KR100512792B1 - Automobile cleaner and automobile cleaning system - Google Patents
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Abstract
로봇 청소기 및 로봇청소시스템이 개시된다. 로봇 청소기는 복수의 바퀴로 이동할 수 있도록 된 본체상에 이미지를 촬상하는 촬상기, 바퀴를 구동하는 구동부, 먼지를 흡입하는 흡진기 및 외부로부터 안테나를 통해 수신된 제어신호에 따라 로봇청소기를 제어하는 제어부를 구비한다. 제어부는 본체가 기준점을 중심으로 소정 각도씩 회전하도록 구동부를 구동시키고, 소정 각도마다 촬상부가 전방의 이미지를 촬상하여 전체 작업 영역을 얻도록 제어한다. 이러한 로봇 청소기 및 로봇청소시스템에 의하면, 로봇 청소기가 작업 영역에 대한 전체 화상을 만들어 내므로 로봇청소기에게 작업 영역의 정확한 위치에 작업 명령을 줄 수 있다.A robot cleaner and a robot cleaning system are disclosed. The robot cleaner is a control unit for controlling the robot cleaner according to an imager for capturing an image on a main body that can move with a plurality of wheels, a driving unit for driving wheels, a dust reducer, and a control signal received through an antenna from the outside. It is provided. The control unit drives the driving unit to rotate the main body by a predetermined angle about the reference point, and controls the imaging unit to capture the front image at every predetermined angle to obtain the entire working area. According to the robot cleaner and the robot cleaning system, the robot cleaner generates an entire image of the work area, so that the robot cleaner can give a work instruction to the correct position of the work area.
Description
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 상세하게는 작업 영역에 대한 전체 화상을 보면서 작업 명령을 줄 수 있는 로봇 청소기 및 로봇청소시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner, and more particularly, to a robot cleaner and a robot cleaning system capable of giving a work command while viewing an entire image of a work area.
통상적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 청소구역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지, 이물질을 흡입하는 청소작업을 수행하는 기기를 말한다.In general, the robot cleaner refers to a device that performs a cleaning operation of sucking dust and foreign substances from the floor while driving itself in a cleaning area to be cleaned without a user's manipulation.
로봇 청소기는 센서를 통해 청소구역내에 설치된 가구, 사무용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 판별하고, 판별된 정보를 이용하여 장애물과 충돌되지 않도록 제어하면서 청소구역을 청소한다.The robot cleaner determines the distance to obstacles such as furniture, office supplies, and walls installed in the cleaning area through the sensor, and cleans the cleaning area while controlling the collision with the obstacle using the determined information.
그런데, 이러한 로봇 청소기에 청소나 보안등과 같은 작업 명령을 주려고 할 때, 로봇 청소기가 작업 영역의 위치를 정확히 인식하도록 하는 것이 필요했다.However, when trying to give such a robot cleaner a work command such as cleaning or security, it was necessary to make the robot cleaner correctly recognize the position of the work area.
이를 위해, 작업 영역을 일정하게 구분하여 그 구분된 영역을 지정하는 방법이 있었다.To this end, there was a method of regularly dividing the work area and specifying the divided area.
그리고, 작업 영역의 화상 지도를 형성하여 좌표로 명령을 주는 방법도 있었으나 매우 번거로웠고, 정확하게 위치에 작업 명령을 주는 것이 어려웠다.In addition, there was a method of forming an image map of the work area and giving a command by coordinates, but it was very cumbersome, and it was difficult to give a work command to a position accurately.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 작업 영역에 대한 전체 화상을 보면서 작업 명령을 줄 수 있는 로봇 청소기 및 로봇청소시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a robot cleaner and a robot cleaning system capable of giving a work command while viewing the entire image of the work area.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 복수의 바퀴로 이동할 수 있도록 된 본체상에 이미지를 촬상하는 촬상기, 상기 바퀴를 구동하는 구동부, 먼지를 흡입하는 흡진기 및 외부로부터 안테나를 통해 수신된 제어신호에 따라 제어하는 제어부를 구비하여 청소 또는 보안 작업을 수행하는 로봇 청소기에 있어서, 상기 제어부는 상기 본체가 기준점을 중심으로 소정 각도씩 회전하도록 상기 구동부를 구동시키고, 상기 소정 각도마다 상기 촬상부가 전방의 이미지를 촬상하여 전체 작업 영역을 얻도록 제어하는 로봇 청소기가 제공된다.In order to achieve the above object, an imager for capturing an image on a body that can be moved by a plurality of wheels, a drive unit for driving the wheels, a dust reducer and a control signal received through an antenna from outside In the robot cleaner to perform a cleaning or security operation with a control unit for controlling, the control unit drives the driving unit so that the main body rotates by a predetermined angle about a reference point, the image pickup unit to the front image for each predetermined angle A robot cleaner is provided that controls imaging to obtain an entire work area.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 촬상된 작업 영역의 이미지를 중앙제어장치로 송출하는 로봇청소기와 상기 로봇청소기에 제어신호를 주어 상기 제어신호에 따라 상기 로봇청소기가 동작하도록 하는 중앙제어장치를 구비한 로봇 청소시스템에 있어서, 상기 중앙제어장치는 로봇청소기의 제어를 설정할 수 있는 메뉴를 제공하는 표시장치; 사용자에 의해 선택된 작업 영역의 위치와 작업지시 신호를 입력하는 입력장치;및 상기 로봇 청소기로부터 수신된 작업 영역의 이미지를 조합하여 작업 영역의 전체 화상을 생성하고, 상기 생성된 작업 영역의 전체화상을 상기 표시장치를 통해 디스플레이하고, 상기 디스플레이된 전체 화상에서 작업을 하고자 하는 위치를 상기 입력장치를 통해 선택하도록 하고, 선택된 작업 영역의 위치와 작업지시 신호가 입력되면, 선택된 작업 영역의 위치에 지시된 작업이 수행되도록 상기 로봇 청소기를 제어하는 로봇 청소기 드라이버;를 구비하는 로봇 청소시스템이 제공된다.In order to achieve the above object, a robot cleaner for transmitting an image of the photographed work area to a central controller and a central controller for giving a control signal to the robot cleaner to operate the robot cleaner according to the control signal. A robot cleaning system, comprising: a display device for providing a menu for setting control of a robot cleaner; An input device for inputting a position and a work instruction signal of the work area selected by the user; and generating an entire image of the work area by combining images of the work area received from the robot cleaner, and generating a whole image of the generated work area. Display through the display device, and select the position to work on the displayed whole image through the input device, and when the position of the selected work area and the work instruction signal are input, the position of the selected work area is indicated There is provided a robot cleaning system having a; robot cleaner driver for controlling the robot cleaner to perform a task.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 청소기를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a robot cleaner according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 커버를 분리한 상태를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 로봇 청소기가 적용되는 로봇 청소기 시스템의 제 1실시예를 나타내 보인 블럭도이다.1 is a perspective view illustrating a state in which a cover of a robot cleaner according to the present invention is removed, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a first embodiment of a robot cleaner system to which the robot cleaner of FIG. 1 is applied.
도면을 참조하면, 로봇 청소기(10)는 본체(10a)상에 흡진부(11), 센서부(12), 전방카메라(13), 상방 카메라(14), 구동부(15), 기억장치(16), 송/수신부(17), 제어부(18) 및 배터리(19)가 설치되어 있다.Referring to the drawings, the robot cleaner 10 includes a dust collecting unit 11, a sensor unit 12, a front camera 13, an upper camera 14, a driving unit 15, and a storage device 16 on a main body 10a. ), A transmitter / receiver 17, a controller 18 and a battery 19 are provided.
흡진부(11)는 공기를 흡입하면서 대향되는 바닥의 먼지를 집진할 수 있도록 본체(10a) 상에 설치되어 있다. 이러한 흡진부(11)는 알려진 다양한 방식에 의해 구성될 수 있다. 일 예로서, 흡진부(11)는 흡입모터(미도시)와, 흡입모터의 구동에 의해 바닥과 대향되게 형성된 흡입구 또는 흡입관을 통해 흡입된 먼지를 집진하는 집진실을 구비한다. The suction part 11 is provided on the main body 10a so that the dust | floor of the floor which opposes while collecting air may be collected. Such a suction part 11 may be configured by various known methods. As an example, the dust collecting unit 11 includes a suction motor (not shown) and a dust collecting chamber for collecting dust sucked through a suction port or a suction pipe formed to face the floor by driving the suction motor.
전방 카메라(13)는 전방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(10a)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(18)로 출력한다.The front camera 13 is installed on the main body 10a so as to capture the front image and outputs the captured image to the controller 18.
상방 카메라(14)는 상방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(10a)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(18)로 출력한다. 전방 및 상방 카메라(14)는 생략될 수 도 있다.The upper camera 14 is provided on the main body 10a so as to capture an image from above, and outputs the captured image to the control unit 18. The front and upper cameras 14 may be omitted.
구동부(15)는 전방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(15a)(15b)와, 후방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(15c)(15d), 후방의 두 개의 바퀴(15c)(15d)를 각각 회전 구동시키는 모터(15e)(15f) 및 후방의 바퀴(15c)(15d)에서 발생되는 동력을 전방의 바퀴로 전달할 수 있도록 설치된 타이밍벨트(15g)를 구비한다. 구동부(15)는 제어부(18)의 제어신호에 따라 각 모터(15e)(15f)를 독립적으로 정방향/역방향 회전 구동시킨다. 방향회전은 각 모터의 회전수를 다르게 구동하면 된다.The driving unit 15 rotates two wheels 15a and 15b provided at both sides of the front, two wheels 15c and 15d and two wheels 15c and 15d at the rear, respectively. And a timing belt (15g) provided so as to transmit power generated by the motors (15e) (15f) and the rear wheels (15c) (15d) to be driven to the front wheels. The driver 15 independently drives the respective motors 15e and 15f to rotate in the forward / reverse direction according to the control signal of the controller 18. In the directional rotation, the rotation speed of each motor may be driven differently.
송/수신부(17)는 송신대상 데이터를 안테나(17a)를 통해 송출하고, 안테나(17a)를 통해 수신된 신호를 제어부(18)로 전송한다.The transmitter / receiver 17 transmits the data to be transmitted through the antenna 17a and transmits the signal received through the antenna 17a to the controller 18.
제어부(18)는 송/수신부(17)를 통해 수신된 신호를 처리하고, 각 요소를 제어한다. 본체(10a)상에 기기의 기능 설정을 조작하기 위한 다수의 키가 마련된 키입력장치(미도시)가 더 구비된 경우 제어부(18)는 키입력장치로부터 입력된 키신호를 처리한다.The controller 18 processes the signal received through the transmitter / receiver 17 and controls each element. When a key input device (not shown) is further provided on the main body 10a in which a plurality of keys are provided for manipulating the function setting of the device, the controller 18 processes the key signal input from the key input device.
제어부(18)는 도 3과 같이 로봇 청소기(10)를 기준 위치(O)에 위치하도록 하고, 구동부(15)가 기준 위치에서 예를 들면, 90°의 일정 각도로 움직여서 360°회전하도록 구동시킨다.The controller 18 positions the robot cleaner 10 at the reference position O as shown in FIG. 3, and drives the drive unit 15 to rotate 360 degrees by moving at a predetermined angle of, for example, 90 ° from the reference position. .
그리고, 제어부(18)는 전방 카메라(13)가 구동부(15)의 움직임에 따라서 로봇청소기(10)의 기준 위치에서 작업 영역의 앞면(A), 우면(B), 뒷면(C) 및 좌면(D)의 모습을 촬상하도록 한다.In addition, the control unit 18 is the front (A), the right side (B), the rear side (C) and the left side of the working area at the reference position of the robot cleaner 10 as the front camera 13 moves the driving unit 15 ( Take a picture of D).
이러한, 촬상 작업은 작업 영역이 출입문 또는 벽과 같은 분리부를 통해 구획되어 있는 경우, 로봇 청소기(10)를 각 작업 영역으로 이동하여 각 작업 영역의 앞면, 우면, 뒷면 및 좌면의 모습을 촬상하도록 수행된다.When the work area is partitioned through a separation part such as a door or a wall, the imaging operation is performed to move the robot cleaner 10 to each work area to capture the front, right, back and left sides of each work area. do.
또한, 제어부(18)는 전방 카메라(13)에 의해 촬상된 전체 작업 영역의 앞면, 우면, 뒷면 및 좌면의 화상을 기억장치(16)에 저장한다.The control unit 18 also stores, in the storage device 16, images of the front side, the right side, the back side, and the left side of the entire work area captured by the front camera 13.
송/수신부(17)는 전방 카메라(13)에 의해 촬상된 작업 영역의 4면 화상을 중앙제어장치(50)에 송신한다.The transmitting / receiving unit 17 transmits the four-side image of the work area captured by the front camera 13 to the central controller 50.
이러한 로봇 청소기는 외부로부터의 제어 명령에 따라 청소작업행을 수행할 수 있도록 로봇 청소기 시스템이 구축되는 것이 바람직하다.Such a robot cleaner is preferably constructed with a robot cleaner system to perform a cleaning operation row according to a control command from the outside.
로봇 청소기(10)는 카메라(13)(14)에 의해 촬상된 이미지를 외부로 무선으로 송출하고, 외부로부터 수신된 제어신호에 따라 동작하도록 구성되고, 원격제어기(40)는 작업제어를 포함한 일련의 제어를 무선으로 로봇청소기(10)를 제어한다.The robot cleaner 10 is configured to wirelessly transmit an image captured by the cameras 13 and 14 to the outside, and operate according to a control signal received from the outside, and the remote controller 40 includes a series including job control. Control the robot cleaner 10 wirelessly.
원격제어기(40)는 무선중계기(41)와 중앙제어장치(50)를 구비한다.The remote controller 40 includes a wireless repeater 41 and a central controller 50.
무선 중계기(41)는 로봇 청소기(10)로부터 수신된 무선신호를 처리하여 유선을 통해 중앙제어장치(50)에 전송하고, 중앙제어장치(50)로부터 수신된 신호를 안테나(42)를 통해 무선으로 로봇 청소기(41)로 송출한다.The wireless repeater 41 processes the radio signal received from the robot cleaner 10 and transmits the radio signal to the central controller 50 through a wire, and wirelessly transmits the signal received from the central controller 50 through the antenna 42. Is sent to the robot cleaner 41.
중앙제어장치(50)는 통상적인 컴퓨터로 구축되며, 그 일예가 도 3에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 중앙제어장치(50)는 중앙처리장치(CPU)(51), 롬(ROM)(52), 램(RAM)(53), 표시장치(54), 입력장치(55), 기억장치(56) 및 통신장치(57)를 구비한다.The central control unit 50 is constructed of a conventional computer, an example of which is shown in FIG. Referring to the drawings, the central control unit 50 includes a central processing unit (CPU) 51, a ROM 52, a RAM 53, a display unit 54, an input unit 55, The storage device 56 and the communication device 57 are provided.
기억장치(56)에는 로봇 청소기(10)를 제어하며 로봇 청소기(10)로부터 전송된 신호를 처리하는 로봇 청소기 드라이버(56a)가 설치되어 있다.The storage device 56 is provided with a robot cleaner driver 56a that controls the robot cleaner 10 and processes a signal transmitted from the robot cleaner 10.
또한, 기억장치(56)에는 무선 중계기(41)를 통해 로봇 청소기(10)로부터 송신된 작업 영역의 전체 화상을 저장하고 있다.The storage device 56 also stores the entire image of the work area transmitted from the robot cleaner 10 via the wireless repeater 41.
로봇 청소기 드라이버(56a)는 실행되면, 로봇 청소기(10)의 제어를 설정할 수 있는 메뉴를 표시장치(54)를 통해 제공하고, 제공된 메뉴에 대해 사용자로부터 선택된 메뉴항목이 로봇 청소기(10)에 의해 실행될 수 있도록 처리한다.When the robot cleaner driver 56a is executed, the robot cleaner 10 provides a menu for setting the control of the robot cleaner 10 through the display device 54, and a menu item selected by the user for the provided menu is selected by the robot cleaner 10. Process it so it can be executed.
상기 메뉴는 대분류로서 청소작업수행, 감시작업수행을 포함하고, 대분류에 대한 서브 선택 메뉴로서 작업대상 영역 선택 리스트, 작업방식등 적용되는 기기에서 지원할 수 있는 다수의 메뉴가 제공되는 것이 바람직하다.Preferably, the menu includes a cleaning operation and a monitoring operation as a large category, and a plurality of menus that can be supported by a device to be applied, such as a work target area selection list and a work method, are provided as a sub selection menu for the large category.
또한, 로봇 청소기 드라이버(56a)는 기억장치(56)에 저장되어 있는 작업 영역의 앞, 뒤, 좌, 우의 화상을 3차원 화면으로 조합하여 기억장치(16)에 저장하여 둔다.In addition, the robot cleaner driver 56a combines images of the front, rear, left and right of the work area stored in the storage device 56 into three-dimensional screens and stores them in the storage device 16.
그리고, 사용자에 의해 청소작업수행, 감시작업수행등과 같은 메뉴가 선택되어, 서브 선택 메뉴로서 작업대상 영역 선택 리스트를 제공할 때, 기억장치(56)에 저장되어 있는 작업 영역의 전체화상을 표시장치(54)를 통해 제공한다.Then, a menu such as cleaning operation, monitoring operation, etc. is selected by the user to display the entire image of the work area stored in the storage device 56 when providing a work target area selection list as a sub-selection menu. Through the device 54.
그래서, 사용자가 표시장치(54)에 디스플레이된 작업 영역의 전체화상을 보면서 청소 또는 감시등의 작업을 하고자 하는 위치를 선택하도록 한다.Thus, the user selects a position to be cleaned or monitored while looking at the entire image of the work area displayed on the display device 54.
로봇 청소기 드라이버(56a)는 사용자에 의해 입력장치(55)를 통해 선택된 작업 영역의 위치와 작업지시 신호가 입력되면, 선택된 작업 영역의 위치에 지시된 작업이 수행될 수 있도록 로봇 청소기(10)를 제어한다.When the robot cleaner driver 56a receives the position of the work area selected by the user and the work instruction signal through the input device 55, the robot cleaner driver 56a may operate the robot cleaner 10 to perform the operation indicated at the location of the selected work area. To control.
로봇청소기(10)의 제어부(18)는 로봇 청소기 드라이버(56a)로부터 무선 중계기(41)를 통해 수신된 제어정보에 따라 구동부(15) 및/또는 흡진부(11)를 제어한다. 또 다르게는 무선 중계기는 리모콘 형태로 제공될 수 있음은 물론이다. The control unit 18 of the robot cleaner 10 controls the driving unit 15 and / or the dust collecting unit 11 according to the control information received from the robot cleaner driver 56a through the wireless repeater 41. Alternatively, the wireless repeater may be provided in the form of a remote controller.
한편, 중앙제어장치(50)가 IP 어드레스를 갖고 있는 경우, 인터넷을 통해 중앙제어장치(50)에 접속가능하므로, 외부에서 중앙제어장치(50)의 표시장치에 표시된 작업 영역의 화상을 보면서 작업 명령을 내리는 것도 가능하게 된다.On the other hand, when the central control unit 50 has an IP address, since the central control unit 50 can be connected to the central control unit 50 via the Internet, the operation is performed while viewing an image of the working area displayed on the display device of the central control unit 50 from the outside. It is also possible to issue orders.
도 5는 도 1의 로봇 청소기가 적용되는 로봇 청소기 시스템의 제 2실시예를 나타내 보인 블럭도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a second embodiment of a robot cleaner system to which the robot cleaner of FIG. 1 is applied.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템은 중앙제어장치(60)가 로봇청소기의 내부에 장착되도록 구성하여, 로봇 청소기에 직접 제어 명령을 주어 청소작업을 수행할 수 있도록 로봇 청소기 시스템을 구축할 수 있다.As shown in FIG. 5, the robot cleaner system according to the present invention is configured such that the central controller 60 is mounted inside the robot cleaner, so that the robot cleaner can perform a cleaning operation by directly giving a control command to the robot cleaner. You can build a system.
중앙제어장치(60)는 본 발명의 상기 설명한 제 1실시예의 중앙제어장치(50)와 그 구성 및 기능이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Since the central control apparatus 60 has the same configuration and function as the central control apparatus 50 of the above-described first embodiment of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
지금까지 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기 및 로봇청소시스템에 의하면, 로봇 청소기가 작업 영역에 대한 전체 화상을 만들어 내므로 로봇청소기에게 작업 영역의 정확한 위치에 작업 명령을 줄 수 있다.As described so far, according to the robot cleaner and the robot cleaning system according to the present invention, the robot cleaner generates an entire image of the work area, so that the robot cleaner can give a work instruction to the correct position of the work area.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 커버를 분리한 상태를 나타내 보인 사시도 이고,1 is a perspective view showing a state in which the cover of the robot cleaner according to the present invention is removed;
도 2는 로봇 청소기가 적용된 로봇 청소기 시스템의 제 1실시예를 나타내 보인 블록도 이고,2 is a block diagram illustrating a first embodiment of a robot cleaner system to which a robot cleaner is applied;
도 3은 도 2의 로봇 청소기가 작업 영역을 촬상하는 것을 나타내보인 도면이고,3 is a view showing that the robot cleaner of FIG. 2 photographs a work area;
도 4은 도 2의 중앙제어장치를 나타내 보인 블록도이다.4 is a block diagram illustrating the central control apparatus of FIG. 2.
도 5는 도 1의 로봇 청소기가 적용되는 로봇 청소기 시스템의 제 2실시예를 나타내 보인 블럭도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a second embodiment of a robot cleaner system to which the robot cleaner of FIG. 1 is applied.
*< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>* <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 로봇 청소기 10a: 본체 10: robot cleaner 10a: main body
11: 흡진부 12: 센서부11: Reducer 12: Sensor
13: 전방 카메라 14: 상방 카메라13: Front camera 14: Top camera
15: 구동부 16: 기억장치15: drive unit 16: storage device
17: 송/수신부 18: 제어부17: transmitter / receiver 18: controller
19: 배터리 40: 원격 제어기19: battery 40: remote controller
41: 무선 중계기 50: 중앙 제어장치41: wireless repeater 50: central controller
Claims (2)
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