KR100631546B1 - 로봇청소기의 카메라 구동장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로봇 청소기의 카메라 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 카메라를 좌우로 구동하는 패닝모터를 제거하는 대신에, 로봇 청소기의 좌/우 회전 기능을 이용하여 카메라의 패닝기능을 구현함으로써, 기구의 복잡도가 획기적으로 감소하여 비용을 절감하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 영상을 촬영하는 카메라와; 제어신호에 의해, 상기 카메라를 상/하로 이동시키는 틸팅 모터와; 영상 촬영모드시, 상기 카메라를 상/하로 구동시키기 위한 상/하 구동명령이 발생하면 상기 틸팅모터를 구동시키기 위한 상/하 제어신호를 출력하고, 상기 카메라를 좌/우로 구동시키기 위한 좌/우 구동명령이 발생하면, 로봇 청소기 본체를 회전시키기 위한 좌/우 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와; 상기 마이크로컴퓨터의 좌/우 제어신호에 의해, 로봇 청소기 본체를 좌/우로 회전시키는 구동수단를 포함하여 구성한다.
Description
도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도.
도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도
도3은 본 발명 로봇청소기의 카메라 구동장치에 대한 구성을 보인 블록도.
도4는 본 발명 로봇청소기의 카메라 구동방법에 대한 동작흐름도.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****
100:카메라 200:틸팅모터
300:구동수단 400:마이크로컴퓨터
본 발명은 로봇 청소기의 카메라 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 카메라를 좌우로 구동하는 패닝모터를 제거하는 대신에, 로봇 청소기의 좌/우 회전 기능을 이용하여 카메라의 패닝기능을 구현함으로써, 기구의 복잡도가 획기적으로 감소하여 비용을 절감하도록 한 로봇 청소기의 카메라 구동장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기를 말한다.
이러한 로봇청소기는 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 청소경로를 주행하면서 청소동작을 수행하도록 되어 있는데, 이와 같이 기설정된 청소 경로를 자동적으로 주행하면서 청소동작을 수행하기 위해서는 로봇청소기의 위치와 주행거리 및 장애물등을 감지하기 위해 많은 수의 센서들이 사용된다.
그러나, 이러한 로봇 청소기는, 설정된 청소 경로를 정확하게 주행하여 청소를 수행하기 위해 수많은 고가의 센서들이 설치되기 때문에 내부 구조가 복잡해지고 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 랜덤 방식에 의해 임의의 청소경로를 주행하여 청소를 수행하는 로봇 청소기가 개발되었다.
도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.
도1에 도시된 바와같이, 로봇 청소기가 일정 영역을 직진하다가, 충돌이 발생하면 그 충돌에 의해 장애물을 감지하는 장애물 감지부(1)와; 상기 장애물 감지부(1)에서 출력되는 신호에 의해, 로봇 청소기의 주행을 정지시킨 다음, 랜덤 방식으로 랜덤 각도를 생성하고, 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 적용하여 로봇 청소기를 회전시키는 제어부(2)와; 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 좌륜모터(5)를 일정 속도로 구동하는 좌륜모터 구동부(3)와; 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 우륜 모터(6)를 일정 속도로 구동하는 우륜모터 구동부(4)를 포함하여 구 성한다.
도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도이다.
도2에 도시된 바와같이, 사용자에 의해, 청소명령이 발생하면 로봇 청소기를 직진시키면서, 장애물이 감지되는지를 판단하는 과정(SP1~SP3)과; 상기 판단결과, 장애물이 감지되면 로봇 청소기를 정지시킨후, 랜덤 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하는 과정(SP4)과; 상기 단계에서 생성된 랜덤각도를 회전각도로 하여, 로봇 청소기를 회전시키는 과정(SP5)과; 상기 회전된 로봇 청소기를 직진시키면서, 청소 완료를 판단하여, 청소완료이면 주행을 정지하는 과정(SP7)으로 이루어지며, 이와같은 종래 기술을 설명한다.
먼저, 사용자에 의해 청소 명령이 발생하면(SP1), 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키기 위하여, 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 구동속도를 일치시키기 위한 제어신호를 출력한다.
이에 따라, 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우륜모터(6)를 구동시킨다.
이에 따라, 로봇 청소기는 직진한다(SP2).
이때, 장애물 감지부(1)는, 로봇 청소기가 임의의 장애물에 충돌하는 경우에 발생하는 충격량으로 장애물을 감지하여 그에 따른 장애물 감지신호를 상기 제어부 (2)에 인가한다.
이에 따라, 상기 제어부(2)는, 상기 장애물 감지신호에 의해 주행을 정지시 킨 다음, 랜던 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하고(SP4), 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 하기 위한 제어신호를 출력하는데, 이때 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 회전 방향에 따라 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 속도를 달리하도록 하는 제어신호를 좌륜모터 구동부(3) 및 우륜 모터 구동부(4)에 출력한다.
이에 따라, 상기 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우륜모터(6)를 구동시켜, 로봇 청소기를 임의의 랜덤 각도로 회전시킨다 (SP5).
그 다음, 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키면서(SP6), 청소 완료로 판단되면 청소를 종료하고(SP7), 청소 완료가 되지 않았으면 상기 동작을 반복 수행한다.
상술한 로봇 청소기는, 멀티미디어 기능을 구현하기 위하여, 카메라를 장착하는데, 즉 카메라를 상/하/좌/우로 움직이면서, 청소영역의 주변환경을 인식한다.
이때, 상기 카메라는, 상/하를 움직이기 위하여 틸팅용 모터를 구동시키고, 좌/우로 움직이기 위하여, 패닝모터를 구동시킨다.
이와같이, 카메라를 이용한 영상인식을 수행하기 위해서는, 카메라에 틸팅기능과 패닝기능을 갖추어야 하는데, 카메라 모듈 자체에 패닝,틸팅기능을 장착시키려면 기구의 복잡도가 증가하고 그에 따라 구현 비용이 상승하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 카메라를 좌우로 구동하 는 패닝모터를 제거하는 대신에, 로봇 청소기의 좌/우 회전 기능을 이용하여 카메라의 패닝기능을 구현함으로써, 기구의 복잡도가 획기적으로 감소하여 비용을 절감하도록 한 로봇 청소기의 카메라 구동장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 영상을 촬영하는 카메라와;
제어신호에 의해, 상기 카메라를 상/하로 이동시키는 틸팅 모터와;
영상 촬영모드시, 상기 카메라를 상/하로 구동시키기 위한 상/하 구동명령이 발생하면 상기 틸팅모터를 구동시키기 위한 상/하 제어신호를 출력하고,
상기 카메라를 좌/우로 구동시키기 위한 좌/우 구동명령이 발생하면, 로봇 청소기 본체를 회전시키기 위한 좌/우 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와;
상기 마이크로컴퓨터의 좌/우 제어신호에 의해, 로봇 청소기 본체를 좌/우로 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
제어신호에 의해, 상기 카메라를 상/하로 이동시키는 틸팅 모터와;
영상 촬영모드시, 상기 카메라를 상/하로 구동시키기 위한 상/하 구동명령이 발생하면 상기 틸팅모터를 구동시키기 위한 상/하 제어신호를 출력하고,
상기 카메라를 좌/우로 구동시키기 위한 좌/우 구동명령이 발생하면, 로봇 청소기 본체를 회전시키기 위한 좌/우 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와;
상기 마이크로컴퓨터의 좌/우 제어신호에 의해, 로봇 청소기 본체를 좌/우로 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자가 카메라 촬영모드를 선택하면, 로봇 청소기를 카메라 촬영모드로 전환하는 과정과;
상기 카메라 촬영모드를 실행하다가, 카메라 상/하 구동명령이 발생하면 틸팅모터를 구동하여 카메라를 상/하로 움직이면서 촬영하는 과정과;
상기 카메라 촬영모드를 실행하다가, 카메라 좌/우 구동명령이 발행하면, 현 재 로봇 청소기의 이동을 정지시킨 다음, 그 로봇 청소기의 본체를 좌/우로 회전하면서 촬영하는 과정으로 수행함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 로봇 청소기의 카메라 구동장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
우선, 본 발명은, 로봇청소기의 좌/우 회전에 의한 카메라 촬영 영상과, 카메라의 패닝에 의한 카메라 촬영 영상이 동일하다는 점에 착안하였음을 밝혀두는 바이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기의 카메라 구동장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.
도3에 도시한 바와같이, 본 발명은 영상 촬영모드시, 카메라(100)의 상/하 구동을 감속기어를 적용한 틸팅모터(200)로 실행하고, 카메라(100)의 좌/우 구동을, 상기 로봇 청소기의 자체적인 회전에 의해 실행하는 카메라(100)와; 제어신호에 의해, 상기 카메라(100)를 상하로 이동시키는 틸팅 모터(200)와; 영상 촬영모드시, 카메라(100)의 상/하 구동명령이 발생하면 상기 틸팅모터(200)를 구동시키기 위한 상/하 제어신호를 출력하고, 카메라(100)의 좌/우 구동명령이 발생하면, 로봇 청소기 본체를 회전시키기 위한 좌/우 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터(400)와; 상기 마이크로컴퓨터(400)의 좌/우 제어신호에 의해, 로봇 청소기 본체를 좌/우로 회전시키는 구동수단(300)을 포함하여 구성한다.
이와같은 본 발명의 동작을, 도4를 참조하여 설명한다.
우선, 사용자가 카메라 촬영모드를 선택하면(SP1), 로봇 청소기를 카메라 촬 영모드로 전환한다(SP2)
그 다음, 상기 로봇 청소기가 카메라 촬영모드를 실행하여(SP3), 정해진 주행 패턴으로 주행하면서 주변영역을 촬영한다.
이때, 상기 카메라 촬영모드로 카메라의 정방향으로 촬영하다가, 마이크로컴퓨터(400)로부터 카메라 상/하 구동명령이 발생하면(SP4), 그 마이크로컴퓨터(400)는 틸팅모터(200)의 구동을 제어하여(SP5) 카메라(100)를 상/하로 움직이면서 해당 영역을 촬영한다(SP6).
만약, 상기 카메라 촬영모드로 카메라(100)의 정방향으로 촬영하다가, 상기 마이크로컴퓨터(400)로부터 카메라 좌/우 구동명령이 발생하면(SP7), 그 마이크로컴퓨터(400)는 일단 로봇 청소기의 이동을 정지시킨다(SP8).
그 다음, 상기 마이크로컴퓨터(400)는 구동수단(300)의 구동을 제어하여(SP5) 로봇 청소기의 본체를 좌우로 회전하면서(SP9) 카메라(100)를 이용하여 해당 영역을 촬영한다.
여기서, 상기 카메라 좌/우 구동명령과 카메라 상/하 구동명령을 동시에 실행할 수 있는데, 즉 카메라 좌/우 구동명령에 의해 로봇 청소기의 본체를 회전하면서 특정영역을 촬영하는 중에, 카메라 상/하 구동명령이 발생하면 로봇 청소기의 본체를 회전하면서 카메라를 상하로 구동시켜 좌우 주변환경을 상하로 촬영할 수 있다.
상술한 동작을 카메라 촬영모드가 종료될때까지 반복하여 수행한다(SP10).
즉 본 발명은, 카메라를 좌우로 구동하는 패닝모터를 제거하는 대신에, 로봇 청소기의 좌/우 회전 기능을 이용하여 카메라의 패닝기능을 구현하도록 한 것이다.
상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 카메라를 좌우로 구동하는 패닝모터를 제거하는 대신에, 로봇 청소기의 좌/우 회전 기능을 이용하여 카메라의 패닝기능을 구현함으로써, 기구의 복잡도가 획기적으로 감소하여 비용을 절감하는 효과가 있다.
Claims (3)
- 영상을 촬영하는 카메라와;제어신호에 의해, 상기 카메라를 상/하로 이동시키는 틸팅 모터와;영상 촬영모드시, 상기 카메라를 상/하로 구동시키기 위한 상/하 구동명령이 발생하면 상기 틸팅모터를 구동시키기 위한 상/하 제어신호를 출력하고,상기 카메라를 좌/우로 구동시키기 위한 좌/우 구동명령이 발생하면, 로봇 청소기 본체를 회전시키기 위한 좌/우 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와;상기 마이크로컴퓨터의 좌/우 제어신호에 의해, 로봇 청소기 본체를 좌/우로 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 카메라 구동장치.
- 사용자가 카메라 촬영모드를 선택하면, 로봇 청소기를 카메라 촬영모드로 전환하는 과정과;상기 카메라 촬영모드를 실행하다가, 카메라 상/하 구동명령이 발생하면 틸팅모터를 구동하여 카메라를 상/하로 움직이면서 촬영하는 과정과;상기 카메라 촬영모드를 실행하다가, 카메라 좌/우 구동명령이 발행하면, 현 재 로봇 청소기의 이동을 정지시킨 다음, 그 로봇 청소기의 본체를 좌/우로 회전하면서 촬영하는 과정으로 수행함을 특징으로 하는 로봇 청소기의 카메라 구동방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 틸팅모터는,감속기어를 적용한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 카메라 구동장치.
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