KR102683536B1 - 청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템 - Google Patents

청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102683536B1
KR102683536B1 KR1020190035703A KR20190035703A KR102683536B1 KR 102683536 B1 KR102683536 B1 KR 102683536B1 KR 1020190035703 A KR1020190035703 A KR 1020190035703A KR 20190035703 A KR20190035703 A KR 20190035703A KR 102683536 B1 KR102683536 B1 KR 102683536B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging device
cleaning robot
charging
main body
identification information
Prior art date
Application number
KR1020190035703A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200119405A (ko
Inventor
김재명
Original Assignee
삼성전자주식회사
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020190035703A priority Critical patent/KR102683536B1/ko
Priority to EP20166057.8A priority patent/EP3715995B1/en
Priority to CN202010231322.2A priority patent/CN111743460A/zh
Priority to US16/834,721 priority patent/US11497368B2/en
Publication of KR20200119405A publication Critical patent/KR20200119405A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102683536B1 publication Critical patent/KR102683536B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008Manipulators for service tasks
    • B25J11/0085Cleaning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2852Elements for displacement of the vacuum cleaner or the accessories therefor, e.g. wheels, casters or nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/005Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators using batteries, e.g. as a back-up power source
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666Avoiding collision or forbidden zones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676Avoiding collision or forbidden zones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Abstract

청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청소 로봇이 충전을 위해 충전 장치로 복귀 시 충전 장치의 사용 여부, 충전 장치와의 거리를 고려하여 충전될 충전 장치를 선택하는 기술에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 청소 로봇은, 배터리를 포함하는 본체, 상기 본체를 이동시키는 이동부, 다른 청소 로봇이 사용중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 상기 다른 청소 로봇에 요청하는 통신부 및 통신부를 통해 다른 청소 로봇으로부터 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 다른 청소 로봇이 미사용 중인 충전 장치를 결정하고, 본체가 미사용 중인 충전 장치로 이동하도록 이동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템{CLEANING ROBOT AND CONTROLLING METHOD THEREOF, CLEANING ROBOT CHARGING SYSTEM}
청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청소 로봇이 충전을 위해 충전 장치로 복귀 시 충전 장치의 사용 여부, 충전 장치와의 거리를 고려하여 충전될 충전 장치를 선택하는 기술에 관한 것이다.
로봇청소기는 사용자의 조작 없이 청소 공간을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소 공간을 자동으로 청소하는 장치이다. 즉, 로봇청소기는 청소 공간을 주행하며 청소 공간을 청소한다.
로봇청소기는 일반적으로 사용자의 의도와 관계 없이 로봇청소기 내부적으로 계획된 경로에 따라 자동으로 청소를 한다. 로봇청소기는 청소 공간을 주행 중에 장애물을 감지하면 장애물을 회피하는 경로를 생성하고, 장애물을 회피하여 청소 공간을 주행한다.
로봇청소기는 배터리를 포함한다. 로봇 청소기는 배터리에 저장된 전기 에너지로 청소 공간을 이동하고 먼지를 흡입할 수 있다. 로봇청소기는 충전된 배터리에 기초하여 청소 공간을 청소하는데, 청소 중 배터리가 부족하면 충전을 위해 충전 스테이션으로 복귀해야 하며, 충전 후 나머지 청소를 수행한다.
일반적으로 로봇청소기는 충전 스테이션으로 복귀할 때 최단 거리에 위치하는 충전 스테이션으로 복귀한다. 이 때문에 최단 거리에 위치하는 충전 스테이션에서 충전 중인 다른 로봇청소기와 충돌이 발생할 수 있다. 또한, 로봇청소기의 숫자에 비해 충전 스테이션의 개수가 적은 경우 복수의 로봇청소기들 사이에 경합이 발생할 수 있다.
최근에는, 사용중인 충전 스테이션에 대한 정보를 파악하여 사용중인 충전 스테이션을 제외한 나머지 충전 스테이션으로 로봇청소기가 이동되도록 제어하는 것에 대한 중요성이 증대되고 있다.
로봇청소기가 충전을 위해 충전 스테이션으로 복귀 시 충전 스테이션의 사용 정보를 수신하여, 사용중인 충전 스테이션을 제외한 다른 충전 스테이션으로 복귀하여 충전을 수행하는 청소 로봇 및 그 제어방법과 청소 로봇 충전 시스템을 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 청소 로봇은,
배터리를 포함하는 본체, 상기 본체를 이동시키는 이동부, 다른 청소 로봇이 사용중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 상기 다른 청소 로봇에 요청하는 통신부 및 상기 통신부를 통해 상기 다른 청소 로봇으로부터 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 다른 청소 로봇이 미사용 중인 충전 장치를 결정하고, 상기 본체가 상기 미사용 중인 충전 장치로 이동하도록 상기 이동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 미사용 중인 충전 장치는 복수 개를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 복수 개의 미사용 중인 충전 장치 각각과 상기 본체 사이의 직선 거리를 산출하고, 상기 산출된 직선 거리 중 최단 거리에 위치하는 충전 장치로 상기 본체가 이동하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 본체로부터 상기 미사용 중인 충전 장치까지의 주행 경로를 결정하고, 상기 주행 경로 상에 장애물이 위치하는 경우 상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정하고, 상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 상기 이동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 충전 장치 식별 정보는, 상기 다른 청소 로봇의 상기 충전 장치 도킹여부, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 완료까지 남은 시간 및 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율이 100%인 충전 장치를 상기 본체가 충전될 충전 장치로 결정하고, 상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 상기 이동부를 제어할 수 있다.
또한, 미리 정해진 영역 내에 위치하는 상기 충전 장치의 위치 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 충전 장치의 위치 정보에 기초하여 상기 본체와 상기 충전 장치 각각의 직선 거리를 산출할 수 있다.
또한, 상기 본체와 상기 충전 장치의 도킹을 감지하는 도킹부 및 상기 본체가 도킹된 충전 장치의 식별 정보를 획득하는 데이터 획득부를 포함하고, 상기 저장부는, 상기 본체가 도킹되어 획득된 상기 충전 장치의 식별 정보를 저장할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 획득된 충전 장치의 식별 정보에 기초하여 상기 본체의 상기 충전 장치 사용 정보를 상기 다른 청소 로봇에 송신할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 청소 로봇 제어방법은,
배터리를 포함하는 본체 및 상기 본체를 이동시키는 이동부를 포함하는 청소 로봇 제어방법에 있어서, 다른 청소 로봇이 사용중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 상기 다른 청소 로봇에 요청하고, 상기 다른 청소 로봇으로부터 상기 요청한 식별 정보를 수신하고, 상기 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 다른 청소 로봇이 미사용 중인 충전 장치를 결정하고, 상기 본체가 상기 미사용 중인 충전 장치로 이동하도록 이동부를 제어한다.
또한, 복수 개의 미사용 중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 수신하는 것;을 더 포함하고, 상기 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 복수 개의 미사용 중인 충전 장치 각각과 상기 본체 사이의 직선 거리를 산출하고, 상기 산출된 직선 거리 중 최단 거리에 위치하는 충전 장치를 상기 본체가 충전될 충전 장치로 결정하는 것을 포함하고, 상기 결정된 충전 장치로 상기 본체가 이동하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체로부터 상기 미사용 중인 충전 장치까지의 주행 경로를 결정하는 것을 포함하고, 상기 주행 경로 상에 장애물이 위치하는 경우 상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 포함하고, 상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율이 100%인 충전 장치를 상기 본체가 충전될 충전 장치로 결정하는 것을 포함하고, 상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 미리 정해진 영역 내에 위치하는 상기 충전 장치의 위치 정보를 저장하는 것을 더 포함하고, 상기 충전 장치의 위치 정보에 기초하여 상기 본체와 상기 충전 장치 각각의 직선 거리를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체와 상기 충전 장치의 도킹을 감지하고, 상기 본체가 도킹된 충전 장치의 식별 정보를 획득하고, 상기 본체가 도킹되어 획득된 상기 충전 장치의 식별 정보를 저장하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 획득된 충전 장치의 식별 정보에 기초하여 상기 본체의 상기 충전 장치 사용 정보를 상기 다른 청소 로봇에 송신하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 청소 로봇 충전 시스템은,
청소 로봇을 충전하는 적어도 하나의 충전 장치, 상기 적어도 하나의 충전 장치 사용 정보를 제2청소 로봇에 요청하는 제1청소 로봇 및 상기 적어도 하나의 충전 장치 중 일 충전 장치와의 도킹을 감지하고, 상기 도킹된 충전 장치의 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 충전 장치의 식별 정보에 기초하여 상기 도킹된 충전 장치 사용 정보를 상기 제1청소 로봇으로 송신하는 제2청소 로봇을 포함하고, 상기 제1청소 로봇은, 상기 제2청소 로봇으로부터 상기 충전 장치 사용 정보를 수신하면, 상기 적어도 하나의 충전 장치 중에서 상기 제2청소 로봇이 사용중인 충전 장치를 제외한 나머지 충전 장치와 상기 제1청소 로봇 사이의 거리에 기초하여 상기 제1청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하고, 상기 결정된 충전 장치로 이동한다.
로봇청소기가 충전을 위해 충전 스테이션으로 복귀 시 충전 스테이션의 사용 정보를 수신하여, 사용중인 충전 스테이션을 제외한 다른 충전 스테이션으로 복귀하여 충전을 수행함으로써 충전 스테이션을 사용중인 다른 로봇청소기와의 충돌을 예방할 수 있다. 또한, 충전 스테이션에 대한 다른 로봇청소기의 사용 정보 등에 기초하여 충전될 충전 스테이션을 선택함으로써 효율적인 충전 스테이션 분배의 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 청소 로봇과 충전 장치를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 블럭도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 외관을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 내부를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 저면을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 청소 로봇에 포함된 전원부의 구성을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 충전 장치의 구성을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 9 및 도 10은 충전 장치와 청소 로봇 사이의 최단 거리에 따라 청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 도시한 것이다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따라 청소 로봇이 장애물을 회피하여 충전 장치에 도달하는 최단 경로에 따라 청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 도시한 것이다.
도 13 및 도 14는 일 실시예에 따라 복수의 청소 로봇이 충전 장치를 공유하는 경우 충전 장치를 선택하는 것을 도시한 것이다.
도 15 및 도 16은 일 실시예에 따라 충전 장치의 충전 진행율 또는 충전 시간에 따라 청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 도시한 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 청소 로봇과 충전 장치를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 청소 로봇 충전 시스템(1)은 청소 로봇(100)과 충전 장치(200)를 포함한다.
청소 로봇(100)은 청소 공간을 이동하며 청소 공간의 바닥을 청소할 수 있다. 청소 공간은 특별히 한정되지 아니하며, 청소 로봇(100)이 이동하며 청소하는 공간은 어디든지 청소 공간일 수 있다. 예를 들어, 청소 공간은 청소 로봇(100)이 놓여진 방 또는 거실 또는 복도 또는 사무실 또는 체육관 등의 실내 뿐만 아니라, 실외 공간을 포함할 수 있다.
청소 로봇(100)은 배터리를 포함할 수 있으며, 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 청소 공간을 이동하고 청소 공간의 바닥을 청소할 수 있다. 청소 로봇(100)이 청소 공간을 이동하고 청소 공간의 바닥을 청소하는 동안 배터리의 전기 에너지는 소모되며, 배터리의 출력 전압이 저감된다.
배터리의 출력 전압이 미리 정해진 최소 전압 이상인 경우 청소 로봇(100)이 정상적으로 동작할 수 있으며, 배터리의 출력 전압이 최소 전압보다 낮아지면 청소 로봇(100)의 동작이 정지될 수 있다. 따라서, 배터리의 출력 전압이 저감되어 최소 전압에 근접하면, 청소 로봇(100)은 배터리의 충전을 위하여 충전 장치(200)로 이동할 수 있다.
충전 장치(200)는 외부 전원(예를 들어, 가정용 교류 전원)으로부터 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 직류 전력을 청소 로봇(100)에 공급함으로써 청소 로봇(100)의 배터리를 충전할 수 있다.
충전 장치(200)는 정해진 위치(예를 들어, 사용자가 위치시킨 위치)에 고정되며, 특별한 사정이 없는 이상(예를 들어, 사용자가 이동시키는 경우) 이동하지 아니한다. 충전 장치(200)가 정해진 위치에 위치하므로, 청소 로봇(100)은 청소 공간을 이동하는 동안 배터리의 출력 전압이 최소 전압에 근접하면 배터리를 충전하기 위하여 충전 장치(200)를 향하여 이동할 수 있다.
청소 로봇(100)은 배터리를 충전하기 위하여 외부로 노출된 충전 단자를 포함한다. 충전 장치(200)는 청소 로봇(100)의 배터리를 충전하기 위하여 외부로 노출된 충전 단자를 포함할 수 있다. 충전 장치(200)의 충전 단자가 청소 로봇(100)의 충전 단자와 접촉하면 충전 장치(200)는 충전 단자에 배터리의 충전을 위한 전압을 인가할 수 있으며, 청소 로봇(100)은 충전 장치(200)의 충전 단자 사이에 인가된 전압으로 배터리를 충전할 수 있다.
충전 장치(200)는 비접촉식 센서 또는 접촉식 센서를 이용하여 충전 장치(200)의 충전 단자가 청소 로봇(100)의 충전 단자와 접촉한지 여부를 식별할 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)은 비접촉식 센서 또는 접촉식 센서를 이용하여 충전 장치(200)의 충전 단자가 청소 로봇(100)의 충전 단자와 접촉한지 여부를 식별할 수 있다.
이하에서는 청소 로봇(100)과 충전 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 블럭도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 외관을 도시한다. 도 4는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 내부를 도시한다. 도 5는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 저면을 도시한다. 도 6은 일 실시예에 따른 청소 로봇에 포함된 전원부의 구성을 도시한다. 도 7은 일 실시예에 의한 충전 장치의 구성을 도시한다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 청소 로봇(100)은 본체(101)와, 본체(101)의 전방에 마련된 범퍼(102)를 포함할 수 있다.
본체(101)는 도 3에 도시된 바와 같이 대략 원통 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 본체(101)는 대략 원형의 상면(101a)을 포함할 수 있으며, 상면(101a)의 외곽선을 따라 형성되는 측면(101b)을 포함할 수 있다.
본체(101)의 측면(101b) 중 적어도 일부는 평평할 수 있다. 예를 들어, 본체(101)의 전방에 형성된 전방을 향하여 전면(101c)은 대략 평평할 수 있다.
범퍼(102)는 전면(101c)에 형성될 수 있으며, 전방을 향하여 대략 평평할 수 있다. 본체(101)는 대략 원통 형상을 가지며 범퍼(102)는 대략 평평한 면을 포함하므로, 청소 로봇(100)의 저면(101d)은 도 5에 도시된 바와 같이 대략 반원과 직시각형이 결합된 형상을 가질 수 있다.
범퍼(102)는 장애물과의 충돌 시에 본체(101)에 전달되는 충격을 저감시킬 수 있으며, 또한 장애물과의 충돌을 감지할 수 있다. 장애물은 청소 로봇(100)의 주행을 방해하는 물건 또는 사람 또는 동물을 포함할 수 있다. 장애물은 예를 들어 청소 공간을 구획하는 벽와, 청소 공간에 배치된 가구와, 청소 공간에 위치하는 사람 또는 동물을 포함할 수 있다.
청소 로봇(100)은 주로 범퍼(102)가 전방을 향하도록 주행할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 범퍼(102)가 향하는 방향을 청소 로봇(100)의 '전방'으로 정의할 수 있다.
청소 로봇(100)의 본체(101) 내부 및 외부에는 청소 로봇(100)의 기능(이동 및 청소)을 실현하기 위한 구성 부품들이 마련될 수 있다.
청소 로봇(100)은 유저 인터페이스(110), 감지부(120), 영상부(130), 이동부(140), 청소부(150), 저장부(160), 전원부(170), 제1도킹부(180), 데이터 획득부(183), 통신부(185) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
청소 로봇(100)에 포함된 구성은 이상에서 나열된 구성에 한정되지 아니하며, 필요에 따라 다른 구성이 추가되거나 일부가 생략될 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)에 포함된 구성의 명칭은 이상에서 나열된 명칭에 한정되는 것은 아니다. 청소 로봇(100)에 포함된 각각의 구성은 동일한 기능을 수행하는 다른 명칭으로 호칭될 수 있다.
유저 인터페이스(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 본체(101)의 상면(101a)에 마련될 수 있으며, 입력 버튼들(111)과 디스플레이(112)를 포함할 수 있다.
입력 버튼들(111)은 사용자로부터 제어 명령을 입력받을 수 있다. 입력 버튼들(111)은 청소 로봇(100)을 온 또는 오프시키는 전원 버튼과, 로봇 청소기(100))을 동작시키거나 정지시키는 동작 버튼과, 충전을 위하여 로봇 청소기(100)을 충전 장치(200)으로 복귀시키는 복귀 버튼 등을 포함할 수 있다.
입력 버튼들(111)은 각각 사용자가 누르는 것에 의하여 작동되는 푸시 스위치(push switch)와 멤브레인 스위치(membrane), 또는 사용자의 신체 일부의 접촉에 의하여 작동되는 터치 스위치(touch switch) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이(112)는 사용자가 입력 버튼들(111)을 통하여 입력한 입력에 응답하여 청소 로봇(100)의 동작 정보를 표시한다, 예를 들어, 디스플레이(112)는 청소 로봇(100)의 동작 상태, 배터리의 충전 상태, 사용자에 의하여 선택된 청소 모드, 충전 장치(200)로의 복귀 여부 등을 표시할 수 있다.
디스플레이(112)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 또는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널 등을 포함할 수 있다.
디스플레이(112)는 사용자로부터 제어 명령을 입력받고, 입력받은 제어 명령에 대응하는 동작 정보를 표시하는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)을 채용할 수도 있다.
감지부(120)는 청소 로봇(100)의 움직임을 감지하는 가속도 센서(121)와 자이로 센서(122)를 포함할 수 있다.
가속도 센서(121)와 자이로 센서(122)는 청소 로봇(100)이 선형 이동하는 동안 청소 로봇(100)의 가속도, 이동 속도, 이동 변위 및 이동 방향 등을 측정할 수 있다. 또한, 가속도 센서(121)와 자이로 센서(122)는 청소 로봇(100)이 회전 이동하는 동안 청소 로봇(100)의 회전 속도, 회전 변위 및 회전 반경 등을 측정할 수 있다.
가속도 센서(121)는 선형 이동을 감지할 수 있다. 예를 들어, 가속도 센서(121)는 뉴턴의 제2 운동 법칙(가속도의 법칙)을 이용하여 청소 로봇(100)의 선형 가속도, 선형 속도 및 선형 변위 등을 측정할 수 있다. 가속도 센서(121)는 마이크로 기계, 마이크로 전자 및 반도체 공정 기술을 융합하여 소형화된 MEMS(MiCo Electro Mechanical System)형 센서를 포함할 수 있다.
자이로 센서(122)는 자이로 스코프 또는 각속도 센서라 불리며, 청소 로봇(100)의 회전 이동을 감지한다. 구체적으로, 자이로 센서(122)는 각운동량 보존 법칙, 사냑 효과, 코리올리 힘 등을 이용하여 검출 대상의 회전 각속도 및 회전 변위 등을 측정할 수 있다. 자이로 센서(122) 역시 MEMS(MiCo Electro Mechanical System)형 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, MEMS형 자이로 센서 가운데 정전 용량 자이로 센서는 회전 속도에 비례하는 코리올리 힘에 의한 미세 기계 구조물의 변형을 정전용량 변화로 검출하고, 정전 용량의 변화로부터 회전 속도를 산출할 수 있다.
감지부(120)는 청소 로봇(100)의 움직임을 감지하기 위하여 바퀴의 회전을 감지하는 엔코더 또는 홀 센서 등을 더 포함할 수 있다. 엔코더 또는 홀 센서는 이동부(140)의 제1 바퀴(141)의 회전 및 제1 바퀴(141)의 회전을 감지할 수 있다. 제1 바퀴(141)의 회전 및 제1 바퀴(141)의 회전에 기초하여 청소 로봇(100)의 움직임이 판단될 수 있다.
감지부(120)는 가속도 센서(121) 및/또는 자이로 센서(122)에 의하여 감지된 청소 로봇(100)의 움직임에 관한 정보를 제어부(190)로 출력할 수 있다.
감지부(120)는 청소 로봇(100)이 장애물과 충돌하는 것을 감지하는 제1 충돌 센서(123)와 제2 충돌 센서(124)를 포함할 수 있다.
제1 충돌 센서(123)와 제2 충돌 센서(124)는 범퍼(102)의 서로 다른 위치에 마련될 수 있으며, 제1 충돌 센서(123)와 제2 충돌 센서(124)는 서로 다른 방향에서의 충돌을 감지할 수 있다.
제1 충돌 센서(123)와 제2 충돌 센서(124)는 각각 장애물과의 충돌에 응답하여 충돌 신호를 제어부(190)로 출력할 수 있다.
영상부(130)는 청소 로봇(100)의 전방 영상 및/또는 청소 로봇(100)의 상방 영상을 취득할 수 있다. 청소 로봇(100)은 전방 영상에 기초하여 이동 경로 상의 장애물을 식별할 수 있으며, 상방 영상에 기초하여 청소 로봇(100)의 위치를 식별할 수 있다.
영상부(130)는 영상 센서(133)와, 발광 모듈(131)과, 반사 부재(132)를 포함할 수 있다.
영상 센서(133)는 영상을 취득할 수 있다. 영상 센서(133)는 광(영상)을 전기적 영상 데이터로 변환하는 포토 다이오드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상 센서(133)는 포토 다이오드들이 2차원으로 배열된 포토 다이오드 어레이(photodiode array)를 포함할 수 있다. 영상 센서(133)는 또한 광을 포토 다이오드 어레이로 집중시키는 렌즈를 더 포함할 수 있다.
영상 센서(133)는 도 4에 도시된 바와 같이 상방을 향할 수 있다. 예를 들어, 영상 센서(133)는 렌즈와 포토 다이오드 어레이가 청소 로봇(100)의 상방을 향하도록 배치될 수 있다. 영상 센서(133)의 적어도 일부는 청소 로봇(100)의 상방 영상을 취득할 수 있다.
영상 센서(133)는 적외선을 감지하는 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 영상 센서(133)는 적외선 영상을 취득할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 영상 센서(133)는 가시광선 영상 또는 자외선 영상을 취득할 수 있다. 영상 센서(133)는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 또는 CCD(Charge coupled device) 센서를 포함할 수 있다.
발광 모듈(131)은 청소 로봇(100)의 전방을 향하여 광을 발신할 수 있다. 예를 들어, 발광 모듈(131)는 광을 발신하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다. 발광 모듈(131)은 또한 발광 다이오드로부터 발신된 광을 바닥과 평행한 방향으로 확산시키는 광각 렌즈를 더 포함할 수 있다.
반사 부재(132)는 영상 센서(133)의 상측에 마련될 수 있으며, 청소 로봇(100)의 전방으로부터 입사된 광을 영상 센서(133)를 향하여 반사할 수 있다.
발광 모듈(131)에 의하여 발신된 광은 청소 로봇(100)의 전방향을 향하여 전파될 수 있다. 청소 로봇(100)의 전방에 장애물에 위치하면, 광은 장애물에 의하여 반사되고 반사된 광의 일부는 청소 로봇(100)을 향하여 입사될 수 있다. 반사 부재(132)는 장애물로부터 반사된 광을 영상 센서(133)를 향하여 반사시킬 수 있다.
영상 센서(133)는 청소 로봇(100)의 상방 영상과 장애물을 포함하는 전방 영상을 취득할 수 있으며, 상방 영상과 전방 영상에 대응하는 영상 데이터를 제어부(190)로 전달할 수 있다.
이동부(140)는 제어부(190)의 제어 신호에 응답하여 청소 로봇(100)을 이동시킬 수 있다. 이동부(140)는 제1 바퀴(141)와, 제2 바퀴(143)와, 제1 구동 모터(142)와, 제2 구동 모터(144)를 포함할 수 있다.
제1 바퀴(141)는 도 5에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)의 저면(101d)의 좌측에 마련되며, 제2 바퀴(143)는 청소 로봇(100)의 저면(101d)의 우측에 마련될 수 있다. 제1 구동 모터(142)는 제1 바퀴(141)를 회전시키며, 제2 구동 모터(144)는 제2 바퀴(143)를 회전시킬 수 있다.
제1 구동 모터(142)와 제2 구동 모터(144)는 제어부(190)의 제어 신호에 의하여 서로 독립적으로 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(143)를 회전시킬 수 있다. 또한, 제1 구동 모터(142)에 의하여 제1 바퀴(141)는 제2 바퀴(143)의 회전과 독립적으로 회전할 수 있으며, 제2 구동 모터(144)에 의하여 제2 바퀴(143)는 제1 바퀴(141)의 회전과 독립적으로 회전할 수 있다.
제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(143)의 독립적인 회전에 의하여, 청소 로봇(100)은 전진 주행, 후진 주행, 회전 주행 및 제자리 회전 등 다양한 주행을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(143)가 동일한 방향으로 동일한 속도로 회전하면, 청소 로봇(100)은 전진 주행 또는 후진 주행할 수 있다. 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(143)가 동일한 방향으로 서로 다른 속도로 회전하면, 청소 로봇(100)은 좌측 곡선 주행 또는 우측 곡선 주행할 수 있다. 또한, 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(143)가 서로 다른 방향으로 동일한 속도로 회전하면, 청소 로봇(100)은 제자리에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
이동부(140)는 본체(101)의 저면(101d)에 설치된 145를 더 포함할 수 있다. 청소 로봇(100)의 이동으로 인하여 145의 회전축이 회전할 수 있으며, 이로 인하여 145는 청소 로봇(100)의 주행을 방해하지 아니하면서 본체(101)를 지지할 수 있다.
청소부(150)는 드럼 브러시(151)와, 브러시 모터(152)와, 흡입 팬(153)과, 흡입 모터(154)를 포함한다.
드럼 브러시(151)는 도 5에 도시된 바와 같이 본체(101)의 저면(101d)에 형성된 먼지 흡입구(101e)에 마련된다. 드럼 브러시(151)는 청소 공간의 바닥과 수평하게 마련된 회전축을 중심으로 회전하면서 바닥에 쌓인 먼지를 먼지 흡입구(101e)를 내부로 비산시킬 수 있다.
브러시 모터(152)는 드럼 브러시(151)에 인접하게 마련되며, 제어부(190)의 제어 신호에 응답하여 드럼 브러시(151)를 회전시킬 수 있다. 브러시 모터(152)는 청소 로봇(100)의 이동 방향에 기초하여 드럼 브러시(151)를 정방향(드럼 브러시와 바닥이 접촉하는 부분이 전방으로부터 후방으로 이동하도록 회전) 또는 역방향(드럼 브러시와 바닥이 접촉하는 부분이 후방으로부터 전방으로 이동하도록 회전)으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇(100)이 전진하면 브러시 모터(152)는 드럼 브러시(151)를 정방향으로 회전시키고, 청소 로봇(100)이 후진하면 브러시 모터(152)는 드럼 브러시(151)를 역방향으로 회전시킬 수 있다.
흡입 팬(153)은 본체(101) 내부에 마련되며, 드럼 브러시(151)에 의하여 비산된 먼지를 흡입할 수 있다.
흡입 모터(154)는 흡입 팬(153)과 인접한 위치에 마련되며, 제어부(190)의 제어 신호에 의하여 흡입 팬(177)을 회전시킬 수 있다.
또한, 청소부(150)는 흡입 팬(153)에 의하여 흡입된 먼지를 저장하는 먼지함을 더 포함할 수 있다.
저장부(160)는 청소 로봇(100)을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터와, 사용자 입력에 응답하여 다양한 기능을 수행하는 다양한 어플리케이션 프로그램 및 어플리케이션 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(160)는 청소 로봇(100)에 포함된 구성 및 자원(소프트웨어 및 하드웨어)를 관리하기 위한 운영 체제 (operating system, OS) 프로그램, 영상부(130)에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하기 위한 영상 처리 프로그램, 이동부(140)에 포함된 제1 및 제2 구동 모터들(142, 144)를 제어하기 위한 모터 제어 프로그램 등을 저장할 수 있다.
저장부(160)는 제어부(190)에 포함된 메모리(193)의 보조 기억 장치로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 메모리(193)에 기억되는 데이터의 일부는 저장부(160)에 저장될 수 있다.
저장부(160)는 청소 로봇(100)의 주행에 의하여 생성된 주행 기록과 주행 기록에 기초하여 생성되는 맵 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(160)는 청소 로봇(100)의 주행 중에 감지부(120)에 의하여 감지된 이동 거리, 이동 방향, 이동 속도 등의 주행 기록을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(160)는 제어부(190)가 주행 기록에 기초하여 생성하는 맵 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(160)는 미리 정해진 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 충전 장치(200)의 위치 정보를 저장할 수 있고, 청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹되어 획득한 충전 장치(200)의 식별 정보 등에 대한 데이터를 저장할 수 있다.
이 외에도 저장부(160)는 청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹되어 충전을 수행하는 것에 관련된 데이터를 저장할 수 있고, 저장된 데이터는 다른 청소 로봇들과 공유될 수 있다.
저장부(160)는 전원이 차단되더라도 프로그램 또는 데이터가 손실되지 않는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저장부(160)는 반도체 소자 드라이브(solid state drive) (161) 또는 자기 디스크 드라이브(Hard disk drive) (162) 또는 등을 포함할 수 있다.
전원부(170)는 배터리(171)와 충전 회로(172)를 포함한다.
배터리(171)는 청소 로봇(100)을 이동시키기 위한 전기 에너지를 저장할 수 있다. 배터리(171)는 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하고, 화학 에너지를 저장할 수 있다. 즉, 배터리(171)는 충전될 수 있다. 또한, 배터리(171)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 전기 에너지(전압 및 전류)를 출력할 수 있다. 즉, 배터리(171)는 방전될 수 있다.
배터리(171)는 청소 로봇(100)에 포함된 전기적 구성에 전기 에너지를 공급할 수 있다. 다시 말해, 배터리(171)는 유저 인터페이스(110), 감지부(120), 영상부(130), 이동부(140), 청소부(150), 저장부(160), 제어부(190) 및 제1 도킹부(180)에 전압을 인가하고 전류를 공급할 수 있다.
충전 회로(172)는 충전 장치(200)로부터 공급되는 전력으로 배터리(171)를 충전시킬 수 있다. 충전 회로(172)는 충전 장치(200)와 접촉되고 충전 장치(200)로부터 전력을 공급받는 제1 충전 단자(173)와, 제1 충전 단자(173)에 인가되는 전압을 감지하기 위한 분배기(174)와, 제1 충전 단자(173)와 배터리(171)의 연결을 허용하거나 차단하는 스위치(175)을 포함한다.
제1 충전 단자(173)는 충전 장치(200)에 마련된 충전 단자와 접촉할 수 있으며, 충전 장치(200)의 충전 단자와 접촉하기 위하여 외부로 노출될 수 있다. 제1 충전 단자(173)는 충전 장치(200)의 충전 단자에 인가되는 전압을 배터리(171)에 인가할 수 있다.
분배기(174)는, 충전 장치(200)에 의하여 제1 충전 단자(173)에 인가되는 충전 전압(배터리를 충전하기 위한 전압)을 감지하기 위하여, 제1 충전 단자(173)에 인가되는 충전 전압을 분배할 수 있다. 분배기(174)는 제1 충전 단자(173)에 인가된 전압을 일정한 비율로 스케일 다운할 수 있다.
예를 들어, 충전 장치(200)는 대략 24.9V[Volts]의 전압을 제1 충전 단자(173)에 인가할 수 있으며, 분배기(174)는 제1 충전 단자(173)의 전압을 대략 1:4로 분배하여 제1 충전 단자(173)의 전압의 1/5 전압을 제어부(190)로 출력할 수 있다. 제어부(190)는 아날로그-디지털 변환기를 이용하여 분배기(174)로부터 출력되는 전압을 감지하고, 제1 충전 단자(173)에 인가되는 전압을 추정할 수 있다.
분배기(174)는 서로 직렬 연결되는 제1 저항(174a)과 제2 저항(174b)을 포함할 수 있다. 분배기(174)는 제1 저항(174a)이 제2 저항(174b)과 연결된 노드의 전압을 출력하며, 분배기(174)의 출력 전압은 제1 저항(174a)의 전기적 저항값과 제2 저항(174b)의 전기적 저항값의 비율과 제1 충전 단자(173)의 전압에 의하여 결정될 수 있다.
제어부(190)는 분배기(174)로부터 출력되는 전압의 크기에 기초하여 청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹 여부를 식별할 수 있다. 다시 말해, 제어부(190)는 분배기(174)로부터 출력되는 전압의 크기에 기초하여 청소 로봇(100)의 충전 단자와 충전 장치(200)의 충전 단자가 접촉되었는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 충전 단자(173)에 충전 장치(200)의 충전 전압(예를 들어, 24.9V)이 인가된 것으로 판단되면, 제어부(190)는 청소 로봇(100)의 충전 단자와 충전 장치(200)의 충전 단자가 접촉된 것으로 판단할 수 있다.
스위치(175)는 제어부(190)의 제어 신호에 응답하여 제1 충전 단자(173)와 배터리(171) 사이의 연결을 허용하거나 차단할 수 있다. 스위치(175)는 제1 스위치(175a)와 제2 스위치(175b)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(175a)와 제2 스위치(175b)는 제1 충전 단자(173)와 배터리(171) 사이에 직렬로 연결될 수 있으며, 제어부(190)의 충전 제어 신호에 응답하여 폐쇄(온)되거나 개방(오프)될 수 있다.
제1 스위치(175a)와 제2 스위치(175b)는 각각 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor, MOSFET) 또는 양극성 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 스위치(175a)와 제2 스위치(175b)는 릴레이 등 전기적 신호에 의하여 동작하는 기계적 스위치를 포함할 수 있다.
제1 도킹부(180)는 신호 수신부(181)와 제1 도킹 식별 부분(182)을 포함한다.
신호 수신부(181)는 충전 장치(200)로부터 발신되는 유도 신호를 무선으로 수신할 수 있다. 충전 장치(200)는 청소 로봇(100)과의 도킹을 위하여 청소 로봇(100)을 안내하는 유도 신호를 무선으로 출력할 수 있다.
신호 수신부(181)는 청소 로봇(100)의 외면을 따라 배치된 복수의 수신기들을 포함할 수 있으며, 복수의 수신기들 각각은 충전 장치(200)로부터 무선으로 수신된 신호 또는 수신된 신호에 대응하는 전기적 신호를 제어부(190)로 전달할 수 있다.
제어부(190)는 신호 수신부(181)에 의하여 수신된 유도 신호에 기초하여 충전 장치(200)의 대략적인 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(190)는 복수의 수신기 중에 충전 장치(200)로부터 유도 신호를 수신한 수신기가 설치된 위치에 기초하여 충전 장치(200)가 위치하는 방향을 판단할 수 있다. 또한, 제어부(190)는 충전 장치(200)가 위치하는 방향에 기초하여 충전 장치(200)를 향하여 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다.
충전 장치(200)는 청소 로봇(100)을 유도하기 위하여 광 또는 전파 또는 초음파 등을 출력할 수 있다. 신호 수신부(181)는 충전 장치(200)로부터 출력되는 신호의 종류에 의존하여, 광 또는 전파 또는 초음파를 수신할 수 있다. 복수의 수신기들 각각은 충전 장치(200)가 광 또는 전파 또는 초음파를 출력하는지에 의존하여 안테나 또는 포토 다이오드 또는 초음파 마이크 등을 포함할 수 있다.
제1 도킹 식별 부분(182)은 청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹 여부를 식별하기 위하여 마련될 수 있다. 제1 도킹 식별 부분(182)은 충전 장치(200)에 마련된 제2 도킹 부재를 식별하거나, 충전 장치(200)에 마련된 제2 도킹 부재는 제1 도킹 식별 부분(182)을 식별할 수 있다.
제1 도킹 식별 부분(182)은 충전 장치(200)에 마련된 제2 도킹 부재의 식별 여부를 나타내는 도킹 식별 신호를 제어부(190)로 출력할 수 있다. 제어부(190)는 제1 도킹 식별 부분(182)로부터 출력된 도킹 식별 신호에 기초하여 청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹 여부를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(190)는, 제1 충전 단자(173)에 인가되는 전압에 응답하여, 배터리(171)가 충전되도록 스위치(175)를 폐쇄(온)할 수 있다.
데이터 획득부(183)는 청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹된 경우 충전 장치의 식별 정보를 획득할 수 있다. 즉, 데이터 획득부(182)는 충전 장치(200)의 ID, 식별 번호 등의 데이터를 획득하여 제어부(190)로 전송할 수 있다.
이러한 데이터 획득부(183)는 NFC(Near Field Communication) 등의 근거리 통신 모듈로 구현될 수 있고, 충전 장치(200)에 마련된 바코드를 스캔하여 충전 장치(200)의 식별 정보를 획득하는 형태로 구현될 수 있다. 또한, 데이터 획득부(183)는 적외선(IR) 통신을 이용하여 충전 장치(200)의 식별 정보를 획득할 수도 있고, 카메라 형태로 구현되어 충전 장치(200)를 촬영함으로써 식별 정보를 획득할 수도 있다. 즉, 데이터 획득부(183)는 충전 장치(200)의 식별 정보를 획득할 수 있으면, 어떠한 형태로든 구현될 수 있다.
통신부(185)는 청소 로봇(100)의 동작 및 충전 상태와 관련된 다양한 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 통신부(185)는 적어도 하나의 충전 장치 사용 정보를 다른 청소 로봇에 요청할 수 있다. 이에 따라 통신부(185) 다른 청소 로봇이 전송하는 충전 장치에 대한 사용 정보를 수신할 수 있다. 이러한 충전 장치 사용 정보는 다른 청소 로봇이 사용중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 의미한다.
청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹되어 충전을 수행하는 경우, 통신부(185)는 데이터 획득부(183)에 의해 획득된 충전 장치(200)의 식별 정보에 따라 청소 로봇(100)의 충전 장치(200) 사용 정보를 다른 청소 로봇에 송신할 수 있다.
이러한 통신부(185)는 유선 통신 네트워크 및 무선 통신 네트워크 중 적어도 하나에 접속할 수 있도록 통신 칩, 안테나 및 관련 부품을 이용하여 구현될 수 있다. 즉, 통신부(185)는 다른 청소 로봇과 근거리 통신 또는 원거리 통신이 가능한 다양한 형태의 통신 모듈로 구현될 수 있다.
제어부(190)는 청소 로봇(100)에 포함된 구성들을 제어할 수 있으며, 이미지 프로세서(191)와 메인 프로세서(192)와 메모리(193)를 포함한다.
이미지 프로세서(191)는 영상부(130)에 의하여 취득된 영상 데이터를 수신하고, 수신된 영상 데이터를 처리할 수 있다. 이미지 프로세서(191)는 영상 데이터 중 전방 영상에 대응하는 데이터를 처리하여, 장애물까지의 거리 및 장애물의 방위각을 획득할 수 있다. 또한, 이미지 프로세서(191)는 영상 데이터 중 상방 영상에 대응하는 데이터를 처리하여, 청소 로봇(100)의 이동 속도 및 이동 방향을 획득할 수 있다. 이미지 프로세서(191)는 영상부(130)의 영상 데이터를 처리하고, 그의 응답으로써 청소 로봇(100)의 전방에 위치하는 장애물에 관한 정보 및 청소 로봇(100)의 이동에 관한 정보를 출력할 수 있다.
메인 프로세서(192)는 감지부(120)의 출력 및 이미지 프로세서(191)의 출력을 수신하고, 이동부(140)를 제어하기 위한 이동 제어 신호와 청소부(150)를 제어하기 위한 청소 제어 신호를 생성할 수 있다. 메인 프로세서(192)는 감지부(120)의 센서들로부터 출력된 이동 속도 및 이동 방향과 이미지 프로세서(191)로부터 출력된 이동 속도 및 이동 방향에 기초하여 청소 로봇(100)의 주행 기록을 생성할 수 있으며, 청소 로봇(100)의 주행 기록을 저장부(160)에 저장할 수 있다. 메인 프로세서(192)는 저장부(160)에 저장된 주행 기록에 기초하여 청소 공간의 지형을 나타내는 맵 데이터를 생성할 수 있다. 메인 프로세서(192)는 맵 데이터에 기초하여 청소 공간의 바닥을 청소하기 위한 이동 경로를 생성할 수 있으며, 청소 로봇(100)을 이동 경로를 따라 이동시키기 위한 이동 제어 신호를 생성하고, 이동 제어 신호를 이동부(140)로 출력할 수 있다.
메인 프로세서(192)는 이미지 프로세서(191)으로부터 장애물까지의 거리 및 장애물의 방위각을 수신할 수 있으며, 장애물까지의 거리 및 장애물의 방위각에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 이동 제어 신호를 생성하고, 이동 제어 신호를 이동부(140)로 출력할 수 있다. 메인 프로세서(192)는 신호 수신부(181)로부터 출력된 신호에 기초하여 충전 장치(200)가 위치하는 방향을 판단하고, 충전 장치(200)를 향하여 이동하기 위한 이동 제어 신호를 이동부(140)로 출력할 수 있다.
메인 프로세서(192)는 제1 도킹 식별 부분(182)로부터 출력된 도킹 식별 신호를 수신하고, 도킹 식별 신호에 기초하여 청소 로봇(100)이 충전 장치(200)에 도킹 여부를 식별할 수 있다.
메모리(193)는 저장부(160)로부터 청소 로봇(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 로딩하고, 프로그램 및 데이터를 이미지 프로세서(191) 및 메인 프로세서(192)에 제공할 수 있다.
또한, 메모리(193)는 유저 인터페이스(110)에 의하여 수신된 사용자 입력과, 감지부(120)로부터 출력된 감지 신호와, 영상부(130)로부터 출력된 영상 데이터와, 이미지 프로세서(191)로부터 출력된 장애물에 관한 정보 및 움직임에 관한 정보와, 메인 프로세서(192)로부터 출력된 하는 각종 제어 신호 등을 임시로 기억할 수 있다.
제어부(190)는 통신부(185)가 적어도 하나의 다른 청소 로봇으로부터 적어도 하나의 충전 장치 사용 정보를 수신하면, 적어도 하나의 충전 장치 중에서 사용중인 충전 장치를 제외한 나머지 충전 장치와 청소 로봇(100) 사이의 거리에 기초하여 청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정할 수 있다. 또한, 청소 로봇(100)이 결정된 충전 장치(200)로 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다.
이하에서는 충전 장치(200)의 구성 및 동작을 설명한다.
도 7을 참조하면, 충전 장치(200)는 베이스(202)와, 베이스(202)로부터 돌출된 본체(201)를 포함할 수 있다. 베이스(202)는 바닥과 대략 평행하거나 바닥으로부터 다소 기울어진 평면을 포함한다. 베이스(202)의 평면에는 청소 로봇(100)의 제1 충전 단자(173)와 접촉하는 제2 충전 단자(273)가 마련된다.
충전 장치(200)의 본체(201) 내부 및 외부에는 충전 장치(200)의 기능(충전)을 실현하기 위한 구성 부품들이 마련될 수 있다.
충전 장치(200)는 충전부(270)와, 제2 도킹부(280)와, 충전 제어부(290)를 포함한다.
충전부(270)는 외부 전원(PS)의 교류 전력을 청소 로봇(100)의 배터리(171)를 충전하기 위한 직류 전력으로 변환하고, 직류 전력을 로봇 청소기(100)에 공급할 수 있다. 충전부(270)는 정류기(271)와, 직류-직류 변환기(DC-DC converter) (272)와, 제2 충전 단자(273)를 포함할 수 있다.
정류기(271)는 외부 전원(PS)으로부터 교류 전력을 수신하고, 외부 전원(PS)의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 변환된 직류 전력을 출력할 수 있다. 예를 들어, 정류기(271)는 교류 전압과 교류 전류의 방향을 양의 전압과 양의 전류로 변환하는 브리지 다이오드(bridge diode)와, 양의 전압의 변동을 제거하는 캐패시터(capacitor)를 포함할 수 있다.
직류-직류 변환기(272)는 정류기(271)에 의하여 정류된 직류 전력의 전압 값을 변경할 수 있다. 예를 들어, 직류-직류 변환기(272)는 정류기(271)에 의하여 정류된 직류 전력의 전압을 대략 24.9V로 변환할 수 있다.
이상에서는 충전 장치(200)는 정류기(271)와 직류-직류 변환기(272)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 충전 장치(200)는 변압기(교류-교류 변환기)와 정류기를 포함할 수 있다.
제2 충전 단자(273)는 청소 로봇(100)의 제1 충전 단자(173)와 접촉할 수 있으며, 청소 로봇(100)의 제1 충전 단자(173)와 접촉하기 위하여 외부로 노출될 수 있다. 제2 충전 단자(273)는 직류-직류 변환기(272)로부터 출력되는 직류 전압을 청소 로봇(100)의 제1 충전 단자(173)에 인가할 수 있다.
제2 충전 단자(273)가 제1 충전 단자(173)와 접촉되면, 충전 장치(200)의 충전부(270)로부터 출력되는 전압은 청소 로봇(100)의 배터리(171)에 인가되며, 충전 장치(200)의 충전부(270)로부터 출력되는 전류는 청소 로봇(100)의 배터리(171)에 공급될 수 있다.
제2 도킹부(280)는 신호 송신부(281)와 제2 도킹 식별 부분(282)을 포함한다.
신호 송신부(281)는 청소 로봇(100)과의 도킹을 위하여 청소 로봇(100)을 안내하는 유도 신호를 무선으로 출력할 수 있다.
신호 송신부(281)는 청소 로봇(100)을 안내하기 위하여 복수의 유도 신호들을 출력할 수 있다. 예를 들어, 신호 송신부(281)는 충전 장치(200)의 본체(201)로부터 다양한 방향으로 복수의 유도 신호들을 발신할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어방법을 도시한 순서도이다. 도 9 및 도 10은 충전 장치와 청소 로봇 사이의 최단 거리에 따라 청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 도시한 것이다. 도 11 및 도 12는 일 실시예에 따라 청소 로봇이 장애물을 회피하여 충전 장치에 도달하는 최단 경로에 따라 청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 도시한 것이다. 도 13 및 도 14는 일 실시예에 따라 복수의 청소 로봇이 충전 장치를 공유하는 경우 충전 장치를 선택하는 것을 도시한 것이다. 도 15 및 도 16은 일 실시예에 따라 충전 장치의 충전 진행율 또는 충전 시간에 따라 청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하는 것을 도시한 것이다.
이하 도 8에 기초하여 개시된 일 실시예에 따른 청소 로봇 및 그 제어방법을 설명한다.
도 9와 같이, 미리 정해진 청소 영역 내에서 청소를 수행하는 청소 로봇(100)을 충전하는 청소 로봇 충전 시스템은 적어도 하나의 충전 장치(200 : 200-1, 200-2)를 포함할 수 있다. 또한, 미리 정해진 영역을 청소하는 청소 로봇(100 : 100-1, 100-2, 100-3)은 복수개가 존재할 수 있다.
설명의 편의상 도 9의 청소 영역에 위치하는 세 대의 청소 로봇(100)은 제1청소 로봇(100-1), 제2청소 로봇(100-2) 및 제3청소 로봇(100-3)으로 지칭하고, 청소 로봇(100)을 충전하는 두 대의 충전 장치(200)는 제1충전 장치(200-1) 및 제2충전 장치(200-2)로 지칭한다.
제1청소 로봇(100-1)은 청소 영역을 청소 중 또는 청소 완료 후에 충전이 필요한 경우, 저장부(160)에 미리 저장된 충전 장치(200-1, 200-2)의 위치 정보에 기초하여 최단 거리에 위치하는 충전 장치로 이동할 수 있다.
이 때, 도 9에 도시된 바와 같이 제1충전 장치(200-1)에서 제2청소 로봇(100-2)이 충전을 진행중인 경우에도 종래에 제1청소 로봇(100-1)은 충전 장치까지의 최단 거리에 따라 제1충전 장치(200-1)로 이동하여 이미 충전 중인 제2청소 로봇(100-2)과 충돌하는 문제점이 있었다.
개시된 발명의 일 실시예에 의한 청소 로봇 및 그 제어방법에 의하면, 제1청소 로봇(100-1)은 통신부(185)를 통해 적어도 하나의 충전 장치(200-1, 200-2) 사용 정보를 적어도 하나의 다른 청소 로봇(100-2, 100-3)에 요청할 수 있다(1000).
제2청소 로봇(100-2) 및 제3청소 로봇(100-3)은 제1청소 로봇(100-1)으로부터 충전 장치 사용 정보 요청을 수신하면, 현재 도킹되어 충전 중인 충전 장치의 사용 정보를 제1청소 로봇(100-1)으로 송신할 수 있다.
구체적으로, 청소 로봇이 충전 장치에 도킹되면 청소 로봇 각각은 데이터 획득부를 통해 도킹된 충전 장치의 식별 정보(충전 장치의 ID, 식별 번호 등)를 획득할 수 있다.
청소 로봇은 충전 장치의 식별 정보에 기초하여 충전 장치의 사용 정보를 다른 청소 로봇으로 송신할 수 있다. 이러한 충전 장치의 사용 정보는, 청소 로봇이 충전을 위해 충전 장치에 도킹되었는지 여부, 현재 진행중인 청소 로봇의 충전 완료까지 남은 시간 및 현재 진행중인 청소 로봇의 충전 진행율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제2청소 로봇(100-2)은 제1청소 로봇(100-1)으로부터 충전 장치 사용 정보 요청을 수신하면, 현재 제2청소 로봇(100-2)이 도킹되어 충전 중인 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 제1청소 로봇(100-1)으로 송신할 수 있다.
즉, 제2청소 로봇(100-2)은 제1충전 장치(200-1)에 도킹되어 충전 중이므로, 제1충전 장치(200-1)의 식별 정보에 기초하여 제2청소 로봇(100-2)이 제1충전 장치(200-1)에 도킹되었는지 여부, 제2청소 로봇(100-2)의 충전 완료까지 남은 시간 및 제2청소 로봇(100-2)의 충전 진행율 중 적어도 하나에 대한 정보를 제1청소 로봇(100-1)에 전송할 수 있다.
이에 따라, 제2청소 로봇(100-2)이 이미 충전 중임에도 제1청소 로봇(100-1)이 최단 거리에 위치하는 제1충전 장치(200-1)로 이동함으로써 제2청소 로봇(100-2)과 충돌하는 등의 문제를 해결할 수 있다.
한편, 제3청소 로봇(100-3)은 제1충전 장치(200-1) 및 제2충전 장치(200-2) 중 어느 곳에서도 충전 중이지 않으므로, 제1청소 로봇(100-1)에 충전 장치의 사용 정보를 전송하지 않는다.
제1청소 로봇(100-1)의 통신부(185)는 적어도 하나의 다른 청소 로봇으로부터 적어도 하나의 충전 장치 사용 정보를 수신할 수 있다(1050). 즉, 제1청소 로봇(100-1)은 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1) 사용 정보를 수신할 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 다른 청소 로봇으로부터 적어도 하나의 충전 장치 사용 정보를 수신하면, 적어도 하나의 충전 장치 중에서 사용중인 충전 장치를 제외한 나머지 충전 장치와 제1청소 로봇(100-1) 사이의 거리에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 결정하고, 제1청소 로봇(100-1)이 결정된 충전 장치로 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다.
즉, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 다른 청소 로봇으로부터 수신한 충전 장치 사용 정보에 기초하여 미리 정해진 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 충전 장치가 모두 사용되고 있는지 판단할 수 있다(1100).
판단 결과, 미사용 중인 충전 장치가 존재하는 경우, 제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)으로부터 미사용 충전 장치 각각에까지의 주행 경로를 결정할 수 있다(1150).
한편, 제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)으로부터 미사용 충전 장치까지의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지 판단할 수 있다(1250). 이 경우, 주행 경로 상에 장애물이 존재하는 경우는 도 11 내지 도 12에서 후술한다.
도 9를 참조하면, 제1청소 로봇(100-1)은 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1)에 대한 사용 정보를 수신하면, 제1충전 장치(200-1)를 제외한 제2충전 장치(200-2)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정하고, 제1청소 로봇(100-1)이 제2충전 장치(200-2)로 이동하도록 제어할 수 있다.
즉, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)이 제2청소 로봇(100-2)이 충전 중인 제1충전 장치(200-1)로 이동하지 않고, 미사용 중인 제2충전 장치(200-2)로 이동하도록 제2충전 장치(200-2)까지의 주행 경로를 결정할 수 있다.
이 때, 제어부(190)는 저장부(160)에 저장된 충전 장치의 위치 정보에 기초하여 청소 로봇으로부터 미사용 충전 장치 각각에까지의 최단 거리를 산출할 수 있다(1350). 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)으로부터 제2충전 장치(200-2) 까지의 직선 거리(d1)를 산출할 수 있다.
한편, 도 10과 같이 청소 영역 내의 충전 장치는 제1충전 장치(200-1), 제2충전 장치(200-2) 및 제3충전 장치(200-3)가 포함될 수 있다.
도 10의 경우에도 도 9에서와 마찬가지로 제2청소 로봇(100-2)은 제1청소 로봇(100-1)으로부터 충전 장치 사용 정보 요청을 수신하면, 현재 제2청소 로봇(100-2)이 도킹되어 충전 중인 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 제1청소 로봇(100-1)으로 송신할 수 있다. 또한, 제3청소 로봇(100-3)은 제1충전 장치(200-1) 내지 제3충전 장치(200-3) 중 어느 곳에서도 충전 중이지 않으므로, 제1청소 로봇(100-1)에 충전 장치의 사용 정보를 전송하지 않는다.
제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1) 사용 정보를 수신하면, 제1충전 장치(200-1)를 제외한 제1충전 장치(200-2) 및 제3충전 장치(200-3)와 제1청소 로봇(100-1) 사이의 거리에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 결정하고, 제1청소 로봇(100-1)이 결정된 충전 장치로 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다.
도 9에서는 제1충전 장치(200-1) 이외에 미사용 중인 충전 장치가 제2충전 장치(200-2)밖에 없었는바, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 제2충전 장치(200-2)로 결정했다.
도 10에서는 다른 청소 로봇이 미사용 중인 충전 장치가 제2충전 장치(200-2) 외에 제3충전 장치(200-3)도 존재하는바, 제어부(190)는 제2충전 장치(200-2) 및 제3충전 장치(200-3) 각각과 제1청소 로봇(100-1)의 거리에 기초하여 충전 장치를 결정할 수 있다.
제어부(190)는 저장부(160)에 저장된 제2충전 장치(200-2) 및 제3충전 장치(200-3)의 위치 정보에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)으로부터 제2충전 장치(200-2) 까지의 직선 거리(d1) 및 제3충전 장치(200-3) 까지의 직선 거리(d2)를 산출할 수 있다.
제어부(190)는 산출된 거리 정보에 기초하여, 미사용 충전 장치 중에서 제1청소 로봇(100-1)으로부터 최단 거리(d2)에 위치하는 제3충전 장치(200-3)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정할 수 있다(1400).
제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)이 제3충전 장치(200-3)로 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다(1450).
즉, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 현재 제2청소 로봇(100-2)이 충전중인 제1충전 장치(200-1)를 제외한 제2충전 장치(200-2) 및 제3충전 장치(200-3) 중에서 제1청소 로봇(100-1)과 최단 거리에 위치하는 제3충전 장치(200-3)로 제1청소 로봇(100-1)이 이동하여 충전되도록 제어할 수 있다.
도 9의 경우에는 제1청소 로봇(100-1)이 제2충전 장치(200-2)로 이동하여 제2충전 장치(200-2)와 도킹할 수 있고(1500), 제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보를 획득하여(1550), 저장부(160)에 저장할 수 있다(1600). 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보에 기초하여 제2충전 장치(200-2)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2) 및 제3청소 로봇(100-3)에 전송할 수 있다(1650).
도 10의 경우에는 제1청소 로봇(100-1)이 제3충전 장치(200-3)로 이동하여 제3충전 장치(200-3)와 도킹할 수 있고(1500), 제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제3충전 장치(200-3)의 식별 정보를 획득하여(1550), 저장부(160)에 저장할 수 있다(1600). 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제3충전 장치(200-3)의 식별 정보에 기초하여 제3충전 장치(200-3)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2) 및 제3청소 로봇(100-3)에 전송할 수 있다(1650).
다시 도 8을 참조하면, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)의 판단 결과 제1청소 로봇(100-1)으로부터 미사용 충전 장치까지의 주행 경로 상에 장애물(ob)이 존재하는 경우, 제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)이 장애물(ob)을 회피하여 미사용 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로를 결정할 수 있다(1300).
도 11을 참조하면, 도 9에서와 마찬가지로, 제1청소 로봇(100-1)은 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1)에 대한 사용 정보를 수신하면, 제1충전 장치(200-1)를 제외한 제2충전 장치(200-2)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정하고, 제1청소 로봇(100-1)이 제2충전 장치(200-2)로 이동하도록 제어할 수 있다.
이 때, 제1청소 로봇(100-1)으로부터 미사용 중인 제2충전 장치(200-2)까지의 주행 경로 상에 장애물(ob)이 위치하면, 제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)이 장애물(ob)을 회피하여 제2충전 장치(200-2)에 도달하기 위한 최단 경로(d3)를 결정할 수 있다.
즉, 제어부(190)는 저장부(160)에 저장된 제2충전 장치(200-2)의 위치 정보에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)이 장애물(ob)를 회피하여 제2충전 장치(200-2)까지 도달하기 위한 최단 경로(d3)를 산출할 수 있다.
제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)이 장애물(ob)을 회피하여 미사용 중인 제2충전 장치(200-2)에 도달하기 위한 최단 경로(d3)로 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다.
한편 도 12를 참조하면, 도 10에서와 마찬기지로, 다른 청소 로봇이 미사용 중인 충전 장치가 제2충전 장치(200-2) 외에 제3충전 장치(200-3)도 존재하는바, 제어부(190)는 제2충전 장치(200-2) 및 제3충전 장치(200-3) 각각과 제1청소 로봇(100-1)의 거리에 기초하여 충전 장치를 결정할 수 있다.
제어부(190)는 도 11에서와 마찬가지로, 저장부(160)에 저장된 제2충전 장치(200-2)의 위치 정보에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)이 장애물(ob)를 회피하여 제2충전 장치(200-2)까지 도달하기 위한 최단 경로(d3)를 산출할 수 있다.
또한, 제어부(190)는 저장부(160)에 저장된 제3충전 장치(200-3)의 위치 정보에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)으로부터 제3충전 장치(200-3)까지의 직선 거리(d4)를 산출할 수 있다.
제어부(190)는 산출된 거리 정보에 기초하여, 미사용 충전 장치 중에서 제1청소 로봇(100-1)으로부터 최단 거리(d4)에 위치하는 제3충전 장치(200-3)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정할 수 있다.
즉, 제1청소 로봇(100-1)으로부터 제2충전 장치(200-2)까지의 직선 거리가 제3충전 장치(200-3)까지의 직선거리보다 짧지만, 제2충전 장치(200-2)까지의 주행 경로 상에 존재하는 장애물을 회피하기 위한 최단 경로(d3)는 제3충전 장치(200-3)까지의 직선 거리(d4)보다 길기 때문에, 제어부(190)는 제3충전 장치(200-3)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정할 수 있다(1400).
제어부(190)는 제1청소 로봇(100-1)이 제3충전 장치(200-3)로 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다(1450).
즉, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 현재 제2청소 로봇(100-2)이 충전중인 제1충전 장치(200-1)를 제외한 제2충전 장치(200-2) 및 제3충전 장치(200-3) 중에서 제1청소 로봇(100-1)과 최단 거리에 위치하는 제3충전 장치(200-3)로 제1청소 로봇(100-1)이 이동하여 충전되도록 제어할 수 있다.
도 11의 경우에는 제1청소 로봇(100-1)이 제2충전 장치(200-2)로 이동하여 제2충전 장치(200-2)와 도킹할 수 있고(1500), 제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보를 획득하여(1550), 저장부(160)에 저장할 수 있다(1600). 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보에 기초하여 제2충전 장치(200-2)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2) 및 제3청소 로봇(200-3)에 전송할 수 있다(1650).
도 12의 경우에는 제1청소 로봇(100-1)이 제3충전 장치(200-3)로 이동하여 제3충전 장치(200-3)와 도킹할 수 있고(1500), 제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제3충전 장치(200-2)의 식별 정보를 획득하여(1550), 저장부(160)에 저장할 수 있다(1600). 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제3충전 장치(200-2)의 식별 정보에 기초하여 제3충전 장치(200-3)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2) 및 제3청소 로봇(200-3)에 전송할 수 있다(1650)
도 13을 참조하면, 한 대의 충전 장치(200)에 대해 복 수 개의 청소 로봇(100)이 경합할 수 있다.
즉, 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1)가 가장 가까운 거리에 위치하는 경우, 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2) 모두 제1충전 장치(200-1)로 충전을 위해 복귀할 수 있다.
이 경우, 개시된 일 실시예에 따른 청소 로봇(100)의 충전 시스템에 의하면 충전 장치(200)와 상대적으로 근거리에 위치하는 청소 로봇(100) 또는 충전 장치(200)에 먼저 접근하는 청소 로봇(100)이 우선적으로 충전되도록 할 수 있다.
도 13을 참고하면, 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2) 모두 제1충전 장치(200-1)로 충전을 위해 복귀하는 경우 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2)는 제1충전 장치(200-1)에 대한 사용 정보를 서로에게 요청할 수 있다.
이 때, 현재 상태에 의하면 제1충전 장치(200-1)가 사용되고 있지 않으므로 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2)은 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 수신할 수 없고, 따라서 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2)은 여전히 충전을 위해 제1충전 장치(200-1)로 이동한다.
이 경우, 제1청소 로봇(100-1)과 제2청소 로봇(100-2)의 이동 속도 차이 또는 제1충전 장치(200-1)와의 거리 차이에 따라, 제1청소 로봇(100-1) 또는 제2청소 로봇(100-2) 중 하나가 제1충전 장치(200-1)에 먼저 도달하여 도킹될 수 있다.
도 13에서처럼, 제2청소 로봇(100-2)이 제1충전 장치(200-1)에 먼저 도달하여 도킹되면 제2청소 로봇(100-2)은 제1충전 장치(200-1)의 식별 정보를 획득하고, 획득한 식별 정보에 기초하여 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 제1청소 로봇(100-1)에 전송할 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)은 제1충전 장치(200-1)로 이동중인 경우라도, 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 수신할 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 수신하면, 사용중인 제1충전 장치(200-1)를 제외한 다른 충전 장치를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정하고, 결정된 충전 장치로 제1청소 로봇(100-1)이 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 제2청소 로봇(100-2)이 도킹되어 충전 중인 제1충전 장치(200-1)를 제외한 제2충전 장치(200-2)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정하고, 제1충전 장치(200-1)로 이동 중이던 제1청소 로봇(100-1)의 주행 경로를 변경하여 제2충전 장치(200-2)로 이동하도록 이동부(140)를 제어할 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)은 제어부(190)의 제어에 따라 제2충전 장치(200-2)로 이동하여 제2충전 장치(200-2)와 도킹할 수 있고, 제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보를 획득하여, 저장부(160)에 저장할 수 있다. 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보에 기초하여 제2충전 장치(200-2)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2)에 전송할 수 있다.
도 14를 참고하면, 도 13에서와 마찬가지로 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2) 모두 제1충전 장치(200-1)로 충전을 위해 복귀하는 경우 제1청소 로봇(100-1) 및 제2청소 로봇(100-2)는 제1충전 장치(200-1)에 대한 사용 정보를 서로에게 요청할 수 있다.
제2청소 로봇(100-2)이 제1충전 장치(200-1)에 먼저 도달(①)하여 도킹되면 제2청소 로봇(100-2)은 제1충전 장치(200-1)의 식별 정보를 획득하고, 획득한 식별 정보에 기초하여 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 제1청소 로봇(100-1)에 전송할 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 제2청소 로봇(100-2)으로부터 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 수신하면, 사용중인 제1충전 장치(200-1)를 제외한 다른 충전 장치를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정할 수 있는데, 도 13에서와 달리 다른 충전 장치가 존재하지 않는 경우에 제어부(190)는 제2청소 로봇(100-2)의 충전이 완료 될 때까지 제1청소 로봇(100-1)이 대기하도록 제어할 수 있다.
즉, 제2청소 로봇(100-2)이 제1충전 장치(200-1)에 도킹되어 충전되면, 제1청소 로봇(100-1)은 이동을 중지하고 제1충전 장치(200-1)에 도킹된 제2청소 로봇(100-2)의 충전이 완료될 때까지 대기할 수 있다.
제2청소 로봇(100-2)이 충전되고, 제1청소 로봇(100-1)이 대기중인 동안 제1청소 로봇(100-1)과 제2청소 로봇(100-2)은 통신부(185)를 통해 제1충전 장치(200-1)에 대한 사용 정보를 송수신 할 수 있다. 즉, 제2청소 로봇(100-2)은 충전 진행율 및 충전 완료까지 남은 시간에 대한 데이터를 제1청소 로봇(100-1)으로 전송할 수 있다.
일정 시간이 경과되어 제2청소 로봇(100-2)의 충전 완료 후, 제1충전 장치(200-1)에서 벗어나면(②), 제1청소 로봇(100-1)은 제1충전 장치(200-1)로 이동하여(③) 충전을 위해 제1충전 장치(200-1)에 도킹될 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제1충전 장치(200-1)의 식별 정보를 획득하여, 저장부(160)에 저장할 수 있다. 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제1충전 장치(200-1)의 식별 정보에 기초하여 제1충전 장치(200-1)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2)에 전송할 수 있다.
이와 같이, 복수의 청소 로봇(100)이 한 대의 충전 장치(200)에 대해 경합하는 경우, 충전 장치(200)와 상대적으로 근거리에 위치하는 청소 로봇(100) 또는 충전 장치(200)에 먼저 접근하는 청소 로봇(100)이 우선적으로 충전되도록 하고, 다른 청소 로봇(100)은 다른 충전 장치(200)에서 충전되도록 제어하거나 충전 중인 청소 로봇(100)의 충전 완료 시까지 대기하도록 제어할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 제1청소 로봇(100-1)의 제어부(190)는 다른 청소 로봇으로부터 수신한 충전 장치 사용 정보에 기초하여 미리 정해진 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 충전 장치가 모두 사용되고 있는지 판단할 수 있다.
판단 결과, 모든 충전 장치(200)가 사용 중으로 미사용 충전 장치(200)가 존재하지 않는 경우, 제어부(190)는 적어도 하나의 충전 장치(200)에 도킹된 다른 청소 로봇(100)의 충전 진행율 또는 충전 완료 까지 남은 시간에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치(200)를 결정할 수 있다(1200).
도 15를 참고하면, 제2청소 로봇(100-2)는 제1충전 장치(200-1)에 도킹되어 충전 중이고, 제3청소 로봇(100-3)은 제2충전 장치(200-2)에 도킹되어 충전 중이고, 제4청소 로봇(100-4)은 제3충전 장치(200-3)에 도킹되어 충전 중이다.
제2청소 로봇(100-2), 제3청소 로봇(100-3) 및 제4청소 로봇(100-4)은 각각이 도킹되어 충전 중인 충전 장치(200-1, 200-2, 200-3)의 사용 정보를 제1청소 로봇(100-1)에 전송할 수 있고, 제어부(190)는 수신된 충전 장치(200-1, 200-2, 200-3) 사용 정보에 기초하여 현재 모든 충전 장치(200-1, 200-2, 200-3)가 사용중인 것을 판단할 수 있다.
제2청소 로봇(100-2), 제3청소 로봇(100-3) 및 제4청소 로봇(100-4)이 제1청소 로봇(100-1)에 전송하는 충전 장치(200-1, 200-2, 200-3) 사용 정보는, 충전 장치(200-1, 200-2, 200-3) 각각에 도킹된 청소 로봇(100-2, 100-3, 100-4)의 충전 완료까지 남은 시간 및 충전 진행율에 대한 정보를 포함한다.
제어부(190)는 제2청소 로봇(100-2) 내지 제4청소 로봇(100-4)의 충전 진행율에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 결정할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제1충전 장치(200-1)에 도킹된 제2청소 로봇(100-2)의 충전 진행율이 0%이고, 제2충전 장치(200-2)에 도킹된 제3청소 로봇(100-3)의 충전 진행율이 75%이고, 제3충전 장치(200-3)에 도킹된 제4청소 로봇(100-3)의 충전 진행율이 100%인 경우, 제어부(190)는 충전 진행율이 100%인 제3충전 장치(200-3)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정할 수 있다.
즉, 제3충전 장치(200-3)에 도킹된 제4청소 로봇(100-4)의 충전 진행율이 100%이면, 제어부(190)는 제3충전 장치(200-3)의 충전이 완료되어 제4청소 로봇(100-4)이 제3충전 장치(200-3)를 벗어날 것으로 판단할 수 있으므로 제1청소 로봇(100-1)이 제3충전 장치(200-3)로 이동하도록 제어할 수 있다.
도 15에서는 제3충전 장치(200-3)에 도킹된 제4청소 로봇(100-4)의 충전 진행율이 100%이므로 제1청소 로봇(100-1)이 제3충전 장치(200-3)로 이동하는 것으로 설명하였으나, 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 결정하기 위한 충전율의 기준은 설정에 따라 달라질 수 있다. 즉, 제어부(190)는 복수의 충전 장치의 상대적인 충전 진행율에 따라 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 다르게 결정할 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)은 제어부(190)의 제어에 따라 제3충전 장치(200-3)로 이동하여 제3충전 장치(200-3)와 도킹할 수 있고, 제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제3충전 장치(200-3)의 식별 정보를 획득하여, 저장부(160)에 저장할 수 있다. 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제3충전 장치(200-3)의 식별 정보에 기초하여 제3충전 장치(200-3)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2), 제3청소 로봇(100-3) 및 제4청소 로봇(100-4)에 전송할 수 있다.
한편, 도 16을 참조하면, 도 15에서와 마찬가지로 제2청소 로봇(100-2)는 제1충전 장치(200-1)에 도킹되어 충전 중이고, 제3청소 로봇(100-3)은 제2충전 장치(200-2)에 도킹되어 충전 중이고, 제4청소 로봇(100-4)은 제3충전 장치(200-3)에 도킹되어 충전 중이다.
제어부(190)는 제2청소 로봇(100-2) 내지 제4청소 로봇(100-4)의 충전 완료까지 남은 시간에 기초하여 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 결정할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제1충전 장치(200-1)에 도킹된 제2청소 로봇(100-2)의 충전 완료까지 남은 시간이 1시간 48분이고, 제2충전 장치(200-2)에 도킹된 제3청소 로봇(100-3)의 충전 완료까지 남은 시간이 3분이고, 제3충전 장치(200-3)에 도킹된 제4청소 로봇(100-3)의 충전 완료까지 남은 시간이 36분인 경우, 제어부(190)는 충전 완료까지 남은 시간이 3분인 제2충전 장치(200-2)를 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치로 결정할 수 있다.
즉, 제2충전 장치(200-2)에 도킹된 제3청소 로봇(100-3)의 충전 완료까지 남은 시간이 3분이면, 제어부(190)는 제2충전 장치(200-2)의 충전이 곧 완료되어 제3청소 로봇(100-3)이 제2충전 장치(200-2)를 벗어날 것으로 판단할 수 있으므로 제1청소 로봇(100-1)이 제2충전 장치(200-2)로 이동하도록 제어할 수 있다.
도 16에서는 제2충전 장치(200-2)에 도킹된 제3청소 로봇(100-3)의 충전 완료까지 남은 시간이 3분이므로 제1청소 로봇(100-1)이 제2충전 장치(200-2)로 이동하는 것으로 설명하였으나, 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 결정하기 위한 충전 완료 시간의 기준은 설정에 따라 달라질 수 있다. 즉, 제어부(190)는 복수의 충전 장치의 상대적인 충전 완료 시간에 따라 제1청소 로봇(100-1)이 충전될 충전 장치를 다르게 결정할 수 있다.
제1청소 로봇(100-1)은 제어부(190)의 제어에 따라 제2충전 장치(200-2)로 이동하여 제2충전 장치(200-2)와 도킹할 수 있고, 제1청소 로봇(100-1)의 데이터 획득부(183)는 도킹된 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보를 획득하여, 저장부(160)에 저장할 수 있다. 제1청소 로봇(100-1)은 데이터 획득부(183)가 획득한 제2충전 장치(200-2)의 식별 정보에 기초하여 제2충전 장치(200-2)의 사용 정보를 제2청소 로봇(100-2), 제3청소 로봇(100-3) 및 제4청소 로봇(100-4)에 전송할 수 있다.
설명한 바와 같이, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇 및 그 제어방법과 청소 로봇 충전 시스템에 의하면 청소 로봇이 충전을 위해 충전 장치로 복귀 시 충전 장치의 사용 정보를 수신하여, 사용중인 충전 장치를 제외한 다른 충전 장치로 복귀하여 충전을 수행함으로써 충전 장치를 사용중인 다른 청소 로봇과의 충돌을 예방할 수 있다.
또한, 충전 장치에 대한 다른 청소 로봇의 사용 정보 등에 기초하여 충전될 충전 장치를 선택함으로써 효율적인 충전 장치 분배의 효과가 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 청소 로봇 충전 시스템
100 : 청소 로봇
140 : 이동부
160 : 저장부
180 : 제1도킹부
183 : 데이터 획득부
185 : 통신부
190 : 제어부
200 : 충전 장치
270 : 충전부
280 : 제2도킹부

Claims (20)

  1. 배터리를 포함하는 본체;
    상기 본체를 이동시키는 이동부;
    다른 청소 로봇이 사용중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 상기 충전 장치를 사용 중인 청소 로봇에 요청하는 통신부; 및
    상기 통신부를 통해 상기 다른 청소 로봇으로부터 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 다른 청소 로봇이 미사용 중인 충전 장치를 결정하고, 상기 본체가 상기 미사용 중인 충전 장치로 이동하도록 상기 이동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 청소 로봇.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미사용 중인 충전 장치는 복수 개를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 복수 개의 미사용 중인 충전 장치 각각과 상기 본체 사이의 직선 거리를 산출하고, 상기 산출된 직선 거리 중 최단 거리에 위치하는 충전 장치로 상기 본체가 이동하도록 제어하는 청소 로봇.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체로부터 상기 미사용 중인 충전 장치까지의 주행 경로를 결정하고, 상기 주행 경로 상에 장애물이 위치하는 경우 상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로를 결정하는 청소 로봇.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정하고, 상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 상기 이동부를 제어하는 청소 로봇.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 장치 식별 정보는,
    상기 다른 청소 로봇의 상기 충전 장치 도킹여부, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 완료까지 남은 시간 및 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율 중 적어도 하나를 포함하는 청소 로봇.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정하는 청소 로봇.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율이 100%인 충전 장치를 상기 본체가 충전될 충전 장치로 결정하고, 상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 상기 이동부를 제어하는 청소 로봇.
  8. 제 1항에 있어서,
    미리 정해진 영역 내에 위치하는 상기 충전 장치의 위치 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 충전 장치의 위치 정보에 기초하여 상기 본체와 상기 충전 장치 각각의 직선 거리를 산출하는 청소 로봇.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 본체와 상기 충전 장치의 도킹을 감지하는 도킹부; 및
    상기 본체가 도킹된 충전 장치의 식별 정보를 획득하는 데이터 획득부;를 포함하고,
    상기 저장부는,
    상기 본체가 도킹되어 획득된 상기 충전 장치의 식별 정보를 저장하는 청소 로봇.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 획득된 충전 장치의 식별 정보에 기초하여 상기 본체의 상기 충전 장치 사용 정보를 상기 다른 청소 로봇에 송신하는 청소 로봇.
  11. 배터리를 포함하는 본체 및 상기 본체를 이동시키는 이동부를 포함하는 청소 로봇 제어방법에 있어서,
    다른 청소 로봇이 사용중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 상기 충전 장치를 사용 중인 청소 로봇에 요청하고;
    상기 다른 청소 로봇으로부터 상기 요청한 식별 정보를 수신하고;
    상기 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 다른 청소 로봇이 미사용 중인 충전 장치를 결정하고;
    상기 본체가 상기 미사용 중인 충전 장치로 이동하도록 이동부를 제어하는 청소 로봇 제어방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    복수 개의 미사용 중인 충전 장치에 대한 식별 정보를 수신하는 것;을 더 포함하고,
    상기 수신된 충전 장치 식별 정보에 기초하여 상기 복수 개의 미사용 중인 충전 장치 각각과 상기 본체 사이의 직선 거리를 산출하고, 상기 산출된 직선 거리 중 최단 거리에 위치하는 충전 장치를 상기 본체가 충전될 충전 장치로 결정하는 것;을 포함하고,
    상기 결정된 충전 장치로 상기 본체가 이동하도록 제어하는 청소 로봇 제어방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 본체로부터 상기 미사용 중인 충전 장치까지의 주행 경로를 결정하는 것;을 포함하고,
    상기 주행 경로 상에 장애물이 위치하는 경우 상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로를 결정하는 것;을 포함하는 청소 로봇 제어방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 본체가 상기 장애물을 회피하여 상기 미사용 중인 충전 장치에 도달하기 위한 최단 경로에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정하는 것;을 포함하고,
    상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 제어하는 청소 로봇 제어방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율에 기초하여 상기 본체가 충전될 충전 장치를 결정하는 것;을 포함하는 청소 로봇 제어방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 충전 장치 중에서 미사용 중인 충전 장치가 없는 경우, 상기 충전 장치에 도킹된 상기 다른 청소 로봇의 충전 진행율이 100%인 충전 장치를 상기 본체가 충전될 충전 장치로 결정하는 것;을 포함하고,
    상기 본체가 상기 결정된 충전 장치로 이동하도록 제어하는 청소 로봇 제어방법.
  17. 제 11항에 있어서,
    미리 정해진 영역 내에 위치하는 상기 충전 장치의 위치 정보를 저장하는 것;을 더 포함하고,
    상기 충전 장치의 위치 정보에 기초하여 상기 본체와 상기 충전 장치 각각의 직선 거리를 산출하는 것;을 포함하는 청소 로봇 제어방법.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 본체와 상기 충전 장치의 도킹을 감지하고;
    상기 본체가 도킹된 충전 장치의 식별 정보를 획득하고;
    상기 본체가 도킹되어 획득된 상기 충전 장치의 식별 정보를 저장하는 것;을 더 포함하는 청소 로봇 제어방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 획득된 충전 장치의 식별 정보에 기초하여 상기 본체의 상기 충전 장치 사용 정보를 상기 다른 청소 로봇에 송신하는 것;을 포함하는 청소 로봇 제어방법.
  20. 청소 로봇을 충전하는 적어도 하나의 충전 장치;
    상기 적어도 하나의 충전 장치 사용 정보를 상기 충전 장치를 사용 중인 제2청소 로봇에 요청하는 제1청소 로봇; 및
    상기 적어도 하나의 충전 장치 중 일 충전 장치와의 도킹을 감지하고, 상기 도킹된 충전 장치의 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 충전 장치의 식별 정보에 기초하여 상기 도킹된 충전 장치 사용 정보를 상기 제1청소 로봇으로 송신하는 제2청소 로봇;을 포함하고,
    상기 제1청소 로봇은,
    상기 제2청소 로봇으로부터 상기 충전 장치 사용 정보를 수신하면, 상기 적어도 하나의 충전 장치 중에서 상기 제2청소 로봇이 사용중인 충전 장치를 제외한 나머지 충전 장치와 상기 제1청소 로봇 사이의 거리에 기초하여 상기 제1청소 로봇이 충전될 충전 장치를 결정하고, 상기 결정된 충전 장치로 이동하는 청소 로봇 충전 시스템.
KR1020190035703A 2019-03-28 2019-03-28 청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템 KR102683536B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190035703A KR102683536B1 (ko) 2019-03-28 청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템
EP20166057.8A EP3715995B1 (en) 2019-03-28 2020-03-26 Cleaning robot, controlling method thereof, and cleaning robot charging system
CN202010231322.2A CN111743460A (zh) 2019-03-28 2020-03-27 清洁机器人、其控制方法以及清洁机器人充电系统
US16/834,721 US11497368B2 (en) 2019-03-28 2020-03-30 Cleaning robot, controlling method thereof, and cleaning robot charging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190035703A KR102683536B1 (ko) 2019-03-28 청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200119405A KR20200119405A (ko) 2020-10-20
KR102683536B1 true KR102683536B1 (ko) 2024-07-11

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2679346B2 (ja) * 1990-03-28 1997-11-19 神鋼電機株式会社 移動ロボットシステムにおける充電制御方式
CN107154664A (zh) * 2017-07-13 2017-09-12 湖南万为智能机器人技术有限公司 多机器人自动充电调度方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2679346B2 (ja) * 1990-03-28 1997-11-19 神鋼電機株式会社 移動ロボットシステムにおける充電制御方式
CN107154664A (zh) * 2017-07-13 2017-09-12 湖南万为智能机器人技术有限公司 多机器人自动充电调度方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3715995A1 (en) Cleaning robot, controlling method thereof, and cleaning robot charging system
KR102599876B1 (ko) 로봇 청소기, 충전 장치 및 충전 시스템
US7227327B2 (en) System and method for automatically returning self-moving robot to charger
CN110621209B (zh) 清洁器及其控制方法
EP3727122B1 (en) Robot cleaners and controlling method thereof
WO2020062835A1 (zh) 机器人及其自动回充方法、系统、电子设备、存储介质
EP3696641A1 (en) Robot cleaner and method of controlling the same
EP3865041A1 (en) Cleaning robot and method of cleaning thereof
WO2018087951A1 (ja) 自律走行体
KR101822942B1 (ko) 로봇 청소기 및 이의 제어 방법
EP3093727B1 (en) Traveling body device
US11324373B2 (en) Cleaning robot and method for controlling same
KR102683536B1 (ko) 청소 로봇 및 그 제어방법, 청소 로봇 충전 시스템
KR20220021980A (ko) 청소 로봇 및 그 제어 방법
US20210026364A1 (en) Mobile robot and controlling method thereof
JP2007156884A (ja) 自走式掃除機システム
EP3478143B1 (en) Robot cleaner
US20230096516A1 (en) Mobile robot and control method therefor
KR101290726B1 (ko) 로봇청소기의 제어방법
KR102029920B1 (ko) 이동 로봇 및 이의 위치 인식 방법
RU2262880C2 (ru) Система робота -пылесоса с внешним зарядным устройством (варианты) и способ стыковки робота -пылесоса с внешним зарядным устройством
KR20090111693A (ko) 로봇 청소기 제어 방법