KR102317727B1 - 로봇 청소기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장애물 감지센서에서 제공된 센서 값에 기초하여 장애물을 감지하면, 상기 장애물과 이격된 상태에서, 장애물 높이 감지센서의 센서 값에 기초하여 상기 장애물의 높이를 감지하고, 등반 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇 청소기 및 그 제어방법 {Moving robot and Controlling method for the moving robot}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로 상세하게는 장애물과 이격된 상태에서 장애물을 등반 여부를 판단할 수 있는 로봇 청소기에 관한 것이다.

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. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행이 가능한 것을 로봇 청소기이라고 한다. 가정에서 사용되는 로봇 청소기의 대표적인 예는 로봇 청소기이다.

로봇 청소기에 구비된 여러 센서를 통하여 로봇 청소기 주변의 환경 및 사용자를 감지하는 여러 기술들이 알려져 있다. 또한, 로봇 청소기가 스스로 주행 구역을 학습하여 맵핑하고, 맵 상에서 현재 위치를 파악하는 기술들이 알려져 있다. 주행 구역을 기 설정된 방식으로 주행하며 청소하는 로봇 청소기가 알려져 있다.

종래의 로봇 청소기는 청소기의 주변 환경에서 장애물과 벽과의 거리 및 매핑을 위해, 거리판단, 지형 파악 및 장애물의 영상 파악이 용이한 광센서를 통해서 이를 식별해 왔다.

또한, 종래 기술(한국특허공개번호 1020120078382)에는, 센서가 본체의 하부에 있어서, 센서가 본체의 하부를 감지하여서, 장애물을 직접 등반한 상태에서 장애물의 높이를 인식하거나, 본체의 기울기를 통해 장애물의 등반 가능여부를 판단하였다.

그러나, 종래 기술은 본체 하부의 낭떠러지 센서(거리센서)나 기울기 센서를 사용하는 경우, 로봇 청소기가 장애물에 올라탄 상태에서 장애물의 높이를 판단할 수 있으므로, 로봇 청소기가 등반이 불가능한 장애물에 올라타서 로봇 청소기가 구속되거나 로봇 청소기가 파손되는 문제점이 존재한다.

한국공개특허공보 공개번호 제 1020120078382호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 원거리에서 장애물의 형태와 장애물의 높이를 판단하여서, 장애물 등반 가능 여부를 조기에 판단하는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 원거리에서 장애물의 등반여부를 판단하고, 장애물에 걸친 상태에서 다시 한번 더 등반 가능여부를 판단하는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 원거리에 미리 장애물을 회피하여서, 신속한 청소가 가능한 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

상기 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 장애물 감지센서에서 제공된 센서 값에 기초하여 장애물을 감지하면, 상기 장애물과 이격된 상태에서, 장애물 높이 감지센서의 센서 값에 기초하여 상기 장애물의 높이를 감지하고, 등반 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명은 본체; 상기 본체의 전진과 후진 및 회전 동작을 위한 구동부; 상기 주행 경로 상에 장애물을 감지하는 장애물 감지센서; 상기 장애물을 높이를 감지하는 장애물 높이 감지센서; 상기 높이 감지센서 및 상기 장애물 감지센서에서 제공된 정보를 바탕으로 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 장애물 감지센서에서 제공된 센서 값에 기초하여 장애물을 감지하면, 상기 장애물과 이격된 상태에서, 상기 장애물 높이 감지센서의 센서 값에 기초하여 상기 장애물의 높이를 감지하고, 등반 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 장애물 감지센서는 초음파 센서를 포함할 수 있다.

상기 장애물 높이 감지센서는, 적외선 센서 또는 PSD 센서를 포함할 수 있다.

상기 장애물 높이 감지센서는, 상기 본체의 전방면에 설치되고, 상기 본체의 하부면과 나란한 방향으로 광을 방출할 수 있다.

상기 장애물 높이 감지센서는, 상기 본체의 하부면에 인접하여 배치될 수 있다.

상기 장애물 높이 감지센서가 설치되는 높이는 로봇 청소기가 등반 가능한 높이와 동일할 수 있다.

상기 제어부는, 장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이를 초과하는 경우, 상기 장애물을 회피하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이 미만인 경우, 상기 장애물을 등반하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 장애물 등반 전에 상기 본체의 이동속도가 증가되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 본체의 기울기를 감지하는 기울기 감지센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 장애물 감지센서의 센서 값과 장애물 높이 감지센서의 센서 값에 기초하여 장애물을 등반 가능하다고 판단되면, 상기 구동부가 장애물의 단부에 올라타서 상기 본체가 기울어진 등반 초기 상태에서, 상기 기울기 감지센서의 기울기 센서 값에 기초하여 장애물의 높이를 감지하고, 정밀 등반 가능 여부를 판단할 수 있다.

상기 기울기 센서 값과의 비교를 위한 제1 기준 값이 저장되는 저장부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 기울기 센서 값이 상기 제1 기준 값 이하일 경우, 상기 본체가 계속해서 주행하여 장애물을 등반하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 기울기 센서 값이 상기 제1 기준 값을 초과할 경우, 상기 본체가 정지하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.

상기 기울기 감지센서는, 자이로 센서를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 로봇 청소기가 주행하면서 청소를 수행하는 단계; 상기 로봇 청소기가 주행 경로 상에 위치된 장애물을 감지하는 단계; 상기 로봇 청소기가 상기 장애물과 이격된 상태에서 상기 장애물의 높이를 감지하는 단계; 상기 장애물의 높이를 기초로 하여 상기 장애물의 등반 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 로봇 청소기는 장애물에 반사되는 초음파의 파형을 분석하여 장애물을 감지할 수 있다.

상기 로봇 청소기는 기설된 높이에서 평행하게 방출되는 광이 반사되는 것을 감지하여 장애물의 높이를 판단할 수 있다.

본 발명의 로봇 청소기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　본 발명은 로봇 청소기가 장애물을 등반하지 않고, 장애물의 등반 가능여부를 원거리에서 판단하므로, 효율적인 청소가 가능하고, 무리하게 장애물을 등반하다가 장애물에 구속되거나 본체가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명은 원거리에서 로봇 청소기가 등반 여부를 판단하고, 장애물의 단부에 위치한 상태에서, 다시 기울기 감지센서를 통해서 장애물의 높이를 판단하므로, 장애물의 높이에 따른 등반 가능여부를 정확하게 판단 가능한 이점이 존재한다.

셋째, 본 발명은 비싼 카메라 센서 대신 초음파 센서와, PSD 센서를 활용하여서, 원거리에서 장애물의 높이를 판단하므로, 제조 비용이 절감되는 이점이 존재한다.

넷째, 로봇 청소기가 장애물의 단부에 올라탄 상태에서, 기울기 센서 값으로 등반 가능 여부를 판단하므로, 보다 다양한 장애물의 형상에 대응하여 등반 가능 여부를 결정할 수 있게 된다. 따라서, 로봇 청소기의 주행 및 청소 성능이 보다 향상될 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a은 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기를 하방에서 바라본 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기의 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기의 제어방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기가 원 거리에서 장애물을 등반 가능하다고 판단한 경우, 장애물 등반 동작을 보인 도면이다.
도 5는 로봇 청소기가 원 거리에서 장애물을 등반 불가능하다고 판단한 경우, 장애물 등반 동작을 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기가 동작 영역 내에서 이동하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 장애물 영역으로부터 탈출하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 발명인 로봇 청소기(1)는 바퀴 등을 이용하여 스스로 이동이 가능한 로봇을 의미하고, 가정 도우미 로봇 및 로봇 청소기 등이 될 수 있다.

이하, 본 발명에 관련된 로봇 청소기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기(1)는, 외형을 형성하는 본체(10)를 포함할 수 있다. 본체(10)에는, 로봇 청소기(1)의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(100)가 구비될 수 있다.

본체(10)에는, 외부의 공기가 본체(10)의 내부로 흡입되는 흡입부(20)가 구비될 수 있다. 흡입부(20)는 본체(10)의 하부면(10a)에 형성될 수 있다.

본체(10)의 내부에는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 유닛(미도시)와, 흡입된 공기에서 분리된 먼지를 저장하는 먼지통(미도시)이 구비될 수 있다. 본체(10)에는, 외부로부터 제어 명령을 입력받거나, 하나 이상의 정보를 출력하도록 하는 명령을 입력받을 수 있는 입력부(미도시)가 구비될 수 있다.

입력부에는 하나 이상의 입력 버튼이 구비될 수 있다. 사용자가 간편하게 입력 버튼을 누를 수 있도록 하기 위하여, 입력 버튼은 본체(10)의 상부면에 구비될 수 있다. 그리고, 사용자는 입력 버튼을 통하여 로봇 청소기(1)의 제어를 위한 명령을 입력할 수 있다.

한편, 로봇 청소기(1)와 무선 또는 유선으로 연결되는 별도의 단말기를 이용하여 로봇 청소기(1)의 제어명령을 입력하는 것도 가능하다. 이 경우, 로봇 청소기(1)는 단말기에서 입력된 제어명령을 수신하기 위한 통신 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.

본체(10)에는 본체(10)의 이동을 위한 구동부(30)가 구비될 수 있다. 구동부(30)는 하나 이상의 바퀴(35)와, 바퀴(35)를 구동시키기 위한 하나 이상의 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 그리고, 구동부(30)는 청소 지역의 바닥면과의 마찰에 의해서 회전되는 하나 이상의 보조 바퀴(36)를 더 포함할 수 있다.

바퀴(35)는 본체(10)의 하부에 구비될 수 있다. 본체(10)의 안정적인 이동을 위하여 구동부(30)는 복수의 바퀴(35)와, 복수의 바퀴 각각을 개별적으로 구동하기 위한 복수의 모터를 포함할 수 있다.

일예로, 바퀴(35)는 본체(10)의 가로방향 폭 중심에서 좌우측으로 이격된 한 쌍으로 구비될 수 있다. 그리고, 보조 바퀴(36)는 본체(10)의 무게 중심에 대응하여 본체(10)의 전단부 또는 후단부에 구비되거나 전단부와 후단부에 모두 구비될 수도 있다.

따라서, 구동부(30)에 의해서 로봇 청소기(1)는 전진 또는 후진할 수 있고, 좌측 또는 우측으로 선회

할 수 있다. 그리고, 로봇 청소기(1)는 전진과 후진 및 선회 시 평형 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

본체(10)에는, 상태 정보, 위치 정보, 청소 모드, 장애물 정보 등 각종 정보가 저장되는 저장부(90)가 구비될 수 있다. 저장부(90)에는, 미리 결정된 맵 정보 또는 청소 과정에서 생성되는 맵 정보가 저장될 수 있다. 그리고, 저장부(90)에는, 로봇 청소기(1)의 청소 중에 확인된 장애물의 위치 정보와 위험지역 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(90)에는 로봇 청소기가 등반 가능한 기준 높이가 저장될 수 있다.

한편, 본체(10)에는 주행 방향에 위치된 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지센서(70)가 구비될 수 있다.

장애물 감지센서(70)는 초음파 센서일 수 있다. 그리고, 장애물 감지센서(70)는 본체(10)의 전면에 구비될 수 있으며, 본체(10)의 둘레를 따라 복수로 구비될 수도 있다.

장애물 감지센서(70)는 전방 방향으로 음파를 발사하여 장애물에 맞고 돌아오는 음파를 수신하고 돌아오는 음파를 분석하여 장애물의 위치 및 형상을 파악할 수 있다. 또한, 음파가 되돌아 오는 시간을 기초로 장애물까지의 거리를 연산할 수 있다.

한편, 본체(10)에는 주행 방향에 위치된 장애물의 높이를 감지하기 위한 장애물 높이 감지센서(40)가 구비될 수 있다.

장애물 높이 감지센서(40)는, 적외선 센서 또는 PSD 센서((Position Sensing Device)를 포함할 수 있다. 장애물 높이 감지센서(40)는, 본체(10)의 전방면(10a)에 설치되고, 본체(10)의 하부면(10a)과 나란한 방향으로 광을 방출할 수 있다. 구체적으로, 장애물 높이 감지센서(40)는 본체(10)의 전방면(10a)에서 전방방향으로 광을 방출하고, 장애물에 반사되어 되돌아오는 광을 분석하여서 장애물의 높이 또는 장애물과의 거리를 측정할 수 있다.

더욱 구체적으로, 장애물 높이 감지센서(40)는, 본체(10)의 하부면(10a)에 인접하여 배치될 수 있다. 바퀴의 크기에 의해 로봇 청소기의 등반 가능 높이가 결정되게 되는데, 장애물 높이 감지센서(40)가 본체(10)의 하부면(10a)에 인접하여 배치되면, 별도의 설정 없이 자동적으로 등반 가능한 기준 높이가 설정되게 된다. 즉, 장애물 높이 감지센서(40)가 설치된 위치에서 수평하게 광을 방출하고, 광이 일정한 거리 이내에서 되돌아오면 장애물의 높이가 기준 높이를 초과하는 것으로 신호를 출력하고, 광이 되돌아 오지 않거나, 일정한 거리 밖에서 되돌아 오면 장애물의 높이가 기준 높이 미만이라는 신호를 출력할 수 잇다.

장애물 높이 감지센서(40)는 본체(10)의 둘레를 따라 복수로 구비될 수도 있다.

바람직하게는, 장애물 높이 감지센서(40)가 설치되는 높이는 로봇 청소기가 등반 가능한 높이와 동일하거나 대응되는 높이일 수 있다. 여기서, 장애물 높이 감지센서(40)가 설치되는 높이는 바퀴(35)의 하단으로부터의 높이를 의미한다.

장애물 감지센서(70)를 통해서 주행 방향상에 장애물이 감지되면, 제어부(100)는 로봇 청소기가 장애물과 이격된 상태에서 장애물 높이 감지센서(40)를 통해 장애물의 높이를 감지하고, 장애물의 높이가 기준 높이를 초과하는 경우, 로봇 청소기의 주행방향을 전환하여 장애물을 회피하도록 구동부(30)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(100)는 장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이 미만인 경우, 장애물을 등반하도록 구동부(30)를 제어할 수 있다.

한편, 본체(10)에는 주행 방향상의 청소 지역의 바닥면 높이를 감지하기 위한 높이 감지센서(50)가 구비될 수 있다. 높이 감지센서(50)는 적외선 센서일 수 있다. 그리고, 높이 감지센서(50)는 본체(10)의 하부면(10a)에 구비될 수 있으며 전단부에 위치될 수 있다.

제어부(100)는 높이 감지센서(50)를 통해서 본체(10)의 주행시 본체(10) 하방의 공간으로 접근하는 하부 장애물을 감지할 수 있다. 그리고, 제어부(100)는 하부 장애물에 대응하여 본체(10)의 주행 동작을 제어할 수 있다.

이 때, 높이 감지센서(50)는, 본체(10)의 전단부를 따라 다수가 서로 이격되어 구비될 수 있다. 따라서, 제어부(100)는 다수의 높이 감지센서(50)를 통해서 하부 장애물의 접근 위치와 형상을 보다 정확하게 감지할 수 있다.

물론 높이 감지센서(50)의 개수 및 위치는 본 실시예에 제한되지 않으며, 제조 비용 또는 감지 효율성 또는 기능 향상 등을 고려하려 다양하게 적용 가능할 것이다.

일예로, 높이 감지센서(50)는, 본체(10)의 후단부에도 구비되어 본체(10)의 후진 시 후방에서 접근하는 하부 장애물을 감지하도록 제공될 수도 있으며, 다른 위치에 추가로 더 구비되는 것도 가능할 것이다.

본체(10)에는 충돌 감지센서(45)가 구비될 수 있다. 충돌 감지센서(45)는 본체(10)에 일정 정도 이상의 충격을 감지한다. 충돌 감지센서(45)는 스위치 센서 또는 접촉 센서를 포함할 수 있다.

한편, 본체(10)에는 로봇 청소기(1)의 기울기를 감지하기 위한 기울기 감지센서(60)가 구비될 수 있다.

기울기 감지센서(60)는 로봇 청소기(1)의 가속도와 기울기를 측정 할 수 있는 가속도 센서일 수 있다. 그리고, 기울기 감지센서(60)는 각속도를 측정할 수 있는 자이로 센서일 수 있다.

기울기 감지센서(60)가 자이로 센서일 경우, 제어부(100)에서는 자이로 센서에서 감지되는 각속도의 변화에 따라 로봇 청소기(1)의 기울기 방향 및 기울기 정도를 감지할 수 있다.

제어부(100)는 높이 감지센서 및 장애물 감지센서에서 제공된 정보를 바탕으로 구동부(30)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(100)는 장애물 감지센서에서 제공된 센서 값에 기초하여 장애물을 감지하면, 장애물과 이격된 상태에서, 장애물 높이 감지센서(40)의 센서 값에 기초하여 장애물의 높이를 감지하고, 등반 가능 여부를 판단할 수 있다.

장애물 감지센서(70)를 통해서 주행 방향상에 장애물이 감지되면, 제어부(100)는 로봇 청소기가 장애물과 이격된 상태에서 장애물 높이 감지센서(40)를 통해 장애물의 높이를 감지할 수 있다.

장애물 감지센서(70)를 통해서 주행 방향상에 장애물이 감지되면, 제어부(100)는 로봇 청소기가 장애물과 이격된 상태에서 장애물 높이 감지센서(40)를 통해 장애물의 높이를 감지하고, 장애물의 높이가 기준 높이를 초과하는 경우, 로봇 청소기의 주행방향을 전환하여 장애물을 회피하도록 구동부(30)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(100)는 장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이 미만인 경우, 로봇 청소기가 장애물을 등반하도록 구동부(30)를 제어할 수 있다. 등반을 용이하게 하기 위해 제어부(100)는 장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이 미만인 경우, 장애물 등반 전에 본체(10)의 이동속도를 증가시킨 후, 장애물을 등반하도록 구동부(30)를 제어할 수 있다. 여기서, 기준 높이는 로봇 청소기가 등반 가능한 최대 높이로 설정될 수 있다.

따라서, 로봇 청소기가 장애물과 이격된 상태에서, 초음파 센서와, 레이저 센서의 조합으로 장애물에 접근하지 않고 장애물의 등반 가능여부를 판단할 수 있다.

제어부(100)는 장애물 감지센서의 센서 값과 장애물 높이 감지센서(40)의 센서 값에 기초하여 장애물을 등반 가능하다고 판단되면, 장애물에 올라타서(등반 초기) 장애물의 등반 여부를 정밀하게 다시 한번 판단할 수 있다.

제어부(100)는, 로봇 청소기(1)가 주행 중에 장애물에 올라타서 기울어지게 될 경우, 이를 기울기 감지센서(60)의 기울기 센서 값을 통해서 인식할 수 있다.

그리고, 제어부(100)는, 하부 장애물의 높이가 높을 수록 로봇 청소기(1)의 기울기가 커지게 되므로, 기울기 정도에 따라 하부 장애물의 높이를 판단할 수 있다.

한편, 로봇 청소기(1)는 하부 장애물의 높이에 따라 등반 가능 여부를 판단할 수 있도록 제공될 수 있다. 또한, 하부 장애물의 높이에 따라 등반 동작이 다르게 제어되도록 제공될 수 있다.

로봇 청소기(1)에는, 등반 가능의 판단 및 등반 동작의 선택을 위해서, 기울기 센서 값과 비교할 수 있는 기울기 기준 값들이 저장되어 제공될 수 있다.

상세히, 로봇 청소기(1)에는 등반 가능 여부를 판단하기 위한 기울기 기 기준 값이 저장되어 제공될 수 있다. 또한, 로봇 청소기(1)의 서로 다른 등반 동작을 선택하기 위한 기울기 기준 값이 저장되어 제공될 수 있다.

이 때, 등반 가능 여부를 판단하기 위한 기울기 기준 값은, 서로 다른 등반 동작을 선택하기 위한 기울기 기준 값 보다 더 큰 것이 바람직하다. 따라서, 로봇 청소기(1)는 장애물이 등반 가능한 높이로 판단될 경우에만 등반을 하도록 동작될 수 있다. 그리고, 등반 가능한 장애물의 높이 수준에 따라 서로 다른 등반 동작으로 동작될 수 있다.

기준 값들은 로봇 청소기(1)의 제조 시 저장부(90)에 저장되어 제공될 수 있다. 물론, 사용자가 직접적으로 기준 값들을 설정하는 것도 가능할 것이다.

한편, 로봇 청소기(1)는 주행 중에 올라타게 되는 장애물이 높을수록 더 크게 기울어지게 되며, 일정 높이 이상의 장애물의 등반 시 하부면(10a)이 장애물 단부에 걸릴 수 있다.

따라서, 등반 가능 여부를 판단하기 위한 기울기 기준 값은, 로봇 청소기(1)가 걸리 않을 수 있는 장애물의 최대 높이에 대응되는 기울기 값일 수 있다.

한편, 서로 다른 등반 동작을 선택하기 위한 기울기 기준 값은, 로봇 청소기(1)가 주행 중이던 상태로 무리없이 등반할 수 있는 장애물의 최대 높이에 대응되는 값일 수 있다.

따라서, 로봇 청소기(1)는 서로 다른 등반 동작을 선택하기 위한 기울기 기준 값을 통해서, 로봇 청소기(1)가 주행 중이던 상태로 등반을 시도하도록 제어하거나 등반 동작을 다르게 하여 안정적으로 등반이 이루어지도록 제어할 수 있다.

한편, 서로 다른 등반 동작을 선택하기 위한 기울기 기준 값은 복수로 제공될 수도 있다. 따라서, 장애물의 높이에 따라 로봇 청소기(1)의 등반 동작을 보다 다양하게 적용할 수도 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해서 서로 다른 등반 동작을 선택하기 위한 기울기 기준 값을 하나로 하고, 제1 기준 값으로 명명하여 설명하도록 한다. 그리고, 등반 가능 여부를 판단하기 위한 기울기 기준 값을 제2 기준 값으로 명명하여 설명하도록 한다.

이하에서는 본 발명의 로봇 청소기의 제어방법에 대해서 설명하도록 한다.

제어방법은 제어부(100)에 의해 수행될 수 있다. 본 발명은, 로봇 청소기의 제어방법이 될 수 있고, 제어방법을 수행하는 제어부(100)를 포함하는 로봇 청소기가 될 수도 있다. 본 발명은, 제어방법의 각 단계를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 될 수도 있고, 제어방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 될 수도 있다. '기록매체'는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 의미한다. 본 발명은, 하드웨어와 소프트웨어를 모두 포함하는 로봇 청소기 제어 시스템이 될 수도 있다.

제어방법의 순서도 도면들의 각 단계와 순서도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션(instruction)들에 의해 수행될 수 있다. 인스트럭션들은 범용 컴퓨터 또는 특수용 컴퓨터 등에 탑재될 수 있고, 인스트럭션들이 순서도 단계(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.

또한, 몇 가지 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기의 제어방법을 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 로봇 청소기(1)에 청소 시작 명령이 입력되는 구동부(30)와 흡입부(20)가 동작되고 청소가 수행될 수 있다.(S10) 이 때, 로봇 청소기(1)는 설정된 주행 모드로 주행하면서 청소를 수행할 수 있다.

로봇 청소기(1)의 청소 시작 명령은 입력부(80)를 통해서 입력되거나 사용자의 단말기로부터 수신될 수 있다.

설정된 주행 모드는, 랜덤 모드, 지그재그 주행모드, 나선형(스파이럴 주행 모드) 등 다양한 주행 모드 중 선택된 모드일 수 있으며, 사용자가 주행 모드를 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 주행 모드에 따라 구동 부(30)와 흡입부(20)의 동작이 다르게 제어될 수 있다.

한편, 로봇 청소기(1)가 청소를 수행하는 중에, 진행 방향(주행 경로)상에서 본체(10)의 주변(전방)의 장애물을 감지한다. (S20) 로봇 청소기는 장애물 감지센서를 이용하여 장애물에 반사되는 초음파의 파형을 분석하여 장애물을 감지할 수 있다.

로봇 청소기(1)가 청소를 수행하는 중에, 진행 방향(주행 경로)상에서 본체(10)의 주변(전방)으로 장애물이 감지되면, 로봇 청소기는 장애물 높이 감지센서(40)를 통해 장애물의 높이를 감지하게 된다. 로봇 청소기는 기설된 높이에서 평행하게 방출되는 광이 반사되는 것을 감지하여 장애물의 높이를 판단할 수 있다.

로봇 청소기는 장애물의 높이를 기초로 하여 장애물의 등반 여부를 판단한다. (S25) 로봇 청소기는 장애물 감지센서(70)를 통해서 주행 방향상에 장애물이 감지되면, 제어부(100)는 로봇 청소기가 장애물과 이격된 상태에서 장애물 높이 감지센서(40)를 통해 장애물의 높이를 감지하고, 장애물의 높이가 기준 높이를 초과하는 경우, 주행방향을 전환하여 장애물을 회피한다. (S27)

로봇 청소기는 장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이 미만인 경우, 장애물로 접근하여 장애물의 등반을 시도할 수 있다. (S30)

물론 등반 시도 전에, 높이 감지 센서를 통해 장애물의 높이를 한번 더 측정 후 등반 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 로봇 청소기(1)가 청소를 수행하는 중에, 진행 방향(주행 경로)상에서 본체(10)의 하방으로 하부 장애물이 접근하게 되면, 높이 감지센서(50)는 하부 장애물을 감지하게 된다.

상세히, 청소 지역의 바닥면과 본체(10)의 하부면(10a) 사이 공간으로 장애물이 위치되면, 장애물은 높이 감지센서(50)에 의해서 감지된다. 그리고, 제어부(100)에서는 높이 감지센서(50)의 감지 신호를 통해서 본체(10)가 장애물에 접근하였음을 인식할 수 있다.

한편, S20에서 로봇 청소기(1)가 장애물에 접근하였음이 감지되면, 로봇 청소기(1)는 하부장애물에 등반을 시도하도록 제어될 수 있다.

즉, 로봇 청소기(1)는 주행 중이던 방향으로 계속해서 이동하도록 제어될 수 있다. 그리고, 로봇 청소기(1)의 이동에 의해서 바퀴(35)는 하부 장애물을 오르게 된다.

바퀴(35)가 하부 장애물의 단부에 오르게 되면, 로봇 청소기(1)는 후측의 하중 및 청소 지역의 바닥면과 하부 장애물의 상면의 높이 차이에 의해서 기울어질 수 있다. 즉, 로봇 청소기(1)의 전단부가 상승하여 기울어진 상태가 될 수 있다. 한편, 로봇 청소기(1)가 하부 장애물에 등반을 시도하여 기울어지게 되면, 기울기 감지센서(60)에서 는 로봇 청소기(1)의 기울기를 감지하게 된다.

그리고, 제어부(100)에서는 기울기 감지센서(60)에서 감지된 기울기 센서 값을 제1 기준값과 비교하여, 기울기 센서 값이 제1 기준 값 이하인지 또는 제1 기준 값 초과인지를 판단한다. (S40)

S40에서 기울기 센서 값이 제1기준 값 이하일 경우, 제어부(100)는 로봇 청소기(1)를 주행 중이던 방향으로 계속적으로 주행하도록 제어한다. (S45) 따라서, 로봇 청소기(1)는 장애물을 등반하여 넘게 된다. 반면에, 기울기 센서 값이 제1기준 값을 초과할 경우, 제어부(100)는 로봇 청소기(1)를 설정시간(T) 동안 정지시킨다. 즉, 로봇 청소기(1)는 바퀴(35)가 하부 장애물의 단부에 위치되어 기울어진 상태로 정지하게 된다. (S50)

이 때, 로봇 청소기(1)를 설정 시간(T) 동안 정지시키는 것은, 로봇 청소기(1)의 기울기를 정확하게 판단하기 위한 것이다. 로봇 청소기(1)가 일시적으로 정지됨으로써, 로봇 청소기(1)의 동작 시 발생되는 가속도 변화와 진동의 영향이 제거된 상태에서 로봇 청소기(1)의 기울기를 보다 정확하게 감지할 수 있게 된다.

따라서, 제어부(100)는 보다 정확한 기울기 센서 값을 제1 기준값과 비교하여, 보다 정확한 판단을 수행할 수 있다. 한편, 로봇 청소기(1)가 기울어지고 정지된 상태에서, 제어부(100)는 기울기 센서 값을 제2기준값과 비교한다. (S60)

상세히, 제어부(100)는, 기울기 센서 값이 제2 기준 값 이하인지 또는 제2 기준 값 초과인지를 판단하여, 로봇 청소기(1)의 등반 가능 여부를 판단하게 된다. S60에서 기울기 센서 값이 제2 기준 값 이하인 경우, 제어부(100)는 로봇 청소기(1)가 회전하여 하부 장애물을 대각선 방향으로 등반하도록 제어한다. (S65)

상세히, 제어부(100)는, 로봇 청소기(1)가 설정 각도로 회전되도록 제어한다. 이 때, 설정 각도는 예각으로 설정될 수 있다. 따라서, 로봇 청소기(1)는 전면이 전방을 향하는 상태에서, 전방 및 측방을 향하도록 회전하게 된다.

그리고, 로봇 청소기(1)가 설정 각도로 회전된 후, 제어부(100)는 로봇 청소기(1)를 전진시킨다. 따라서, 로봇 청소기(1)는 하부 장애물을 대각선 방향으로 등반하게 된다.

이 때, 로봇 청소기(1)가 하부 장애물을 대각선 방향으로 등반하게 되므로, 로봇 청소기(1)가 장애물을 올라탄 후 정지한 상태에서 다시 출발할 때, 로봇 청소기(1)가 등반을 못하게 되는 문제가 방지될 수 있다.

상세히, 하부 장애물의 상면에는 경사면이 있거나 돌출된 부분이 있을 수 있다. 일예로, 하부 장애물은 문턱일 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1)는 정지한 상태에서 다시 출발할 때, 출력이 부족하거나 가속이 충분히 이루어지지 않은 상태에서 돌출된 턱을 만나게 되어 등반을 못할 수 있다.

하지만, 로봇 청소기(1)가 회전하여 하부 장애물을 대각선 반향으로 등반하게 되므로, 경사면 또는 돌출된 턱을 오를 때 경사각이 작아지게 된다. 따라서, 출력 부족에 의한 등반 불가 문제를 방지할 수 있게 된다.

즉, 바퀴(35)의 출력을 증가시키거나 로봇 청소기(1)를 후진 시킨 후 가속시키지는 별도의 동작을 수행하지 않게 된다. 즉, 로봇 청소기(1)가 일반적인 주행으로 문턱과 같은 하부 장애물을 안정적으로 등반하여 넘을 수 있게 된다. 반면에, S60에서 기울기 센서 값이 제2 기준 값을 초과할 경우, 제어부(100)는 등반이 불가능한 높이의 장애물로 판단하게 된다. 그리고, 제어부(100)는 로봇 청소기(1)가 하부 장애물을 탈출하도록 제어한다. (S70)

일예로, 로봇 청소기(1)는 제어부(100)의 명령에 의해서 후진하여 하부 장애물을 탈출할 수 있다. 이때, 설정된 거리만큼 후진하거나, 로봇 청소기(1)가 수평 상태가 될 때까지 후진할 수 있다.

물론, 로봇 청소기(1)가 장애물을 탈출하기 위한 동작은 본 실시예에 제한되지 않으며, 장애물을 탈출할 수 있는 다양한 동작이 적용될 수 있다. 한편, S70에서 로봇 청소기(1)가 하부 장애물을 탈출하게 되면, 제어부(100)는 하부 장애물이 위치된 영역을 위험 지역으로 등록하게 된다. 즉, 제어부(100)는 로봇 청소기(1)에 저장된 맵상에서 하부 장애물의 위치를 확인하고, 맵상에서 하부 장애물이 위치된 영역을 위험 지역으로 등록하게 된다.(S75)

그리고, 제어부(100)는 로봇 청소기(1)가 해당 하부 장애물을 회피하여 청소를 계속하도록 제어한다. (S80)

즉, 로봇 청소기(1)는 장애물을 회피하여 청소 주행을 계속하게 된다. 그리고, 로봇 청소기(1)는 청소 주행 시 맵상에 위험 지역으로 등록된 위치는 회피하여 청소를 수행한다. 따라서, 등반 불가능으로 판단된 하부 장애물을 다시 등반하여 재 판단을 수행하지 않게 되며, 효율적인 청소 주행이 가능하게 된다. 한편, 로봇 청소기(1)는 입력된 주행 모드가 완료될 때까지 주행 모드에 따라 청소를 수행한다.

그리고, 청소가 완료되면 충전대 또는 특정 위치로 이동하거나 정지할 수 있다. 이하에서는, 하부 장애물의 구체적인 예를 들어, 로봇 청소기(1)의 동작을 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기가 원 거리에서 장애물을 등반 가능하다고 판단한 경우, 장애물 등반 동작을 보인 도면이다.

이하에서는, 하부 장애물을 카펫(2)과 문턱(3)를 예로 들어 하부 장애물의 높이에 따른 로봇 청소기의 동작을 상세히 설명하도록 한다.

한편, 카펫(2)과 문턱(3)은 높이가 서로 다른 장애물의 일예로써, 로봇 청소기의 동작 기준이 이에 제한되지 않음을 밝혀둔다. 즉, 아래에서 설명할 로봇 청소기의 장애물 종류에 따른 동작은 장애물의 종류에 따라 구분되는 것이 아니고, 로봇 청소기가 등반하게 되는 장애물의 높이에 따라 구분된다.

한편, 장애물의 실시예로 제시된 카펫(2)은 문턱(3) 보다 낮은 높이를 가진다.

따라서, 로봇 청소기가 원거리에서 카펫을 장애물로 감지한 경우, 원거리에서 정지상태 또는 이동상태로 카펫의 높이를 판단한다. 카펫의 높이가 기준 높이 보다 낮으므로, 로봇 청소기는 카펫을 등반 가능한 장애물로 판단한다.

로봇 청소기는 카펫으로 접근하고, 로봇 청소기(1)는 주행 중이던 방향으로 계속해서 이동하여 카펫(2)의 단부에 오르게 된다.

이 때, 로봇 청소기(1)는 청소 지역의 바닥면과 카펫(2) 상면의 높이 차이에 의해서 기울어지게 된다. 그리고, 기울기 감지센서(60)에서는 로봇 청소기(1)의 기울기를 감지하게 된다.

그리고, 제어부(100)에서는 기울기 감지센서(60)에서 감지된 기울기 센서 값을 제1 기준 값 비교하여 기울기 센서 값이 제1 기준 값 이하임을 확인하게 된다.

그리고, 로봇 청소기(1)는 제어부(100)의 동작 제어에 의해서, 주행 중이던 방향으로 계속해서 이동하여 카펫(2)을 등반하여 청소를 수행하게 된다.

도 5는 로봇 청소기가 원 거리에서 장애물을 등반 불가능하다고 판단한 경우, 장애물 등반 동작을 보인 도면이다.

한편, 도 5를 참조하면, 로봇 청소기(1)는 청소 주행 중에 문턱(3)을 만나게 되면, 원거리에서 정지상태 또는 이동상태로 문턱의 높이를 판단한다. 문턱의 높이가 기준 높이 보다 높으므로, 로봇 청소기는 카펫을 등반 불가능한 장애물로 판단한다. 로봇 청소기는 문턱을 회피하여 다른 영역을 주행하게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기가 동작 영역 내에서 이동하는 방법을 나타내는 개념도이다.

도 6을 참조하면, 제어부(100)는 동작영역(400)의 벽면 또는 동작영역 내에 존재하는 제1 장애물(401)의 일면을 따라 벽면 주행(410)을 수행하도록 구동부(30)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(100)는 동작영역(400)에 존재하는 트랩(Trap) 타입의 제2 장애물(402)의 아래에 형성된 공간으로 진입할 수 있다. 일 예에서, 제2 장애물(402)은 복수의 다리(402a)를 구비하는 책상이나, 침대일 수 있다.

이와 같이, 로봇 청소기는 복수의 다리(402a)를 구비하는 제2 장애물(402)의 하측에 형성된 공간으로 진입한 후에도 주행을 수행할 수 있다.

이때, 로봇 청소기의 주행과 관련된 알고리즘이나, 주행을 수행하기 위한 정보를 수집하는 센서의 분해능의 한계치 또는 주행 시 바닥면과 구동바퀴 사이에서 발생되는 슬립에 의해, 제2 장애물(402)의 하측에 형성된 공간으로 진입한 로봇 청소기는 공간에서 빠져나오지 못하고, 공간 안에서 계속적으로 벽면 주행을 수행하며 맴돌 수 있다.

즉, 로봇 청소기가 진입 또는 출입이 가능한 장애물 환경으로 진입한 후에, 장애물 환경에서 벽면 주행을 수행하며 순환하는 현상이 발생될 수 있다. 이와 같은 현상에 의하면, 로봇 청소기가 장애물 환경 안에서 순환 이동하므로, 불필요한 전력 소모가 야기되며, 로봇 청소기가 충전대로 복귀할 수 있는 가능성을 심각하게 저해하는 문제점이 있다. 또한, 이와 같은 현상은 벽면 주행을 설계한 사용자의 의도에 반하는 것이므로, 사용자의 불편함을 야기한다.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 로봇 청소기의 주행 경로 중 일부가 폐곡선을 형성하면, 제어부(100)는 로봇 청소기가 일반적인 주행을 수행하는 것만으로는 탈출하기 어려운 장애물 영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.

제어부(100)는 본체(10)의 이동 경로가 폐곡선(602)을 형성하면, 폐곡선에 대응되는 일 영역으로부터 본체(10)를 탈출시키도록 구동부(30)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(100)는 본체(10)가 장애물 영역에 진입한 후, 본체(10)가 회전할 때마다 일 방향을 기준으로 본체(10)의 회전 각을 검출할 수 있다. 제어부(100)는 로봇 청소기의 구동 바퀴에 구비된 엔코더(미도시)를 이용하여, 본체(10)의 회전 각을 검출할 수 있다.

아울러, 제어부(100)는 본체(10)가 회전할 때마다 검출된 회전 각을 이용하여, 본체(10)의 진행 방향에 대한 본체(10)의 누적된 회전 각을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(100)는 로봇 청소기가 장애물 영역 내에서 한 바퀴 순환하면, 누적된 회전 각을 +360˚로 산출할 수 있다.

제어부(100)는 누적된 회전 각의 절대값이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하면, 본체(10)의 이동 경로가 폐곡선을 형성하는 것으로 판단할 수 있으며, 폐곡선에 대응되는 장애물 영역으로부터 본체(10)를 탈출시키기 위해, 탈출 주행을 수행시키도록 구동부(30)를 제어할 수 있다.

일 예에서 기준 각도는 360˚이거나, 720˚ 또는 1080˚일 수 있다. 또한, 기준 각도는 사용자에 의해 변경될 수 있다.

제어부(100)는 소정의 주기마다 본체(10)의 회전 각을 검출하거나, 소정의 주기마다 본체(10)의 누적된 회전 각을 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(100)는 본체(10)의 이동 경로에 의해 형성되는 폐곡선의 외부에 장애물이 존재하는 경우, 본체(10)가 존재하는 장애물 영역이 트랩 타입의 장애물로 형성된 것으로 판단할 수 있다.

이하의 도 7에서는 본 발명에 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.

로봇 청소기(1)에 청소 시작 명령이 입력되는 구동부(30)와 흡입부(20)가 동작되고 청소가 수행될 수 있다.(S100) 이 때, 로봇 청소기(1)는 설정된 주행 모드로 주행하면서 청소를 수행할 수 있다.

로봇 청소기(1)의 청소 시작 명령은 입력부(80)를 통해서 입력되거나 사용자의 단말기로부터 수신될 수 있다.

설정된 주행 모드는, 랜덤 모드, 지그재그 주행모드, 나선형(스파이럴 주행 모드) 등 다양한 주행 모드 중 선택된 모드일 수 있으며, 사용자가 주행 모드를 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 주행 모드에 따라 구동 부(30)와 흡입부(20)의 동작이 다르게 제어될 수 있다.

로봇 청소기(1)가 청소를 수행하는 중에, 로봇 청소기의 이동경로가 폐곡선을 형성하는 지 판단할 수 있다.(S110) 로봇 청소기의 이동경로가 폐곡선을 하지 않으면, 설정된 주행 경로를 따라 주행하면서 청소를 수행한다.(S130) 로봇 청소기는 주행 중에 청소종료를 판단하고 종료라고 판단되면 청소를 종료할 수 있다. (S140)

한편, 로봇 청소기(1)가 청소를 수행하는 중에, 로봇 청소기의 이동경로가 폐곡선을 형성하면, 로봇 청소기는 폐곡선에 대응되는 일 영역으로부터 본체(10)를 탈출시키도록 구동부(30)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 로봇 청소기(1)가 청소를 수행하는 중에, 로봇 청소기의 이동경로가 폐곡선을 형성하면, 충돌 감지센서(45)를 통해 본체(10)와 장애물 사이의 충돌을 감지한다.(S121)

본체(10)와 장애물 사이의 충돌을 감지되면, 로봇 청소기는 제자리에서 임의의 방향으로 임의의 각도로 회전하고(S123), 회전을 완료한 상태에서 장애물 감지센서(70)(초음파 센서)와 장애물 높이 감지센서(40)를 통해 전방의 일 영역에 장애물의 존재 여부를 판단하고 (S125), 전방의 일 영역에 장애물이 존재하지 하지 않는 다고 판단되면 탈출구의 크기를 판단하고, 탈출구의 크기가 기준 크기 보다 큰지 판단한다. (S127) 로봇 청소기는 탈출구의 크기가 기준 크기 보다 큰 경우, 탈출구 방향으로 주행하고 탈출구를 통과하여 장애물 영역을 탈출을 시도한다.(S128)

로봇 청소기는 탈출 시도 후에 장애물 영역에서 탈출하였는지 판단할 수 있다. (S129) 구체적으로, 로봇 청소기의 이동경로가 폐곡선을 형성하지 않으면, 장애물 영역의 진입 전의 청소 주행을 이어서 한다. (S130)

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (15)

1. 본체;
   상기 본체의 전진과 후진 및 회전 동작을 위한 구동부;
   상기 주행 경로 상에 장애물을 감지하는 장애물 감지센서;
   상기 장애물을 높이를 감지하는 장애물 높이 감지센서;
   상기 높이 감지센서 및 상기 장애물 감지센서에서 제공된 정보를 바탕으로 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 장애물 감지센서에서 제공된 센서 값에 기초하여 장애물을 감지하면, 상기 장애물과 이격된 상태에서, 상기 장애물 높이 감지센서의 센서 값에 기초하여 상기 장애물의 높이를 감지하고, 등반 가능 여부를 판단하며,
   상기 장애물 높이 감지센서는, 상기 본체의 전방면에 설치되고, 상기 본체의 하부면과 나란한 방향으로 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 장애물 높이 감지센서는,
   적외선 센서를 포함하는 로봇 청소기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 장애물 높이 감지센서는, 상기 본체의 하부면에 인접하여 배치되는 로봇 청소기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 장애물 높이 감지센서가 설치되는 높이는 로봇 청소기가 등반 가능한 높이와 동일한 로봇 청소기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이를 초과하는 경우, 상기 장애물을 회피하도록 상기 구동부를 제어하는 로봇 청소기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   장애물이 감지되고, 장애물의 높이가 기준 높이 미만인 경우, 상기 장애물을 등반하도록 상기 구동부를 제어하는 로봇 청소기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 장애물 등반 전에 상기 본체의 이동속도가 증가되도록 상기 구동부를 제어하는 로봇 청소기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 기울기를 감지하는 기울기 감지센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 장애물 감지센서의 센서 값과 장애물 높이 감지센서의 센서 값에 기초하여 장애물을 등반 가능하다고 판단되면,
    상기 구동부가 장애물의 단부에 올라타서 상기 본체가 기울어진 등반 초기 상태에서, 상기 기울기 감지센서의 기울기 센서 값에 기초하여 장애물의 높이를 감지하고, 정밀 등반 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 기울기 센서 값과의 비교를 위한 제1 기준 값이 저장되는 저장부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 기울기 센서 값이 상기 제1 기준 값 이하일 경우, 상기 본체가 계속해서 주행하여 장애물을 등반하도록 상기 구동부를 제어하고,
    상기 기울기 센서 값이 상기 제1 기준 값을 초과할 경우, 상기 본체가 정지하도록 상기 구동부를 제어하는 로봇 청소기.
12. 제10항에 있어서,
    상기 기울기 감지센서는, 자이로 센서를 포함하는 로봇 청소기.
13. 로봇 청소기가 주행하면서 청소를 수행하는 단계;
    상기 로봇 청소기가 주행 경로 상에 위치된 장애물을 감지하는 단계;
    상기 로봇 청소기가 상기 장애물과 이격된 상태에서 상기 장애물의 높이를 감지하는 단계;
    상기 장애물의 높이를 기초로 하여 상기 장애물의 등반 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 로봇 청소기는 기설된 높이에서 평행하게 방출되는 광이 반사되는 것을 감지하여 장애물의 높이를 판단하는 로봇 청소기의 제어방법
    
    
14. 삭제
15. 삭제

Images