KR101011687B1 - Method of controlling clean path in robot cleaner - Google Patents

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주식회사 한울로보틱스
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Abstract

본 발명은 벽을 기준으로 활용하면서 제한된 크기의 청소영역을 형성한 후 각 청소영역을 청소함으로써 상대위치인식 장치를 사용하면서도 효율적으로 청소할 수 있는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 방법은 벽면으로 접근하는 제 1 단계; 벽 추종(Wall Following)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡고 벽 추종하는 제 2 단계; 상기 벽 추종 중에 이동한 거리가 미리 정의된 제한치(ZONESET LIMIT LENGTH) 이상인 영역형성조건에 해당 되면 청소영역을 형성하는 제 3 단계; 상기 형성된 청소영역의 내부를 채우기 위한 포인트를 생성하는 제 4 단계; 상기 생성된 포인트를 추종하면서 해당 청소영역의 내부를 청소하는 제 5 단계; 및 해당 청소영역에 대한 청소가 끝나면, 다시 벽 추종(Wall Following)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡고 해당 청소공간 전체에 대한 벽 추종과 청소영역형성 및 청소하는 단계를 수행하면서 청소시작시의 위치로 돌아오면 청소를 완료하는 제 6 단계로 구성된다.The present invention relates to a cleaning path control method for a robot cleaner that can be efficiently cleaned while using a relative position recognition device by cleaning each cleaning area after forming a cleaning area of a limited size while utilizing the wall as a reference. The method comprises a first step of accessing a wall; A second step of posing and following the wall in parallel with the wall surface for wall following; A third step of forming a cleaning area when the distance traveled during the wall tracking corresponds to an area forming condition equal to or greater than a predefined limit value (ZONESET LIMIT LENGTH); Generating a point for filling the inside of the formed cleaning area; A fifth step of cleaning the inside of the cleaning area while following the generated point; And after the cleaning of the cleaning area is completed, the wall is placed in parallel with the wall for wall following, and the following steps are performed for cleaning the entire wall and forming and cleaning the wall. Back in the sixth step is complete cleaning.

로봇 청소기, 청소경로, 벽 추종, 상대위치인식, 오차, 청소영역 Robot cleaner, cleaning path, wall following, relative position recognition, error, cleaning area

Description

로봇 청소기의 청소경로 제어방법{METHOD OF CONTROLLING CLEAN PATH IN ROBOT CLEANER}Cleaning path control method of robot cleaner {METHOD OF CONTROLLING CLEAN PATH IN ROBOT CLEANER}

본 발명은 로봇 청소기의 청소경로 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벽을 기준으로 활용하면서 제한된 크기의 청소영역을 형성한 후 각 청소영역을 청소함으로써 상대위치인식 장치를 사용하면서도 효율적으로 청소할 수 있는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a cleaning path of a robot cleaner, and more particularly, by forming a cleaning area of a limited size while using a wall as a reference, and cleaning each cleaning area to efficiently clean the device while using a relative position recognition device. It relates to a cleaning path control method of a robot cleaner.

일반적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작없이 스스로 이동하면서 정해진 청소공간 내를 청소하는 자동 청소기로서, 주어진 청소공간에 대하여 어떠한 경로로 청소를 행하도록 제어하는가의 여부는 청소효율과 청소품질면에서 매우 중요하다.In general, a robot cleaner is an automatic cleaner that moves itself without a user's operation and cleans the inside of a predetermined cleaning space. It is very important in terms of cleaning efficiency and quality of cleaning for which path to control a given cleaning space. Do.

종래 로봇 청소기의 청소를 위한 경로를 제어하는 방법으로는 정해진 경로를 따라 직선으로 왕복 이동하면서 청소를 행하도록 제어하는 방법과, 정해진 경로가 아닌 무작위로 청소를 행하도록 제어하는 방법, 먼저 벽을 한번 따라 청소를 하면서 청소 공간에 대한 정보를 수집하고 그 수집된 정보를 이용해서 경로를 설정하는 방법 등이 알려져 있다.As a method for controlling a path for cleaning a conventional robot cleaner, a method of controlling the cleaning while reciprocating in a straight line along a predetermined path, a method of controlling the cleaning to be performed at random rather than a predetermined path, and first, the wall once As a result, a method of collecting information about a cleaning space while cleaning and setting a path using the collected information is known.

한편, 로봇 청소기들은 사용하는 위치인식장치에 따라 크게 두 가지 종류로 구분할 수 있는데, 하나는 글로벌(Global) 센서를 이용해서 절대 위치를 아는 로봇 청소기이고, 다른 하나는 로컬(Local) 센서를 이용해서 상대 위치를 아는 로봇 청소기이다.Robot cleaners can be classified into two types according to the location recognition device used. One is a robot cleaner that knows its absolute position using a global sensor, and the other is a local sensor. A robot cleaner that knows the relative position.

글로벌(Global) 센서를 이용해서 절대위치를 알 경우는 로봇 청소기의 경로 제어와 위치가 정확하지만 이를 구현하기 위해서 카메라 등의 추가 장비가 들어가서 가격이 비싸고 구현이 어렵다. 그리고 저가의 로컬(Local) 센서를 이용한 로봇 청소기는 현재 위치를 상대적으로 구하기 때문에 외부 환경(미끄러짐, 충돌 등)에 의해서 위치가 틀어지게 된다. 즉, 로봇 청소기의 목적인 빠짐없이 청소를 하기 위해서는 청소하고자 하는 공간(집, 사무실)에 대한 정보를 정확히 알아야 하지만 로컬 센서를 이용한 로봇 청소기는 외부 환경에 따라 위치가 틀어지기 때문에 정확한 청소 공간에 대한 정보를 알 수 없다. 또한 수집된 정보는 크게 벽의 코너점과, 코너점에서 코너점까지 거리, 그리고 두 변이 이루는 각도 등인데, 대부분의 집에는 울퉁불퉁한 물건들(화분, 소파, TV, 운동기구)과 얇은 봉(책상 다리, 의자 다리, 탁자 다리)들이 존재하여 로컬 센서로는 정확한 정보를 얻을 수 없는 문제점이 있다. 이와 같이 상대위치인식 장치는 가격이 저렴하지만 시간이 지날수록 위치 오차가 커지기 때문에 상대위치인식 장치를 사용한 종래의 로봇 청소기들은 랜덤방식 청소에서 크게 벗어나지 않고, 시간을 기준으로 하거나 배터리 량을 기준으로 청소 완료를 체크한다. If the absolute position is known using a global sensor, the robot cleaner's path control and position are accurate, but in order to implement this, additional equipment such as a camera is expensive and difficult to implement. And because the robot cleaner using the low cost local sensor obtains the current position relatively, the position is distorted by the external environment (slip, collision, etc.). In other words, in order to clean all the objects of the robot cleaner, you need to know exactly the information about the space (home, office) you want to clean, but the robot cleaner using the local sensor is changed according to the external environment. Not known. Also, the collected information is largely the corner point of the wall, the distance from the corner point to the corner point, and the angle of the two sides. Most houses have bumpy objects (flower pots, sofas, TVs, sports equipment) and thin rods ( Desk legs, chair legs, table legs), there is a problem that can not obtain accurate information with a local sensor. As such, the relative position recognition device is inexpensive, but the position error increases with time, and thus, the conventional robot cleaners using the relative position recognition device do not deviate much from random cleaning, but are cleaned based on time or battery amount. Check done.

벽은 이동하지 않고 항상 그 자리에 있는 하나의 기준점으로 생각될 수 있고, 집이나 사무실과 같은 청소공간의 경우 항상 벽으로 둘러싸여 있기 때문에 벽을 이용해서 청소를 할 경우 전체 공간을 청소할 수 있게 된다. The wall can be thought of as a reference point that is always in place without moving, and the cleaning space such as home or office is always surrounded by the wall, so when the wall is cleaned, the entire space can be cleaned.

그리고 로컬 센서에 의한 상대위치인식은 시간이 지날수록, 멀리 주행할수록 위치 오차가 커지게 되는데, 로봇 청소기의 경우 오차가 커진다는 것은 청소 효율성(즉, 중복성, 미청소영역)에 문제를 일으키게 된다. 하지만 제한된 크기 이내에서는 상대위치인식에 의한 오차는 허용할만하므로 본 발명은 전체 청소공간을 벽 추종(WF: Wall Following)하면서 제한된 크기의 청소영역을 형성한 후 각 청소영역을 청소함으로써 상대위치인식 장치를 사용하면서도 효율적인 청소를 할 수 있다.The relative position recognition by the local sensor increases as time passes, and as the distance travels, the position error increases. In the case of a robot cleaner, the error increases, which causes problems in cleaning efficiency (ie, redundancy and clean area). However, since the error due to the relative position recognition is acceptable within the limited size, the present invention provides a relative position recognition device by cleaning each cleaning area after forming the cleaning area of limited size while wall following the entire cleaning space (WF: Wall Following). You can use it for efficient cleaning.

따라서 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 벽을 기준으로 활용하면서 제한된 크기의 청소영역을 형성한 후 각 청소영역을 청소함으로써 상대위치인식 장치를 사용하면서도 효율적으로 전체 청소공간을 청소할 수 있는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been proposed in view of the above, and an object of the present invention is to efficiently clean the cleaning areas after forming the cleaning area of a limited size while using the wall as a reference, while efficiently using the relative position recognition device. It is to provide a cleaning path control method of the robot cleaner that can clean the entire cleaning space.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 벽면으로 접근하는 제 1 단계; 벽 추종(Wall Following)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡고 벽 추종하는 제 2 단계; 상기 벽 추종 중에 이동한 거리가 미리 정의된 제한치(ZONESET LIMIT LENGTH) 이상인 영역형성조건에 해당 되면 청소영역을 형성하는 제 3 단계; 상기 형성된 청소영역의 내부를 채우기 위한 포인트를 생성하는 제 4 단계; 상기 생성된 포인트를 추종하면서 해당 청소영역의 내부를 청소하는 제 5 단계; 및 해당 청소영역에 대한 청소가 끝나면, 다시 벽 추종(Wall Following)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡고 해당 청소공간 전체에 대한 벽 추종과 청소영역형성 및 청소하는 단계를 수행하면서 청소시작시의 위치로 돌아오면 청소를 완료하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of the present invention comprises a first step of approaching a wall; A second step of posing and following the wall in parallel with the wall surface for wall following; A third step of forming a cleaning area when the distance traveled during the wall tracking corresponds to an area forming condition equal to or greater than a predefined limit value (ZONESET LIMIT LENGTH); Generating a point for filling the inside of the formed cleaning area; A fifth step of cleaning the inside of the cleaning area while following the generated point; And after the cleaning of the cleaning area is completed, the wall is placed in parallel with the wall for wall following, and the following steps are performed for cleaning the entire wall and forming and cleaning the wall. Return to the characterized in that it comprises a sixth step of completing the cleaning.

상기 제 3 단계는 이전에 청소했던 청소영역과 비교했을 때 현재 로봇 청소기의 상태와, 이전에 청소영역으로부터 거리와 코너점으로부터 거리가 미리 정의된 제한거리 이상이 되면 벽과 만나는 변을 폭(Width)으로 하고, 벽에서 수직방향으로의 길이를 높이(Height)로 하는 청소영역을 형성하는 것이다.The third step is the width of the side that meets the wall when the current state of the robot cleaner compared to the cleaning area that has been cleaned before, and the distance from the cleaning area and the distance from the corner point before the predetermined limit is greater than the predefined limit distance. ) And a cleaning area having a height in the vertical direction from the wall.

또한 상기 청소영역의 높이는 영역형성조건을 만족하면 이전 청소영역으로부터 조건을 만족했을 때까지의 거리를 청소영역의 폭(W)으로 한 후, 90도 회전 후에 일정 거리만큼 직진했을 때나 벽을 만났거나 범퍼에 부딛혔을 때, 혹은 이전에 청소했던 영역에 들어갔을 때까지의 거리로 정의하고, 상기 현재 로봇 청소기의 상태는 이전 청소영역을 만들고 나서 안으로 굽은 코너를 돌은 상태를 좌 이동(Concave) 상태로 정의하고, 이전 청소영역을 만들고 난 후에 바깥으로 굽은 코너를 돌은 상태를 우 이동(Convex) 상태로 정의하며, 이전 청소영역을 만들고 난 후에 직진하고 있는 상태를 직진(Straight) 상태로 정의한다.In addition, if the height of the cleaning area satisfies the area forming condition, the distance from the previous cleaning area until the condition is satisfied is the width (W) of the cleaning area. Defined as the distance to the bumper or to the previously cleaned area, the state of the current robot cleaner is left in the concave state of turning the bent corner after creating the previous cleaning area. Define as Convex state after turning outward corner after making the previous cleaning area, and define Straight state as creating the previous cleaning area. .

그리고 상기 제 5 단계는 로봇 청소기가 생성된 포인트들을 순차적으로 따라가면서 지나간 포인트는 삭제하고, 새로운 포인트로 가던 도중에 벽을 만나게 되면 벽을 오른쪽으로 하여 벽 추종(Wall Follow)을 하고, 특정 조건들을 만족하면 현재 추종하는 포인트를 삭제한 후 해당 청소영역의 추종하던 포인트를 모두 삭제하고 나면 처음 청소영역을 만든 지점으로 이동해서 해당 청소영역에 대한 청소를 완료하고, 상기 제 6 단계는 청소공간의 외곽 특징을 우로 돌아가는 부분과, 좌로 돌아가는 부분, 직선거리로 구분하는 특징점들을 이용하여 청소완료를 판단한다.In the fifth step, the robot cleaner sequentially follows the generated points, deletes the points that have passed, and meets the wall on the way to the new point. When the current tracking point is deleted, all the following points of the cleaning area are deleted, and then, the cleaning area is moved to the point where the first cleaning area is created, and the cleaning of the cleaning area is completed. Determination of the completion of cleaning by using the feature points that are divided into the part returning to the right, the part returning to the left, and the straight line distance.

본 발명에 따른 청소경로 제어방법은 로봇 청소기가 집안 내부를 청소하는데 있어 정밀한 위치인식 장치가 없어도 랜덤 청소처럼 많은 중복이 없고, 청소를 완료했음을 정확하게 체크할 수 있어 청소시간을 단축할 수 있으며, 이에 따라 배터리 전력을 불필요하게 낭비하지 않아 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다.In the cleaning path control method according to the present invention, the robot cleaner does not have a lot of duplication like random cleaning in order to clean the inside of the house, there is no duplication like random cleaning, and it is possible to accurately check that the cleaning is completed, thereby reducing the cleaning time. Therefore, there is an effect that can use energy efficiently without unnecessary waste of battery power.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. The technical problems achieved by the present invention and the practice of the present invention will be more clearly understood by the preferred embodiments of the present invention described below. The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 IR 거리센서 배치 예를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 구성을 개략적으로 도시한 구성 블럭 도이다.1 is a schematic diagram showing an example of an IR distance sensor arrangement of a robot cleaner according to the present invention, Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the robot cleaner according to the present invention.

본 발명이 적용되는 로봇 청소기는 상대위치인식 장치인 엔코더와 자이로 센서 등을 가지고 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 8개의 적외선(IR) 거리센서(101~108)가 배치되어 있다. 그리고 본 발명이 적용되는 로봇 청소기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 상대적 위치인식 장치로 이루어진 거리센서부(110)와, 벽이나 장애물과의 충돌을 감지하기 위한 충돌감지부(112), 본 발명에 따라 벽을 추종하면서 영역형성조건을 판단하여 청소영역을 형성하고 형성된 청소영역에 포인트를 생성하여 청소영역을 청소하도록 제어하는 로봇 제어부(120)와, 로봇 제어부(120)의 제어에 따라 청소를 수행하는 청소부(130), 로봇 제어부(120)의 제어에 따라 로봇 청소기를 이동시키는 구동모터(142) 및 바퀴(144) 등으로 구성된다.The robot cleaner to which the present invention is applied includes an encoder and a gyro sensor, which are relative position recognition devices. As shown in FIG. 1, the robot cleaner 100 according to an embodiment of the present invention has eight infrared (IR) distances. Sensors 101 to 108 are arranged. The robot cleaner 100 to which the present invention is applied includes a distance sensor unit 110 formed of a relative position recognition device, a collision detection unit 112 for detecting a collision with a wall or an obstacle, as shown in FIG. According to the present invention, the robot controller 120 and the robot controller 120 control the robot control unit 120 to control the cleaning area by forming a cleaning area by determining a region formation condition while following the wall and generating points in the formed cleaning area. The cleaning unit 130 to perform the cleaning, the control unit of the robot control unit 120 is composed of a drive motor 142 and the wheel 144 for moving the robot cleaner.

도 3은 본 발명에 따른 청소경로 제어방법의 기본 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따라 청소공간의 외곽 특징을 나타낸 개략도이다.3 is a basic conceptual view of a cleaning path control method according to the present invention, Figure 4 is a schematic diagram showing the outer features of the cleaning space according to the present invention.

본 발명에 따른 청소경로 제어방법의 기본 개념은 도 3에 도시된 바와 같이, 청소할 전체 공간을 벽을 기준으로 하여 사각형 형태의 다수의 청소영역으로 분할하여 청소함으로써 상대위치인식센서를 사용하면서도 오차의 누적을 줄여 청소영역의 중복과 미청소구역을 방지하여 효율적으로 청소를 수행하는 것이다. 즉, 본 발명에 따르면, 벽 추종(WF: Wall Following)은 집안 내부의 외곽을 따라 움직이는 것이므로 일종의 절대적인 기준이 되고, 이 절대적인 기준에서 누적오차 허용범위 안에서 청소하고 다시 절대적인 기준을 따르다가 다시 누적오차 허용범위 안에서 청소하기를 반복하기 때문에 로봇의 위치오차는 계속 커진다 하더라도 청소에 있어서의 오차는 허용범위 안을 벗어나지 않게 된다.As shown in FIG. 3, the basic concept of the cleaning path control method according to the present invention divides the entire space to be cleaned into a plurality of rectangular cleaning areas based on a wall, and cleans them by using a relative position recognition sensor. By reducing the accumulation, it is possible to perform the cleaning efficiently by preventing overlapping of the cleaning areas and uncleaned areas. That is, according to the present invention, the wall following (WF) is a kind of absolute standard because it moves along the outside of the house, and the absolute standard is cleaned within the cumulative error tolerance range and again follows the absolute standard and then accumulates again. Because the cleaning is repeated within the allowable range, even if the position error of the robot continues to increase, the error in the cleaning does not fall within the allowable range.

이를 위하여 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 벽 추종(WF)을 하다가 청소영역 형성 조건에 맞으면 청소영역을 형성한다. 도 3에서 1번, 2번, 3번, 4번 포인트는 형성된 청소영역을 나타내고, 형성된 청소영역(1, 2, 3, 4)의 내부를 영역 채우기 방식으로 청소한다. 이때 청소하기 전에 도 3과 같이 청소영역 내부에 미리 청소할 포인트(a, b, c, d, e…)를 잡고, 그 포인트를 따라가며 청소하게 된다. 포인트를 따라 청소를 완료한 후에는 다시 P지점으로 돌아와 벽을 따라 이동하면서 새로운 청소영역을 형성한다. 이때 청소영역 형성조건들은 청소한 영역의 중복을 줄이고자 하는 영역 형성조건과, 청소하지 않는 영역을 줄이고자 하는 영역 형성조건과, 상대위치인식의 누적 오차 허용 범위 안에서 영역을 형성하는 조건을 충족하는 것이 바람직하다.To this end, in the present invention, as shown in FIG. 3, the cleaning area is formed when the cleaning area formation conditions are met while the wall following WF is performed. In FIG. 3, points 1, 2, 3, and 4 indicate cleaning areas formed, and the insides of the formed cleaning areas 1, 2, 3, and 4 are cleaned by area filling. At this time, before cleaning, as shown in FIG. 3, points (a, b, c, d, e, etc.) to be cleaned in advance are held in the cleaning area, and are cleaned along the points. After completing the cleaning along the point, return to point P and move along the wall to form a new cleaning area. At this time, the cleaning area forming conditions satisfy the area forming condition to reduce the overlap of the cleaned area, the area forming condition to reduce the non-cleaning area, and the condition to form the area within the allowable error of the relative position recognition. It is preferable.

그리고 전체 청소공간의 청소완료 여부는 도 4에 도시된 바와 같이, 청소공간의 외곽 특징을 이용하여 판단한다. 즉, 도 4에서 청소공간의 외곽을 돌다 보면, 우로 돌아가는 부분(R: Right turn)과, 좌로 돌아가는 부분(L: Left turn), 직선거리(D: Distance) 등과 같은 확실한 특징점들이 있는데, 이 특징점들의 나열을 만들어 저장할 수 있고, 저장된 특징점들과 벽 추종(WF)하면서 얻어지는 특징점들을 상호 비교해서 상관관계를 계산하여 한 바퀴 돌았음을 체크할 수 있다. 도 4를 참조하면, 외곽의 특징은 "L-D1-R-D2-L-D2-L-D2-L-D6-L-D2-L-D1-R-D2-R-D1-L-D3-L-D1-L-D1-R-D3 "로 나타낼 수 있고, 이러한 외곽의 특징을 기반으로 청소완료를 판단한 다.And whether the cleaning of the entire cleaning space is completed, as shown in Figure 4, it is determined using the outer features of the cleaning space. That is, when looking around the outside of the cleaning space in Figure 4, there are certain features such as a right turn (R), a left turn (L: left turn), a straight line (D: Distance), etc. It is possible to create and store a list of these features, and to compare the stored feature points with the feature points obtained by wall following (WF) and calculate a correlation to check that the feature has been turned around. Referring to Figure 4, the outer features of the "L-D1-R-D2-L-D2-L-D2-L-D6-L-D2-L-D1-R-D2-R-D1-L-D3 -L-D1-L-D1-R-D3 ", and the cleaning completion is judged based on this outer characteristic.

도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 청소경로 제어절차를 도시한 순서도이고, 도 6은 도 5에 도시된 영역형성조건의 세부 절차를 도시한 순서도이며, 도 7은 도 5에 도시된 청소영역의 내부를 청소하는 세부 절차를 도시한 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a cleaning path control procedure of the robot cleaner according to the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating a detailed procedure of the area forming condition shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a cleaning area shown in FIG. 5. A flow chart showing the detailed procedure of cleaning the interior of the.

먼저, 본 발명에 따른 청소로봇의 청소경로 제어방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 하나는 벽을 따라 이동하는 과정이고, 다른 하나는 영역형성조건을 만족해서 영역을 모두 이동하는 과정이다. 이 두 과정을 반복하면서 청소공간 전체를 청소하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 청소경로 제어방법은 상대위치인식 장치를 사용하면서도 체계적인 규칙을 통해 중복을 크게 줄이고, 실질적인 청소완료를 효율적으로 체크할 수 있다.First, the cleaning path control method of the cleaning robot according to the present invention is largely divided into two. One is the process of moving along the wall, and the other is the process of moving all the areas by satisfying the area forming condition. By repeating these two processes, the entire cleaning space is cleaned. Therefore, the cleaning path control method according to the present invention can greatly reduce the overlap and systematically check the actual cleaning completion while using the relative position recognition device through a systematic rule.

본 발명에 따른 청소경로 제어방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 벽면으로 접근하는 단계(S1)와, 벽 추종(Wall Following: WF)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡는 단계(S2)와, 벽 추종하는 단계(S3)와, 벽 추종(WF) 중에 영역형성조건이 되면 청소영역을 형성하는 단계(S5,S6)와, 형성된 청소영역의 내부를 영역 채우기 절차에 따라 청소하는 단계(S7)와, 해당 영역에 대한 청소가 끝나면 다시 벽 추종(WF) 위치로 가는 단계(S8)와 상기 단계를 반복하여 벽 추종(WF)을 해서 청소 시작시의 제자리로 돌아오면 청소를 완료하는 단계(S4)로 이루어진다.As shown in FIG. 5, the cleaning path control method according to the present invention includes a step S1 of approaching a wall surface, a step S2 of being parallel to a wall surface for wall following (WF), and Steps of following the wall (S3), forming a cleaning area (S5, S6) when the area forming condition is met during the wall following (WF), and cleaning the inside of the formed cleaning area according to the area filling procedure (S7). When the cleaning of the corresponding area is completed, the step of returning to the wall following position (WF) again (S8) and the step of repeating the step following the wall (WF) to return to the position at the start of cleaning to complete the cleaning (S4). )

도 5를 참조하면, 벽면으로 접근하는 단계(S1)에서는 로봇 청소기(100)의 전면부에 장착된 거리감지센서를 사용해 벽면으로 접근 후 멈춘다. 이어 벽 추종(WF)을 위해 자세를 잡는 준비단계(S2)에서는 사선거리 측정센서와 수직거리 측정센서 를 이용해 벽면과 로봇 청소기간의 경사각을 계산하고, 이 경사각만큼 회전시켜 벽면과 평행하게 주행방향을 맞춘다. 그리고 벽 추종단계(S3)에서는 벽을 우측 편에 두고 벽과 일정거리(예컨대, 1cm) 떨어져 벽 추종(WF)을 한다.Referring to FIG. 5, in the step S1 of approaching the wall, the robot stops after approaching the wall using a distance sensor mounted on the front surface of the robot cleaner 100. Subsequently, in the preparation step (S2) of preparing a posture for wall following (WF), an inclination angle between the wall surface and the robot cleaner is calculated using a diagonal distance measuring sensor and a vertical distance measuring sensor. To match. In the wall following step (S3), the wall is placed on the right side and the wall following (WF) is separated from the wall by a predetermined distance (for example, 1 cm).

이어 작업공간의 외곽 특징점을 이용하여 청소완료 여부를 판단한 후, 청소가 완료되지 않았으면 영역형성조건을 판단하여 청소영역을 형성한다(S4~S6). 통상 상대위치인식은 시간이 지날수록 혹은 멀리 주행할수록 위치 오차가 커지게 되고, 로봇 청소기의 경우 오차가 커진다는 것은 청소 효율성(중복성, 미청소영역)에 문제를 일으키는 것을 의미한다. 하지만 제한된 크기 이내에서는 오차는 허용할만하다. 따라서 본 발명에 따른 벽 추종(WF)하면서 청소영역을 형성하는 단계(S5,S6)에서는 벽 추종(WF) 한다는 것과 제한된 크기의 청소영역을 형성한다는 것을 이용하여 상대위치인식 장치를 사용하면서도 효율적인 청소를 가능하게 한다.Subsequently, after determining whether the cleaning is completed using the outer feature points of the working space, if the cleaning is not completed, the cleaning area is formed by determining the area forming condition (S4 to S6). In general, relative position recognition means that the position error increases as time passes or travels farther, and in the case of a robot cleaner, an error means a problem in cleaning efficiency (redundancy, uncleaned area). However, within a limited size, the error is acceptable. Therefore, in the step S5 and S6 of forming the cleaning area while following the wall (WF) according to the present invention, efficient cleaning is performed using the relative position recognition device by using the wall following (WF) and forming the cleaning area of limited size. To make it possible.

본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 벽 추종(WF)을 하다가 청소영역 형성 조건에 맞으면 청소영역을 형성한다. 이때 청소영역을 형성하는 방식은 도 8에 도시된 바와 같이 이전 청소영역(10p)으로부터 벽(20)을 추종하면서 일정거리를 이동하다가 나중에 자세히 설명하는 바와 같은 영역형성조건을 만족하면 이전 청소영역(10p)으로부터 조건을 만족했을 때까지의 거리를 청소영역의 폭(W)으로 하고, 90도 회전한 후에 일정거리(예컨대, 1.8m) 까지 가려고 하면서 다음의 조건을 만족할 때까지의 거리를 영역의 높이(H)로 한다. 즉, 90도 회전 후에 일정 거리만큼 직진했을 때나 벽(20)을 만났거나 범퍼에 부딛혔을 때, 혹은 이전에 청소했던 영역에 들어갔을 때까지의 거리를 높이로 정의한다. 이와 같 이 본 발명에서는 이전 청소영역과의 중복을 줄여 효율적인 청소를 가능하게 한다. 그리고 본 발명에 따라 형성된 청소영역(10)은 도 9에 도시된 바와 같이 폭(W)과 높이(H)를 갖는 사각형으로 되어 있다.In the present invention, as shown in FIG. 6, the cleaning area is formed when the cleaning area formation conditions are met while the wall following WF is performed. In this case, the cleaning area is formed by moving a predetermined distance while following the wall 20 from the previous cleaning area 10p as shown in FIG. 8, and then satisfying the area forming condition as described in detail later. The distance from 10p) until the condition is satisfied is the width (W) of the cleaning area, and after the rotation is 90 degrees, the distance until the following condition is satisfied while trying to reach a certain distance (for example, 1.8 m) is determined. Let it be height (H). That is, the height is defined as the distance from when going straight by a predetermined distance after the rotation of 90 degrees, when the wall 20 is encountered or bumped into the bumper, or when entering the previously cleaned area. As described above, the present invention enables efficient cleaning by reducing duplication of the previous cleaning area. In addition, the cleaning area 10 formed according to the present invention has a rectangular shape having a width W and a height H as shown in FIG. 9.

도 6을 참조하면, 본 발명에서 청소영역 형성조건을 판단하는 방식은 로봇 청소기(100)가 움직일 때 직진상태가 아닐 때의 점을 코너점으로 저장하여 로봇 청소기(100)가 가장 최근의 코너점을 알고 있도록 하고, 이전에 청소했던 청소영역(10p)과 비교했을 때 현재 로봇 청소기(100)의 상태에 의해 로봇 청소기의 이동경로 특성을 판단하여 이전에 청소영역(10p)을 만들고 나서 안쪽으로 굽은 코너를 돌았을 경우를 "좌 이동(Concave)" 상태, 바깥으로 굽은 코너를 돌았을 경우를 "우 이동(Convex)" 상태, 직진했을 때를 "직진(Straight)" 상태라고 정의한다(S51~S53). 이와 같이 청소영역 형성조건을 판단하기 위해 로봇 제어부(120)는 현재 로봇 청소기의 위치와 각도, 이전 청소영역으로부터의 거리와 각도, 코너점으로부터의 거리와 각도 등을 계산한다.Referring to FIG. 6, in the present invention, a method for determining a cleaning area forming condition stores a point when the robot cleaner 100 is not in a straight state when the robot cleaner 100 moves as a corner point so that the robot cleaner 100 has the most recent corner point. When the cleaning path (10p) was previously created by determining the movement path characteristics of the robot cleaner according to the state of the current robot cleaner (100) compared to the cleaning area (10p) that was previously cleaned. When the corner is turned, it is defined as a "concave" state, when the corner is bent outwards, it is defined as a "convex" state and when it goes straight, it is defined as a "straight" state (S51 ~). S53). As such, the robot controller 120 calculates the position and angle of the current robot cleaner, the distance and angle from the previous cleaning area, the distance and angle from the corner point, and the like.

본 발명의 실시예에서 이동경로 특성은 도 10에 도시된 바와 같이, 이전 청소영역(10p)의 폭(W)을 연장한 선(L1)과 현재 로봇 청소기(100)의 진행방향을 연장한 선(L2)이 이루는 사이각(θ1)을 판단하여 이 사이각(θ1)이 60도 내지 120도이면 " 우 이동(Convex)"으로, 아니면 " 좌 이동(Concave)" 혹은 "직진(Straight)"으로 정의한다. 그리고 이전 청소영역(10p)의 폭을 이동연장한 선(L1)과 현재 로봇 청소기(100)의 진행방향을 연장한 선(L2)이 이루는 사이각(θ1)이 60도 내지 120도가 아니면, 이전 청소영역(10p)의 폭을 연장한 선(L1)과 이전 청소영역(10p)의 끝 점에서 현재 로봇 청소기(100)의 위치까지의 선(L3) 사이에 이루어진 사이각(θ3)을 판단하여 그 각도가 30도 이내이면 도 12와 같이 "직진(Straight)"으로 정의하고, 그 각도(θ4)가 30도보다 크면 도 13에 도시된 바와 같이 " 좌 이동(Concave)" 상태로 정의한다. In the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, the movement path characteristic is a line L1 extending the width W of the previous cleaning area 10p and a line extending the traveling direction of the current robot cleaner 100. Determine the angle θ1 formed by L2, and if the angle θ1 is 60 to 120 degrees, move to "Convex", or "Concave" or "Straight". It is defined as If the angle θ1 between the line L1 extending the width of the previous cleaning area 10p and the line L2 extending the traveling direction of the current robot cleaner 100 is not 60 to 120 degrees, The angle θ3 formed between the line L1 extending the width of the cleaning area 10p and the line L3 from the end point of the previous cleaning area 10p to the position of the current robot cleaner 100 is determined. If the angle is within 30 degrees, it is defined as "straight" as shown in FIG. 12, and if the angle θ4 is greater than 30 degrees, it is defined as "concave" as shown in FIG.

이와 같이 본 발명에 따라 영역을 형성하는 조건은 크게 두 가지를 조합한다. 하나는 이전에 청소했던 청소영역과 비교했을 때 현재 로봇 청소기의 상태이고, 이 상태는 "좌 이동(Concave)", "우 이동(Convex)", "직진(Straight)"으로 나뉜다. 좌 이동(Concave)은 이전 청소 영역을 만들고 나서 안으로 굽은 코너를 돌은 상태를 나타내고, 우 이동(Convex)은 이전 청소영역을 만들고 난 후에 바깥으로 굽은 코너를 돌은 상태를 나타내며, 직진(Straight)은 이전 청소영역을 만들고 난 후에 직진하고 있는 상태를 뜻한다. 두 번째는 거리로서, 이전에 청소영역(10p)으로부터 거리와 코너점으로부터 거리가 미리 정의된 제한치(ZONESET LIMIT LENGTH) 이상 이동하면 청소영역을 형성한다. 이와 같은 본 발명의 방법을 사용할 경우에는 장애물이 많아서 코너점이 연속해서 나올 경우에도 이전 청소영역으로부터 거리는 영향을 받지않으므로 빠짐없이 청소영역을 만들어 청소할 수 있다. As described above, the conditions for forming a region according to the present invention are largely combined. One is the current state of the robot cleaner compared to the previously cleaned cleaning area, which is divided into "Concave", "Convex" and "Straight". Concave indicates the rounded corners after making the previous cleaning area, Convex indicates the rounded corners after making the previous cleaning area, and straight. Means that you are going straight after making the previous cleaning area. The second is the distance, which forms a cleaning area when the distance from the cleaning area 10p and the distance from the corner point previously move more than a predefined ZONESET LIMIT LENGTH. In the case of using the method of the present invention, even when the corner points come out continuously, the distance from the previous cleaning area is not affected, so that the cleaning area can be made and cleaned without any omission.

그리고 청소영역(10)의 모양은 도 9에 도시된 바와 같이, 네모를 기본으로 하여 청소영역의 변 중에서 벽과 만나는 변이 폭(Width)으로서 폭(Width)은 영역형성조건의 길이를 뜻하고, 벽(20)에서 수직방향 길이가 높이(Height)이다. 본 발명에 따른 방법은 전체 청소공간을 미리 그리지 않고 청소를 하기 때문에 높이(Height)에 대한 정보가 없다. 그렇기 때문에 높이(Height)에 대한 최대치를 주 고, 그 높이(Height)만큼 직진하다가 최대치 이상 직진하거나, 벽을 만나거나, 범퍼에 부딪히거나, 이전 청소 영역에 들어서면 그때까지의 거리를 청소영역의 높이(Height)로 잡는다.As shown in FIG. 9, the shape of the cleaning area 10 is a width of a side of the side of the cleaning area that meets the wall based on a square, and the width indicates the length of the area forming condition. The vertical length in the wall 20 is the height. Since the method according to the present invention does not draw the entire cleaning space in advance, there is no information about the height. Therefore, give a maximum value for the height, go straight up to that height, and go straight beyond the maximum, meet the wall, bump the bumper, or enter the previous cleaning area. Hold to the height of (Height).

이어 본 발명의 실시예에서는 적외선 거리센서(101~108)가 도 1과 같이 배치된 로봇 청소기(100)에서 5번, 2번, 6번, 3번, 7번 적외선 거리센서(105,102,103,107)가 모두 벽(20)이 보이지 않으면 "벽 상실(Wall Lost)" 상태로 정의하고, 하나라도 벽이 보이면 "벽(Wall)"상태로 정의한다(S54).Next, in the embodiment of the present invention, the infrared distance sensors 101 to 108 are all 5, 2, 6, 3, and 7 infrared distance sensors 105, 102, 103, and 107 in the robot cleaner 100 arranged as shown in FIG. If the wall 20 is not visible, it is defined as a "wall lost" state, and if at least one wall is visible, it is defined as a "wall" state (S54).

그리고 이동경로 특성에 따라 다음 표1과 같이 코너점으로부터의 이동거리와 이전 청소영역(10p)으로부터의 이동거리를 판단한 후 제한거리에 도달하면 청소영역을 형성한 후, 그 청소영역의 내부를 청소하기 위한 포인트를 생성한다(S55,S56,S61,S62).After determining the moving distance from the corner point and the moving distance from the previous cleaning area (10p) according to the characteristics of the moving path, and when the limit distance is reached, the cleaning area is formed and the inside of the cleaning area is cleaned. Points for generating are generated (S55, S56, S61, and S62).

상태condition ZC_LIMIT(단위:mm)ZC_LIMIT in mm PREV_LIMIT(단위:mm)PREV_LIMIT in mm LOST-CVLOST-CV 400400 1000(700)1000 (700) LOST-CC/STRLOST-CC / STR 400400 600600 WALL-CVWALL-CV 700700 10001000 WALL-CC/STRWALL-CC / STR 700700 12001200

상기 표1을 참조하면, "LOST-CV"는 IR 거리센서가 벽을 감지하지못해 벽 상실(Wall Lost)이면서 이전 청소영역을 만들고 난 후에 바깥으로 굽은 코너를 돌은 우 이동(Convex) 상태로서, 코너점으로부터의 제한거리(ZC_LIMIT)가 400mm이고, 이전 청소영역의 끝점으로부터의 제한거리(PREV_LIMIT)가 1000mm인 것을 나타낸다. "LOST-CC/STR"은 IR 거리센서가 벽을 감지하지못해 벽 상실이면서 이전 청소영역을 만들고 난 후에 안쪽으로 굽은 코너를 돌은 좌 이동(Concave) 상태 혹은 직진한 직진(Straight) 상태로서, 코너점으로부터의 제한거리(ZC_LIMIT)가 400mm이고, 이전 청소영역의 끝점으로부터의 제한거리(PREV_LIMIT)가 600mm인 것을 나타낸다. Referring to Table 1 above, "LOST-CV" is a wall loss (Wall Lost) that IR distance sensor does not detect the wall, and it is a convex state of turning the corners bent outward after making the previous cleaning area. Indicates that the limit distance ZC_LIMIT from the corner point is 400 mm and the limit distance PREV_LIMIT from the end point of the previous cleaning area is 1000 mm. The "LOST-CC / STR" is a concave or straight straight state where the IR distance sensor does not detect the wall and the wall is lost and the corner is bent inward after making the previous cleaning area. The limit distance ZC_LIMIT from the corner point is 400 mm, and the limit distance PREV_LIMIT from the end point of the previous cleaning area is 600 mm.

"WALL-CV"는 IR 거리센서가 벽을 감지하여 벽(Wall) 상태이면서 이전 청소영역을 만들고 난 후에 바깥으로 굽은 코너를 돌은 우 이동(Convex) 상태로서, 코너점으로부터의 제한거리(ZC_LIMIT)가 700mm이고, 이전 청소영역의 끝점으로부터의 제한거리(PREV_LIMIT)가 1000mm인 것을 나타낸다. "WALL-CC/STR"은 IR 거리센서가 벽을 감지하여 벽(Wall) 상태이면서 이전 청소영역을 만들고 난 후에 안쪽으로 굽은 코너를 돌은 좌 이동(Concave) 상태 혹은 직진한 직진(Straight) 상태로서, 코너점으로부터의 제한거리(ZC_LIMIT)가 700mm이고, 이전 청소영역의 끝점으로부터의 제한거리(PREV_LIMIT)가 1200mm인 것을 나타낸다."WALL-CV" is a wall condition where the IR distance sensor detects the wall and is in the wall state, and it is a convex state in which the corner is bent outward after making the previous cleaning area. The limit distance from the corner point (ZC_LIMIT) ) Is 700 mm, and the limit distance PREV_LIMIT from the end point of the previous cleaning area is 1000 mm. "WALL-CC / STR" is the wall state where the IR distance sensor detects the wall and is in the wall state. After making the previous cleaning area, the concave state or the straight state is turned around the curved corner inward. As a result, the limit distance ZC_LIMIT from the corner point is 700 mm, and the limit distance PREV_LIMIT from the end point of the previous cleaning area is 1200 mm.

한편, 청소영역을 형성함에 있어서 벽(20)에 의해 " 우 이동(Convex)" 상태일 경우에는 도 14에 도시된 바와 같이 청소영역(10cv)을 크게 잡게 된다. 즉, 청소영역을 이전 청소영역(10p)을 만드는 방식과 동일하게 만들 경우에는 도 14의 (a)처럼 점선으로 연결된 부분이 비게 되어 미청소 영역이 발생하게 되므로 우 이동(Convex)의 경우에는 도 14의 (b)처럼 영역의 폭(Width)을 크게 잡아 청소영역(10cv)을 형성하게 된다. 이때 폭(Width)을 크게 잡는 방법은 높이(Height)를 잡는 방법과 비슷하다. 기존의 폭(Width)에다가 일정거리를 더한 최대치를 잡고, 높이(Height)를 잡을 때의 네 가지 조건을 만족할 때까지의 거리를 폭(Width)으로 한다.On the other hand, when the cleaning area is formed in the "convex" state by the wall 20, the cleaning area 10cv is largely taken as shown in FIG. That is, when the cleaning area is made the same as the method of making the previous cleaning area 10p, the portion connected by the dotted line becomes empty as shown in FIG. 14A, so that the uncleaned area is generated. As shown in (b) of FIG. 14, the cleaning area 10cv is formed by enlarging the width of the area. At this time, the method of catching the width is similar to the method of catching the height. The maximum value obtained by adding a predetermined distance to the existing width is set, and the distance until the four conditions when the height is set is satisfied as the width.

이와 같이 청소영역이 형성되면, 형성된 청소영역의 내부를 청소한다(S7). 청소영역 내부를 청소하는 단계(S7)에서는 형성된 청소영역 내부에서 청소경로 포인트를 미리 계획한 후, 위치 누적오차 허용범위 안에서 청소하기 때문에 빈틈없이 청소할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 청소영역의 모양은 기본적으로 네모인데, 청소영역을 채우는 방법으로서 발명에서는 회전하는 방법을 사용한다. 특히, 본 발명에 따른 영역 채우기 방법은 청소영역을 포인트를 따라가면서 회전하여 채우는 방법인데, 이를 위해서 앞서 설명한 영역형성조건을 만족해서 청소영역의 폭(Width)과 높이(Height)의 길이를 잡은 후에는 해당하는 청소영역의 내부를 회전하면서 이동하는 포인트를 형성한다. 청소단계에서 로봇 청소기(100)는 생성된 포인트를 따라가면서 지나간 포인트들은 삭제하는데, 포인트를 따라가는 중간에 장애물(20)이 있을 경우에도 도 15에 도시된 바와 같이 포인트를 삭제하면서 청소를 하면 결국 그 청소영역의 내부를 모두 청소할 수 있게 된다.When the cleaning area is formed in this way, the inside of the formed cleaning area is cleaned (S7). In the step of cleaning the inside of the cleaning area (S7), since the cleaning path point is planned in advance in the formed cleaning area, the cleaning is performed within the position accumulation error tolerance, so that the cleaning can be performed without any gaps. As described above, the shape of the cleaning area is basically square, but the invention uses a rotating method as a method of filling the cleaning area. In particular, the area filling method according to the present invention is a method for filling a cleaning area by rotating it along a point. For this purpose, after satisfying the above-described area forming conditions, the width and height of the cleaning area are set. Forms a point that moves while rotating the inside of the corresponding cleaning area. In the cleaning step, the robot cleaner 100 deletes the points passing by following the generated point. Even when there is an obstacle 20 in the middle of the point, the robot cleaner 100 deletes the points as shown in FIG. The interior of the cleaning area can be cleaned.

본 발명에 따르면 청소영역을 따라가는 포인트(p)는 도 16에 도시된 바와 같이 생성되고, 로봇 청소기(100)는 생성된 포인트들(p)을 순차적으로 따라가면서 포인트를 모두 추종하고 나면 영역을 모두 청소하게 된다. 이때 포인트까지 가던 도중에 벽(20)을 만나게 되면 벽을 오른쪽으로 하여 벽 추종(Wall Follow)을 하고, 특정 조건들을 만족하면 현재 추종하는 포인트를 삭제한다. 추종하던 포인트를 모두 삭제하고 나면 처음 청소영역을 만든 지점으로 이동해서 나머지 청소영역을 청소한다. According to the present invention, the point p following the cleaning area is generated as shown in FIG. 16, and the robot cleaner 100 follows all the points while sequentially following the generated points p, and then all the areas. Will be cleaned. At this point, when the wall 20 is encountered while going to the point, the wall is turned to the right and the wall is followed, and when certain conditions are satisfied, the point following the current is deleted. After deleting all the points you followed, move to the point where you created the first cleaning area and clean the rest of the cleaning area.

본 발명에서의 영역형성조건으로 좌 이동(Concave) 또는 우 이동(Convex)의 코너조건 패턴을 저장해 두고 상기 코너조건 패턴의 조합을 이용하여 청소영역을 만드는데, 예를 들면, 1) Open L(Line) zone: 일정 거리 직진, 2) Rectangle zone: 네모난 모양, 3) Polygon zone: 다각형 모양 등이 있다.In the present invention, the corner forming pattern of the left convex or the right convex is stored as the region forming condition, and a cleaning area is made by using a combination of the corner condition patterns. For example, 1) Open L (Line) 2) Rectangle zone: square shape, 3) Polygon zone: polygonal shape.

본 발명에 따라 청소하는 단계(S7)는 도 7에 도시된 바와 같이, 영역 청소를 시작하면서 포인트가 남아 있는지 판단하여 남아 있으면 전방에 벽이 있는지를 판단하여 전방에 벽이 없으면 포인트를 따라간다(S701~S704).In the cleaning step S7 according to the present invention, as shown in FIG. 7, if the point remains while starting the area cleaning, it is determined whether there is a wall in front, and if there is no wall in front, the point is followed ( S701-S704).

이어 포인트에 근거한 포인트 삭제조건이 되면, 해당 포인트를 삭제한다(S705,S706).If the point deletion condition based on the point is reached, the corresponding point is deleted (S705 and S706).

만일, 전방에 벽이 있으면 전방 벽이 없을 때까지 회전하고, 벽과 거리를 유지하면서 전방에 벽이 없을 때까지 벽을 추종한 후으면 벽이 안 보이면 일정거리 직진한 후 청소영역 청소를 시작한다(S707~S711).If there is a wall in front of it, rotate it until there is no front wall, follow the wall until there is no wall in front of the wall, and if it is not visible, go straight for a distance and start cleaning the cleaning area. (S707-S711).

S710 단계에서 계속 벽이 보이면 벽에 의한 포인트 삭제조건인지를 판단하여 벽에 의한 포인트 삭제조건이면 포인트를 삭제하고, 포인트 삭제조건이 아니면 40Cm 이상 벽 추종을 수행한 후 포인트 사이에 벽이 없으면 다시 청소를 시작한다(S712~S714).If the wall continues to be seen in step S710, it is determined whether the point is deleted by the wall. If the point is deleted by the wall, the point is deleted. Start (S712 ~ S714).

만일, 청소가 끝나면 다시 벽 추종(Wall Following)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡고 벽 추종(WF)을 한다(도 5의 S8). 즉, 형성된 청소영역의 청소가 끝나면 다시 벽 추종(WF) 위치로 가서 벽 추종(WF)을 할 준비를 한다. If the cleaning is finished, the wall is placed in parallel with the wall for wall following (WF) again (W8). That is, when the cleaning of the formed cleaning area is finished, go back to the wall following position (WF) to prepare for the wall following (WF).

이상의 과정을 반복하여 벽 추종(WF)으로 집안 내부를 한 바퀴 돌았으면 청소를 완료한다(S4). 벽 추종(WF) 완료 체크단계(S4)에서는 집안 내부의 외곽의 특징점을 비교하여 출발지점을 체크한 후 출발지점에 도달하면 청소를 완료한다.If the above process is repeated to turn the inside of the house by the wall following (WF) to complete the cleaning (S4). In the wall follow-up (WF) completion check step (S4), the starting point is checked by comparing the feature points of the inside of the house, and the cleaning is completed when the starting point is reached.

한편, 본 발명에 따라 청소단계에서 포인트를 삭제하는 조건은 7가지가 있는데, 이를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, according to the present invention there are seven conditions for deleting the point in the cleaning step, look at this in more detail as follows.

도 17 내지 도 24는 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제1 내지 제7 조건을 설명하기 위한 도면이다.17 to 24 are diagrams for explaining first to seventh conditions of deleting a point according to the present invention.

본 발명의 실시예에서 포인트를 삭제하는 제1 조건은 도 17에 도시된 바와 같이 포인트(p)들을 로봇 청소기(100)가 추종하는데, 현재 추종하고자 하는 포인트에 5cm 이내로 접근했을 때 포인트를 삭제한다. 도 17을 참조하면, 로봇 청소기(100)가 지나간 포인트들은 삭제된 포인트들(xp)이고 로봇 청소기(100)가 지나가지 않은 포인트들(p)은 로봇 청소기(100)가 추종하고자하는 포인트들이다.In the embodiment of the present invention, the first condition for deleting a point is that the robot cleaner 100 follows the points p as shown in FIG. 17, and deletes the point when the robot cleaner 100 approaches the point to be followed within 5 cm. . Referring to FIG. 17, points passed by the robot cleaner 100 are deleted points xp and points p not passed by the robot cleaner 100 are points that the robot cleaner 100 is to follow.

본 발명의 실시예에서 포인트를 삭제하는 제2 조건은 도 18에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(100)가 포인트를 추종하다가 벽(20)을 만나면 벽(20)을 오른쪽에 놓고 벽 추종(Wall Follow)을 하게 된다. 벽 추종(Wall Follow)을 하면서 현재 추종하고자 하는 포인트까지 거리(R1)보다 다음 포인트까지 거리(R2)가 짧으면 현재 추종하고자 하는 포인트를 삭제한다. As shown in FIG. 18, when the robot cleaner 100 follows the point and meets the wall 20, the second condition of deleting the point in the embodiment of the present invention places the wall 20 on the right side and follows the wall. Follow). If the distance R2 to the next point is shorter than the distance R1 to the point to be followed while the wall follows, the current point to be followed is deleted.

본 발명의 실시예에서 포인트를 삭제하는 제3 조건은 도 19에 도시된 바와 같이, 현 추종 포인트를 추종하면서 이동한 거리(R4)가 이전 포인트로부터 현 추종 포인트까지 거리(R3)의 1.5배 이상 길다면 현재 추종하던 포인트를 삭제한다. As shown in FIG. 19, the third condition for deleting a point in the embodiment of the present invention is that the distance R4 moved while following the current following point is 1.5 times or more the distance R3 from the previous point to the current following point. If it is long, it deletes the point currently followed.

본 발명의 실시예에서 포인트를 삭제하는 제4 조건은 도 20에 도시된 바와 같이, 현재 추종하고자 하는 포인트와 다음 포인트를 연결한 선분(R5)과 로봇 청소기(100)가 만나면 현 추종하는 포인트를 삭제한다. 이는 로봇 청소기(100)가 영역을 벗어나는 것을 막으면서 효율적으로 포인트를 삭제하게 한다. In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 20, the fourth condition for deleting a point indicates a point that is currently followed when the robot cleaner 100 meets the line segment R5 connecting the point to be currently tracked and the next point. Delete it. This allows the robot cleaner 100 to delete points efficiently while preventing the robot cleaner 100 from leaving the area.

본 발명의 실시예에서 포인트를 삭제하는 제5 조건은 도 21에 도시된 바와 같이, 포인트를 추종하던 도중 벽(20)을 만나서 벽 추종(Wall Follow)을 하다가 다음 포인트에서 다다음 포인트를 연결하는 선분(R6)과 로봇 청소기(100)가 만나면 현 포인트와 다음 포인트를 삭제한다. 이는 로봇 청소기(100)가 영역을 벗어나는 것을 막으면서 효율적으로 포인트를 삭제하게 한다. In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 21, the fifth condition for deleting a point is to meet the wall 20 while following the point and follow the wall while connecting the next point. When the line segment R6 and the robot cleaner 100 meet, the current point and the next point are deleted. This allows the robot cleaner 100 to delete points efficiently while preventing the robot cleaner 100 from leaving the area.

본 발명의 실시예에서 포인트를 삭제하는 제6 조건은 도 22에 도시된 바와 같이, 범퍼에 세 번 이상 부딪히면 현 추종 포인트를 삭제한다. 도 22에서 포인트까지 가는 도중에 의자와 같은 얇은 봉이 있으면 의자 다리(22)에 범퍼를 많이 부딪치게 된다. 이렇게 얇은 봉이 많은 곳 뒤의 포인트를 계속 추종하게 되면 범퍼에 많이 부딪치게 되므로 포인트를 삭제한다.In the sixth condition for deleting a point in an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 22, when the bumper is hit three times or more, the current following point is deleted. If there is a thin rod such as a chair on the way to the point in FIG. 22, the bumper is hit a lot on the chair leg 22. If you keep following the point behind many thin rods, you will hit the bumper a lot and delete the point.

본 발명의 실시예에서 포인트를 삭제하는 제7 조건은 도 23에 도시된 바와 같이, 크기가 작은 곳에서 청소영역을 잡을 경우 중복이 될 수 있다. 그래서 일정 반경(R7: 예컨대, 50cm)내에서 일정 시간(20초) 이상 로봇 청소기(100)가 계속 움직이면서 있을 경우에는 포인트를 삭제해서 중복을 줄인다.In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 23, the seventh condition for deleting a point may be overlapped when the cleaning area is held at a small place. Therefore, when the robot cleaner 100 continues to move for a predetermined time (20 seconds) within a predetermined radius R7 (for example, 50 cm), the point is deleted by reducing the duplication.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따라 벽(20)을 추종하면서 청소공간 전체를 청소 완료한 경우에 형성된 전체적인 청소영역을 살펴 보면, 도 24와 같이 중복을 피하면서도 전체 청소공간을 빈틈없이 청소할 수 있는 것을 알 수 있다.As described above, looking at the overall cleaning area formed when the entire cleaning space is completed while following the wall 20, the entire cleaning space can be cleaned without gaping as shown in FIG. 24. It can be seen that.

그리고 본 발명에 따른 청소경로 제어방법을 아파트 구조에 시물레이션한 결과 도 25에 도시된 바와 같이, 전체 청소공간을 중복 없이 효율적으로 청소완료하는 것을 알 수 있다.As a result of simulating the cleaning path control method according to the present invention in the apartment structure, as shown in FIG. 25, it can be seen that the entire cleaning space is efficiently cleaned without overlapping.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described above with reference to one embodiment shown in the drawings, but those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 IR 거리센서 배치 예를 도시한 개략도,1 is a schematic diagram showing an example of an IR distance sensor arrangement of the robot cleaner according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 구성을 도시한 구성 블럭도,2 is a block diagram showing the configuration of a robot cleaner according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 청소경로 제어방법의 기본 개념도,3 is a basic conceptual view of a cleaning path control method according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따라 청소공간의 외곽 특징을 나타낸 개략도,4 is a schematic view showing the outer features of the cleaning space according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 청소경로 제어절차를 도시한 순서도,5 is a flowchart illustrating a cleaning path control procedure of the robot cleaner according to the present invention;

도 6은 도 5에 도시된 영역형성조건의 세부 절차를 도시한 순서도,6 is a flowchart illustrating a detailed procedure of the region forming condition shown in FIG. 5;

도 7은 도 5에 도시된 청소영역의 내부를 청소하는 세부 절차를 도시한 순서도,7 is a flowchart illustrating a detailed procedure for cleaning the inside of the cleaning area shown in FIG. 5;

도 8은 본 발명에 따라 청소영역을 형성하는 개념을 도시한 개략도,8 is a schematic diagram illustrating a concept of forming a cleaning area according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따라 형성 완료된 청소영역의 예를 도시한 도면,9 is a view showing an example of a cleaning area formed in accordance with the present invention;

도 10은 본 발명에 따른 경로 특성이 Convex인 영역형성조건을 도시한 도면,10 is a view showing a region forming condition in which the path characteristic is Convex according to the present invention;

도 11은 본 발명에 따른 경로 특성이 Concave 혹은 Straight인 영역형성조건을 도시한 도면,11 is a view showing a region forming condition in which the path characteristic is Concave or Straight according to the present invention;

도 12는 본 발명에 따른 경로 특성이 Straight인 영역형성조건을 도시한 도면,12 is a view showing a region forming condition in which the path characteristic is Straight according to the present invention;

도 13은 본 발명에 따른 경로 특성이 Concave인 영역형성조건을 도시한 도면,13 is a view showing a region forming condition in which the path characteristic is Concave according to the present invention;

도 14는 본 발명에 따라 Convex에서 영역을 형성하는 개념을 설명하기 위해 도시한 도면,14 is a view illustrating a concept of forming an area in Convex according to the present invention;

도 15는 본 발명에 따른 청소경로 진행시에 장애물이 있을 경우의 예,15 is an example when there is an obstacle during the cleaning path according to the present invention;

도 16은 본 발명에 따라 청소영역에 생성된 포인트들을 도시한 도면,16 is a view showing points created in the cleaning area according to the present invention;

도 17은 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제 1 조건을 설명하기 위한 도면,17 is a view for explaining a first condition of deleting a point according to the present invention;

도 18은 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제 2 조건을 설명하기 위한 도면,18 is a view for explaining a second condition of deleting a point according to the present invention;

도 19는 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제 3 조건을 설명하기 위한 도면,19 is a view for explaining a third condition of deleting a point according to the present invention;

도 20은 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제 4 조건을 설명하기 위한 도면,20 is a view for explaining a fourth condition for deleting a point according to the present invention;

도 21은 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제 5 조건을 설명하기 위한 도면,21 is a view for explaining a fifth condition for deleting a point according to the present invention;

도 22는 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제 6 조건을 설명하기 위한 도면,22 is a view for explaining a sixth condition for deleting a point according to the present invention;

도 23은 본 발명에 따라 포인트를 삭제하는 제 7 조건을 설명하기 위한 도면,23 is a view for explaining a seventh condition for deleting a point according to the present invention;

도 24는 본 발명에 따라 청소공간에 형성된 전체 청소영역의 예를 도시한 도면,24 is a view showing an example of the entire cleaning area formed in the cleaning space according to the present invention;

도 25는 본 발명을 아파트에 적용한 시물레이션 결과를 도시한 도면이다.25 is a diagram illustrating a simulation result of applying the present invention to an apartment.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

100: 로봇 청소기 101~107: 적외선 거리센서100: robot cleaner 101 ~ 107: infrared distance sensor

110: 거리센서부 112: 충돌감지부110: distance sensor unit 112: collision detection unit

120: 로봇 제어부 130: 청소부120: robot control unit 130: cleaning unit

142: 구동모터 144: 바퀴142: drive motor 144: wheels

Claims (10)

벽면으로 접근하는 제 1 단계;A first step of approaching the wall; 벽 추종(Wall Following)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡고 벽 추종하는 제 2 단계;A second step of posing and following the wall in parallel with the wall surface for wall following; 상기 벽 추종 중에 이동한 거리가 미리 정의된 제한치(ZONESET LIMIT LENGTH) 이상인 영역형성조건에 해당 되면 청소영역을 형성하는 제 3 단계;A third step of forming a cleaning area when the distance traveled during the wall tracking corresponds to an area forming condition equal to or greater than a predefined limit value (ZONESET LIMIT LENGTH); 상기 형성된 청소영역의 내부를 채우기 위한 포인트를 생성하는 제 4 단계;Generating a point for filling the inside of the formed cleaning area; 상기 생성된 포인트를 추종하면서 해당 청소영역의 내부를 청소하는 제 5 단계; 및A fifth step of cleaning the inside of the cleaning area while following the generated point; And 해당 청소영역에 대한 청소가 끝나면, 다시 벽 추종(Wall Following)을 위해 벽면과 나란하게 자세를 잡고 해당 청소공간 전체에 대한 벽 추종과 청소영역형성 및 청소하는 단계를 수행하면서 청소시작시의 위치로 돌아오면 청소를 완료하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법.After the cleaning of the cleaning area is completed, it is placed back to the wall for wall following, and the wall tracking and the cleaning area formation and cleaning of the entire cleaning space are performed to the position at the start of cleaning. The cleaning path control method of the robot cleaner, characterized in that it comprises a sixth step of completing the cleaning. 제1항에 있어서, 상기 제 3 단계는The method of claim 1, wherein the third step 이전에 청소했던 청소영역과 비교했을 때 현재 로봇 청소기의 상태와, 이전에 청소영역으로부터 거리와 코너점으로부터 거리가 미리 정의된 제한거리 이상이 되면 벽과 만나는 변을 폭(Width)으로 하고, 벽에서 수직방향으로의 길이를 높이(Height)로 하는 청소영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경 로 제어방법.Compared to the cleaning area that was cleaned before, the width of the wall that meets the wall when the current state of the robot cleaner and the distance from the cleaning area and the distance from the corner point before the predefined limit distance are defined as the width, and the wall Cleaning path control method of a robot cleaner, characterized in that to form a cleaning area having a height in the vertical direction (Height). 제2항에 있어서, 상기 청소영역의 높이는According to claim 2, wherein the height of the cleaning area is 영역형성조건을 만족하면 이전 청소영역으로부터 조건을 만족했을 때까지의 거리를 청소영역의 폭(W)으로 한 후, 90도 회전 후에 일정 거리만큼 직진했을 때나 벽을 만났거나 범퍼에 부딛혔을 때, 혹은 이전에 청소했던 영역에 들어갔을 때까지의 거리로 정의하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법.If the area formation condition is satisfied, the distance from the previous cleaning area to the condition is satisfied as the width (W) of the cleaning area, and when it goes straight by a certain distance after 90 degree rotation, or when the wall is met or bumped into the bumper, Or, the cleaning path control method of the robot cleaner, characterized in that it is defined as the distance until entering the previously cleaned area. 제2항에 있어서, 상기 현재 로봇 청소기의 상태는According to claim 2, wherein the current state of the robot cleaner 이전 청소영역을 만들고 나서 안으로 굽은 코너를 돌은 상태를 좌 이동(Concave) 상태로 정의하고, 이전 청소영역을 만들고 난 후에 바깥으로 굽은 코너를 돌은 상태를 우 이동(Convex) 상태로 정의하며, 이전 청소영역을 만들고 난 후에 직진하고 있는 상태를 직진(Straight) 상태로 정의하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법.After creating the previous cleaning area, turn the corners that are bent inward to the left (Concave) state, and after creating the previous cleaning area, turn the corners that are bent outwards to the right (Convex) state, A cleaning path control method for a robot cleaner, characterized in that a straight state is defined as a straight state after making a previous cleaning area. 제4항에 있어서, 상기 우 이동(Convex) 상태에서 청소영역의 폭은The cleaning area of claim 4, wherein the cleaning area has a width in the convex state. 기존의 폭에다가 일정거리를 더한 최대치를 잡고, 일정 거리만큼 직진했을 때나 벽을 만났거나 범퍼에 부딛혔을 때, 혹은 이전에 청소했던 영역에 들어갔을 때까지의 거리로 정의하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법.A robot cleaner characterized in that it is defined as the distance from the previous width to a maximum distance, defined as the distance from going straight up to a certain distance, encountering a wall, bumping a bumper, or entering a previously cleaned area. How to control the cleaning path. 제4항에 있어서, 상기 현재 로봇 청소기의 상태는The method of claim 4, wherein the current state of the robot cleaner 이전 청소영역의 폭을 연장한 선과 현재 로봇 청소기의 진행방향을 연장한 선이 이루는 사이각을 판단하여 이 사이각이 60도 내지 120도이면 " 우 이동(Convex)" 상태로 정의하고,Determining the angle between the line extending the width of the previous cleaning area and the line extending the direction of the current robot cleaner is defined as the "Convex" state if the angle is between 60 degrees and 120 degrees, 그 사이각이 60도 내지 120도가 아니면 "좌 이동(Concave)" 상태 혹은 "직진(Straight)" 상태로 정의하며, If the angle is between 60 degrees and 120 degrees, it is defined as "Concave" state or "Straight" state. 이전 청소영역의 폭을 연장한 선과 이전 청소영역의 끝점에서 현재 로봇위치까지의 선 사이에 이루어진 사이각을 판단하여 그 사이각이 30도 이내이면 "직진" 상태로 정의하고, 그 사이각이 30도보다 크면 "좌 이동" 상태로 정의하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법.The angle formed between the line extending the width of the previous cleaning area and the line from the end point of the previous cleaning area to the current robot position is judged. If the angle is within 30 degrees, it is defined as a "going straight" state. Cleaning path control method of the robot cleaner, characterized in that it is defined as "left moving" state if greater than. 제1항에 있어서, 상기 제 5 단계는The method of claim 1, wherein the fifth step 로봇 청소기가 생성된 포인트들을 순차적으로 따라가면서 지나간 포인트는 삭제하고, 새로운 포인트로 가던 도중에 벽을 만나게 되면 벽을 오른쪽으로 하여 벽 추종(Wall Follow)을 하고, 특정 조건들을 만족하면 현재 추종하는 포인트를 삭제한 후 해당 청소영역의 추종하던 포인트를 모두 삭제하고 나면 처음 청소영역을 만든 지점으로 이동해서 해당 청소영역에 대한 청소를 완료하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법.The robot cleaner will follow the created points in order and delete the points that passed, and if it meets the wall on the way to the new point, it will follow the wall with the wall to the right. The method of controlling a cleaning path of a robot cleaner characterized in that after deleting all the points following the cleaning area, the cleaning area is moved to the point where the first cleaning area was created and the cleaning of the cleaning area is completed. 제7항에 있어서, 특정 조건들을 만족하면 포인트를 삭제하는 단계는8. The method of claim 7, wherein deleting a point if certain conditions are satisfied 현재 추종하고자 하는 포인트에 일정거리 이내로 접근하거나Within a certain distance to the point you want to follow 벽 추종을 하면서 현재 추종하고자 하는 포인트까지 거리보다 다음 포인트까지 거리가 짧거나While following a wall, the distance to the next point is shorter than the distance to the point you want to follow. 현 추종 포인트를 추종하면서 이동한 거리가 이전 포인트로부터 현 추종 포인트까지 거리의 1.5배 이상 길거나The distance traveled while following the current following point is 1.5 times longer than the distance from the previous point to the current following point. 현재 추종하고자 하는 포인트와 다음 포인트를 연결한 선분과 로봇 청소기가 만나거나The line that connects the point you want to follow and the next point meets the robot cleaner, 포인트를 추종하던 도중 벽을 만나서 벽 추종을 하다가 다음 포인트에서 다다음 포인트를 연결하는 선분과 로봇 청소기가 만나거나While following a point, you meet the wall and follow the wall, and the line segment that meets the next point and the robot cleaner meet 범퍼에 세 번 이상 부딪히거나Hit the bumper more than three times, 일정 반경 내에서 일정 시간 이상 로봇 청소기가 계속 움직이고 있을 경우에 해당 포인트를 삭제하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법.The cleaning path control method of the robot cleaner, characterized in that to delete the point when the robot cleaner continues to move for a predetermined time within a predetermined radius. 제1항에 있어서, 상기 제 6 단계는The method of claim 1, wherein the sixth step is 청소공간의 외곽 특징을 우로 돌아가는 부분과, 좌로 돌아가는 부분, 직선거리로 구분하는 특징점들을 이용하여 청소완료를 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법Cleaning path control method of the robot cleaner, characterized in that the cleaning completion is judged by using the characteristic points that divide the outer characteristics of the cleaning space to the right, the part to the left, and the straight distance 제4항에 있어서, 제3단계 중 영역형성조건으로 좌 이동(Concave) 또는 우 이동(Convex)의 코너조건 패턴을 저장해 두고 상기 코너조건 패턴의 조합을 이용하여 청소영역을 만드는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소경로 제어방법The robot according to claim 4, wherein a corner condition pattern of a left movement (Concave) or a right movement (Convex) is stored as an area forming condition in the third step, and a cleaning area is created by using a combination of the corner condition patterns. How to control the cleaning path of the vacuum cleaner
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