며 지시된 작업을 수행하기 위해서는 로봇청소기는 각 방을 들어가고 나오는 출입구를 알고 있어야 한다. 따라서, 사용자는 로봇청소기에 각 방의 출입구를 입력시킬 필요가 있다.

작업영역의 윤곽을 사용자가 직접 작성하여 로봇청소기에 입력시키는 경우에는 출입구의 위치도 같이 입력시킬 수 있다. 그러나, 사용자가 작업영역의 윤곽을 스스로 작성하여 로봇청소기에 입력한다는 것은 상당히 불편하다는 문제점이 있다.

또한, 로봇청소기가 벽을 추종하면서 스스로 작업영역을 인식하는 경우에는 출입구가 있는 곳에서는 벽을 감지하지 못하기 때문에 작업영역을 인식하지 못하게 되는 문제점이 있다. 특히, 출입구가 방바닥보다 낮게 만들어진 경우에는 로봇청소기가 추락하여 파손될 수도 있다는 문제점이 있다.

따라서, 사용자가 로봇청소기에 간편하게 출입구의 위치를 기억시킬 수 있는 로봇청소기 및 그 방법에 대한 발명이 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 로봇청소기가 스스로 사용자에게 출입구의 위치를 인식시키는 방법을 설명함으로써, 사용자로부터 용이하게 출입구의 위치정보를 얻어 출입구를 인식할 수 있는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 리모콘으로부터 송신된 명령에 따라 작업을 수행하는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기에 있어서, 본체 상에 설치되며 본체를 이동시키는 구동부와, 본체 상에 설치되며 리모콘으로부터 송신된 신호를 수신하는 송/수신부와, 본체 상에 설치된 스피커와, 출입구를 입력시키는 방법이 저장된 기억장치와, 송/수신부를 통해 수신된 리모콘의 신호에 따라 구동부를 제어하며 리모콘의 신호에 따라 스피커를 통해 기억장치에 저장된 출입구 입력방법을 소리로 내보내고, 리모콘의 신호에 의해 현재 위치를 기억장치에 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기를 제공함으로써 달성된다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 리모콘과 무선으로 통신하면서 지시된 작업을 수행하는 로봇청소기에 출입구의 위치를 기억시키는 로봇청소기의 출입구 인식방법에 있어서, 출입구 인식명령이 수신되었는가를 판단하는 단계와, 출입구 인식명령이 수신되면 로봇청소기를 출입구로 이동시켜 출입구의 위치를 인식시키는 방법에 대하여 스피커를 통해 음성으로 안내하는 단계, 및 로봇청소기의 출입구로의 이동확인신호가 수신되면 로봇청소기의 위치를 출입구 위치로 기억장치에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 출입구 인식방법을 제공함으로써 달성된다.

이때, 음성안내단계는 출입구의 폭을 입력시킬 수 있도록 출입구의 일측으로 로봇청소기를 이동시키도록 안내하는 단계, 및 로봇청소기를 출입구의 타측으로 이동시키도록 안내하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기(10)는 리모콘(60)을 구비하고 있다.

로봇청소기(10)는 본체(11), 센서부(12), 흡진부(16), 충전배터리(18), 구동부(20), 상방 카메라(30), 전방 카메라(32), 제어부(40), 기억장치(41), 및 송/수신부(43), 및 스피커(50)를 포함한다.

센서부(12)는 외부로 신호를 송출하고, 반사된 신호를 수신할 수 있도록 본체(11)의 측면 둘레에 소정 간격으로 배치되어 있는 장애물 감지센서(14)와, 주행거리를 측정할 수 있는 주행거리 검출센서(13)를 구비한다.

장애물 감지센서(14)는 적외선을 출사하는 적외선 발광소자(14a)와, 반사된 광을 수신하는 수광소자(14b)가 수직상으로 쌍을 이루어 외주면을 따라 다수가 배열되어 있다. 또 다르게는 장애물 감지센서(14)는 초음파를 출사하고, 반사된 초음파을 수신할 수 있도록 된 초음파 센서가 적용될 수 있다. 장애물 감지센서(14)는 장애물 또는 벽과의 거리를 측정하는데도 이용된다.

주행거리 검출센서(13)는 바퀴(21a,21b,22a,22b)의 회전수를 검출하는 회전검출센서가 적용될 수 있다. 예컨대, 회전 검출센서는 모터(23,24)의 회전수를 검출하도록 설치된 엔코더가 적용될 수 있다.

흡진부(16)는 공기를 흡입하면서 대향되는 바닥의 먼지를 집진할 수 있도록 본체(11) 상에 설치되어 있다. 이러한 흡진부(16)는 알려진 다양한 방식에 의해 구성될 수 있다. 일예로서, 흡진부(16)는 흡입모터(미도시)와, 흡입모터의 구동에 의해 바닥과 대향되게 형성된 흡입구 또는 흡입관을 통해 흡입된 먼지를 집진하는 집진실을 구비한다.

충전배터리(18)는 본체(11) 상에 설치되며, 구동부의 모터(23,24), 제어부(40), 센서(12), 스피커(50) 등의 필요 전력을 공급한다.

구동부(20)는 전방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(21a,21b)와, 후방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(22a,22b), 후방의 두 개의 바퀴(22a,22b)를 각각 회전 구동시키는 모터(23,24) 및 후방 바퀴(22a,22b)의 동력을 전방의 바퀴(21a,21b)로 전달할 수 있도록 설치된 타이밍 벨트(25)를 포함한다. 구동부(20)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 각 모터(23,24)를 독립적으로 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시킨다. 주행방향은 각 모터(23,24)의 회전수를 다르게 제어함으로써 정해진다.

전방 카메라(32)는 전방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(11)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(40)로 출력한다.

상방 카메라(30)는 상방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(11)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(40)로 출력한다.

송/수신부(43)는 송신대상 데이터를 안테나(42)를 통해 송출하고, 안테나(42)를 통해 수신된 리모콘의 신호를 제어부(40)로 전송한다.

제어부(40)는 송/수신부(43)를 통해 수신된 리모콘(60) 신호를 처리하고, 각 요소를 제어한다. 본체(11)상에 기기의 기능 설정을 조작하기 위한 다수의 키가 마련된 키입력장치(미도시)가 더 구비된 경우 제어부(40)는 키입력장치로부터 입력된 키신호를 처리한다.

제어부(40)는 리모콘(60)의 신호에 따라 후술하는 기억장치(41)에 저장된 출입구 인식방법을 스피커(50)를 통해 순차적으로 안내한다. 따라서, 사용자는 음성으로 출입구의 위치를 입력시키는 방법을 들을 수 있고 그에 따라 리모콘(60)을 조작함으로써 쉽게 출입구 위치를 로봇청소기(10)에 인식시킬 수 있다.

기억장치(41)는 제어부(40)가 로봇청소기(10)를 제어하는데 필요한 여러가지 정보가 저장되어 있다. 즉, 작업영역의 이미지정보, 출입구의 위치정보, 출입구 인식방법을 안내하는 음성정보 등이 저장되어 있다.

리모콘(60)은 수동으로 로봇청소기(10)를 제어할 수 있는 것으로서, 다수의 버튼을 신호로 변환하는 신호처리부(미도시)와 신호처리부에서 나오는 버튼신호를 로봇청소기(10)로 송신하는 안테나(미도시)를 내장하고 있다.

리모콘(60)은 로봇청소기(10)의 이동방향을 조작하는 방향 버튼(61)과, 로봇청소기(10)에 출입구 위치정보를 입력시킬 수 있는 설정 버튼(62)과, 각 설정단계가 완료된 것을 확인시키는 확인 버튼(63)을 포함한다. 방향 버튼(61)은 전진, 후진, 좌회전, 후회전 버튼을 구비하고 있어 원하는 방향으로 로봇청소기(10)를 이동시킬 수 있다. 방향 버튼(60)이 눌리면 제어부(40)는 그 신호에 따라 구동부(20)를 제어하여 로봇청소기(10)가 방향 버튼(61)이 눌린 방향으로 이동되도록 한다.

이하, 상기와 같은 구성요소를 갖는 본 발명에 의한 로봇청소기에 출입구 위치를 입력시키는 동작에 대하여 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

사용자가 출입구의 위치를 로봇청소기(10)에 인식시키고 싶은 경우 리모콘(60)의 설정 버튼(62)을 누른다. 그러면, 로봇청소기의 제어부(40)가 그 신호를 인식하고 기억장치(41)에 저장된 출입구 인식방법을 안내하는 음성정보를 찾아 스피커(50)를 통해 음성정보를 내보낸다.

즉, 로봇청소기(10)의 스피커(50)에서 음성으로 "리모콘 방향 버튼(61)을 사용하여 출입구의 한쪽 가장자리로 로봇청소기(10)를 이동시켜 주시고 확인 버튼(63)을 눌러 주십시요"와 같은 안내방송이 나온다.

그러면, 사용자는 리모콘의 방향 버튼(61)을 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 방(72)에 마련된 출입구(70)의 한쪽 가장자리(P1)로 로봇청소기(10)를 이동시킨 후 리모콘의 확인 버튼(63)을 누른다. 이때, 리모콘의 방향 버튼(61)은 4개의 버튼으로 이루어져 있으므로 사용자는 쉽게 로봇청소기(10)를 출입구(70)로 이동시킬 수 있다.

리모콘(60)으로부터 확인신호가 수신되면, 제어부(40)는 기억장치(41)에 저장된 출입구 인식방법을 안내하는 음성정보에서 다음 단계의 정보를 찾아 스피커(50)로 음성정보를 내보낸다.

즉, 로봇청소기의 스피커(50)에서 음성으로 "리모콘의 방향 버튼(61)을 사용하여 출입구의 다른 한쪽 가장자리로 로봇청소기(10)를 이동시켜 주시고 확인 버튼(63)을 눌러 주십시요"와 같은 안내방송이 나온다.

그러면, 사용자는 다시 리모콘의 방향 버튼(61)을 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 출입구(70)의 한쪽 가장자리(P1)에서 다른 한쪽 가장자리(P2)로 로봇청소기(10)를 이동시킨 후 리모콘의 확인 버튼(63)을 누른다.

리모콘(60)의 확인 신호를 수신하면, 제어부(40)는 출입구(70)의 양쪽 가장자리의 위치정보(P1,P2)를 기억장치(41)에 저장한다. 기억장치(41)에 저장된 출입구의 위치정보의 일예가 도 5에 도시되어 있다. 즉, 기억장치(41)는 작업영역의 화면(74)을 다수의 픽셀로 나눈 후, 저장된 출입구(76)의 양쪽 가장자리의 위치를 좌표 P1(x1,y1), P2(x2,y2)로 기억하고 있다. 따라서, 로봇청소기(10)는 방(72)에서 나가는 이동명령이 수신되면 구동부(20)를 제어하여 P1과 P2의 사이를 통해 방(72)을 나가게 된다.

또한, 로봇청소기(10)가 스스로 벽을 추종하여 청소영역을 설정하는 경우에는 출입구 위치좌표에 해당하는 영역(P1,P2)은 건너 뛴 후 청소영역을 설정하기 때문에, 로봇청소기(10)가 출입구로 빠지는 경우는 발생하지 않게 된다.

만일, 방이 여러개인 경우에는 각 방의 출입구를 상기에서 설명한 바와 같은 방법으로 로봇청소기(10)에 인식시키면 제어부(40)는 각각의 방에 식별번호를 부여하고 각 방의 출입구 위치정보를 기억장치(41)에 저장한다.

따라서, 사용자가 특정 방에 대한 청소명령을 내리면, 로봇청소기(10)는 대기장소에서 그 방의 출입구를 통해 방으로 들어간 후 청소작업을 수행하게 된다. 보안작업이 지시되면, 로봇청소기(10)는 기억장치(41)에 기억하고 있는 각 방의 출입구를 통해 이동하면서, 창문 등의 개폐 상태, 현관문의 개폐 상태, 개스밸브의 개폐 상태 등을 확인하는 작업을 수행할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 로봇청소기의 출입구 인식방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 제어부는 리모콘으로부터 출입구 인식명령이 수신되는가를 판단한다(S110). 즉, 사용자가 리모콘의 설정 버튼을 누르는가를 확인한다.

출입구 인식명령이 수신되면, 제어부는 기억장치에서 출입구 인식방법에 대한 음성안내정보를 찾아 스피커를 통해 음성으로 안내한다(S120).

다음에 제어부는 리모콘으로부터 로봇청소기 이동확인신호가 수신되는가를 판단한다(S130). 즉, 제어부는 리모콘의 확인 버튼이 눌렸는가를 계속적으로 확인한다.

그러면, 사용자는 스피커의 음성안내에 따라 리모콘의 방향 버튼을 눌러 로봇청소기를 출입구의 한쪽 가장자리로 이동시킨 후 확인 버튼을 누른다.

사용자가 확인 버튼을 누르면, 로봇청소기 이동확인신호가 로봇청소기로 발신된다. 그러면, 제어부는 다시 기억장치에서 출입구 인식방법에 대한 다음 단계의 음성안내정보를 찾아 스피커를 통해 음성으로 안내하고(S140), 리모콘으로부터 로봇청소기 이동확인신호가 수신되는가를 판단한다(S150).

이때, 사용자는 스피커의 음성안내에 따라 리모콘의 방향 버튼을 눌러 로봇청소기를 출입구의 한쪽 가장자리에서 다른 쪽 가장자리로 이동시킨 후 확인 버튼을 누른다.

그러면, 제어부는 로봇청소기의 위치정보를 출입구의 위치정보로 기억장치에 저장한다(S160).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 로봇청소기가 스스로 출입구의 위치를 입력하는 방법을 설명하기 때문에 사용자는 그에 따르기만 하면 쉽게 출입구 위치를 로봇청소기에 인식시킬 수 있고, 로봇청소기는 그 정보를 이용하여 작업영역의 출입구를 인식하고 지시된 작업을 수행할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법에 의하면, 로봇청소기가 스스로 사용자에게 출입구의 위치를 인식시키는 방법을 설명하기 때문에, 사용자는 용이하게 출입구의 위치정보를 로봇청소기에 입력시킬 수 있고 로봇청소기는 그 정보로부터 출입구를 인식할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기를 나타내 보인 블록도,

도 2는 도 1의 로봇청소기의 일실시예를 커버를 분리한 상태에서 나타내 보인 사시도,

도 3은 도 1의 리모콘의 일실시예를 나타내 보인 사시도,

도 4는 도 2의 로봇청소기에 출입구의 위치를 인식시키는 방법을 설명하기 위한 방의 평면도,

도 5는 도 2의 로봇청소기의 기억장치에 저장된 도 4의 출입구의 위치정보를 나타내 보인 도면,

도 6은 본 발명에 의한 로봇청소기의 출입구 인식방법을 나타내 보인 순서도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10; 로봇청소기 11; 본체

12; 센서부 16; 흡진부

20; 구동부 30; 상방 카메라

40; 제어부 41; 기억장치

43; 송/수신부 50; 스피커

60; 리모콘 61; 방향 버튼

62; 설정 버튼 63; 확인 버튼

70; 출입구 74; 작업영역 화면

Claims (3)

1. 리모콘으로부터 송신된 명령에 따라 작업을 수행하는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기에 있어서,

   본체 상에 설치되며, 상기 본체를 이동시키는 구동부;

   상기 본체 상에 설치되며, 상기 리모콘으로부터 송신된 신호를 수신하는 송/수신부;

   상기 본체 상에 설치되며, 출입구 인식방법을 음성으로 안내하는 스피커;

   상기 본체 상에 설치되며, 상기 출입구 인식방법이 저장된 기억장치;

   상기 송/수신부를 통해 수신된 상기 리모콘의 신호에 따라 상기 구동부를 제어하며, 상기 리모콘의 출입구 인식명령에 따라 상기 기억장치에 저장된 상기 출입구 인식방법을 출력하도록 상기 스피커를 제어하고, 상기 리모콘으로부터 출입구로의 이동확인신호가 수신되면 현재 위치를 출입구 위치로 상기 기억장치에 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기.
2. 리모콘과 무선으로 통신하면서, 지시된 작업을 수행하는 로봇청소기에 출입구의 위치를 기억시키는 로봇청소기의 출입구 인식방법에 있어서,

   출입구 인식명령이 수신되었는가를 판단하는 단계;

   상기 출입구 인식명령이 수신되면, 상기 로봇청소기를 상기 출입구로 이동시켜 출입구의 위치를 인식시키는 방법에 대하여 스피커를 통해 음성으로 안내하는 단계; 및

   상기 로봇청소기의 출입구로의 이동확인신호가 수신되면, 상기 로봇청소기의 위치를 출입구 위치로 기억장치에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 출입구 인식방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 음성안내단계는,

   출입구의 폭을 입력시킬 수 있도록 상기 출입구의 일측으로 상기 로봇청소기를 이동시키도록 안내하는 단계; 및

   상기 로봇청소기를 상기 출입구의 타측으로 이동시키도록 안내하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 출입구 인식방법.