KR102072387B1 - 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법 - Google Patents

로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법 Download PDF

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Abstract

로봇 청소기는, 외관을 형성하는 본체; 상기 본체와 바닥면과의 거리를 감지하는 바닥 감지 센서; 상기 본체의 기울어짐을 감지하는 기울임 감지 센서; 및 상기 바닥 감지 센서가 출력하는 제1센서 값 및 상기 기울임 감지 센서가 출력하는 제2센서 값에 기초하여, 상기 본체의 주행 경로상에 바닥면으로부터 돌출된 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
이와 같은 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 통하여, 바닥면의 상태에 따라 적합한 주행 및 청소를 수행할 수 있다. 또한, 문턱을 원활히 승월할 수 있으며, 문턱 승월 시 장애물의 존재 및 위치에 따라 주행 패턴을 유동적으로 변경할 수 있다. 궁극적으로는, 문턱에 의해 분리된 복수의 청소 영역에 대해 청소 능력 및 효율을 개선시킬 수 있다.

Description

로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법{ROBOT CLEANER AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법에 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 있으며, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.
가정용 로봇의 대표적인 일 예로 로봇 청소기를 들 수 있는데, 이 때 로봇 청소기란 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 장치를 의미한다. 이러한 로봇 청소기는 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 위치하는 장애물 등을 감지하고, 감지 결과를 이용하여 로봇 청소기의 주행 경로 및 청소 동작을 제어하게 된다.
초기의 로봇 청소기는 스스로 주행하면서 무작위로 청소를 수행하였으며, 장애물의 존재 및 바닥면의 상태 등에 의해 청소를 수행하지 못하는 영역이 발생하기도 했다. 이를 보완하기 위해, 최근에는 청소하고자 하는 모든 영역 즉, 전체 청소 영역을 복수의 청소영역 또는 셀로 구획하여 청소를 수행하거나, 전체 청소 영역에 대한 청소지도를 작성하여 작성된 청소지도 내에서 청소가 수행된 영역과 청소를 수행해야 할 영역을 구분하여 청소를 수행하는 등의 기술들이 개발되고 있다. 또한, 장애물의 존재 및 바닥면의 상태 등에 따라 승월 여부 또는 회피 여부를 결정하는 기술들이 연구 및 향상되고 있는 실정이다.
로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바닥면의 상태를 판단하고, 바닥면의 상태에 따른 주행 동작 및 청소 동작을 제어하는 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 제공한다.
로봇 청소기는, 외관을 형성하는 본체; 상기 본체와 바닥면과의 거리를 감지하는 바닥 감지 센서; 상기 본체의 기울어짐을 감지하는 기울임 감지 센서; 및 상기 바닥 감지 센서가 출력하는 제1센서 값 및 상기 기울임 감지 센서가 출력하는 제2센서 값에 기초하여, 상기 본체의 주행 경로상에 바닥면으로부터 돌출된 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는, 문턱을 포함하는 로봇 청소기일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단하고, 상기 제2센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 최종적으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 시간에 따라 변화하는 상기 제1센서 값의 차이로부터 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 복수의 제1센서 값이 출력되는 각각의 시간영역에 대해, 상기 복수의 제1센서 값 중 최대값 및 최소값의 차가 소정의 제1판단값을 초과하는지 판단하고, 상기 제1판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 일차적으로 판단할 수 있다.
상기 제1판단값은, 바닥면의 밝기 계열에 따라 다르게 설정되는 로봇 청소기일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제2센서 값이 소정의 제2판단값을 초과하는지 판단하고, 상기 제2판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 최종적으로 판단할 수 있다.
상기 본체가 상기 돌출부를 승월하도록, 상기 본체에 장착된 구동바퀴를 제어하는 구동부; 를 더 포함하는 로봇 청소기일 수 있다.
상기 구동부는, 상기 본체가 지그재그 형태의 주행 패턴으로 상기 돌출부를 승월하도록 제어할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 돌출부 승월 시, 장애물의 위치에 따라 상기 본체의 주행 패턴이 달라지도록 제어할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 돌출부 우측에 상기 장애물의 존재 시, 상기 본체가 좌측으로 주행하다 우측으로 주행하는 좌/우 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 돌출부 좌측에 상기 장애물의 존재 시, 상기 본체가 우측으로 주행하다 좌측으로 주행하는 우/좌 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어할 수 있다.
로봇 청소기의 제어 방법은, 바닥 감지 센서를 통해 본체와 바닥면과의 거리를 감지하고; 기울임 감지 센서를 통해 본체의 기울어짐을 감지하고; 및 상기 바닥 감지 센서로부터 출력되는 제1센서 값 및 상기 기울임 감지 센서로부터 출력되는 제2센서 값에 기초하여, 상기 본체의 주행 경로상에 바닥면으로부터 돌출된 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는; 것을 포함할 수 있다.
상기 돌출부는, 문턱을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법일 수 있다.
상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은, 상기 제1센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단하고, 상기 제2센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 최종적으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은, 시간에 따라 변화하는 상기 제1센서 값의 차이로부터 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은, 복수의 제1센서 값이 출력되는 각각의 시간영역에 대해, 상기 복수의 제1센서 값 중 최대값 및 최소값의 차가 소정의 제1판단값을 초과하는지 판단하고, 상기 제1판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 일차적으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1판단값은, 바닥면의 밝기 계열에 따라 다르게 설정되는 로봇 청소기의 제어 방법일 수 있다.
상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은, 상기 제2센서 값이 소정의 제2판단값을 초과하지를 판단하고, 상기 제2판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 최종적으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 본체가 상기 돌출부를 승월하도록, 상기 본체에 장착된 구동바퀴를 제어하는 것; 을 더 포함할 수 있다.
상기 구동바퀴를 제어하는 것은, 상기 본체가 지그재그 형태의 주행 패턴으로 상기 돌출부를 승월하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동바퀴를 제어하는 것은, 상기 돌출부 승월 시, 장애물의 위치에 따라 상기 본체의 주행 패턴이 달라지도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동바퀴를 제어하는 것은, 상기 돌출부 우측에 상기 장애물 존재 시, 상기 본체가 좌측으로 주행하다 우측으로 주행하는 좌/우 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동바퀴를 제어하는 것은, 상기 돌출부 좌측에 상기 장애물 존재 시, 상기 본체가 우측으로 주행하다 좌측으로 주행하는 우/좌 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어하는 것을 포함할 수도 있다.
이와 같은 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 통하여, 바닥면의 상태에 따라 적합한 주행 및 청소를 수행할 수 있다. 또한, 문턱을 원활히 승월할 수 있으며, 문턱 승월 시 장애물의 존재 및 위치에 따라 주행 패턴을 유동적으로 변경할 수 있다. 궁극적으로는, 문턱에 의해 분리된 복수의 청소 영역에 대해 청소 능력 및 효율을 개선시킬 수 있다.
도 1은 로봇 청소기의 일 실시예에 따른 사시도를 나타내는 도면이다.
도 2는 로봇 청소기의 일 실시예에 따른 저면도를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 로봇 청소기의 다른 실시예에 따른 저면도를 나타내는 도면이다.
도 4는 로봇 청소기의 일 실시예에 따른 제어 블럭도이다.
도 5a 내지 도 5c는 로봇 청소기의 주행 경로 상에 문턱이 존재하는 상태를 예시한 도면이다.
도 6은 바닥 감지 센서가 일정 간격으로 센서 값을 출력하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7e는 로봇 청소기가 문턱을 승월하는 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 장애물의 위치에 따른 로봇 청소기의 승월 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 로봇 청소기의 제어 방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
도 10은 로봇 청소기의 제어 방법의 다른 실시예에 따른 흐름도이다.
도 11는 로봇 청소기의 제어 방법의 또 다른 실시예에 따른 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 로봇 청소기의 일 실시예에 따른 사시도를 나타내는 도면이고, 도 2는 로봇 청소기의 일 실시예에 따른 저면도를 나타내는 도면이며, 도 3a 내지 도 3b는 로봇 청소기의 다른 실시예에 따른 저면도를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(1)는 본체(2), 구동 바퀴어셈블리(30), 메인 브러쉬 유닛(20), 사이드 브러쉬 어셈블리(10), 전원부(40), 집진부(7), 통신부(5), 디스플레이부(6)를 포함할 수 있다.
전원부(40)는 로봇 청소기(1)를 구동시키기 위한 구동전원을 공급한다. 전원부(40)는 본체(2)와 본체(2)에 장착된 각종 부품을 구동시키기 위한 각 구동 장치와 전기적으로 연결되어 구동전원을 공급하는 배터리를 포함한다. 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련되며, 도킹 스테이션(미도시)으로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다. 여기서, 도킹 스테이션은 로봇 청소기(1)가 청소 과정을 완료하거나 배터리의 양이 기준치보다 낮아지게 되는 경우 로봇 청소기(1)가 도킹되는 장치로서, 외부 또는 내부 전원을 이용하여 도킹된 로봇 청소기(1)에 전력을 공급할 수 있다.
전원부(40)는 도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 본체(2)의 하부에 장착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(5)는 본체(2)의 상부 전방에 구비될 수 있으며, 본체(2)가 도킹 스테이션, 버추얼 가드, 리모콘 및 단말기 등의 외부기기와 통신을 수행할 수 있도록 한다. 통신부(5)는 로봇 청소기(1)의 청소 완료 여부, 본체(2)에 마련된 배터리의 잔여량, 본체(2)의 위치 등을 도킹 스테이션에 송신하고, 도킹 스테이션의 위치 및 로봇 청소기(1)의 도킹을 유도하는 도킹 신호를 도킹스테이션으로부터 수신할 수 있다.
또한, 통신부(5)는 가상벽을 형성하는 버추얼 가드와 진입 제한 신호를 송수신할 수 있다. 버추얼 가드는 로봇 청소기(1)의 주행 시, 현재 청소 영역과 특정 영역의 연결 통로에 진입 제한 신호를 송신함으로써 가상벽을 형성하며, 통신부(5)는 진입 제한 신호를 수신하여 로봇 청소기(1)가 특정 영역으로 진입하는 것을 차단시킬 수 있다.
통신부(5)는 리모콘이나 단말기를 통해 사용자가 입력하는 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 청소 시작/종료 명령, 청소 영역 명령, 로봇 청소기(1)의 이동 명령 등을 리모콘을 통해 입력할 수 있으며, 통신부(5)는 리모콘으로부터 사용자 명령을 수신하여, 로봇 청소기(1)가 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있도록 한다.
구동 바퀴 어셈블리(30)는 복수개로 구비될 수 있으며, 도 2에 도시된 것처럼 두 개의 구동 바퀴 어셈블리(30)가 본체(2)의 하부 중앙으로부터 좌·우 가장자리에 서로 대칭되도록 마련될 수 있다. 구동 바퀴 어셈블리(30)는 청소를 수행하는 과정에서 전진, 후진 및 회전주행 등의 이동 동작이 가능하도록 하는 구동 바퀴(33, 35)를 포함한다. 구동 바퀴 어셈블리(30)는 모듈화되어 본체(2)의 하부에 착탈 가능하도록 장착될 수 있다. 따라서, 구동 바퀴(33,35) 등에 장애가 발생하여 수리를 요하는 경우, 본체(2)의 전체를 분해하지 않고 구동 바퀴 어셈블리(30)만을 본체(2)의 하부에서 분리하여 수리할 수 있다. 구동 바퀴 어셈블리(30)는 후크 결합, 스크류 결합 및 끼워 맞춤 등과 같은 방식으로 본체(2)의 하부에 장착될 수 있다.
캐스터(31)는 본체(2)의 하부 중심으로부터 전방 가장자리에 마련되어, 본체(2)가 안정된 자세를 유지할 수 있도록 한다. 캐스터(31)는 구동 바퀴 어셈블리(30)와 같이 하나의 어셈블리를 구성할 수도 있다.
메인 브러쉬 유닛(20)은 본체(2)의 하부에 형성된 흡입구(23) 측에 장착된다. 메인 브러쉬 유닛(20)은 메인 브러쉬(21)와 롤러(22)를 포함한다. 메인 브러쉬(21)는 롤러(22)의 외부면에 구비되고, 롤러(22)가 회전함에 따라 바닥면에 쌓인 먼지를 휘저어 흡입구(23)로 유도한다. 이 때, 메인 브러쉬(21)는 탄성력을 가지는 다양한 재질로 형성될 수 있다. 그리고 롤러(22)는 강체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도면에 나타나 있지는 않으나, 흡입구(23)의 내부에는 흡입력을 발생시키는 송풍 장치가 마련되어, 흡입구(23)에 유입된 먼지를 집진부(7)로 이동시킬 수 있다.
사이드 브러쉬 어셈블리(10)는 모듈화되어 본체(2)의 하부에 착탈 가능하도록 마련될 수 있다. 따라서, 사이드 브러쉬 어셈블리(10)에 장애가 발생하여 수리를 요하는 경우, 본체(2) 전체를 분해하지 않고 사이드 브러쉬 어셈블리(10)만을 본체(2)로부터 분리하여 사이드 브러쉬 어셈블리(10)를 수리할 수 있다. 사이드 브러쉬 어셈블리(10)는 후크 결합, 스크류 결합, 끼워맞춤 등의 다양한 방식에 의해 본체(2)의 하부에 장착될 수 있다. 도 2에는 두 개의 사이드 브러쉬 어셈블리(10)가 캐스터(2)의 좌·우 가장자리에 장착된 것을 예시하고 있으나, 사이드 브러쉬 어셈블리(10)는 일정 간격을 두고 본체(2)의 저면에 두 개 이상 장착될 수 있다. 즉, 장착되는 사이드 브러쉬 어셈블리(10)의 개수에는 제한이 없다.
사이드 브러쉬 어셈블리(10)는 회전축(11) 및 사이드 브러쉬(12)를 포함한다. 회전축(11)이 회전함에 따라, 사이드 브러쉬(12)는 회전축(11)을 중심으로 회전축(11)과 함께 회전할 수 있다. 사이드 브러쉬(12)가 회전하면서, 로봇 청소기(1)가 주행하는 바닥면의 먼지를 흡입구(23) 측으로 쓸어줄 수 있다.
사이드 브러쉬 어셈블리(10)는 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 사이드 암(13)을 더 포함하여, 돌출형 사이드 브러쉬 어셈블리(10)를 형성할 수도 있다. 다시 말하면, 사이드 암(131)은 본체(2)에 일정 영역 회전 가능하도록 장착되고, 회전축(11) 및 사이드 브러쉬(12)는 사이드 암(13)에 부착되어 사이드 암(13)의 회전에 따라 본체(2)로부터 돌출 및 복귀가 가능하도록 마련될 수 있다.
집진부(7)는 본체(2)의 후방에 장착될 수 있으며, 메인 브러쉬 유닛(20) 및 사이드 브러쉬 어셈블리(10)를 통해 흡입구(23)로 유도된 먼지 등의 이물질을 집진하여 필터링할 수 있다.
본체(2)에는 각종 센서가 장착될 수 있다. 각종 센서는 비전 센서(4), 장애물 감지 센서(90), 바닥 감지 센서(50) 및 가속도 센서(도 4의 70 참조) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비전 센서(4)는 로봇 청소기(1)의 위치를 인식하고, 로봇 청소기(1)의 주행을 위한 맵(map)을 형성하기 위한 센서를 의미한다. 비전 센서(4)는 카메라 등과 같이 영상데이터를 획득할 수 있는 장치로 구현되어, 본체(2)의 상부에 마련될 수 있다. 다시 말하면, 비전 센서(4)는 로봇 청소기(1) 상부의 영상데이터로부터 특징점을 추출하고, 특징점을 이용하여 로봇 청소기(1)의 위치를 인식하며, 청소 영역에 대한 맵을 생성할 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 맵상에서 로봇 청소기(1)의 현재 위치를 파악할 수 있도록 한다.
장애물 감지 센서(90)는 로봇 청소기(1)의 주행 경로 상에 존재하는 장애물예를 들어, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하기 위한 센서로서, 거리 인식이 가능한 초음파 센서의 형태로 마련될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
장애물 감지 센서(90)는 본체(2)의 전방부 및 측면에 복수개로 마련되어 본체(2)의 둘레를 형성할 수 있으며, 복수의 장애물 감지 센서(90)의 전면에는 센서창이 마련되어 장애물 감지 센서(90)를 외부로부터 보호 및 차단시킬 수 있다.
바닥 감지 센서(50)는 바닥면으로부터 로봇 청소기(1)의 떨어진 거리를 감지하고, 낭떠러지나 문턱의 존재 등과 같이 바닥면의 상태를 감지하기 위한 센서를 의미한다. 바닥 감지 센서(50)는 본체(2)의 저면에 적어도 하나로 구비될 수 있다. 예를 들어, 바닥 감지 센서(50)는, 도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본체(2)의 저면 전방에 구비되는 단일의 제1 바닥 감지 센서(51) 및 본체(2)의 구동 바퀴 어셈블리(30) 전방에 각각 구비되는 두 개의 제2 바닥 감지 센서(53,55)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 바닥 감지 센서(51)는 전방부에서 바닥면과 본체(2)의 저면간의 거리를 감지하고, 제2 바닥 감지 센서(53,55)는 측면에서 바닥면과 본체(2)의 저면간의 거리를 감지할 수 있게 된다.
기울기 감지 센서(70)는 로봇 청소기(1)의 기움임 정도를 감지하기 위한 센서로서, 본체(2)의 외부 또는 내부에 장착될 수 있다. 본체(2)에 장착 가능한 장애물 감지 센서(90), 바닥 감지 센서(50) 및 기울기 감지 센서(70)에 대한 더욱 구체적 설명은 후술하기로 한다.
본체(2)의 상부에는 디스플레이부(6)가 구비될 수 있다. 디스플레이부(6)에는 로봇 청소기(1)의 각종 상태가 표시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 상태 또는 집진부(7)에 먼지가 가득 찼는지 여부, 로봇 청소기(1)의 청소 모드, 휴면 모드 등이 표시될 수 있다.
이상으로 로봇 청소기(1)의 대략적인 외관 및 구성에 대해 간략하게 설명하였으며, 이하에서는 문턱을 감지하고, 감지된 문턱을 승월하는 로봇 청소기(1)의 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다. 이와 같은 로봇 청소기(1)는 문턱뿐만 아니라, 문턱과 유사한 높이와 너비를 가지고 바닥면으로부터 돌출된 돌출부에 모두 적용될 수 있다.
도 4는 로봇 청소기의 일 실시예에 따른 제어 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 로봇 청소기(1)는 바닥면의 상태를 감지하기 위한 감지부(100), 바닥면에 문턱이 존재하는지를 판단하기 위한 제어부(200), 로봇 청소기(1)를 주행시키기 위한 구동부(300) 및 데이터나 알고리즘 저장을 위한 저장부(400)를 포함할 수 있다.
감지부(100)는 로봇 청소기(1)의 주행 경로 상에 존재하는 장애물을 감지하고 주행 경로 상의 바닥면의 상태를 감지하며, 이를 위해 장애물 감지 센서(90), 바닥 감지 센서(50) 및 기울기 감지 센서(70)을 포함할 수 있다.
장애물 감지 센서(90)는 본체(2)의 외주면에 더 정확하게 말하면, 본체(2)의 전방부 및 측면에 일정 간격을 두고 복수개 설치되어, 로봇 청소기(1)의 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하고, 감지된 검출 정보를 제어부(200)에 전달한다.
장애물 감지 센서(90)는 장애물과의 접촉 여부에 따라 접촉식 센서로 마련될 수도 있고, 비접촉식 센서로 마련될 수도 있으며, 접촉식 센서와 비접촉식 센서가 혼용되어 마련되는 것도 가능하다. 접촉식 센서는 실제로 본체(2)가 장애물과 충돌함으로써 장애물을 감지하는 센서를 의미하며, 비접촉식 센서는 본체(2)가 장애물과 충돌하지 않고 또는 장애물과의 충돌 전에 장애물을 미리 감지하는 센서를 의미한다.
비접촉식 센서는 초음파 센서, 광 센서 또는 RF 센서 등을 포함할 수 있다. 장애물 감지 센서(90)가 초음파 센서로 구현되는 경우, 주행하는 경로에 초음파를 발신하고, 반사하는 초음파를 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 장애물 감지 센서(90)가 광 센서로 구현되는 경우, 적외선 영역 또는 가시광선 영역의 광을 출사하고, 반사되는 광을 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 장애물 감지 센서(90)가 RF 센서로 구현되는 경우, 도플러 효과를 이용하여 특정주파수의 전파, 예를 들어 극초단파(microwave)를 송신하고, 반사파의 주파수 변화를 검출하여 장애물을 감지할 수 있다.
바닥 감지 센서(50)는 본체(2)의 저면에 다양한 형태의 광 센서로 마련되어, 바닥면으로부터 로봇 청소기(1)가 떨어진 거리 또는 바닥면과 본체(2)의 저면간의 거리를 감지할 수 있다. 예를 들어, 바닥 감지 센서(50)는 적외선 영역을 사용하는 적외선 센서로 구현되어, 지면을 향해 적외선을 출사하고, 반사되는 적외선으로부터 바닥면과의 거리를 감지할 수 있다. 바닥 감지 센서(50)가 복수개로 마련되는 경우, 복수의 바닥 감지 센서(50)는 모두 동일한 종류의 센서 예를 들어, 모두 적외선 센서로 구성될 수도 있고, 서로 다른 종류의 센서로 구성될 수도 있다.
바닥 감지 센서(50)는 감지된 거리에 대응하는 센서 값을 제어부(200)에 출력하며, 이 때, 출력되는 센서 값의 범위는 바닥면의 밝기 계열 또는 반사율에 따라 달라질 수 있다. 특히, 밝은 계열의 바닥면에 대한 센서 값의 범위는 어두운 계열의 바닥면에 대한 센서 값의 범위를 포함하며, 더 넓은 범위를 갖게 된다. 감지된 거리에 대응하는 바닥 감지 센서(50)의 센서 값은 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5a 내지 도 5c는 로봇 청소기의 주행 경로 상에 문턱이 존재하는 상태를 예시한 도면이다. 이 때, 로봇 청소기는 도 1 내지 도 3b를 통해 상술한 로봇 청소기(1)의 측면이 도시된 것으로 한다.
따라서, 로봇 청소기(1)의 바닥 감지 센서(50)는 전방부에서 바닥면과의 거리를 감지하는 단일의 제1 바닥 감지 센서(51)와 측면에서 바닥면과의 거리를 감지하는 두 개의 제2 바닥 감지 센서(53,55)로 구성될 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 문턱(H)이 로봇 청소기(1)의 전방에 위치하는 경우, 제1 바닥 감지 센서(51)가 감지하는 바닥면의 거리는 X1으로 일정하고 제2 바닥 감지 센서(52)가 감지하는 바닥면의 거리는 Y1으로 일정하다. 또한, X1=Y1의 관계를 형성하고, 이에 따라 제1 바닥 감지 센서(51)가 제어부(200)에 출력하는 센서 값과 제2 바닥 감지 센서(53,55)가 제어부(200)에 출력하는 센서 값은 동일하게 된다.
도 5b는 로봇 청소기(1)가 주행을 지속하여, 캐스터(31)의 전단부가 문턱(H)에 걸쳐진 상태를 나타내고 있다. 제1바닥 감지 센서(51)는 문턱(H)의 상부에 위치하고 있기 때문에, 바닥면과의 거리 X2는 본체(2)의 저면으로부터 문턱(H)의 상면까지의 거리를 의미하게 되며, 도 5a의 X1보다 상대적으로 작아진다. 또한, 로봇 청소기(1)가 기울어지면서, 제2 바닥 감지 센서(53,55)가 감지하는 바닥면의 거리 Y2는 도 5a의 Y1보다 상대적으로 커진다.
즉, X2<X1 및 Y1<Y2의 관계를 형성하게 되며, 제1 바닥 감지 센서(51)가 출력하는 센서 값은 도 5a에서보다 작아지고, 제2 바닥 감지 센서(53,55)가 출력하는 센서 값은 도 5a에서보다 커진다. 결국, X2<Y2 관계를 형성하여, 제2 바닥 감지 센서(53,55)가 제1 바닥 감지 센서(51) 보다 큰 센서 값을 출력하는 것이다.
도 5c는 로봇 청소기(1)의 캐스터(31)가 문턱(H)에 걸쳐진 상태를 나타내고 있다. 도 5b에서와 마찬가지로, 제1바닥 감지 센서(51)가 문턱(H)의 상부에 위치하므로, 바닥면과의 거리 X3는 본체(2)의 저면으로부터 문턱(H)의 상면까지의 거리를 의미하게 된다. 따라서 X3<Y3관계를 형성하고, 제2 바닥 감지 센서(53,55)가 제1 바닥 감지 센서(51)보다 큰 센서 값을 출력하게 된다.
다만, 캐스터(31)가 걸쳐지면서 로봇 청소기(1)의 기울어짐 정도는 도 5b에 비해 증가하게 되어, 제1 바닥 감지 센서(51)가 감지하는 바닥면과의 거리 X3 및 제2 바닥 감지 센서가 감지하는 바닥면과의 거리 Y3는 도 5b의 X2 및 Y2에 대해 각각 큰 값을 갖는다. 즉, X2<X3 및 Y2<Y3관계를 형성하여, 제1 바닥 감지 센서(51)가 출력하는 센서 값은 도 5a에서보다 작아지고, 제2 바닥 감지 센서(53,55)가 출력하는 센서 값은 도 5a에서보다 커진다.
상술한 바와 같이 로봇 청소기(1)의 주행 중 바닥면의 높이에 따라 혹은 문턱의 존재 여부에 따라, 각각의 바닥 감지 센서(50)가 출력하는 센서 값에 차이가 발생하며, 복수의 바닥 감지 센서(50)간에도 센서 값의 차이가 발생하게 된다.
바닥 감지 센서(50)는 로봇 청소기(1)가 주행하는 동안 일정 간격으로 바닥면과의 거리를 감지하고, 센서 값을 출력한다. 도 6은 바닥 감지 센서가 일정 간격으로 센서 값을 출력하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
바닥 감지 센서(50)는 청소 시작 시점을 기준으로 일정 시간 간격 T를 두고 바닥면과의 거리를 감지하며, 이와 같은 감지는 청소 완료 시점까지 계속된다. 예를 들어, 바닥 감지 센서(50)는 청소 시작 시점 T0에 1번째로 바닥면과의 거리를 감지하고, 시점 T0로부터 시간 T가 지난 시점 T1에 2번째로 바닥면과의 거리를 감지하며, 시점 T1으로부터 시간 T가 지난 시점 T2에 3번째로 바닥면과의 거리를 감지할 수 있는 것이다.
바닥 감지 센서(50)는 감지된 거리에 대응하여 센서 값을 출력하는데, 이 때 1번째 센서 값을 S1, 2번째 센서 값을 S2, 3번째 센서 값을 S3으로 각각 정의할 수 있으며, 이와 같은 방법으로 n번째 센서 값을 Sn(단, n≥1의 자연수)이라 정의할 수 있다.
한편, 일정 시간 T에 의해, 로봇 청소기(1)의 청소 시간은 청소 시작 시점으로부터 청소 완료 시점까지 복수의 구간으로 구획될 수 있고, 복수의 구간은 새로운 시간영역으로 분류될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 구간 중 m번째 구간부터 소정의 구간들을 포함하도록 제m 시간영역(단, m≥1의 자연수)이 정의될 수 있는 것이다. 예를 들어, 1번째부터 20번째 구간까지는 제1 시간영역으로, 2번째부터 21번째 구간까지는 제2 시간영역으로, 3번째부터 22번째 구간까지를 제3 시간영역으로 각각 정의될 수 있다.
복수의 구간 각각에서 출력되는 센서 값 Sn 또는 새롭게 분류된 시간 영역에서 출력되는 센서 값들, 그 중의 최대값 및 최소값은 저장부(400)에 저장될 수 있으며, 제어부(200)는 이와 같은 값들을 이용하여 문턱의 존재 여부를 판단할 수 있다. 이에 대한 더욱 구체적 설명은 후술하도록 한다.
기울기 감지 센서(70)는 로봇 청소기(1)의 기울어진 각도 즉, 본체(2)와 수평면이 이루는 기울기를 측정하며, 이를 위해 기울기 스위치, 가속도 센서, 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기울기 스위치는 본체(2)의 기울어진 각도가 일정 각도 이상이 된 경우에는 온(on)되고, 일정 각도에 다다르지 못한 경우에는 오프(off)되는 스위치를 의미하며, 가속도 센서는 본체(2)의 이동 속도의 변화 및 본체(2)에 작용하는 중력 가속도를 검출하는 센서를 의미하며, 자이로 센서는 본체(2)의 움직임에 따른 회전 방향 및 회전각을 검출하는 센서를 의미한다. 기울기 스위치, 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 기울기를 측정하는 방법은 당업계에 알려진 바에 따르므로, 그에 대한 구체적 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 5a 내지 도 5c를 다시 참조하면, 기울기 감지 센서(70)가 본체(2) 내부에 장착된 것을 예시하고 있으나, 본체(2)의 상면 또는 저면과 같은 외부에 장착되는 것도 가능하다. 한편, 도 5a의 상태에서 도 5c의 상태로 진행할수록 수평면에 대한 본체(2)의 기울임 정도가 커지므로, 기울기 감지 센서(70)의 측정 값 또한 도 5c의 상태에서 가장 커지게 된다. 기울기 감지 센서(70)의 측정 값은 제어부(200)에 전달되어, 문턱의 존재 여부를 판단하는데 이용될 수 있다.
제어부(200)는 로봇 청소기(1)의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지 여부 및 바닥면에 낭떠러지나 문턱이 존재하는지 여부 등을 판단한다.
먼저, 제어부(200)는 장애물 감지 센서(90)로부터 출력된 값에 기초하여 장애물의 존부 및 장애물의 위치 등을 판단한다.
일 예로, 장애물 감지 센서(90)가 초음파 센서로 구현되는 경우, 제어부(200)는 반사 초음파의 수신 여부나 수신 강도에 기초하여 장애물의 존부를 판단할 수 있으며, 발신 초음파에 대한 반사 초음파의 상대적인 수신 강도나 반사 초음파의 수신 시간에 기초하여 본체(2)와 장애물과의 거리를 감지할 수 있다.
다른 예로, 장애물 감지 센서(90)가 광 센서로 구현되는 경우, 제어부(200)는 반사되는 광의 수신 여부나 수신 강도에 기초하여 장애물의 존부를 판단할 수 있으며, 출사 광에 대한 반사 광의 상대적인 수신 강도나 반사 광의 수신 시간에 기초하여 본체(2)와 장애물과의 거리를 감지할 수 있다.
또 다른 예로, 장애물 감지 센서(70)가 RF 센서로 구형되는 경우, 제어부(200)는 검출된 주파수 변화에 기초하여 장애물의 존부, 장애물의 움직임 여부, 장애물의 움직임 방향 및 속도를 판단할 수 있다.
제어부(200)는 바닥 감지 센서(50)의 센서 값에 기초하여 낭떠러지가 존재하는지 여부를 판단하고, 바닥 감지 센서(50)의 센서 값 및 기울기 감지 센서(70)의 측정 값에 기초하여 문턱이 존재하지 여부를 판단한다. 이 때, 바닥 감지 센서(50)의 센서 값에 기초하여 낭떠러지가 존재하는지 여부를 판단하는 방법은 공지된 기술에 따르는 바, 이에 대한 구체적 설명은 이하 생략하기로 한다.
제어부(200)는 바닥 감지 센서(50)의 센서 값에 기초하여, 문턱의 존재 여부를 일차적으로 판단한다.
먼저, 제어부(200)는 새롭게 정의된 각각의 시간영역에 대해, 바닥 감지 센서(50)가 출력하는 센서 값들을 비교하여 최대값 및 최소값을 추출할 수 있다. 바닥 감지 센서(50)가 복수개인 경우에는, 미리 설정된 단일의 센서 예를 들면, 전단부의 제1 바닥 감지 센서(51)의 센서 값들 중 최대값 및 최소값을 추출하는 것으로 한다. 그 예를 위해 도 6을 다시 참조하면, 바닥 감지 센서(50)는 제1시간영역에서 S1 내지 S20의 센서 값을 출력하므로, 제어부(200)는 S1 내지 S20의 크기를 비교하여 그 중 최대값 및 최소값을 추출한다. 바닥 감지 센서(50)는 제2시간영역에서 S2 내지 S21의 센서 값을 출력하므로, 제어부(200)는 S2 내지 S21의 크기를 비교하여 그 중 최대값 및 최소값을 추출한다. 이와 같은 방법으로, 제어부(200)는 제m 시간 영역(단, m≥1의 자연수)에 대한 최대값 및 최소값을 추출한다.
이와 함께, 제어부(200)는 추출된 최대값과 최소값의 차가 추락 판단을 위한 기준값을 초과하는지 판단하고, 기준값을 초과하는 경우 낭떠러지가 존재한다고 인식한다. 이 때, 추락 판단을 위한 기준값을 추락 판단값이라 정의할 수 있으며, 저장부(400)에 미리 저장되어 있는 것으로 한다.
추출된 최대값과 최소값의 차가 추락 판단값 이하일 때, 제어부(200)는 추출된 최대값과 최소값의 차가 문턱 판단을 위한 기준값을 초과하는지 판단하고, 기준값을 초과하는 경우 문턱이 존재한다고 일차적으로 인식한다. 이 때, 문턱 판단을 위한 기준값을 제1문턱 판단값이라 정의할 수 있다. 제1문턱 판단값은 추락 판단값보다 작은 값으로 기설정되어 저장부(400)에 저장된다.
즉, 제어부(200)는 각각의 시간영역에 대해 최대값과 최소값의 차를 추락 판단값 및 제1문턱 판단값과 순차적으로 판단하고, 추락 판단값 이하이며 제1문턱 판단값을 초과하는 시간영역에 대해 문턱이 존재한다고 일차적으로 판단한다.
한편, 추락 판단값 및 제1문턱 판단값은 바닥면의 밝기 계열 또는 반사율에 따라, 복수의 값을 포함할 수 있다. 전술한 바 있듯이, 밝은 계열의 바닥면에 대한 센서 값의 범위는 어두운 계열의 바닥면에 대한 센서 값의 범위를 포함하며, 더 넓은 범위를 갖게 된다. 따라서, 밝은 계열의 바닥면에 대한 추락 판단값은 E11으로, 어두운 계열의 추락 판단값은 E12로 각각 정의할 때, 추락 판단값은 E11은 추락 판단값은 E12보다 상대적으로 큰 값으로 설정될 수 있다. 마찬가지로, 밝은 계열의 바닥면에 대한 제1문턱 판단값은 D11으로, 어두운 계열의 바닥면에 대한 제1문턱 판단값은 D12로 각각 정의할 때, 제1문턱 판단값 D11은 제1문턱 판단값 D12보다 상대적으로 큰 값으로 설정될 수 있다. 물론, 같은 계열의 바닥면에 대해서는 추락 판단값이 제1문턱 판단값보다 크게 설정된다.
이와 같이 바닥면의 밝기 계열에 따라 추락 판단값 및 제1문턱 판단값이 다르게 설정된 경우, 제어부(200)는 먼저 바닥면의 밝기 계열을 판단하고, 판단된 밝기 계열에 대해 설정된 추락 판단값과 제1문턱 판단값을 이용하여 각각의 시간영역에 대한 최대값과 최소값의 차를 순차적으로 판단한다.
구체적으로, 밝기 계열을 판단하기 위한 기준값 즉, 밝기 판단값이 미리 설정되어 저장부(400)에 저장되어 있다고 할 때, 제어부(200)는 추출된 최대값이 밝기 판단값을 초과하는지 판단하여, 밝기 판단값을 초과하는 경우에는 밝은 계열 바닥면으로 인식하고, 밝기 판단값 이하가 되는 경우에는 어두운 계열 바닥면으로 인식한다. 밝은 계열 바닥면으로 인식한 경우, 제어부(200)는 추출된 최대값과 최소값의 차가 추락 판단값 E11을 초과하는지 여부와 제1문턱 판단값 D11을 초과하는지 여부를 순차적으로 판단한다. 어두운 계열 바닥면으로 인식한 경우, 제어부(200)는 추출된 최대값과 최소값의 차가 추락 판단값 E12를 초과하는지 여부와 제1문턱 판단값 D12를 초과하는지 여부를 순차적으로 판단한다.
제어부(200)는 기울기 감지 센서(70)의 측정 값에 기초하여, 문턱이 존재하는지를 최종적으로 판단한다. 다시 말하면, 문턱을 일차적으로 인식한 경우, 제어부(200)는 기울기 감지 센서(70)의 측정 값이 소정의 기준값을 초과하는지 판단하고, 소정의 기준값을 초과하는 경우 문턱이 존재함을 최종적으로 인식한다. 이 때, 기준값을 제2문턱 판단값이라 정의할 수 있으며, 제2문턱 판단값은 미리 장부(400)에 저장되어 있는 것으로 한다.
예를 들어, 제2시간영역에서 문턱이 존재함을 일차적으로 인식한다고 할 때, 제어부(200)는 제2기울기 감지 센서(70)의 측정 값을 전달받아 제2 문턱 판단값을 초과하는지 판단한다. 제2 문턱 판단값을 초과하는 경우, 제어부(200)는 문턱이 존재함을 최종적으로 인식하는 반면, 제2 문턱 판단값 이하가 되는 경우, 제어부(200)는 문턱이 존재하지 않음을 인식하고 그 다음 시간영역 즉, 제3시간영역에 대 일차적 판단부터 다시 수행하게 된다.
최종적 판단 시, 제어부(200)는 기울기 감지 센서(70)로부터 출력되는 복수의 측정 값을 이용할 수도 있다. 즉, 소정의 시간에서 연속적으로 출력되는 기울기 감지 센서(70)의 측청 값이 모두 제2문턱 판단값을 초과하는 경우, 제어부(200)는 최종적으로 문턱이 존재함을 인식할 수 있는 것이다.
제어부(200)는 장애물의 존부, 위치 및 종류뿐만 아니라 낭떠러지의 존부 및 문턱의 존부에 따라 로봇 청소기(1)의 주행 동작을 결정한다. 일 예로, 로봇 청소기(1)의 주행 경로에 낭떠러지가 존재하는 경우, 제어부(200)는 낭떠러지를 회피하도록 로봇 청소기(1)의 주행 동작을 결정할 수 있다. 다른 예로, 로봇 청소기(1)의 주행 경로에 장애물이 존재하는 경우, 제어부(200)는 장애물을 회피하도록 로봇 청소기(1)의 주행 동작을 결정할 수 있다. 특히, 장애물이 문턱(200)의 좌측이나 우측에 존재하는 경우, 제어부(200)는 장애물의 위치에 따라 로봇 청소기(1)의 주행 패턴을 다르게 결정할 수 있다. 낭떠러지나 장애물의 존재 시 회피하는 방법은 기존에 공지된 방법에 따르는 것으로 하며, 장애물이 문턱(200)의 좌측에 존재하는지 우측에 존재하는지에 따라 주행 패턴을 결정하는 방법은 구동부(300)의 설명과 함께 상술하기로 한다.
구동부(300)는 제어부(200)의 판단에 기초하여, 구동바퀴(33,35)의 구동을 제어하기 위한 구동바퀴 구동장치(330), 메인 브러쉬(21)의 구동을 제어하기 위한 메인 브러쉬 구동장치(310) 및 사이드 브러쉬(12)의 구동을 제어하기 위한 사이드 브러쉬 구동장치(320)을 포함할 수 있다.
구동바퀴 구동장치(330)는 구동바퀴 어셈블리(30)에 포함되어 함께 모듈화를 구성할 수 있다. 구동바퀴 구동장치(330)는 제어부(200)의 제어를 받아 본체(2)의 하부에 장착된 구동바퀴(33,35)를 제어하여 로봇 청소기(1)가 이동할 수 있도록 한다. 특히, 제어부(200)가 문턱임을 최종적으로 인식한 경우, 구동바퀴 구동장치(330)는 구동바퀴(33,35)를 제어하여 로봇 청소기(1)가 문턱을 승월하도록 한다. 구동바퀴 구동장치(300)의 제어에 따른 문턱의 승월은 도 7a 내지 도 8b를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7a 내지 도 7e는 로봇 청소기가 문턱을 승월하는 과정의 일 예를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 7a는 도 5a에 도시된 로봇 청소기(1)의 평면을 나타내는 도면이고, 도 7b는 도 5b 또는 도 5c에 도시된 로봇 청소기(1)의 평면을 나타내는 도면이다. 이 때, 문턱(H)는 로봇 청소기(1)의 주행 방향에 위치하며, 벽면과 같은 장애물(W)은 문턱(H)의 우측에 위치하는 것으로 한다. 장애물(H)이 로봇 청소기(1)의 우측에 위치한다는 의미는, 장애물(H)이 로봇 청소기(1)의 우측에만 존재한다는 의미와 우측의 장애물(H)이 좌측의 장애물보다 로봇 청소기(1)로부터 가깝게 존재한다는 의미를 포함한다. 장애물(H)이 로봇 청소기(1)의 좌측에 위치한다는 의미는, 상술한 바를 역으로 고려할 수 있다.
구동바퀴 구동부(330)가 구동바퀴(33,35)를 제어하여, 도 7a에 도시된 바와 같이 청소 영역에 대해 기설정된 주행 방향 및 주행 패턴에 따라 로봇 청소기(1)가 이동하도록 한다.
로봇 청소기(1)가 이동하는 동안, 제어부(200)는 바닥 감지 센서(50)의 센서 값 및 기울기 감지 센서(70)의 측정 값에 기초하여 문턱이 존재하는지 연속적으로 판단한다. 도 7b에 도시된 바와 같이 본체(2)의 전단부가 문턱(H)에 걸쳐지면, 바닥면의 높이 차에 의해 바닥 감지 센서(50)의 센서 값이 달라지고, 이에 따라 제어부(200)는 문턱이 존재함을 일차적으로 판단한다. 바닥 감지 센서(50)의 센서 값에 기초한 제어부(200)의 일차적 판단에 대해서는 전술한 바 있으므로, 이에 대한 구체적 설명은 이하 생략하기로 한다.
이 때, 구동바퀴 구동부(330)는 기존의 주행 방향 및 주행 패턴을 유지하도록 구동바퀴(33,35)를 제어한다. 본체(2)의 전단부가 문턱(H)에 걸쳐져 있으므로 본체(2)에 기울기가 발생하고, 제어부(200)는 기울기 감지 센서(70)의 측정 값으로부터 문턱이 존재함을 최종적으로 판단한다. 기울기 감지 센서(70)의 측정 값에 기초한 제어부(200)의 최종적 판단에 대해서는 전술한 바 있으므로, 그 구체적 설명을 이하 생략하기로 한다.
문턱이 존재하는 것으로 최종적으로 판단되면, 구동바퀴 구동부(330)는 로봇 청소기(1)가 문턱 승월 시의 주행 패턴에 따라 이동하도록 구동바퀴(33,35)를 제어한다. 문턱 승월 시의 기본 주행 패턴은, 좌/우 지그재그 패턴 또는 우/좌 지그재그 패턴으로 기설정되어 있을 수 있다. 이 때, 좌/우 지그재그 패턴은 본체(2)가 좌측으로 이동하다 우측으로 이동하는 지그재그 패턴을 의미하며, 우/좌 지그재그 패턴은 본체(2)가 우측으로 이동하다 좌측으로 이동하는 지그재그 패턴을 의미한다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 문턱 승월 시의 기본 주행 패턴이 좌/우 지그재그 패턴으로 기설정된 것으로 한다.
제어부(200)는 장애물 감지 센서(200)로부터 출력되는 값에 기초하여, 벽과 같은 장애물(W)의 위치를 판단한다. 즉, 장애물(W)이 본체(2)의 좌측에 존재하는지 또는 우측에 존재하는지를 판단한다. 제어부(200)가 우측에 장애물(W)이 있음을 인식하는 경우, 구동바퀴 구동장치(330)는 문턱 승월을 위한 기본 주행 패턴에 따라 이동하도록 구동바퀴(33,35)를 제어한다. 즉, 좌/우 지그재그 패턴에 따라 이동하도록 제어한다. 반면, 제어부(200)가 좌측에 장애물(W)이 있음을 인식하는 경우에는, 구동바퀴 구동장치(330)는 기설정된 패턴을 변경하여 우/좌 지그재그 패턴에 따라 이동하도록 구동바퀴(33,35)를 제어한다.
도 7c의 경우에는 비문턱(W)이 우측에 존재하므로, 구동바퀴 구동장치(330)는 먼저 좌측으로의 이동을 제어한다. 구체적으로, 구동바퀴 구동장치(330)는 구동바퀴(33,35)를 제어하여 본체(2)가 장애물(W)의 반대 방향으로 θ1°만큼 회전하도록 하고, 회전한 방향으로 이동하도록 한다. 그런 다음, 도 7d에 도시된 바와 같이, 구동바퀴 구동장치(330)는 우측으로의 이동을 제어한다. 즉, 구동바퀴 구동장치(330)는 구동바퀴(33,35)를 제어하여 본체(2)가 비문턱(W)의 방향으로 θ2°만큼 회전하도록 하고, 회전한 방향으로 이동하도록 한다.이와 같은, 좌/우 지그재그 패턴은 문턱(H)의 너비에 따라 반복될 수도 있다.
좌/우 지그재그 패턴에 따라 이동된 후, 구동바퀴 구동장치(330)는 도 7e에 도시된 바와 같이 비문턱(W)의 반대 방향으로 θ3°만큼 회전하도록 하고, 회전한 방향으로 이동하여 기존의 주행 방향 및 주행 패턴을 유지하도록, 구동바퀴(33,35)를 제어한다.
도 7a 내지 도 7e에 도시된 A1 내지 A5은 본체(2)의 중심점의 이동을 나타내는 것이다. 상술한 회전 각도 θ1°, θ2°, θ3°및 회전한 방향으로의 이동 거리 즉, 본체(2)가 A3에서 A4까지 이동한 거리와 A4에서 A5까지 이동한 거리는 미리 설정되어 저장부(200)에 저장된 것으로 한다.
도 8a 및 도 8b는 장애물의 위치에 따른 로봇 청소기의 승월 패턴을 설명하기 위한 도면이다. 도 8a은 장애물(W)이 문턱(H)의 우측에 위치하는 경우로서, 도 7a 내지 도 7e를 통해 상술한 바와 같이, 구동바퀴 구동장치(330)의 제어에 의해 로봇 청소기(1)는 좌/우 지그재그 패턴으로 문턱(H)을 승월을 완료한다. 도 8b는 장애물(W)이 문턱(H)의 좌측에 위치하는 경우로서, 구동바퀴 구동장치(330)의 제어에 의해 로봇 청소기(1)는 우/좌 지그재그 패턴으로 문턱(H)으로 승월을 완료한다.
도 8b에 도시된 B1 내지 B5은 우/좌 지그재그 패턴으로 승월하는 동안 본체(2)의 중심점의 이동을 나타내는 것이다. 회전 각도 및 회전한 방향으로의 이동 거리 즉, 본체(2)가 B3에서 B4까지 이동한 거리와 B4에서 B5까지 이동한 거리는 미리 설정되어 저장부(200)에 저장된 것으로 한다.
상술한 바와 같이, 장애물(W)의 위치에 따라 로봇 청소기(1)의 좌/우 또는 우/좌로 주행 패턴이 달라지면서, 본체(2)가 비문턱(W)에 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지그재그 패턴으로 승월함에 따라, 로봇 청소기(1)가 문턱(H)에 걸리는 현상을 방지할 수 있고, 문턱에 의해 청소 영역이 분리되더라도 기존 주행 방향 및 주행 패턴을 유지할 수 있게 된다.
사이드 브러쉬 구동장치(320)는 사이드 브러쉬 어셈블리(10)에 포함되어 함께 모듈화를 구성할 수 있다. 사이드 브러쉬 구동장치(320)는 제어부(200)의 제어를 받아 회전축(11) 또는 사이드 암(13)의 구동을 제어하고, 사이드 브러쉬(12)의 회전에 의해 로봇 청소기(1)가 청소를 수행할 수 있도록 한다. 특히, 로봇 청소기(1)가 좌/우 지그재그 패턴 또는 우/좌 지그재그 패턴에 따라 문턱(W)을 승월하는 동안에도, 사이드 브러쉬 구동장치(320)는 구동 신호를 생성할 수 있다.
메인 브러쉬 구동장치(310)는 메인 브러쉬(21) 및 롤러(22)와 함께 메인 브러쉬 유닛(20)에 포함될 수 있다. 메인 브러쉬 구동장치(310)는 제어부(200)의 제어를 받아 롤러(22)를 제어하고, 메인 브러쉬(21)의 회전에 의해 로봇 청소기(1)가 청소를 수행할 수 있도록 한다. 특히, 로봇 청소기(1)가 좌/우 지그재그 패턴 또는 우/좌 지그재그 패턴에 따라 문턱(W)을 승월하는 동안에도, 메인 브러쉬 구동장치(310)는 구동 신호를 생성할 수 있다.
저장부(400)는 로봇 청소기(1)의 조작을 위한 데이터나 알고리즘을 저장할 수 있다.
데이터 저장의 일 예로, 저장부(400)는 복수의 구간 각각에서 출력되는 센서 값 Sn 또는 새롭게 분류된 시간 영역에서 출력되는 센서 값들, 그 중의 최대값 및 최소값 등을 저장할 수 있다. 데이터 저장의 다른 예로, 저장부(400)는 판단 기준값 구체적으로, 추락 판단값, 제1 문턱 판단값, 제2 문턱 판단값 및 밝기 판단값 등을 저장할 수 있다. 데이터 저장의 또 다른 예로, 저장부(400)는 청소 영역에 대해 기설정된 주행 패턴, 문턱 승월을 위한 기본 주행 패턴, 문턱 승월 시 장애물의 위치에 따른 회전 각도 및 회전한 방향으로의 이동 거리 등을 저장할 수도 있다.
알고리즘 저장의 예들로, 저장부(400)는 장애물 감지 센서(70)로부터 출력되는 값에 기초하여 장애물의 존재 여부 및 위치를 판단하기 위한 알고리즘, 바닥 감지 센서(50)의 센서 값으로부터 낭떠러지 존재 여부를 판단하기 위한 알고리즘, 바닥 감지 센서(50)의 센서 값 및 기울기 감지 센서(70)의 측정 값으로부터 문턱 여부를 판단하기 위한 알고리즘, 주행 패턴에 따라 구동바퀴(33,35)를 구동시키기 위한 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
이러한 저장부(400)는 롬(Read Only Memory: ROM), 피롬(Programmable Read Only Memory: PROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플레시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자, 또는 램(Random Access Memory: RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크와 같은 저장 장치로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.
이상으로 문턱 승월을 위한 로봇 청소기의 구성 및 각 구성의 역할을 실시예들을 바탕으로 설명하였으며, 이하에서는 주어진 흐름도를 참조하여 로봇 청소기의 제어 방법을 살펴보기로 한다.
도 9는 로봇 청소기의 제어 방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다. 구체적으로, 도 9는 문턱이 존재하는지 여부를 판단하는 로봇 청소기의 제어 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 로봇 청소기(1)는 먼저 바닥 감지 센서(50)의 센서 값 중 최대값 및 최소값을 추출한다(500). 바닥 감지 센서(50)는, 청소 시작 시점을 기준으로 일정 시간 간격 T를 두고 형성된 복수의 구간 각각에서, 바닥과의 거리를 감지한다. 복수의 구간은 새로운 시간영역 즉, m번째 구간부터 소정의 구간들을 포함하도록 제m 시간영역(단, m≥1의 자연수)으로 정의될 수 있으며, 로봇 청소기(1)는 각각의 시간영역에서 바닥 감지 센서(50)가 감지한 복수의 센서 값 중 최대값 및 최소값을 추출한다. 바닥 감지 센서(50)가 복수개인 경우에는, 미리 설정된 단일의 센서 예를 들면, 전단부의 제1 바닥 감지 센서(51)의 센서 값 중 최대값 및 최소값을 추출하는 것으로 한다.
그 다음, 로봇 청소기(1)는 추출된 최대값과 최소값의 차가 추락 판단값을 초과하는지 판단하여, 낭떠러지 존재 여부를 인식한다(510).
최대값과 최소값의 차가 추락 판단값을 초과하는 경우, 로봇 청소기(1)는 낭떠러지로 인식하여 회피 주행을 수행한다(515).
최대값과 최소값의 차가 추락 판단값 이하인 경우, 제1 문턱 판단값을 초과하는지 판단하여, 문턱의 존재 여부를 일차적으로 인식한다(520).
최대값과 최소값의 차가 제1문턱 판단값 이하인 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱이 아님을 인식한다(555).
최대값과 최소값의 차가 제1 문턱 판단값을 초과하는 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱임을 일차적으로 인식하며, 최종적 판단을 위해 기존 주행패턴을 유지한다(530).
로봇 청소기(1)는 기울기 감지 센서(70)의 측정 값이 제2 문턱 판단값을 초과하는지 판단하여, 문턱 여부를 최종적으로 인식한다(540). 530 단계에서, 로봇 청소기(1)는 바닥 감지 센서(50)의 최대값과 최소값의 차를 이용하여 문턱이라고 일차적으로 인식하였으나, 문턱이 아닌 경우에도 예를 들어, 문턱 높이와 유사한 깊이의 홈이 존재하는 경우에도 최대값과 최소값의 차는 제1 문턱 판단값을 초과할 수 있다. 따라서, 판단의 정확성을 위해 부가적인 판단이 필요하게 되며, 로봇 청소기(1)는 기울기 감지 센서(70)의 측정 값을 이용하는 것이다. 구체적으로, 기존 주행패턴의 유지에 따라 본체(2)가 문턱에 걸쳐지는 경우 본체(2)에 기울어짐이 발생하므로, 로봇 청소기(1)는 기울기 감지 센서(70)의 측정 값으로부터 문턱 여부를 최종적으로 인식한다.
기울기 감지 센서(70)의 측정 값이 제2 문턱 판단값 이하인 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱이 아님을 인식 및 확인한다(555).
기울기 감지 센서(70)의 측정 값이 제2 문턱 판단값을 초과하는 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱임을 최종적으로 인식 및 확인하게 된다(550).
이 때, 로봇 청소기(1)는 기울기 감지 센서(70)로부터 출력되는 복수의 측정 값을 이용할 수도 있다. 즉, 소정의 시간에서 연속적으로 출력되는 기울기 감지 센서(70)의 측청 값이 모두 제2문턱 판단값을 초과하는 경우, 제어부(200)는 최종적으로 문턱임을 인식할 수도 있는 것이다.
상술한 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 로봇 청소기의 청소 완료 시까지 계속 반복될 수 있다.
도 10은 로봇 청소기의 제어 방법의 다른 실시예에 따른 흐름도이다. 즉, 도 10은 문턱 존재하는지 여부를 판단하는 로봇 청소기의 제어 방법의 다른 실시예를 나타낸다. 이 때, 도 9와 중복되는 내용은 이하 생략하여 설명하기로 한다.
도 10를 참조하면, 로봇 청소기(1)는 먼저 바닥 감지 센서(50)의 센서 값 중 최대값 및 최소값을 추출하며(600), 이 단계는 도 9의 500에 대응되는 단계이다.
로봇 청소기(1)는 바닥 감지 센서(50)의 최대값이 밝기 판단값을 초과하는지 판단한다(610). 이 때, 밝기 판단값은, 바닥면의 밝기 계열을 구분하기 위한 기준값을 의미한다. 즉, 최대값이 밝기 판단값을 초과하는 경우에는 바닥면의 밝기 계열이 밝은 계열인 것으로 볼 수 있으며, 최대값이 밝기 판단값 이하인 경우에는 바닥면의 밝기 계열이 어두운 계열인 것으로 볼 수 있다.
바닥면의 밝기 계열을 판단한 후, 로봇 청소기(1)는 추출된 최대값과 최소값의 차가 추락 판단값을 초과하는지 판단하여, 낭떠러지 존재 여부를 인식한다. 구체적으로, 최대값이 밝기 판단값을 초과하는 경우(즉, 밝은 계열의 바닥면인 경우), 로봇 청소기(1)는 최대값과 최소값의 차가 밝은 계열의 바닥면에 대해 설정된 추락 판단값 E11을 초과하는지 판단한다(620). 그리고 최대값이 밝기 판단값 이하인 경우(즉, 어두운 계열의 바닥면인 경우), 로봇 청소기(1)는 최대값과 최소값의 차가 어두운 계열의 바닥면에 대해 설정된 추락 판단값 E12를 초과하는지 판단한다(625).
620 또는 625의 판단에서, 최대값과 최소값의 차가 각각의 추락 판단값을 초과하는 경우, 로봇 청소기(1)는 낭떠러지로 인식하여 회피 주행을 수행한다(627).
620 또는 625의 판단에서, 최대값과 최소값의 차가 각각의 추락 판단값 이하인 경우, 로봇 청소기(1)는 추출된 최대값과 최소값의 차가 제1문턱 판단값을 초과하는지 판단하여, 문턱의 존재 여부를 일차적으로 인식한다. 구체적으로, 최대값이 밝기 판단값을 초과하는 경우(즉, 밝은 계열의 바닥면인 경우), 로봇 청소기(1)는 최대값과 최소값의 차가 밝은 계열의 바닥면에 대해 설정된 제1문턱 판단값은 D11을 초과하는지 판단한다(630). 그리고 최대값이 밝기 판단값 이하인 경우(즉, 어두운 계열의 바닥면인 경우), 로봇 청소기(1)는 최대값과 최소값의 차가 어두운 계열의 바닥면에 대해 설정된 제1문턱 판단값은 D12을 초과하는지 판단한다(635).
630 또는 635의 판단에서, 최대값과 최소값의 차가 각각의 제1문턱 판단값 이하인 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱이 아닌 것으로 인식한다(655).
630 또는 635의 판단에서, 최대값과 최소값의 차가 각각의 제1문턱 판단값을 초과하는 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱이라고 일차적으로 인식하며, 최종적 판단을 위해 기존 주행패턴을 유지한다(640).
로봇 청소기(1)는 기울기 감지 센서(70)의 측정 값이 제2 문턱 판단값을 초과하는지 판단하여, 문턱의 존재 여부를 최종적으로 인식한다(650).
기울기 감지 센서(70)의 측정 값이 제2 문턱 판단값 이하인 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱이 아님을 인식 및 확인한다(665). 기울기 감지 센서(70)의 측정 값이 제2 문턱 판단값을 초과하는 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱임을 최종적으로 인식 및 확인하게 된다(660).
상술한 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 로봇 청소기의 청소 완료 시까지 계속 반복될 수 있다.
도 11는 로봇 청소기의 제어 방법의 또 다른 실시예에 따른 흐름도이다. 구체적으로, 도 11는 문턱임을 인식한 경우, 문턱을 승월하는 로봇 청소기의 제어 방법의 일 예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 로봇 청소기(1)는 청소 영역에 대해 미리 설정된 주행 패턴에 따라 주행하며 청소를 수행한다(700).
주행 중, 장애물 또는 낭떠러지가 존재하는지 여부를 판단한다(710).
장애물이나 낭떠러지가 존재하는 경우, 로봇 청소기(1)는 회피 주행을 수행한다(715).
장애물이나 낭떠러지가 존재하지 않는 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱이 존재하는지를 판단한다(720). 문턱의 존재 여부의 판단은 전술한 바에 따르므로 여기서는 구체적 설명을 생략하기로 한다.
문턱이 아님을 인식하는 경우, 로봇 청소기(1)는 700단계에서처럼 기존 주행 패턴을 유지하게 된다. 문턱임을 인식하는 경우, 로봇 청소기(1)는 문턱을 승월하기 시작한다(730).
문턱 승월 시, 로봇 청소기(1)는 문턱 우측에 벽과 같은 장애물이 위치하는지 여부를 판단한다(740). 이 때, 비문턱이 로봇 청소기(1)의 우측에 위치한다는 의미는, 비문턱이 로봇 청소기(1)의 우측에만 존재한다는 의미와 우측의 장애물이 좌측의 장애물보다 로봇 청소기(1)로부터 가깝게 존재한다는 의미를 포함한다. 또한, 장애물의 위치는 장애물 감지 센서(90)로부터 출력되는 값을 이용하여 판단할 수 있다.
우측에 장애물이 존재하는 경우, 로봇 청소기(1)는 좌/우 지그재그 패턴으로 문턱을 승월한다(750). 로봇 청소기(1)는 문턱의 승월이 완료되었는지 판단(760)하여, 완료되었으면 종료단계로 넘어가고, 완료되지 않았으면 750단계로 되돌아가 좌/우 지그재그 패턴으로 주행한다.
우측에 장애물이 존재하지 않는 경우, 로봇 청소기(1)는 우/좌 지그재그 패턴으로 문턱을 승월한다(755). 로봇 청소기(1)는 문턱의 승월이 완료되었는지 판단(760)하여, 완료되었으면 종료단계로 넘어가고, 완료되지 않았으면 755단계로 되돌아가 우/좌 지그재그 패턴으로 주행한다.
즉, 로봇 청소기(1)는 문턱의 승월을 완료할 때까지, 좌/우 지그재그 패턴 또는 우/좌 지그재그 패턴을 반복하며 주행한다.
상술한 바와 같이, 승월 시 장애물의 위치에 따라 로봇 청소기(1)의 좌/우 또는 우/좌로 주행 패턴이 달라지면서, 본체(2)가 장애물에 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지그재그 패턴으로 승월함에 따라, 로봇 청소기(1)가 문턱에 걸리는 현상을 방지할 수 있고, 문턱에 의해 청소 영역이 분리되더라도 기존 주행 방향 및 주행 패턴을 유지할 수 있게 된다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어 방법의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 로봇 청소기 2: 본체
100: 감지부 50: 바닥 감지 센서
70: 기울기 감지 센서 90: 장애물 감지 센서
200: 제어부 300: 구동부
310: 메인 브러쉬 구동장치 320: 사이드 브러쉬 구동장치
330: 구동바퀴 구동장치 400: 저장부

Claims (24)

  1. 외관을 형성하는 본체;
    상기 본체와 바닥면과의 거리를 감지하는 바닥 감지 센서;
    상기 본체의 기울어짐을 감지하는 기울임 감지 센서; 및
    상기 바닥 감지 센서가 출력하는 제1센서 값 및 상기 기울임 감지 센서가 출력하는 제2센서 값에 기초하여, 상기 본체의 주행 경로상에 바닥면으로부터 돌출된 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 제어부;
    를 포함하는 로봇 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    문턱을 포함하는 로봇 청소기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단하고, 상기 제2센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 최종적으로 판단하는 로봇 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    시간에 따라 변화하는 상기 제1센서 값의 차이로부터 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단하는 로봇 청소기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수의 제1센서 값이 출력되는 각각의 시간영역에 대해, 상기 복수의 제1센서 값 중 최대값 및 최소값의 차가 소정의 제1판단값을 초과하는지 판단하고, 상기 제1판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 일차적으로 판단하는 로봇 청소기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1판단값은,
    바닥면의 밝기 계열에 따라 다르게 설정되는 로봇 청소기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2센서 값이 소정의 제2판단값을 초과하는지 판단하고, 상기 제2판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 최종적으로 판단하는 로봇 청소기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체가 상기 돌출부를 승월하도록, 상기 본체에 장착된 구동바퀴를 제어하는 구동부;
    를 더 포함하는 로봇 청소기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 본체가 지그재그 형태의 주행 패턴으로 상기 돌출부를 승월하도록 제어하는 로봇 청소기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 돌출부 승월 시, 장애물의 위치에 따라 상기 본체의 주행 패턴이 달라지도록 제어하는 로봇 청소기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 돌출부 우측에 상기 장애물의 존재 시, 상기 본체가 좌측으로 주행하다 우측으로 주행하는 좌/우 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어하는 로봇 청소기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 돌출부 좌측에 상기 장애물의 존재 시, 상기 본체가 우측으로 주행하다 좌측으로 주행하는 우/좌 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어하는 로봇 청소기.
  13. 바닥 감지 센서를 통해 본체와 바닥면과의 거리를 감지하고;
    기울임 감지 센서를 통해 본체의 기울어짐을 감지하고; 및
    상기 바닥 감지 센서로부터 출력되는 제1센서 값 및 상기 기울임 감지 센서로부터 출력되는 제2센서 값에 기초하여, 상기 본체의 주행 경로상에 바닥면으로부터 돌출된 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는;
    것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    문턱을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은,
    상기 제1센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단하고, 상기 제2센서 값에 기초하여 상기 돌출부의 존부를 최종적으로 판단하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은,
    시간에 따라 변화하는 상기 제1센서 값의 차이로부터 상기 돌출부의 존부를 일차적으로 판단하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은,
    복수의 제1센서 값이 출력되는 각각의 시간영역에 대해, 상기 복수의 제1센서 값 중 최대값 및 최소값의 차가 소정의 제1판단값을 초과하는지 판단하고, 상기 제1판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 일차적으로 판단하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1판단값은,
    바닥면의 밝기 계열에 따라 다르게 설정되는 로봇 청소기의 제어 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 돌출부가 존재하는지 여부를 판단하는 것은,
    상기 제2센서 값이 소정의 제2판단값을 초과하지를 판단하고, 상기 제2판단값 초과 시 상기 돌출부가 존재한다고 최종적으로 판단하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 본체가 상기 돌출부를 승월하도록, 상기 본체에 장착된 구동바퀴를 제어하는;
    것을 더 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 구동바퀴를 제어하는 것은,
    상기 본체가 지그재그 형태의 주행 패턴으로 상기 돌출부를 승월하도록 제어하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 구동바퀴를 제어하는 것은,
    상기 돌출부 승월 시, 장애물의 위치에 따라 상기 본체의 주행 패턴이 달라지도록 제어하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 구동바퀴를 제어하는 것은,
    상기 돌출부 우측에 상기 장애물 존재 시, 상기 본체가 좌측으로 주행하다 우측으로 주행하는 좌/우 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 구동바퀴를 제어하는 것은,
    상기 돌출부 좌측에 상기 장애물 존재 시, 상기 본체가 우측으로 주행하다 좌측으로 주행하는 우/좌 지그재그 주행 패턴을 형성하도록 제어하는 것을 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2529849B (en) * 2014-09-03 2017-06-14 Dyson Technology Ltd A robot cleaner
KR102328252B1 (ko) * 2015-02-13 2021-11-19 삼성전자주식회사 청소 로봇 및 그 제어방법
DE102015114883A1 (de) 2015-09-04 2017-03-09 RobArt GmbH Identifizierung und Lokalisierung einer Basisstation eines autonomen mobilen Roboters
JP6703820B2 (ja) * 2015-11-11 2020-06-03 シャープ株式会社 自走式電子機器
DE102015119865A1 (de) 2015-11-17 2017-05-18 RobArt GmbH Robotergestützte Bearbeitung einer Oberfläche mittels eines Roboters
CN107456172B (zh) * 2016-06-06 2019-12-31 北京小米移动软件有限公司 清洁机器人及障碍物跨越方法
CN107456173B (zh) * 2016-06-06 2020-12-04 北京小米移动软件有限公司 障碍物跨越方法及装置
CN107491066A (zh) * 2016-06-13 2017-12-19 杨立超 一种行跃机器
JP6695061B2 (ja) * 2016-07-27 2020-05-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 ロボット
DE102016125408A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 RobArt GmbH Autonomer mobiler roboter und verfahren zum steuern eines autonomen mobilen roboters
DE102017108194A1 (de) * 2017-04-18 2018-10-18 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Verfahren zum Betrieb eines sich selbsttätig fortbewegenden Fahrzeugs
KR102085338B1 (ko) * 2017-07-14 2020-03-05 에브리봇 주식회사 로봇 청소기 및 그의 주행 제어 방법
KR20200001159U (ko) * 2017-10-25 2020-06-03 비쎌 인코포레이티드 다중 컨트롤러를 갖는 자율 표면 청소 장치
KR102021827B1 (ko) * 2018-01-19 2019-09-17 엘지전자 주식회사 청소기
DE102018202436A1 (de) * 2018-02-16 2019-08-22 BSH Hausgeräte GmbH Reinigungsroboter und Verfahren zum Bewegen eines Reinigungsroboters
KR102070283B1 (ko) * 2018-05-16 2020-01-28 엘지전자 주식회사 청소기 및 그 제어방법
GB2576494B (en) * 2018-08-06 2022-03-23 Dyson Technology Ltd A mobile robot and method of controlling thereof
CN113961005A (zh) * 2018-10-22 2022-01-21 科沃斯机器人股份有限公司 行进控制的方法、表面清洁机器人及存储介质
CN109772841B (zh) * 2019-01-23 2021-09-03 合肥仁洁智能科技有限公司 一种光伏组件清扫机器人及其越障控制方法和装置
CN110238879A (zh) * 2019-05-22 2019-09-17 菜鸟智能物流控股有限公司 一种定位方法、装置和机器人
KR102305206B1 (ko) * 2019-07-11 2021-09-28 엘지전자 주식회사 인공 지능을 통해 바닥 상황을 고려하여 청소하는 로봇 청소기 및 그 방법
KR20210028426A (ko) * 2019-09-04 2021-03-12 엘지전자 주식회사 로봇 청소기 및 그 제어방법
CN112369982B (zh) * 2020-10-14 2022-03-15 深圳拓邦股份有限公司 门槛识别方法、装置、扫地机器人及存储介质
CN113397444A (zh) * 2021-07-02 2021-09-17 珠海格力电器股份有限公司 目标障碍物的识别方法、清扫机器的控制方法和处理器
CN114847810A (zh) * 2022-07-08 2022-08-05 深圳市云鼠科技开发有限公司 基于lds激光的清洁机器人越障方法、装置、设备及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020016649A1 (en) 2000-01-24 2002-02-07 Jones Joseph L. Robot obstacle detection system
KR100635828B1 (ko) 2005-04-25 2006-10-19 엘지전자 주식회사 청소용 로봇의 청소 주행방법
KR100815570B1 (ko) 2006-12-06 2008-03-20 삼성광주전자 주식회사 로봇청소기시스템 및 그 제어방법
JP2014176509A (ja) 2013-03-14 2014-09-25 Toshiba Corp 電気掃除機

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960007469B1 (en) * 1994-08-27 1996-06-03 Lg Electronics Inc Apparatus and method for preventing falling-down of cleaning robot
JP2005211462A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Funai Electric Co Ltd 自走式掃除機
CN101297267B (zh) * 2005-09-02 2012-01-11 Neato机器人技术公司 多功能机器人设备
KR101292125B1 (ko) * 2006-03-07 2013-08-09 삼성전자주식회사 로봇청소기
ES2707155T3 (es) * 2006-03-17 2019-04-02 Irobot Corp Confinamiento de robot
KR101245832B1 (ko) * 2006-05-23 2013-03-21 삼성전자주식회사 장애물을 감지하는 장치 및 방법
KR100926322B1 (ko) * 2008-03-07 2009-11-12 (주)경민메카트로닉스 로봇 청소기
US20100125968A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Howard Ho Automated apparatus and equipped trashcan
KR101931365B1 (ko) * 2011-08-22 2018-12-24 삼성전자주식회사 로봇청소기 및 그 제어방법
KR101495866B1 (ko) * 2011-11-15 2015-02-26 주식회사 한울로보틱스 로봇 청소기의 추락, 문턱 및 바닥재질 감지장치 및 이를 이용한 감지방법
KR101816131B1 (ko) * 2011-11-15 2018-01-08 코웨이 주식회사 경사 감지형 물청소 로봇 청소기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020016649A1 (en) 2000-01-24 2002-02-07 Jones Joseph L. Robot obstacle detection system
KR100635828B1 (ko) 2005-04-25 2006-10-19 엘지전자 주식회사 청소용 로봇의 청소 주행방법
KR100815570B1 (ko) 2006-12-06 2008-03-20 삼성광주전자 주식회사 로봇청소기시스템 및 그 제어방법
JP2014176509A (ja) 2013-03-14 2014-09-25 Toshiba Corp 電気掃除機

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