KR100641119B1 - 로봇청소기의 가구밑 청소장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소장치 및 방법에 관한 것으로, 로봇 청소기의 상측면에 거리감지센서를 부착하여, 그 로봇 청소기가 일정영역을 정상 청소 패턴으로 청소하면서 상기 거리감지센서에서 감지되는 거리값에 의해, 현재 로봇 청소기의 청소 위치가 가구밑으로 판별되면 기설정된 특정 패턴으로 청소를 실행함으로써, 사람의 손길이 닿지 않는 가구밑을 깨끗하게 청소할 수 있도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 가구 종류별로 가구 밑면의 높이와 넓이 정보를 기저장하는 저장수단과; 로봇청소기의 상측면에 부착되고, 그 로봇 청소기와 천정까지의 거리를 각각 감지하는 다수의 거리감지수단과; 상기 다수의 거리 감지수단에서 출력되는 거리 감지값을 각기 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 현재 위치가 가구 밑에 있는지의 여부를 판단하고, 아울러 상기 가구의 넓이에 따라 청소 주행패턴을 선택하는 제어수단을 포함하여 구성한다.

Description

로봇청소기의 가구밑 청소장치 및 방법{FURNITURE BOTTOM CLEAN APPARATUS AND METHOD FOR ROBOT CLEANER}

도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도

도3은 본 발명 로봇 청소기의 가구밑 청소장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 로봇 청소기의 가구밑 청소방법에 대한 동작흐름도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100:저장수단 200:제어수단

300:구동부 D1~Dn:거리감지수단

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 특히 로봇 청소기의 상측면에 거리감지센서를 부착하여, 그 로봇 청소기가 일정영역을 정상 청소 패턴으로 청소하면서 상기 거리감지센서에서 감지되는 거리값에 의해, 현재 로봇 청소기의 청소 위치가 가구밑으로 판별되면 기설정된 특정 패턴으로 청소를 실행함으로써, 사람의 손길이 닿지 않는 가구밑을 깨끗하게 청소할 수 있도록 한 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 로봇청소기의 대표적인 예인, 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.

예를 들어, 로봇 청소기의 정확한 방향 전환을 감지하기 위한 자이로센서와, 바퀴의 회전수를 감지하여 주행거리를 판단하기 위한 엔코더와, 목표물과의 거리를 감지하기 위한 초음파 센서 및 장애물을 감지하기 위한 적외선 센서등의 수 많은 센서들이 로봇 청소기에 부착 설치되어 있다.

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 개발되었는데, 이를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

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 구성한다.

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, 로 봇 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 정지시킨 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.

이때, 침대,식탁등 가구 아래엔 다른 곳에 비하여 사람의 손길이 닿지 않기 때문에 다른 곳보다 더 지저분한 경우가 발생하지만, 상술한 로봇 청소기는 가구밑을 구분하지 않고 일반 청소영역과 동일하게 청소를 실행하므로, 가구밑과 같이 사람의 손길이 닿지 않는 곳은 청소가 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 로봇 청소기의 상측면에 거리감지센서를 부착하여, 그 로봇 청소기가 일정영역을 정상 청소 패턴으로 청소하면서 상기 거리감지센서에서 감지되는 거리값에 의해, 현재 로봇 청소기의 청소 위치가 가구밑으로 판별되면 기설정된 특정 패턴으로 청소를 실행함으로써, 사람의 손길이 닿지 않는 가구밑을 깨끗하게 청소할 수 있도록 한 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
가구 종류별로 가구 밑면의 높이와 넓이 정보를 기저장하는 저장수단과;
로봇청소기의 상측면에 부착되고, 그 로봇 청소기와 천정까지의 거리를 각각 감지하는 다수의 거리감지수단과;
상기 다수의 거리 감지수단에서 출력되는 거리 감지값을 각기 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 현재 위치가 가구 밑에 있는지의 여부를 판단하고, 아울러 상기 가구의 넓이에 따라 청소 주행패턴을 선택하는 제어수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

삭제

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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
가구 종류별로 가구 밑면의 높이와 넓이 정보 및 가구밑 청소주행패턴을 기저장하는 과정과;
청소모드가 선택되면 일정 주행패턴으로 청소를 실행하면서, 로봇 청소기와 천정과의 거리를 감지하는 과정과;
상기 로봇 청소기와 천정과의 거리값을 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 로봇 청소기의 현재 위치가 가구 밑인지를 판단하는 과정과;

상기 판단결과, 로봇 청소기의 현재 위치가 가구밑이면 그 가구밑 위치에 따른 청소주행패턴으로 청소를 실행하는 과정을 수행함을 특징으로 한다.

삭제

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이하, 본 발명 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소 장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소장치에 대한 살시예의 구성을 보인 블록도이다.

도3에 도시한 바와 같이, 로봇청소기의 상측면에 부착되어, 그 로봇 청소기와 천정까지의 거리를 감지하는 다수의 거리감지수단(D1~Dn)과; 상기 다수의 거리 감지수단(D1~Dn)에서 출력되는 거리 감지값을 각기 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 현재 위치를 가구밑으로 판단하고, 그 판단결과에 따라 청소 주행패턴을 선택하는 제어수단(200)과; 로봇 청소기의 가구밑 위치에 따른 청소 주행패턴이 기저장되는 저장수단(100)을 구비한다.

상기 저장수단(100)은, 가구 종류별로 가구 밑면의 높이와 넓이 정보를 포함하여 저장한다.

상기 제어수단(200)은, 상기 거리 감지값과 가구 밑면의 높이를 비교하여 가구의 종류를 확인하고,그 확인결과를 기저장된 맵 정보와 비교하여 로봇 청소기의 현재 위치를 추정한다.

이렇게 구성한 본 발명의 동작을, 첨부한 도4를 참조하여 설명한다.

먼저, 사용자에 의해, 청소모드가 선택되면(SP1), 로봇 청소기의 제어수단(200)은 저장수단(100)에 기저장된 일반 청소 주행패턴을 선택하여 그 일반 청소 주행패턴으로 일정 영역에 대한 청소작업을 실행한다(SP2).

이때, 다수의 거리 감지수단(D1~Dn)은,로봇 청소기의 상측면에 부착되어, 그 로봇 청소기와 천정까지의 거리를 감지하고(SP3), 그 감지결과에 근거한 거리 감지값을 상기 제어수단(200)에 인가한다.

이에 따라, 상기 제어수단(200)은 상기 거리 감지값을, 저장수단(100)에 기저장된 기준값과 비교하고(SP4), 그 비교결과에 근거하여 로봇 청소기의 현재 위치를 구분하는데(SP5), 즉 상기 거리 감지값이 기준값 보다 작으면 로봇 청소기의 현재 위치를 가구밑으로 판단하고(SP5), 그 가구밑의 넓이를 계산하여 현재 위치한 곳의 가구를 확인하여 그 가구의 위치를 글로벌 맵에서 검색함으로써 로봇 청소기의 현재 위치를 추정한다.
예를 들어, 만약, 로봇 청소기가 특정 가구(예를 들어 책상)의 밑에 들어가 있는 경우, 상기 제어수단(200)은 상기 다수의 거리 감지수단(D1~Dn)에서 검출되는 거리 감지값이 기준값 보다 작으면 로봇 청소기가 가구 밑면에 위치하고 있음을 판단하고, 또한 상기 제어수단(200)은 상기 거리 감지값과 상기 저장수단(100)에 기저장된 가구 밑면의 높이를 비교하여 일치하면 그 일치된 가구가 현재 로봇 청소기가 위치한 가구임을 확인한다.
이에 따라, 상기 제어수단(200)은 상기 로봇청소기의 저장수단(100)에 기저장된 가구 넓이 정보를 이용하여 가구밑의 넓이를 계산한다.

그 다음, 상기 제어수단(200)은, 현재 로봇 청소기의 위치가 가구밑으로 판단되면 상기 저장수단(100)에 기저장된 가구 밑 위치에 따른 청소주행패턴으로 청소를 수행한다(SP6).

여기서, 상기 저장수단(100)에 저장되는 일반청소 주행패턴은 예를 들어,청소 주행경로를 1회 왕복하여 청소를 수행하는 패턴이고, 가구밑 위치에 따른 청소주행패턴은, 그 가구 밑의 청소 주행 경로를 2회 이상 왕복하여 청소를 수행하는 패턴이다.

이후, 소정 영역에 대한 청소가 완료되면 청소모드를 종료하여 상기 로봇 청소기를 충전대로 복귀하고, 소정 영역에 대한 청소가 완료되지 않으면 상기 동작을 반복 수행한다(SP7).

즉, 본 발명은 로봇 청소기의 상측면에 거리감지센서를 부착하여, 그 로봇 청소기가 일정영역을 정상 청소 패턴으로 청소하면서 상기 거리감지센서에서 감지되는 거리값에 의해, 현재 로봇 청소기의 청소 위치가 가구밑으로 판별되면 기설정된 특정 패턴으로 청소를 실행하도록 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, 로봇 청소기의 상측면에 거리감지센서를 부착하여, 그 로봇 청소기가 일정영역을 정상 청소 패턴으로 청소하면서 상기 거리감지센서에서 감지되는 거리값에 의해, 현재 로봇 청소기의 청소 위치 가 가구밑으로 판별되면 기설정된 특정 패턴으로 청소를 실행함으로써, 사람의 손길이 닿지 않는 가구밑을 깨끗하게 청소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 가구 종류별로 가구 밑면의 높이와 넓이 정보를 기저장하는 저장수단과;

   로봇청소기의 상측면에 부착되고, 그 로봇 청소기와 천정까지의 거리를 각각 감지하는 다수의 거리감지수단과;

   상기 다수의 거리 감지수단에서 출력되는 거리 감지값을 각기 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 현재 위치가 가구 밑에 있는지의 여부를 판단하고, 아울러 상기 가구의 넓이에 따라 청소 주행패턴을 선택하는 제어수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서, 상기 저장수단은,

   상기 로봇 청소기의 가구밑 위치에 따른 청소주행패턴이 기저장되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소장치.
4. 제1 항에 있어서, 상기 제어수단은,

   상기 거리 감지값과 가구 밑면의 높이를 비교하여 가구의 종류를 확인하고, 그 확인결과를 기저장된 맵 정보와 비교하여 로봇 청소기의 현재 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소장치.
5. 가구 종류별로 가구 밑면의 높이와 넓이 정보 및 가구밑 청소주행패턴을 기저장하는 과정과;

   청소모드가 선택되면 일정 주행패턴으로 청소를 실행하면서, 로봇 청소기와 천정과의 거리를 감지하는 과정과;

   상기 로봇 청소기와 천정과의 거리값을 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 로봇 청소기의 현재 위치가 가구 밑인지를 판단하는 과정과;

   상기 판단결과, 로봇 청소기의 현재 위치가 가구밑이면 그 가구밑 위치에 따른 청소주행패턴으로 청소를 실행하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소방법.
6. 삭제
7. 제5 항에 있어서,

   상기 거리 감지값과 가구 밑면의 높이를 비교하여 가구의 종류를 확인하고, 그 확인결과를 기저장된 맵 정보와 비교하여 로봇 청소기의 현재 위치를 추정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 가구밑 청소방법.

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