KR102599597B1

KR102599597B1 - 청소 로봇의 경로 스위핑 방법, 시스템 및 칩

Info

Publication number: KR102599597B1
Application number: KR1020217016774A
Authority: KR
Inventors: 친웨이 라이
Original assignee: 아미크로 세미컨덕터 씨오., 엘티디.
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2023-11-07
Also published as: KR20210088618A; CN109276191A; JP2022506296A; AU2019372250A1; US20220015598A1; CN109276191B; WO2020087699A1; AU2019372250B2

Abstract

청소 로봇의 경로 스위핑 방법, 시스템 및 칩에 있어서, 상기 경로 스위핑 방법은, 현재 청소 영역 내에서 청소 로봇에 의해 진행되는 “弓”자형 스위핑의 터닝 과정에서의 충돌 상태를 실시간으로 검출하는 단계; 그 다음, 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 영역을 스위핑하도록 상기 청소 로봇의 “弓”자형 경로를 제어하는 단계를 포함한다. 코너 위치에서의 로봇의 터닝 각도를 제어하여 로봇의 커버리지율 및 벽 코너의 청소율을 향상시킨다.

Description

청소 로봇의 경로 스위핑 방법, 시스템 및 칩

본 발명은 스마트 가전 분야에 속하는 것으로, 특히 “弓”자형 경로 기반의 청소 로봇의 스위핑 누락 방지의 경로 스위핑 방법, 경로 스위핑 시스템 및 칩에 관한 것이다.
관련출원의 상호참조
본 출원은 2018년 11월 1일에 중국특허청에 제출된 출원번호가 201811296892.9이고, 발명의 명칭이 “청소 로봇의 경로 스위핑 방법, 시스템 및 칩”인 특허출원에 대하여 우선권을 주장하며, 그의 모든 내용은 본 출원에 인용된다.

청소 로봇은 점차적으로 일반 가정에서 흔히 사용되는 가전 제품으로 되고 있으며, 스위핑률 및 청소 효율은 모두가 주목하는 부분이다. 선행기술의 응용 장면에서, 계획 타입의 청소 로봇은 일반적으로, 먼저 직선으로 주행하고 장애물을 만나면 호형으로 주행하는 방식으로 터닝하여 다음 스위핑 경로로 이동하는 “弓”자형의 스위핑 방식을 사용하고 있는데, 이러한 스위핑 궤적은 미관적이고 고효율적이므로 많이 응용되고 있다.

하지만, 상기 노선 계획 방식에는 두 가지 문제가 존재한다. 그 중 한 가지 문제는 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇이 경로(102)를 따라 벽면(101)으로 이동할 경우, 로봇이 호형 터닝을 아직 완성하지 않은 상태에서 벽면과 충돌하면, “弓”자형 경로를 따라 다음 스위핑 경로로 이동할 수 없고; 또한 경로(103)에 도시된 바와 같이, 로봇이 벽면(105)에 접근할 경우, 호형 터닝을 아직 완성하지 않은 상태에서 장애물(104)과 충돌하게 된다. 전술한 경로(102) 및 경로(103)에 있어서, 선행기술에서 상기 상황에 대해, 로봇은 직접 가장자리를 따라 주행하는데, 여기서, 경로(102)에서의 로봇은 벽면(105)에 붙어 가장자리를 따라 주행하게 되고, 경로(103)에서의 로봇은 장애물(104)에 붙어 가장자리를 따라 주행하게 됨으로써, 벽면(101)과 벽면(105)의 직각 경계 위치 또는 장애물과 벽면 경계 사이에 스위핑 누락 영역이 존재하게 된다.

다른 한 가지 문제는 도 2에 도시된 바와 같이, 현재 청소 영역(#1) 내에 아주 작은 출구(203)가 존재하고, 로봇이 경로(202)를 따라 호형 터닝을 진행하는 과정에서, 출구(203)의 한 쪽의 벽면(201)과 충돌하게 되는데, 이때, 통상적인 처리 방법은 벽면(201)에서 가장자리를 따라 주행하는 것이지만, 출구(203)가 차지하는 실제 청소 영역이 비교적 작아 이가 격자 지도에서 차지하는 영역이 아주 작을 수 있다. 따라서, 로봇이 출구(203)를 검색한 후, 출구(203) 및 벽면(205)의 기설정 범위 내의 영역을 스위핑하지 않고, 오히려 벽면(201)에 붙어 가장자리를 따라 주행하기만 하여, 스위핑 누락 영역이 발생하게 된다.

본 발명은 상기 선행기술에 의해 발생되는 스위핑 누락 영역을 고려하여 제출된 것으로, 그 기술적 해결수단은 하기와 같다.

청소 로봇의 경로 스위핑 방법에 있어서, 상기 경로 스위핑 방법은, 현재 청소 영역 내에서 청소 로봇에 의해 진행되는 “弓”자형 스위핑의 터닝 과정에서의 충돌 상태를 실시간으로 검출하는 단계 1; 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 영역을 스위핑하도록, 상기 청소 로봇의 “弓”자형 경로를 제어하는 단계 2를 포함한다.

또한, 상기 단계 2의 구체적인 방법은, 상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생된 것으로 검출된 경우, 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측을 향하도록 한 다음, 단계 23에 진입하는 단계 21; 상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생되지 않은 것으로 검출된 경우, 계속하여 “弓”자형 경로를 따라 스위핑하는 단계 22; 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하고, 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리가 제2 기설정 거리에 도달하였는지 여부를 실시간으로 검출하되, 도달하였으면 단계 21로 되돌아가고, 아니면 단계 24에 진입하는 단계 23; 충돌이 발생되었는지 여부를 실시간으로 검출하되, 충돌이 발생되었으면 단계 25에 진입하고, 아니면 단계 23으로 되돌아가는 단계 24; 상기 청소 로봇이 가장자리에 따른 주행을 작동하도록 제어하는 단계 25를 포함하고; 여기서, 상기 제1 기설정 거리는 상기 청소 로봇의 스위핑 폭이하로 설정되며; 상기 제2 기설정 거리는 상기 “弓”자형 경로의 스위핑 행 간격의 2배로 설정된다.

또한, 상기 기설정 전진 방향은 상기 “弓”자형 경로 중의 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향이다.

또한, 상기 현재 청소 영역 내에서, 상기 단계 21의 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리의 외측에 하나의 작은 출구가 존재하는 경우, 상기 기설정 각도는 45도로 설정된다.

청소 로봇의 경로 스위핑 시스템에 있어서, 상기 경로 스위핑 시스템은, 현재 청소 영역 내에서 청소 로봇에 의해 진행되는 “弓”자형 스위핑의 터닝 과정에서의 충돌 상태를 실시간으로 검출하는 충돌 검출 유닛; 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 스위핑 누락 영역을 스위핑하도록 상기 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑 경로를 제어하는 스위핑 누락 방지 유닛을 포함한다.

또한, 상기 스위핑 누락 방지 유닛의 내부는, 상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생된 것으로 검출된 경우, 상기 청소 로봇이 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측 방향을 향하도록 제어하는 제1 충돌 실행 서브 유닛; 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 제2 기설정 거리 만큼 이동하도록 제어하고, 상기 기설정 전진 방향에서의 이동 거리가 제2 기설정 거리에 도달하였는지 여부를 실시간으로 검출하되, 도달하였으면 새로운 “弓”자형 스위핑을 진행하고, 아니면 충돌 상태를 실시간으로 검출하여 상기 청소 로봇이 가장자리에 따른 주행을 작동하거나 계속하여 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하는 제2 충돌 실행 서브 유닛; 상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생되지 않은 것으로 검출된 경우, 상기 청소 로봇이 “弓”자형 경로를 따라 스위핑하도록 제어하는 제3 충돌 실행 서브 유닛을 포함하고; 여기서, 상기 제1 기설정 거리는 상기 청소 로봇의 스위핑 폭과 같게 설정되며; 상기 제2 기설정 거리는 상기 “弓”자형 경로의 스위핑 행 간격의 2배로 설정된다.

칩에 있어서, 상기 칩은 상기 경로 스위핑 방법에 대응되는 프로그램 코드를 저장하고, 상기 칩은 상기 경로 스위핑 시스템에 내장되어, 상기 청소 로봇이 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 스위핑 누락 영역을 스위핑하도록 상기 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑 경로를 제어한다.

본 발명의 유리한 효과는 하기와 같다. 본 발명의 실시예는 코너 위치에서의 로봇의 터닝 각도 및 이동 방향을 제어하여 로봇의 커버리지율 및 벽 코너의 청소율을 향상시키므로, 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 과정에서 터닝 시 저항을 받는 문제를 극복함으로써, 다음 직선 경로로 원활하게 진입하고, 장애물을 만난 후 “弓”자형 경로가 무효되는 문제를 방지하는데 유리하다.

도 1은 선행기술에서 청소 로봇이 벽면을 에돌아 “弓”자형 스위핑을 진행하는 경로 모식도(도 1의 경로(102)), 및 청소 로봇이 장애물을 에돌아 “弓”자형 스위핑을 진행하는 경로 모식도(도 1의 경로(103))이다.
도 2는 선행기술에서 청소 영역(#1) 내에서의 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑의 경로 모식도이다.
도 3은 실시예 1에서 청소 로봇이 벽면과 충돌된 후의 스위핑 누락 방지의 경로 모식도이다.
도 4는 실시예 2에서 청소 로봇이 장애물(104)과 충돌된 후의 스위핑 누락 방지의 경로 모식도이다.
도 5는 실시예 3에서 청소 로봇이 청소 영역(#1)의 작은 출구로부터 에돌아 나가는 경로 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 청소 로봇의 경로 스위핑 방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시예에서의 도면과 결부시켜 본 발명의 실시예에 따른 기술적 해결수단을 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예는 청소 로봇의 경로 스위핑 방법을 제공하되, 상기 경로 스위핑 방법의 기본적인 구상은, 현재 청소 영역 내에서 청소 로봇에 의해 진행되는 “弓”자형 스위핑의 터닝 과정에서의 충돌 상태를 실시간으로 검출하는 단계 1; 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 영역을 스위핑하도록, 상기 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑 경로를 제어하는 단계 2를 포함한다. 본 발명의 실시예는 “弓”자형 경로의 코너에 대한 조절과 가장자리를 따라 스위핑하는 동작에 대한 제어를 결합하는 방식을 통해 “弓”자형 스위핑에 대한 장애물 및 벽의 장애를 극복함으로써, 로봇의 스위핑 커버리지율 및 벽 코너의 청소율을 향상시킨다.

설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예에 따른 경로 스위핑 방법의 수행 주체는 제어기이고, 상기 제어기는 청소 로봇의 주행을 제어하며, 상기 청소 로봇에 설치될 수 있는데, 즉 상기 청소 로봇의 제어 장치로 사용될 수 있고, 상기 청소 로봇에 설치되지 않고 원격 제어 방식으로 상기 청소 로봇의 주행을 제어할 수 있으며, 물론, 다른 유사한 기능의 부재일 수도 있지만, 본 실시형태는 이에 대해 한정하지 않는다. 본 발명의 실시예에서, 상기 “弓”자형 경로에서의 상기 청소 로봇의 터닝 각도는 3축 자이로스코프의 Y축 방향 각도를 통해 획득될 수 있고, 물론 다른 센서를 사용하여 획득할 수도 있지만, 본 실시형태는 이에 대해 한정하지 않는다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 청소 로봇의 경로 스위핑 방법의 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 상기 경로 스위핑 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

단계 601에서, 청소 로봇이 현재 청소 영역 내에서 “弓”자형 경로를 따라 스위핑하도록 제어한 다음, 단계 602에 진입한다. 도 2에 도시된 바와 같이, “弓”자형 경로는 평행되는 복수 개의 직선경로(204)와 복수 개의 터닝부(202)를 포함하며, 터닝부(202)는 인접한 2 개의 직선경로(204)사이에 연결되어 있다.

단계 602에서, 상기 청소 로봇이 “弓”자형 경로의 터닝 동작을 진행하는 과정에서, 관련된 센서를 통해 충돌이 발생되었는지 여부를 실시간으로 검출하되, 충돌이 발생되었으면 단계 603에 진입하고, 아니면 단계 601로 되돌아간다. 여기서, 충돌 발생 현상은 상기 청소 로봇이 상기 현재 청소 영역 내의 장애물과 접촉하거나 장애물에 접근하는 현상을 의미하고; 상기 장애물은 벽체일 수 있거나, 다른 장애물일 수도 있지만, 본 발명의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.

단계 603에서, 상기 청소 로봇은 단계 602의 전진 방향의 반대 방향을 따라 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 단계 602에서의 “弓”자형 경로의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 단계 602의 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리의 외측을 향하도록 한 다음, 단계 604에 진입한다. 구체적으로, 상기 기설정 전진 방향은 상기 “弓”자형 경로의 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향이다. 상기 제1 기설정 거리는 바람직하게 상기 청소 로봇의 스위핑 폭일 수 있다. 선행기술에 비해, 본 단계는 상기 현재 청소 영역의 벽 코너와 상기 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측의 영역의 청소 작업을 완성하는데 유리하다. 상기 경로 스위핑 방법은 스위핑 범위가 벽 코너 영역 또는 격자 지도 중 면적이 작은 영역을 커버하도록 제어할 수 있다.

단계 604에서, 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하고, 단계 605에 진입한다.

단계 605에서, 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리가 제2 기설정 거리에 도달하였는지 여부를 실시간으로 검출하되, 도달하였으면 단계 601로 되돌아가, 상기 청소 로봇이 새로운 “弓”자형 스위핑을 진행하도록 제어하고; 아니면 단계 606에 진입한다. 상기 청소 로봇이 제2 기설정 거리 만큼 이동하는 과정에서는 장애물이 없으므로, “弓”자형 경로를 따라 스위핑할 수 있고, 동시에 이는 상기 청소 로봇이 상기 현재 청소 영역의 작은 출구를 원활하게 통과함을 의미한다. 설명해야 할 것은, 상기 작은 출구는 선행기술의 해결수단에 따르면 격자 지도에서 로봇에 의해 무시될 수 있으므로, 상기 청소 로봇은 검색한 후 그 근처 영역에 대해 스위핑하지 않는다. 구체적으로, 상기 제2 기설정 거리는 상기 “弓”자형 경로의 스위핑 행 간격의 2배로 설정될 수 있음으로써, 상기 청소 로봇이 맞은편의 벽체에 도달하거나 어느 고정된 거리에 도달한 후, 새로운 “弓”자형 경로를 진행할 수 있는지 여부를 추가적으로 판단하도록 한다.

단계 606에서, 관련 센서를 통해 상기 청소 로봇이 충돌이 발생되었는지 여부를 실시간으로 검출하되, 충돌이 발생되었으면 단계 607에 진입하고, 아니면 단계 604로 되돌아가며, 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리가 상기 제2 기설정 거리에 도달할 때까지, 계속하여 상기 기설정 전진 방향에서 이동한다.

단계 607에서, 상기 청소 로봇이 이와 충돌되는 장애물을 에돌아 가장자리를 따라 주행하도록 제어하고, 상기 장애물로부터 멀어질 때까지, 상기 장애물 부근의 영역을 스위핑한 다음, 인식된 정상 영역에 되돌아가 다시 “弓”자형 스위핑을 진행한다.

상기 경로 스위핑 방법에 기반하여, 세 가지 상이한 청소 영역에 대응되는 상기 청소 로봇의 스위핑 경로 실시예로 구분할 수 있는데, 하기 세 가지 실시예는 코너 위치에서의 로봇의 터닝 각도를 제어하여 로봇의 커버리지율 및 벽 코너의 청소율을 향상시키므로, 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 과정에서 터닝 시 저항을 받는 문제를 극복함으로써, 다음 직선 경로로 원활하게 진입하고, 장애물을 만난 후 “弓”자형 경로가 무효되는 문제를 방지하는데 유리하다.

실시예 1: 도 3에 도시된 바와 같이, 현재 청소 영역에 하나의 직각의 벽 코너가 존재하고, 상기 청소 로봇(도 3에 도시된 검은 색 점이 있는 원)가 “弓”자형 경로 중의 직선 경로를 따라 벽면(101)과 벽면(105)으로 구성된 벽 코너 영역에 접근할 경우, 상기 청소 로봇은 터닝하기 시작하여 다음 직선 경로에 진입하지만, 터닝 과정에서 벽면(101)과 충돌이 발생되었는데 이때 “弓”자형 경로 중의 호형 터닝을 아직 완성하지 못한 것으로 검출되면, 상기 청소 로봇은 도 3에서 화살표로 표시된 점선 경로를 따라 이동한다. 도 3에서 화살표로 표시된 점선 경로의 계획은, 상기 청소 로봇이 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 상기 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측을 향하도록 하는 계획을 포함하고, 구체적으로, 상기 청소 로봇은 벽면(101)과 벽면(105)으로 구성된 벽 코너에 대응되는 수선의 발(foot of perpendicular)을 향하고, 상기 “弓”자형 경로 중의 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향을 향한다. 이어서, 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하고, 이동 과정에서 상기 현재 청소 영역의 벽 코너와 상기 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측의 영역의 청소 작업을 완성할 수 있다. 도 3의 실시예에서, 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 상기 제2 기설정 거리 만큼 이동하는 과정에서 벽면(105)과 충돌이 발생된 것으로 검출되면, 상기 청소 로봇은 상기 기설정 전진 방향에서의 이동을 정지한 다음, 벽면(105)에 붙어 가장자리를 따라 주행하여 다시 새로운 “弓”자형 경로에 진입하여 스위핑을 진행한다.

실시예 2: 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 청소 영역에 하나의 직각의 벽 코너 및 하나의 독립적인 장애물(104)이 존재하고, 상기 청소 로봇(도 4에 도시된 검은 색 점이 있는 원)가 “弓”자형 경로 중의 직선 경로를 따라 장애물(104)에 접근할 경우, 상기 청소 로봇은 터닝하기 시작하여 다음 직선 경로에 진입하고, 상기 청소 로봇이 터닝 과정에서 장애물(104)과 충돌이 발생되었는데 이때 “弓”자형 경로 중의 호형 터닝을 아직 완성하지 못한 것으로 검출되면, 상기 청소 로봇은 도 4에서 화살표로 표시된 점선 경로를 따라 이동한다. 도 4에서 화살표로 표시된 점선 경로의 계획은, 상기 청소 로봇이 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 상기 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측을 향하도록 하고, 상기 “弓”자형 경로 중의 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향을 향하도록 하는 계획을 포함한다. 구체적으로, 상기 청소 로봇은 선행기술에서 장애물(104)에 붙어 가장자리를 따라 주행하여 벽면(105)으로부터 멀어지는 것이 아니라 장애물(104)과 벽면(105) 사이의 영역을 향함으로써, 장애물(104)과 벽면(105) 사이의 영역이 스위핑 누락 영역으로 변하지 않도록 한다. 이어서, 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하고, 이동 과정에서 벽면(105)과 상기 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측의 영역의 청소 작업을 완성할 수 있다. 도 4의 실시예에서, 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 상기 제2 기설정 거리 만큼 이동하는 과정에서 벽면(105)과 충돌이 발생된 것으로 검출되면, 상기 청소 로봇은 상기 기설정 전진 방향에서의 이동을 정지한 다음, 벽면(105)에 붙어 가장자리를 따라 주행하여 다시 새로운 “弓”자형 경로에 진입하여 스위핑을 진행한다.

실시예 3: 도 5에 도시된 바와 같이, 청소 영역(#1) 내에 하나의 방향(503)의 작은 출구(203)가 존재하고, 상기 출구의 양단은 각각 벽면(201) 및 벽면(205)이며, 상기 청소 로봇(도 5에 도시된 검은 색 점이 있는 원)이 “弓”자형 경로를 따라 방향(503)의 작은 출구(203)에 접근할 경우, 상기 청소 로봇은 터닝하기 시작하여 다음 직선 경로에 진입하되, 상기 청소 로봇이 터닝 과정에서 벽면(201)과 충돌이 발생되었는데 이때 “弓”자형 경로 중의 호형 터닝을 아직 완성하지 못한 것으로 검출되면, 상기 청소 로봇은 도 5에서 화살표로 표시된 점선 경로를 따라 이동한다. 도 5에서 화살표로 표시된 점선 경로의 계획은, 상기 청소 로봇이 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측을 향하도록 하고, 상기 “弓”자형 경로 중 터닝하기 전의 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향을 향하도록 하는 계획을 포함하고, 상기 기설정 각도는 바람직하게 45도로 설정된다. 구체적으로, 상기 청소 로봇은 선행기술에서 벽면(201)에 붙어 가장자리를 따라 주행하여 방향(503)의 작은 출구(203)로부터 멀어지는 것이 아니라 방향(503)을 향함으로써, 방향(503)의 작은 출구(203)의 기설정 범위 내의 영역이 스위핑 누락 영역으로 변하지 않도록 한다. 이어서, 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하고, 이동 과정에서 상기 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측 영역의 청소 작업을 구현할 수 있는데, 즉 방향(503)의 작은 출구(203)의 기설정 범위 내의 영역의 스위핑 작업을 완성할 수 있다. 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리가 상기 제2 기설정 거리에 도달하였지만 충돌 발생이 검출되지 않은 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 청소 로봇은 방향(503)의 작은 출구(203)를 통과하고, “弓”자형 경로의 조건을 만족시키면, 새로운 “弓”자형 스위핑을 진행할 수 있음으로써, “弓”자형 경로의 연속적인 스위핑을 유지한다. 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리가 상기 제2 기설정 거리에 도달하지 않았고 또한 충돌 발생이 검출되지 않은 경우, 계속하여 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하고, 상기 기설정 전진 방향에서의 이동 거리를 실시간으로 검출함으로써, 계속하여 방향(503)의 작은 출구(203)의 기설정 범위 내의 영역을 스위핑한다. 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리가 상기 제2 기설정 거리에 도달하지 않았지만 벽면(205)과 충돌된 것으로 검출된 경우, 벽면(205)에 붙어 가장자리를 따라 스위핑함으로써, 계속하여 방향(503)의 작은 출구(203)의 기설정 범위 내의 영역을 스위핑한다.

상기 실시예에서, 상기 제1 기설정 거리는 바람직하게 상기 청소 로봇의 스위핑 폭과 같게 설정될 수 있고; 상기 제2 기설정 거리는 상기 “弓”자형 경로의 스위핑 행 간격의 2배로 설정된다. 여기서, 실시예 3에서 상기 기설정 각도는 45도로 설정될 수 있다.

상기 실시형태를 간단하게 설명하기 위해, 이들을 모두 일련의 동작 조합으로 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 본 발명의 실시형태에 따르면, 일부 단계는 다른 순서에 따라 수행되거나 동시에 수행될 수 있기 때문에 본 발명의 실시형태는 설명된 동작 순서의 제한을 받지 않는 것으로 이해해야 한다. 또한, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 명세서에서 설명된 실시형태는 모두 바람직한 실시형태에 속할 뿐 언급된 동작이 반드시 본 발명의 실시형태에 필수적인 것이 아님을 이해해야 한다.

본 발명의 실시예는, 현재 청소 영역 내에서 청소 로봇에 의해 진행되는 “弓”자형 스위핑의 터닝 과정에서의 충돌 상태를 실시간으로 검출하는 충돌 검출 유닛; 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 스위핑 누락 영역을 스위핑하도록 상기 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑 경로를 제어하는 스위핑 누락 방지 유닛을 포함하는 청소 로봇의 경로 스위핑 시스템을 더 제공한다.

본 발명의 선택 가능한 실시예에서, 상기 스위핑 누락 방지 유닛의 내부는,

상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생된 것으로 검출된 경우, 상기 청소 로봇이 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측 방향을 향하도록 제어하는 제1 충돌 실행 서브 유닛; 상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하고, 상기 청소 로봇이 제2 기설정 거리 만큼 이동하는 과정에서 충돌 상태를 실시간으로 검출하되, 충돌 사건이 발생될 경우 상기 청소 로봇이 가장자리에 따른 주행을 작동하도록 제어하고, 아니면 계속하여 “弓”자형 경로를 따라 스위핑하는 제2 충돌 실행 서브 유닛; 상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생되지 않은 것으로 검출된 경우, 상기 청소 로봇이 “弓”자형 경로를 따라 스위핑하도록 제어하는 제3 충돌 실행 서브 유닛을 포함한다.

본 발명의 선택 가능한 실시예에서, 상기 경로 스위핑 시스템 내에서, 상기 충돌 검출 유닛의 판단 결과, 및 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리에 따라, 상기 제1 충돌 실행 서브 유닛, 상기 제2 충돌 실행 서브 유닛 및 상기 제3 충돌 실행 서브 유닛을 대응되게 호출하는 호출 모듈을 더 포함한다.

본 발명의 선택 가능한 실시예에서, 상기 기설정 전진 방향은 상기 “弓”자형 스위핑의 터닝 전에 대응되는 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향이다.

상기 경로 스위핑 시스템은, 상기 청소 로봇의 편류각을 수집하고, 수집된 편류각을 상기 경로 스위핑 시스템에 송신하는 자이로스코프; 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리를 수집하여 상기 제2 충돌 실행 서브 유닛에 송신하여 상기 제2 기설정 거리와 비교하는 인코딩 디스크; 상기 경로 스위핑 시스템의 제어 명령을 수신하여 상기 청소 로봇의 터닝 방향을 제어하는 청소 로봇의 좌우 바퀴를 더 포함한다.

본 발명의 실시예는 칩을 제공하되, 상기 칩은 상기 경로 스위핑 방법에 대응되는 프로그램 코드를 저장하고, 상기 칩은 상기 경로 스위핑 시스템에 내장되어, 상기 청소 로봇이 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 스위핑 누락 영역을 스위핑하도록 상기 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑 경로를 제어한다.

마지막으로 설명해야 할 것은, 이상의 각 실시예는 단지 본 발명의 기술적 해결수단을 설명하기 위한 것일 뿐, 이를 한정하려는 것이 아니며, 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 여전히 본 발명의 구체적인 실시형태를 수정할 수 있거나 일부 기술특징에 대해 등가적 대체를 진행할 수 있으며, 본 발명의 기술적 해결수단의 사상을 벗어나지 않는 전제 하에 이들은 모두 본 발명이 보호하고자 하는 기술적 해결수단 범위에 속해야 한다.

Claims

청소 로봇의 경로 스위핑 방법에 있어서,
현재 청소 영역 내에서 청소 로봇에 의해 진행되는 “弓”자형 스위핑의 터닝 과정에서의 충돌 상태를 실시간으로 검출하는 단계 1; 및
상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 영역을 스위핑하도록, 상기 청소 로봇의 “弓”자형 경로를 제어하는 단계 2를 포함하고,
상기 단계 2의 구체적인 방법은,
상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생된 것으로 검출된 경우, 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측을 향하도록 한 다음, 단계 23에 진입하는 단계 21;
상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생되지 않은 것으로 검출된 경우, 계속하여 “弓”자형 경로를 따라 스위핑하는 단계 22;
상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하고, 상기 기설정 전진 방향에서의 상기 청소 로봇의 이동 거리가 제2 기설정 거리에 도달하였는지 여부를 실시간으로 검출하되, 도달하였으면 단계 21로 되돌아가고, 아니면 단계 24에 진입하는 단계 23;
충돌이 발생되었는지 여부를 실시간으로 검출하되, 충돌이 발생되었으면 단계 25에 진입하고, 아니면 단계 23으로 되돌아가는 단계 24; 및
상기 청소 로봇이 가장자리에 따른 주행을 작동하도록 제어하는 단계 25를 포함하고;
상기 제1 기설정 거리는 상기 청소 로봇의 스위핑 폭이하로 설정되며; 상기 제2 기설정 거리는 상기 “弓”자형 경로의 스위핑 행 간격의 2배로 설정되고,
상기 현재의 전진 방향은 충돌이 발생되는 시점에서의 상기 청소 로봇의 동작 방향의 반대 방향이며,
스위핑 행 간격은 “弓”자형 경로 중의 인접한 두 직선 경로 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 청소 로봇의 경로 스위핑 방법.
제1항에 있어서,
상기 기설정 전진 방향은 상기 “弓”자형 경로 중의 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향인 것을 특징으로 하는 청소 로봇의 경로 스위핑 방법.
제2항에 있어서,
상기 현재 청소 영역 내에서, 상기 단계 21의 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리의 외측에 하나의 작은 출구가 존재하는 경우, 상기 기설정 각도는 45도로 설정되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇의 경로 스위핑 방법.
청소 로봇의 경로 스위핑 시스템에 있어서,
현재 청소 영역 내에서 청소 로봇에 의해 진행되는 “弓”자형 스위핑의 터닝 과정에서의 충돌 상태를 실시간으로 검출하는 충돌 검출 유닛; 및
상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 스위핑 누락 영역을 스위핑하도록 상기 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑 경로를 제어하는 스위핑 누락 방지 유닛을 포함하고,
상기 스위핑 누락 방지 유닛의 내부는,
상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생된 것으로 검출된 경우, 상기 청소 로봇이 현재의 전진 방향의 반대 방향을 따라 제1 기설정 거리 만큼 이동한 후, 상기 터닝 과정의 터닝 방향과 반대로 회전하여, 회전된 후의 기설정 전진 방향이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 외측 방향을 향하도록 제어하는 제1 충돌 실행 서브 유닛;
상기 청소 로봇이 상기 기설정 전진 방향을 따라 제2 기설정 거리 만큼 이동하도록 제어하고, 상기 기설정 전진 방향에서의 이동 거리가 제2 기설정 거리에 도달하였는지 여부를 실시간으로 검출하되, 도달하였으면 새로운 “弓”자형 스위핑을 진행하고, 아니면 충돌 상태를 실시간으로 검출하여 상기 청소 로봇이 가장자리에 따른 주행을 작동하거나 계속하여 상기 기설정 전진 방향을 따라 이동하도록 제어하는 제2 충돌 실행 서브 유닛; 및
상기 청소 로봇이 “弓”자형 스위핑 경로의 터닝 과정에서 충돌이 발생되지 않은 것으로 검출된 경우, 상기 청소 로봇이 “弓”자형 경로를 따라 스위핑하도록 제어하는 제3 충돌 실행 서브 유닛을 포함하고;
상기 제1 기설정 거리는 상기 청소 로봇의 스위핑 폭과 같게 설정되며; 상기 제2 기설정 거리는 상기 “弓”자형 경로의 스위핑 행 간격의 2배로 설정되고,
상기 현재의 전진 방향은 충돌이 발생되는 시점에서의 상기 청소 로봇의 동작 방향의 반대 방향이며,
스위핑 행 간격은 “弓”자형 경로 중의 인접한 두 직선 경로 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 청소 로봇의 경로 스위핑 시스템.
제4항에 있어서,
상기 기설정 전진 방향은 상기 “弓”자형 경로 중의 직선 경로와 기설정 각도를 이루는 방향인 것을 특징으로 하는 청소 로봇의 경로 스위핑 시스템.
칩에 있어서,
상기 칩은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 경로 스위핑 방법에 대응되는 프로그램 코드를 저장하고, 상기 칩은 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 경로 스위핑 시스템에 내장되어, 상기 청소 로봇이 상기 충돌 상태에 따라, 상기 청소 로봇이 상기 “弓”자형 경로의 터닝 부분에 대응되는 호형 가장자리와 상기 현재 청소 영역의 코너 사이의 스위핑 누락 영역을 스위핑하도록 상기 청소 로봇의 “弓”자형 스위핑 경로를 제어하는 것을 특징으로 하는 칩.
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