KR101578884B1 - 거리 센서, 로봇 청소기 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

로봇 청소기가 개시된다. 본 로봇 청소기는 외관을 형성하는 본체, 로봇 청소기의 주행 방향을 향하여 선형광을 방출하는 발광부, 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하는 제1 촬영부, 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하는 제2 촬영부 및 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나를 이용하여 제1, 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출하는 제어부를 포함한다.

Description

거리 센서, 로봇 청소기 및 이의 제어 방법{DISTANCE SENSOR, ROBOT CLEANER AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 거리 센서, 로봇 청소기 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇 청소기의 청소 구역에 위치한 장애물을 감지할 수 있는 거리 센서, 로봇 청소기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.
가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 가전기기의 일종이다. 이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 회피할 수 있는 장애물 감지 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.
즉, 로봇 청소기는 청소 구역을 주행하면서 청소기에 설치된 장애물 감지 센서를 통해, 청소 구역 내에 물건, 가구와 같은 청소에 방해를 주는 장애물을 감지하고, 장애물이 감지되면 장애물과의 간섭(충돌, 접근, 접촉)을 회피하여 청소 구역의 청소를 수행한다.
이러한, 종래의 장애물 감지 센서는, 적외선 세기 측정 방법과, PSD(Position SensingDevice)를 통한 측정 방법과, 초음파 센서를 이용한 측정 방법 등을 이용하여 장애물의 유무 및 거리를 감지한다. 적외선 세기 측정 방법은 적외선을 조사하여 반사되어 돌아오는 적외선의 세기를 측정하여 거리를 추정하는 방법으로 근접 거리의 측정은 가능하나 반사 적외선의 세기를 통해 추정하기 때문에 측정된 거리는 부정확하다. 또한, PSD를 통한 측정 방법은 적외선 삼각측량 방식으로 거리를 측정하는 PSD 센서를 이용하는 방법으로 비교적 정확하나 PSD 센서의 가격이 비싸고, 최소측정거리에 제한이 있다. 그리고 초음파 센서를 이용한 방법은 초음파를 표적에 발신하여 반사되어 돌아오는 시간을 통해 거리를 측정하는 방법으로 비교적 정확한 측정이 가능하나 근거리 측정에 어려운 단점이 있다.
따라서, 종래의 로봇 청소기는 청소 구역에 위치한 장애물을 정확하게 감지할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 로봇 청소기는 단 방향의 장애물 거리만을 측정하는 것이며, 여러 방향의 장애물 거리를 측정하기 위해서는 복수개의 센서를 배열하거나, 혹은 모터로 회전시키면서 순차적으로 측정해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 선형광을 발광하는 발광부, 발광된 선형광을 포함하는 영역을 촬영하는 복수의 촬영부를 구비하여, 로봇 청소기의 청소 구역에 위치한 장애물과의 거리를 정확하게 산출할 수 있는 거리 센서, 로봇 청소기 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 상기 로봇 청소기의 외관을 형성하는 본체, 상기 로봇 청소기의 주행 방향을 향하여 선형광을 방출하는 발광부, 상기 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하는 제1 촬영부, 상기 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하는 제2 촬영부 및 상기 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제1, 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 제1, 제2 촬영부 각각은, 상기 촬영에 따라 생성된 제1, 제2 영상이 소정 범위 이상 겹치지 않도록하는 상기 본체의 위치에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 촬영부가 설치된 높이는, 상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 높고, 상기 발광부가 설치된 높이는, 상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 낮을 수 있다.
그리고, 상기 제1 촬영부가 설치된 각도는, 상기 제2 촬영부가 설치된 각도보다 작고, 상기 각도는, 수평선과 상기 제1, 제2 촬영부 각각의 광축이 이루는 각도일 수 있다.
또한, 상기 제1 촬영부는, 상기 로봇 청소기를 기준으로 원거리에 대응되는 제1 영역을 촬영하고, 상기 제2 촬영부는, 상기 로봇 청소기를 기준으로 근거리에 대응되는 제2 영역을 촬영할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나에 포함된 선형광을 검출하고, 상기 검출된 선형광의 상기 영상 내 위치를 기초로 상기 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
또한, 상기 로봇 청소의 주행을 위한 구동력을 공급하는 구동부, 상기 구동력에 따라 상기 로봇 청소기를 주행시키는 주행부, 상기 로봇 청소기의 청소를 위한 청소부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 산출된 거리가 기 설정된 거리보다 크면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물 근처로 주행하면서 청소를 수행하도록 상기 구동부 및 상기 청소부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과의 간격을 유지한 상태로 주행하며 청소를 수행하도록 상기 구동부 및 상기 청소부를 제어할 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 센서는, 선형광을 방출하는 방출하는 발광부, 상기 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하는 제1 촬영부, 및 상기 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하는 제2 촬영부를 포함하고, 상기 제1, 제2 촬영부 각각은, 상기 촬영에 따라 생성된 제1, 제2 영상이 소정 범위 이상 겹치지 않도록 설치될 수 있다.
그리고, 상기 제1 촬영부가 설치된 높이는, 상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 높을 수 있다.
또한, 상기 발광부가 설치된 높이는, 상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 낮을 수 있다.
그리고, 상기 제1 촬영부가 설치된 각도는, 상기 제2 촬영부가 설치된 각도보다 작고, 상기 각도는, 수평선과 상기 제1, 제2 촬영부 각각의 광축이 이루는 각도일 수 있다.
또한, 상기 제1 촬영부는, 상기 거리 센서를 기준으로 원거리에 대응되는 제1 영역을 촬영하고, 상기 제2 촬영부는, 상기 거리 센서를 기준으로 근거리에 대응되는 제2 영역을 촬영할 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1, 제2 촬영부를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법은, 상기 로봇 청소기의 주행 방향을 향하여 선형광을 방출하는 단계, 상기 제1 촬영부가 상기 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하는 단계, 상기 제2 촬영부가 상기 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하는 단계 및 상기 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제1, 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 제1, 제2 촬영부 각각은, 상기 촬영에 따라 생성된 제1, 제2 영상이 소정 범위 이상 겹치지 않도록하는 상기 로봇 청소기 본체의 위치에 설치될 수 있다.
또한, 상기 산출하는 단계는, 상기 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나에 포함된 선형광을 검출하고, 상기 검출된 선형광의 상기 영상 내 위치를 기초로 상기 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
그리고, 상기 산출된 거리가 기 설정된 거리보다 크면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물 근처로 주행하면서 청소를 수행하도록 제어하는 단계 및 상기 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과의 간격을 유지한 상태로 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기 설정된 거리는, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과 충돌하지 않은 상태에서 청소를 수행할 수 있는 최적의 거리일 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 로봇 청소기의 청소 구역에 위치한 장애물과의 거리를 넓고 정확하게 산출할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기는 청소 구역에 위치한 장애물과의 간섭을 정확하게 회피하여 청소를 수행할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 로봇 청소기의 근거리에 위치한 장애물과의 거리를 넓은 방향으로 정확하게 산출할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기는 장애물과의 최적의 간격을 유지한 상태로 주행하면서 청소를 수행할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 저가의 초 근접 거리의 측정이 가능한 거리 센서를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 저면도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 센서가 설치된 로봇 청소기를 나타내는 정면도 이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 블록도 이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 구체적으로 나타내는 블록도 이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광부의 선형광 방출 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 청소 과정을 나타내는 개념도 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광부 및 촬영부를 수평선에 수직인 Z 평면을 기준으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 장애물 감지 동작을 수평선에 수직인 Z 평면을 기준으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 나타내는 흐름도 이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 사시도 이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 저면도 이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 센서가 설치된 로봇 청소기를 나타내는 정면도 이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 블록도 이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기를 구체적으로 나타내는 블록도 이다. 도 1 내지 5를 참조하면, 로봇 청소기(100)는 로봇 청소기의 외관을 형성하는 본체, 입출력부(110), 구동부(120), 청소부(130), 주행부(140), 저장부(150), 전원부(160), 거리 센서(170), 제어부(180)의 전부 또는 일부를 포함한다.
입출력부(110)는 로봇 청소기를 조작하는 사용자 입력을 수신하는 입력부 및 로봇 청소기 관련 정보를 출력하는 출력부를 포함한다. 이러한, 입출력부(110)는 로봇 청소기 본체 상부에 위치할 수 있다.
구체적으로 입력부는 로봇 청소기 전원의 온/오프를 조작하는 사용자 입력, 로봇 청소기의 청소 모드를 조작하는 사용자 입력, 로봇 청소기의 동작 또는 정지를 조작하는 사용자 입력 등과 같은 다양한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 여기서, 입력부는 키 패드(key pad) 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
또한, 출력부는 로봇 청소기의 배터리 상태, 로봇 청소기의 청소 모드 등과 같은 로봇 청소기 관련 정보를 출력할 수 있고, 출력부는 청각적으로 인식될 수 있는 데이터를 출력하는 오디오 출력부 및 시각적으로 인식될 수 있는 데이터를 출력하는 표시부를 포함할 수 있다. 여기서, 오디오 출력부는 스피커로 구현될 수 있다. 또한, 표시부는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display:LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display : TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode: OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Emission Display: FED), 3차원 디스플레이(3D Display), 투명형 디스플레이 중에서 적어도 하나를 포함하여 구현될 수 있다.
구동부(120)는 주행부(140)을 구동할 수 있다. 여기서, 구동부(120)는 주행부(140)의 주 바퀴들을 회전시키는 휠 모터(Wheel Motor)를 구비하여, 휠 모터를 구동함으로써 로봇 청소기를 주행시킨다. 휠 모터는 각각 주 바퀴에 연결되어 주 바퀴가 회전하도록 하고, 휠 모터는 서로 독립적으로 작동하며 양방향으로 회전이 가능하다.
주행부(140)은 구동부(120)의 구동에 따라 로봇 청소기(100)를 주행시킨다. 여기서, 주행부(140)는 구동부(120)의 구동에 따라 로봇 청소기(100)이 청소를 수행하는 과정에서 전진, 후진 및 회전 주행 등의 이동 동작이 가능하도록하는 주 바퀴(141,142)를 포함할 수 있다. 이러한, 주 바퀴(141,142)는, 일 예로, 본체 하부의 중앙 영역의 좌우 가장자리에 서로 대칭적으로 두 개가 배치될 수 있다.
또한, 주행부(140)는 보조 바퀴(143,144,145)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 바퀴(143,144,145)는 로봇 청소기(100) 본체를 지지하고, 바닥면(청소면)과의 마찰을 최소화하며, 로봇 청소기(100)의 주행을 원활하도록할 수 있다. 이러한, 보조 바퀴(143,144,145)는, 일 예로, 본체 하부의 앞단 및 뒷단에 위치할 수 있다.
한편, 보조 바퀴(143,144,145)는 로봇 청소기(100)의 주행 방향에 따라 회전하여 본체가 안정된 자세를 유지할 수 있도록 하는 캐스터(caster)로 구현될 수 있다.
청소부(130)는 청소 구역을 청소한다. 여기서, 청소부(130)는 바닥면 등과 같은 청소면에 존재하는 먼지 등의 자유 입자를 쓸어 흡입구로 유도하는 메인 브러쉬(133)와, 벽면 인접부와 구석부분을 청소하기 위한 사이드 브러쉬(131,132)를 포함한다.
메인 브러쉬(133)는 롤러와, 롤러의 외부면에 박혀 있는 브러쉬를 포함할 수 있다. 롤러는 브러쉬를 회전시키는 역할을 하며, 브러쉬는 롤러가 회전함에 따라 바닥면에 쌓인 먼지를 휘저어 먼지가 흡입구로 유입되도록 유도할 수 있다. 여기서, 롤러는 단단한 강체로 형성될 수 있고, 브러쉬는 탄성력을 가지는 다양한 재질로 형성될 수 있다. 이러한, 메인 브러쉬(133)는 본체의 하부에 위치할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지 않았으나, 청소부(130)는 흡입구에 흡입력을 발생시키는 송풍장치(미도시), 송풍장치에 의해 흡입구로 유입된 먼지를 집진하는 집진장치(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 청소부(130)는 걸레 청소를 위한 클리너를 고정 가능한 클리너 고정부(134)를 포함할 수 있다. 이러한, 클리너 고정부(134)는 본체 하부에 위치할 수 있다. 여기서, 클리너는 바닥면의 고착된 이물질을 닦을 수 있는 극세사 천, 걸레, 부직포, 브러시 등과 같은 섬유재료로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 청소부(130)는 클리너의 걸레 청소 능력 향상을 위한 물 공급부(미도시)가 더 구비될 수 있다.
저장부(150)는 로봇 청소기(100)의 동작을 위한 다양한 프로그램 및 데이터를 저장한다. 구체적으로, 저장부(150)는 거리 센서(170)로부터 촬영 영상을 수신하여 저장할 수 있다. 또한, 저장부(150)는 촬영 영상을 이용하여 산출된 로봇 청소기(100)와 장애물 간의 거리를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(150)는 로봇 청소기는 청소 지도, 청소 영역 중 하나 이상의 정보를 저장할 수 있다.
여기서, 저장부(150)는 RAM(Random Access Memory), 플레시메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드, USIM(Universal Subscriber Identity Module)등과 같은 내장된 형태의 저장소자는 물론, USB 메모리 등과 같은 착탈가능한 형태의 저장소자로 구현될 수도 있다.
전원부(160)는 로봇 청소기(100)에 전원을 공급한다. 구체적으로 전원부(160)는 로봇 청소기(100)의 구성하는 각 기능부들에 구동 전원과, 로봇 청소기가 주행하거나 청소를 수행하는데 따른 동작 전원을 공급하며, 전원 잔량이 부족하면 충전 스테이션으로 이동하여 충전 전류를 공급받아 충전될 수 있다. 여기서, 전원부(160)는 충전 가능한 배터리로 구현될 수 있다.
거리 센서(170)는 로봇 청소기(100)와 장애물 간의 거리 산출을 위해 필요한 정보를 생성하고, 생성된 정보를 제어부(180)에 전송할 수 있다. 이러한, 거리 센서(170)는 제1 촬영부(171), 제2 촬영부(172), 발광부(173)을 포함할 수 있다.
발광부(173)는 광원에서 방출된 광을 선형광으로 확산시켜 방출할 수 있다. 이러한, 발광부(173)는 광원, 광원 구동부, 확산부, 슬릿을 포함할 수 있다.
여기서, 광원은 광을 방출하는 역할을 하는 것으로서, 예를 들어 레이저 다이오드(LD), LED 등 일 수 있다. 광은 적외선, 가시광선 등을 포함할 수 있다. 또한, 광원는 한 방향으로 진행하는 빔 형태의 광을 발생시킬 수 있다.
또한, 광원 구동부는 제어부(180)의 제어에 따라 광원을 구동시킬 수 있다. 일 예로, 광원 구동부는 제어부(180)의 제어에 따라 로봇 청소기(100)의 전원 온(ON) 상태에서만 광원을 구동시킬 수 있다.
또한, 확산부는 광원에서 방출된 광을 선형광으로 확산시켜 방출할 수 있다. 구체적으로, 확산부는 광원에서 방출된 광을 미러를 통하여 반사시키거나 렌즈를 통하여 굴절시킴으로써 선형광을 생성하여 방출할 수 있다. 여기서, 확산부는, 광원에서 방출된 광이 넓게 확산되도록, 광을 반사하는 원뿔 형태를 갖는 미러를 이용하거나 광을 굴절시키는 광각 렌즈를 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 슬릿은 상하로 좁은 틈이 형성되어 선형광을 얇은 두께로 방출하도록 할 수 있다.
한편, 제1, 제2 촬영부(171,172)는 렌즈부(171-1,172-1), 촬상 소자(171-2,172-2), 아날로그 신호 처리부(171-3,172-3)을 포함할 수 있다.
렌즈부(171-1,172-1)는 촬상 소자(171-2,172-2)의 촬상 영역에 광학 신호를 결상할 수 있다. 여기서 렌즈부(171-1,172-1)는 초점 거리(focal length)에 따라 화각이 좁아지거나 또는 넓어지도록 제어하는 줌 렌즈 및 피사체의 초점을 맞추는 포커스 렌즈 등을 포함하며, 줌 렌즈 및 포커스 렌즈는 각각 하나의 렌즈로 구성될 수도 있지만, 복수의 렌즈들의 군집으로 이루어질 수도 있다.
촬상 소자(171-2,172-2)는 렌즈부(171-1,172-1)를 투과하여 촬상 영역에 결상된 광학 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 여기서, 촬상 소자(171-2,172-2)는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device), CIS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 또는 고속 이미지 센서 등을 사용할 수 있다.
아날로그 신호 처리부(171-3,172-3)는 촬상 소자(171-2,172-2)로부터 공급된 아날로그 신호에 대하여, 노이즈 저감 처리, 게인 조정, 파형 정형화, 아날로그-디지털 변환 처리 등을 수행하여 영상을 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1, 제2 촬영부(171,172)는 조리개, 렌즈부 구동부, 조리개 구동부, 셔터를 포함할 수 있다. 여기서, 조리개는 그 개폐 정도를 조절하여 입사광의 광량을 조절할 수 있다. 또한, 렌즈부 구동부는 렌즈의 위치를 조절하여 초점 거리를 조절하고, 오토 포커싱, 줌 변경, 초점 변경들의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 조리개 구동부는 조리개의 개폐 정도를 조절하고, 특히 넘버 또는 조리개 값을 조절하여 오토 포커스, 자동 노출 보정, 초점 변경, 피사계 심도 조절 등의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 셔터는 촬상 소자(171-2,172-2)의 노광 시간을 조절할 수 있고, 조리개를 이동하여 빛의 입사를 조절하는 기계식 셔터와, 촬상 소자(171-2,172-2)에 전기 신호를 공급하여 노광을 제어하는 전자식 셔터로 구현될 수 있다.
이러한, 거리 센서(170)는 발광부(173), 제1 촬영부(171), 제2 촬영부(172)를 모두 포함하는 모듈로 구현될 수 있다. 이 경우, 거리 센서(170)에서 제1 촬영부(171)가 설치된 높이는, 제2 촬영부(172)가 설치된 높이보다 높고, 발광부(173)가 설치된 높이는 제2 촬영부(172)가 설치된 높이보다 낮을 수 있다. 또한, 제1 촬영부(171)가 설치된 각도는, 제2 촬영부(172)가 설치된 각도보다 작을 수 있고, 각도는, 수평선과 제1, 제2 촬영부 각각의 광축이 이루는 각도일 수 있다.
이에 따라, 제1 촬영부(171)는, 발광부(173)에서 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하여 제1 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 제1 영역은, 거리 센서(170)를 기준으로 원거리에 위치한 영역일 수 있다. 또한, 제2 촬영부(172)는, 발광부(173)에서 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 제2 영역은, 거리 센서(170)를 기준으로 근거리에 위치한 영역일 수 있다.
한편, 거리 센서(170)의 제1 촬영부(171) 및 제2 촬영부(172)간에는 높이 차이 및 각도 차이가 있도록 설치되는 바, 제1 촬영부(171) 및 제2 촬영부(172) 각각에서 생성된 제1, 제2 영상은 소정 범위 이상 겹치지 않을 수 있다. 이러한, 높이 차이 및 각도 차이는 조절 가능하도록 구현될 수 있다.
이러한, 모듈화된 거리 센서(170)는 로봇 청소기(100)의 청소 주행 중에 청소 구역에 위치한 장애물과의 거리 산출을 위하여 로봇 청소기(100) 본체의 외부 또는 내부에 설치될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니다. 구현 예에 따라서, 발광부(173)는 로봇 청소기(100)의 본체 외부에 설치되고, 제1 촬영부(171), 제2 촬영부(172)는 로봇 청소기(100)의 본체 내부에 설치될 수 있다.
한편, 거리 센서(170)가 로봇 청소기(100) 본체의 전방에 설치되면, 발광부(173)는 로봇 청소기의 주행 방향을 향하여 선형광을 방출할 수 있다. 또한, 제 1 촬영부(171)는 로봇 청소기(100)의 주행 방향을 향하여 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하며, 생성된 제1 영상을 제어부(180)에 전송할 수 있다. 또한, 제2 촬영부(172)는 로봇 청소기(100)의 주행 방향을 향하여 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하며, 생성된 제2 영상을 제어부(180)에 전송할 수 있다. 여기서, 제1 영역은, 로봇 청소기(100)를 기준으로 원거리에 대응되는 영역일 수 있고, 제2 영역은, 로봇 청소기(100)를 기준으로 근거리에 대응되는 영역일 수 있다.
한편, 상술한 바에 따르면, 촬영부는 두 개인 경우를 예로 설명하였으나, 이에 한정되는 아니고, 촬영부는 세 개 이상으로 구현될 수 있다. 이 경우, 복수의 촬영부 각각은 수평면을 기준으로 순차적으로 높이가 높아지도록 로봇 청소기(100) 본체의 전방에 설치될 수 있다.
제어부(180)는 로봇 청소기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(180)는 입출력부(110), 구동부(120), 청소부(130), 주행부(140), 저장부(150), 전원부(160), 거리 센서(170)의 전부 또는 일부를 제어할 수 있다.
특히, 제어부(180)는 거리 센서(170)의 제1 촬영부(171)에서 생성된 제1 영상, 제2 촬영부(172)에서 생성된 제2 영상 중 적어도 하나를 이용하여 제1, 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
구체적으로 제어부(180)는 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나에 포함된 선형광을 검출할 수 있다. 일 예로, 제어부(180)는 선형광의 색상 정보를 이용하여 영상에 포함된 선형광을 검출할 수 있다.
그리고, 제어부(180)는 검출된 선형광의 영상 내 위치를 기초로 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 산출된 거리를 기초로 로봇 청소기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로 산출된 거리가 기 설정된 거리보다 크면, 제어부(180)는 로봇 청소기(100)가 장애물 근처로 주행하면서 청소를 수행하도록 구동부(120) 및 청소부(130)를 제어할 수 있다.
또한, 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면, 제어부(180)는 로봇 청소기(100)가 장애물과의 간격을 유지한 상태로 주행하며 청소를 수행하도록 구동부 및 청소부를 제어할 수 있다. 여기서, 기 설정된 거리는, 로봇 청소기(100)가 장애물과 충돌하지 않은 상태에서 청소를 수행할 수 있는 최적의 거리일 수 있다.
이러한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 로봇 청소기의 청소 구역에 위치한 장애물과의 거리를 정확하게 산출할 수 있고, 이에 따라, 로봇 청소기는 청소 구역에 위치한 장애물과의 간섭을 정확하게 회피하여 청소를 수행할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 로봇 청소기의 근거리에 위치한 장애물과의 거리를 정확하게 산출할 수 있고, 이에 따라, 로봇 청소기는 장애물과의 최적의 간격을 유지한 상태로 주행하면서 청소를 수행할 수 있다.
한편, 제어부(180)는 생성된 제1, 제2 영상을 비교하고, 비교 결과 제1, 제2 영상 간의 겹치는 부분이 소정 범위 이상이라고 판단되면, 제1 촬영부(171) 및 제2 촬영부(172)간의 높이 차이 및 각도 차이를 조절할 수 있다. 일 예로, 제1, 제2 영상 간의 겹치는 부분이 소정 범위 이상이라고 판단되면, 제어부(180)는 제1 촬영부(171) 및 제2 촬영부(172)간의 높이 차이를 키우도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 제1, 제2 영상 간의 겹치는 부분이 소정 범위 이상이라고 판단되면, 제어부(180)는 제1 촬영부(171) 및 제2 촬영부(172)간의 각도 차이를 키우도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광부의 선형광 방출 동작을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 로봇 청소기(100)의 발광부(173)는 광원에서 방출된 광을 미러를 통하여 반사시키거나 렌즈를 통하여 굴절시킴으로써 부채꼴 형태의 선형광(10)을 생성하고, 생성된 선형광(10)을 주행 방향을 향하여 방출할 수 있다.
다만, 상술한 발광부의 선형광 생성 동작은 본 발명의 일 예일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다. 구현 예에 따라서는, 발광부는 로봇 청소기(100) 본체의 전방에 조밀하게 설치된 복수의 광원을 포함할 수 있고, 이 경우, 복수의 광원이 방출하는 빔 형태의 광을 서로 중첩시켜 선형광이 형성되도록 할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 청소 과정을 나타내는 개념도 이다. 도 7을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 이동하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소 영역을 자동으로 청소할 수 있다. 이러한 청소 과정 중 로봇 청소기(100)의 발광부(173)는 로봇 청소기의 주행 방향을 향하여 선형광(10)을 방출할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기의 주행 방향에 위치한 장애물에는 선형광(10)이 조사될 수 있다.
그리고, 로봇 청소기(100)의 제1, 제2 촬영부(172,173)는 방출된 선형광이 조사되는 위치에 존재하는 장애물들(20)을 포함하는 제1, 제2 영역을 촬영하고, 각각의 영역에 대응되는 영상을 생성할 수 있다. 그리고, 로봇 청소기(100)의 제어부(180)는 영상을 이용하여 영역 위치한 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
이에 따라, 로봇 청소기(100)는 청소 구역에 위치한 물건, 가구와 같은 청소에 방해를 주는 장애물(20)과의 간섭(충돌, 접근, 접촉)을 정확하게 회피하여 청소를 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광부 및 촬영부를 수평선에 수직인 Z 평면을 기준으로 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 선형광을 발광하는 발광부(173)가 설치된 높이는 제2 촬영부(172)가 설치된 높이보다 낮을 수 있다. 또한, 제1 촬영부(171)가 설치된 높이는, 제2 촬영부(172)가 설치된 높이보다 높을 수 있다.
또한, 제1 촬영부(171)가 설치된 각도는, 제2 촬영부(172)가 설치된 각도보다 작을 수 있다. 여기서, 각도는, 지면에 평행인 수평선과 제1, 제2 촬영부 각각의 광축(50-1,50-2)이 이루는 각도일 수 있고, 90도 이하 범위의 각도일 수 있다.
이에 따라, 제1 촬영부(171)는 발광부(173)에서 방출된 선형광을 포함하고 로봇 청소기(100)를 기준으로 원거리에 위치한 제1 영역(40-2)을 촬영할 수 있다.
그리고, 제2 촬영부(172)는, 발광부(173)에서 방출된 선형광을 포함하고, 로봇 청소기(100)를 기준으로 근거리에 위치한 제2 영역(40-1)을 촬영할 수 있다.
한편, 거리 센서(170)에서 제1 촬영부(171) 및 제2 촬영부(172)간에는 높이 차이 및 각도 차이가 있도록 설치되는 바, 제1 촬영부(171) 및 제2 촬영부(172) 각각이 촬영하는 제1 영역(40-2),제2 영역(40-1)은 소정 범위 이상 겹치지 않을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 장애물 감지 동작을 수평선에 수직인 Z 평면을 기준으로 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 발광부(173)는 로봇 청소기(100)의 주행 방향을 향하여 선형광(10)을 방출하고, 이에 따라, 제1, 제2 장애물(20)에는 선형광(10)이 조사될 수 있다.
이 경우, 제1 촬영부(171)는 선형광이 조사되고, 로봇 청소기(100)을 기준으로 원거리에 위치한 제2 장애물(20)의 일부를 포함하는 영역을 촬영할 수 있다. 다만, 제1 촬영부(171)는 로봇 청소기(100)을 기준으로 근거리에 위치한 제1 장애물(20)은 촬영할 수 없다.
한편, 제2 촬영부(172)는 선형광이 조사되고, 로봇 청소기(100)을 기준으로 근거리에 위치한 제1 장애물(20)의 일부를 포함하는 영역을 촬영할 수 있다. 다만, 제2 촬영부(171)는 로봇 청소기(100)을 기준으로 원거리에 위치한 제2 장애물(20)은 촬영할 수 없다.
그리고, 제어부(180)는 제1 촬영부(171)에서 촬영된 영역에 대한 영상 및 제2 촬영부(172)에서 촬영된 영역에 대한 영상을 이용하여, 제1, 제2 장애물(20)까지의 거리를 산출할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 로봇 청소기(100)는 원거리에 위치한 장애물 뿐만 아니라, 근거리에 위치한 장애물과의 거리를 정확하게 산출할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(100)는 청소 구역에 위치한 장애물과의 간섭을 정확하게 회피하여 청소를 수행할 수 있다. 또한, 로봇 청소기(100)는 장애물과의 최적의 간격을 유지한 상태로 주행하면서 청소를 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 나타내는 흐름도 이다. 도 10을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 주행 방향을 향하여 선형광을 방출할 수 있다(S1001).
그리고, 로봇 청소기(100)의 제1 촬영부가 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성할 수 있다(S1002).
그리고, 로봇 청소기(100)의 제2 촬영부가 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성할 수 있다(S1003).
그리고, 로봇 청소기(100)는 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나를 이용하여 제1, 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출할 수 있다(S1004).
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다. 도 11을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 주행 방향을 향하여 선형광을 방출할 수 있다(S1101).
그리고, 로봇 청소기(100)의 제1 촬영부가 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성할 수 있다(S1102).
그리고, 로봇 청소기(100)의 제2 촬영부가 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성할 수 있다(S1103).
그리고, 로봇 청소기(100)는 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나에 포함된 선형광을 검출할 수 있다(S1104).
그리고, 로봇 청소기(100)는 검출된 선형광의 영상 내 위치를 기초로 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출할 수 있다(S1105).
그리고, 로봇 청소기(100)는 산출된 거리가 기 설정된 거리 보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(S1106).
만약, 산출된 거리가 기 설정된 거리 보다 크면(S1106:Y), 로봇 청소기(100)가 장애물 근처로 주행하면서 청소를 수행하도록 제어할 수 있다(S1107).
만약, 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면(S1106:N), 로봇 청소기(100)가 장애물과의 간격을 유지한 상태로 주행하며 청소를 수행하도록 제어할 수 있다(S1108).
한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 제어 방법은 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 로봇 청소기 110 : 입출력부
120 : 구동부 130 : 청소부
140 : 주행부 150 : 저장부
160 : 전원부 170 : 거리 센서
171 : 제1 촬영부 172 : 제2 촬영부
173 : 발광부 180 : 제어부

Claims (18)

  1. 로봇 청소기에 있어서,
    상기 로봇 청소기의 외관을 형성하는 본체;
    상기 로봇 청소기의 주행 방향을 향하여 선형광을 방출하는 발광부;
    상기 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하는 제1 촬영부;
    상기 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하는 제2 촬영부; 및
    상기 제1, 제2 영상 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제1, 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출하는 제어부;를 포함하고,
    상기 로봇 청소의 주행을 위한 구동력을 공급하는 구동부;
    상기 구동력에 따라 상기 로봇 청소기를 주행시키는 주행부;
    상기 로봇 청소기의 청소를 위한 청소부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 거리가 기 설정된 거리보다 크면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물 근처로 주행하면서 청소를 수행하도록 상기 구동부 및 상기 청소부를 제어하고,
    상기 장애물 근처로 주행함에 따라 상기 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과의 간섭을 회피 주행하며 청소를 수행하도록 상기 구동부 및 상기 청소부를 제어하며,
    상기 제1 촬영부가 설치된 높이와 상기 제2 촬영부가 설치된 높이의 높이 차이는 조절 가능하고,
    상기 제1 촬영부가 설치된 각도와 상기 제2 촬영부가 설치된 각도의 각도 차이는 조절 가능한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 촬영부 각각은,
    상기 촬영에 따라 생성된 제1, 제2 영상이 소정 범위 이상 겹치지 않도록하는 상기 본체의 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 촬영부가 설치된 높이는,
    상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 높고,
    상기 발광부가 설치된 높이는,
    상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 촬영부가 설치된 각도는,
    상기 제2 촬영부가 설치된 각도보다 작고,
    상기 각도는, 수평선과 상기 제1, 제2 촬영부 각각의 광축이 이루는 각도인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 촬영부는, 상기 로봇 청소기를 기준으로 원거리에 대응되는 제1 영역을 촬영하고,
    상기 제2 촬영부는, 상기 로봇 청소기를 기준으로 근거리에 대응되는 제2 영역을 촬영하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나에 포함된 선형광을 검출하고, 상기 검출된 선형광의 상기 영상 내 위치를 기초로 상기 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과의 간격을 유지한 상태로 주행하며 청소를 수행하도록 상기 구동부 및 상기 청소부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  9. 거리 센서에 있어서,
    선형광을 방출하는 방출하는 발광부;
    상기 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하는 제1 촬영부; 및
    상기 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하는 제2 촬영부;를 포함하고,
    상기 제1, 제2 촬영부 각각은,
    상기 촬영에 따라 생성된 제1, 제2 영상이 소정 범위 이상 겹치지 않도록 설치되며,
    상기 제1 촬영부가 설치된 높이와 상기 제2 촬영부가 설치된 높이의 높이 차이는 조절 가능하고,
    상기 제1 촬영부가 설치된 각도와 상기 제2 촬영부가 설치된 각도의 각도 차이는 조절 가능하며,
    상기 발광부는,
    광을 방출하는 광원;
    광원에서 방출된 광을 선형광으로 확산시켜 방출하는 확산부; 및
    상하로 좁은 틈이 형성되어 선형광을 얇은 두께로 방출하도록 하는 슬릿;을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 촬영부가 설치된 높이는,
    상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 거리 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 발광부가 설치된 높이는,
    상기 제2 촬영부가 설치된 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 거리 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 촬영부가 설치된 각도는,
    상기 제2 촬영부가 설치된 각도보다 작고,
    상기 각도는, 수평선과 상기 제1, 제2 촬영부 각각의 광축이 이루는 각도인 것을 특징으로 하는 거리 센서.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 촬영부는, 상기 거리 센서를 기준으로 원거리에 대응되는 제1 영역을 촬영하고,
    상기 제2 촬영부는, 상기 거리 센서를 기준으로 근거리에 대응되는 제2 영역을 촬영하는 것을 특징으로 하는 거리 센서.
  14. 제1, 제2 촬영부를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법에 있어서,
    상기 로봇 청소기의 주행 방향을 향하여 선형광을 방출하는 단계;
    상기 제1 촬영부가 상기 방출된 선형광을 포함하는 제1 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제1 영역에 대응되는 제1 영상을 생성하는 단계;
    상기 제2 촬영부가 상기 방출된 선형광을 포함하는 제2 영역을 촬영하고, 상기 촬영된 제2 영역에 대응되는 제2 영상을 생성하는 단계;
    상기 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제1, 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출하는 단계;
    상기 산출된 거리가 기 설정된 거리보다 크면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물 근처로 주행하면서 청소를 수행하도록 제어하는 단계; 및
    상기 장애물 근처로 주행함에 따라 상기 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과의 간섭을 회피 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 촬영부가 설치된 높이와 상기 제2 촬영부가 설치된 높이의 높이 차이는 조절 가능하고,
    상기 제1 촬영부가 설치된 각도와 상기 제2 촬영부가 설치된 각도의 각도 차이는 조절 가능한 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1, 제2 촬영부 각각은,
    상기 촬영에 따라 생성된 제1, 제2 영상이 소정 범위 이상 겹치지 않도록하는 상기 로봇 청소기 본체의 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 산출하는 단계는,
    상기 제1, 제2 영상을 중 적어도 하나에 포함된 선형광을 검출하고, 상기 검출된 선형광의 상기 영상 내 위치를 기초로 상기 영역에 위치한 장애물과의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 회피 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는 단계는,
    상기 산출된 거리가 기 설정된 거리에 도달하면, 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과의 간격을 유지한 상태로 주행하며 청소를 수행하도록 제어하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  18. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101938668B1 (ko) * 2017-05-29 2019-01-15 엘지전자 주식회사 청소기 및 그 제어방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106998980B (zh) 2014-12-10 2021-12-17 伊莱克斯公司 使用激光传感器检测地板类型
DE102015109775B3 (de) 2015-06-18 2016-09-22 RobArt GmbH Optischer Triangulationssensor zur Entfernungsmessung
DE102015114883A1 (de) 2015-09-04 2017-03-09 RobArt GmbH Identifizierung und Lokalisierung einer Basisstation eines autonomen mobilen Roboters
DE102015119501A1 (de) 2015-11-11 2017-05-11 RobArt GmbH Unterteilung von Karten für die Roboternavigation
DE102015119865B4 (de) 2015-11-17 2023-12-21 RobArt GmbH Robotergestützte Bearbeitung einer Oberfläche mittels eines Roboters
DE102015121666B3 (de) 2015-12-11 2017-05-24 RobArt GmbH Fernsteuerung eines mobilen, autonomen Roboters
DE102016102644A1 (de) 2016-02-15 2017-08-17 RobArt GmbH Verfahren zur Steuerung eines autonomen mobilen Roboters
JP2020509500A (ja) 2017-03-02 2020-03-26 ロブアート ゲーエムベーハーROBART GmbH 自律移動ロボットの制御方法
CN110621208A (zh) * 2017-06-02 2019-12-27 伊莱克斯公司 检测机器人清洁设备前方的表面的高度差的方法
US11921517B2 (en) 2017-09-26 2024-03-05 Aktiebolaget Electrolux Controlling movement of a robotic cleaning device
KR102290612B1 (ko) * 2019-11-21 2021-08-20 한국생산기술연구원 로봇청소기의 라이다 회전장치 및 이의 회전각도 보정방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014021625A (ja) 2012-07-13 2014-02-03 Sharp Corp 距離計測システム
JP2014048842A (ja) 2012-08-30 2014-03-17 Brother Ind Ltd 自律移動型機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014021625A (ja) 2012-07-13 2014-02-03 Sharp Corp 距離計測システム
JP2014048842A (ja) 2012-08-30 2014-03-17 Brother Ind Ltd 自律移動型機器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101938668B1 (ko) * 2017-05-29 2019-01-15 엘지전자 주식회사 청소기 및 그 제어방법
US11412907B2 (en) 2017-05-29 2022-08-16 Lg Electronics Inc. Cleaner and controlling method thereof

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