KR20000002315A - 로봇청소기 및 그 구동제어방법 - Google Patents

로봇청소기 및 그 구동제어방법 Download PDF

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오장근
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배길성
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Abstract

본 발명은 로봇청소기 및 그 구동제어방법에 관한 것으로, 본체의 하부에 회동가능하게 고정설치된 주행감지바퀴의 회전상태를 감지하고 감지된 주행감지바퀴의 회전상태를 통해 주행로봇의 주행여부를 판별하여 청소가 진행되고 있는 상태에서 주행로봇의 주행이 정지된 것으로 판단되면 장애물회피동작을 수행하여 장애물을 회피한 다음 주행방향을 전환시켜 청소를 수행함으로써, 센서들에 의해 감지되지 못한 장애물에 의해 주행로봇의 주행이 중단되어 발생되는 청소중단상태를 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

로봇청소기 및 그 구동제어방법
본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 센서가 감지하지 못하는 장애물에 의한 주행로봇의 주행불능상태를 방지할 수 있는 로봇청소기 및 그 구동제어방법에 관한 것이다.
통상적으로, 로봇청소기란 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기를 말한다.
이러한 로봇청소기는 내장된 프로그램에 따라 주행바퀴구동용의 모터를 구동시켜 청소구역을 주행하면서 흡입모터를 구동시켜 청소부위의 이물질을 강한 흡입력으로 흡입하여 청소를 수행하도록 되어 있다.
그리고, 상기 로봇청소기는 청소구역을 주행하면서 몸체의 전면부에 설치된 적외선센서의 발광부를 통해 적외광을 발생한 다음, 장애물로부터 반사되어 되돌아오는 적외광을 수광부를 통해 수광하여 장애물의 존재유무를 판별하며, 청소구역내에 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물이 감지되면 주행방향을 전환하여 장애물을 회피하면서 청소구역을 청소하도록 되어 있다.
이와 더불어, 상기 주행바퀴구동용의 모터의 회전축에 연결된 엔코더를 통해 주행바퀴의 회전수를 감지하여 감지되는 주행바퀴의 회전수를 통해 주행거리를 판별하고, 판별된 주행거리 등의 데이터에 의해 청소진행상황을 판단하여 청소가 완료된 것으로 판단되면 주행바퀴구동용의 모터 및 흡입모터의 구동을 중지시켜 청소를 종료하도록 되어 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 로봇 청소기는, 적외선센서 등 각종의 센서가 감지하지 못하는 장애물에 의해 가로막히게 되면 바퀴구동용의 모터가 헛도는 상태로 주행이 정지되어 청소가 제대로 수행되지 못하는 문제점이 있었다.
예를 들어, 주행방향에 적외선센서 발광부의 위치보다 낮은 높이의 장애물이 놓여 있으면, 상기 적외선센서로부터 발생된 적외광이 장애물에 반사되어 되돌아오지 않기 때문에 로봇청소기는 장애물을 감지하지 못하고 장애물과 충돌하게 된다
이때, 로봇청소기의 주행바퀴는 구동모터의 강력한 구동력에 의해 헛돌게 되지만, 엔코더를 통해서는 주행바퀴가 회전되고 있는 것으로 감지되기 때문에, 로봇청소기는 소정시간 이후에 청소가 완료된 것으로 판단하여 청소를 종료하여 청소구역에 대한 청소가 제대로 수행되지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 주행감지바퀴의 회전상태를 통해 주행로봇의 주행여부를 판별하여 주행이 정지된 것으로 판단되면 장애물회피동작을 수행함으로써, 센서가 감지하지 못하는 장애물에 의해 주행로봇의 주행이 중단되는 것을 방지할 수 있는 로봇청소기 및 그 구동제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇청소기는, 로봇청소기의 주행여부를 감지하기 위한 주행감지수단 및, 청소를 수행하는 도중에 상기 주행감지수단을 통해 주행정지상태가 감지되면 로봇청소기를 제어하여 장애물회피동작을 수행할 수 있도록 된 로봇제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇청소기의 구동제어방법은, 조작부를 통해 청소를 지시하는 키신호가 입력되면 로봇청소기를 주행시켜 청소를 수행하는 청소스텝과, 청소를 수행하면서 로봇청소기의 하부에 설치된 주행감지바퀴의 회전상태를 감지하여 로봇청소기의 주행여부를 판별하는 주행상태판별스텝 및, 청소가 진행되고 있는 상태에서 로봇청소기의 주행이 정지된 것으로 판별되면 장애물회피동작을 수행하여 로봇청소기를 정상적인 주행상태로 복귀시키는 장애물회피스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 로봇청소기의 외관을 개략적으로 도시한 전면도,
도 2는 도 1에 도시된 로봇청소기의 외관을 개략적으로 도시한 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 로봇청소기의 배면도,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 주행감지수단의 구조를 설명하기 위한 개략도,
도 5는 도 4에 도시된 원판부재의 전면도,
도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 로봇청소기의 구동을 제어하기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도,
도 7은 도 6에 도시된 로봇제어부 및 청소기제어부의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트,
도 8은 센서에 의해 감지되지 못한 장애물에 의해 로봇청소기의 주행이 정지된 상태를 도시한 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 주행로봇 101: 본체
102: 흡입브러쉬 103: 흡입관
104: 충전용 단자 105: 보조바퀴
110: 우륜 111: 우륜모터
112: 우륜엔코더 113: 우륜모터구동부
120: 좌륜 121: 좌륜모터
122: 좌륜엔코더 123: 좌륜모터구동부
130: 와이드센서 132: 수광부
200: 핸디 청소기 210: 조작부
220: 청소기제어부 230: 흡입모터구동부
240: 흡입모터 300: 제어신호컨넥터
400: 주행감지수단 403: 주행감지바퀴
404: 원판부재 406: 발광부
407: 수광부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 로봇청소기의 외관을 개략적으로 도시한 전면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇청소기의 외관을 개략적으로 도시한 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 로봇청소기의 배면도로서, 도 1 내지 도 3을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 로봇청소기는, 크게 주행로봇(100) 및 이 주행로봇(100)에 슬라이드식으로 삽입 결합되는 핸디 청소기(200)로 구성되는데, 주행로봇(100)의 외관을 형성하는 본체(101)에는 그 전면부 하단에 청소부위의 이물질을 공기의 흡입력을 이용해 흡입하도록 흡입브러쉬(102)가 설치되어 있고, 이 흡입브러쉬(102)와 핸디 청소기(200)의 도시생략된 흡입구를 상호 연통시키도록 흡입관(103)이 설치되어 있다.
그리고, 주행로봇 본체(101)의 하부에는 주행을 위한 우륜(110) 및 좌륜(120)이 각각 회동가능하게 고정 설치되어 있고, 이 우륜(110) 및 좌륜(120)의 일측에는 각각의 바퀴를 구동시키기 위한 구동용의 우륜구동모터(111) 및 좌륜구동모터(121)가 부착되어 있으며, 이 우륜구동모터(111) 및 좌륜구동모터(121)의 회전축에는 후술될 우륜엔코더(112) 및 좌륜엔코더(122)가 각각 부착 설치되어 있다.
또한, 주행로봇 본체(101)의 후미에는 도시생략된 주행로봇용의 배터리로 충전전원을 공급하기 위한 충전용 단자(104)가 부착 되어 있으며, 이 전원단자(104)가 설치된 주행로봇 본체(101) 후미의 하부에는 주행시의 직진안정성을 높이기 위한 보조바퀴(105)가 회동가능하게 고정 설치되어 있다.
그리고, 상기 흡입브러쉬(102)의 전면부에는 와이드센서(130)가 부착 설치되어 있으며, 이 와이드센서(130)의 전면부 상단에는 복수의 적외발광다이오드(Infrared Emitting Diode; "IED" )가 배열설치되어 있고, 그 하단에는 적외광을 수광하기 위한 수광부(132)가 설치되어 있다.
또한, 상기 핸디 청소기(200)에는 이 핸디 청소기(200)를 주행로봇(100)에 결합시 이 주행로봇(200)의 흡입관(103)과 연통되는 흡입구와, 임펠러와 연동하여 흡입력을 발생하는 흡입모터 및, 상기 흡입모터에 의해 발생된 흡입력에 의해 흡입된 먼지등의 이물질이 집진되는 집진실 등이 구비되어 있다.
그리고, 주행로봇 본체(101)의 하부 소정부위에는 주행로봇(100)의 주행상태를 감지하기 위한 주행감지수단(400)이 부착 설치되어 있는데, 이와 같은 주행감지수단(400)은 도 4에 도시된 바와 같다.
도 4에 있어서, 주행감지수단(400)은, 주행로봇 본체(101)의 하부 소정부위에 부착된 하우징(401)과, 이 하우징(401)에 회전축(402)을 매개로 회동가능하게 고정설치되어 있는 주행감지바퀴(403)와, 상기 주행감지바퀴(403)와 연동하여 회전되도록 상기 회전축(403)에 고정설치되며 도 5에 도시된 바와 같이 일측부에 관통홀(404a)이 형성된 원판부재(404)와, 이 원판부재(404)의 관통홀(404a)을 향해 광을 투사할 수 있는 위치에 고정브라켓(405)을 매개로 부착 설치되어 있는 발광부(406) 및, 이 발광부(406)와 대향된 위치에 고정브라켓(405)을 매개로 부착 설치되어 있는 수광부(407)로 구성된다.
도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 로봇청소기의 구동을 제어하기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 로봇청소기의 구동제어장치는, 와이드센서(130)와, 로봇제어부(140)와, 우륜모터구동부(113)와, 우륜모터(111)와, 우륜엔코더(112)와, 좌륜모터구동부(123)와, 좌륜모터(121)와, 좌륜엔코더(122)와, 조작부(210)와, 청소기제어부(220)와, 흡입모터구동부(230)와, 흡입모터(240)와, 제어신호컨넥터(300) 및, 주행감지수단(400)의 발광부(406)와 수광부(407)를 포함하여 구성된다.
도 6에 있어서, 상기 와이드센서(130)는 복수개의 적외발광다이오드(IED)를 통해 적외광을 발생한 다음, 장애물에 반사되어 되돌아오는 적외광을 수광하여 그에 상응하는 수광신호를 로봇제어부(140)로 입력한다.
그리고, 상기 주행감지수단(400)의 발광부(406)는 도시생략된 배터리로부터 직류전압(VCC)을 인가받아 광을 발생하는 발광다이오드(Light Emitting Diode; "LED" ) 및, 이 발광다이오드(LED)에 연결된 서지보호용의 저항(R1)으로 구성된다.
또한, 상기 주행감지수단(400)의 수광부(407)는 상기 발광다이오드(LED)로부터 원판부재(404)의 관통홀(404a)을 통과한 광이 베이스단으로 수광되면 턴온되는 포토트랜지스터(Photo Transistor; "PT" )와, 이 포토트랜지스터(PT)의 이미터단에 연결된 서지보호용의 저항(R2)과, 베이스단이 상기 포토트랜지스터(PT)의 이미터단 및 도시생략된 배터리로부터 공급되는 직류전압(VCC)에 공통연결되어 평상시에는 턴온상태를 유지하고 있다가 상기 포토트랜지스터(PT)가 턴온되면 이에 연동해 턴오프되어 수광신호(예를 들면, 하이레벨의 신호)를 로봇제어부(140)로 입력하는 트랜지스터(Tr)와, 이 트랜지스터(Tr)의 베이스단에 연결된 게이트보호용의 저항(R3)과, 상기 트랜지스터(Tr)의 이미터단에 연결된 서지보호용의 저항(R4)으로 구성된다.
그리고, 상기 로봇제어부(140)는 핸디 청소기(200)가 주행 로봇(100)에 결합된 상태에서 제어신호컨넥터(300)를 통해 상기 청소기제어부(220)로부터 청소를 지시하는 신호가 입력되면 내장된 청소프로그램에 따라 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 주행로봇(100)이 주행되도록 제어한다.
또한, 상기 로봇제어부(140)는 와이드센서(130)를 통해 주행방향에 놓인 장애물이 감지되면 주행방향을 전환하는 제어동작을 수행하는 한편, 상기 주행감지수단(400)의 수광부(407)로부터 입력되는 수광신호를 통해 주행감지바퀴(403)의 회전상태를 감지하여 주행감지바퀴(403)가 회전되지 않으면 장애물에 의해 주행이 중단된 것으로 판단하여 장애물회피동작을 수행하여 주행로봇(100)을 정상적인 주행상태로 복귀시키도록 제어한다.
그리고, 상기 우륜모터구동부(113)는 로봇제어부(140)로부터의 구동제어신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 구동전원을 인가하여 상기 우륜모터(111)를 구동시키며, 상기 우륜엔코더(112)는 우륜모터(111)의 회전수에 상응하는 펄스신호를 로봇제어부(140)로 입력한다.
또한, 상기 좌륜모터구동부(123)는 로봇제어부(140)로부터의 구동제어신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 구동전원을 인가하여 상기 좌륜모터(121)를 구동시키며, 상기 좌륜엔코더(122)는 상기 좌륜모터(121)의 회전수에 상응하는 펄스신호를 로봇제어부(140)로 입력한다.
그리고, 상기 조작부(210)는 청소의 시작/중지를 지시할 때 이용되는 조작버튼을 포함하여 구성되며, 이용자에 의해 상기 조작버튼이 조작되면 그에 상응하는 키신호를 청소기제어부(220)로 입력한다.
또한, 상기 청소기제어부(220)는 상기 조작부(210)로부터 청소를 지시하는 키신호가 입력되면 흡입모터(240)를 구동시키기 위한 구동신호를 흡입모터구동부(230)로 입력함과 더불어, 청소를 지시하는 신호를 제어신호컨넥터(300)를 통해 로봇제어부(140)로 인가한다.
그리고, 상기 흡입모터구동부(230)는 청소기제어부(220)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 전원을 인가하여 흡입모터(240)를 구동시키며, 상기 흡입모터(240)는 흡입모터구동부(230)를 통해 인가되는 전원에 의해 구동되어 강한 흡입력을 발생시킨다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작과정을 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 핸디 청소기(200)를 주행로봇(100)에 슬라이드식으로 삽입 결합시키면, 로봇제어부(140)와 청소기제어부(220)의 신호라인이 제어신호컨넥터(300)를 매개로 상호 연결됨과 더불어 주행로봇(100)의 도시생략된 배터리와 핸디 청소기(200)의 도시생략된 배터리의 전원라인이 도시생략된 전원컨넥터를 매개로 서로 접속된다.
상기와 같이 주행로봇(100)과 핸디 청소기(200)의 전원라인이 서로 접속된 상태에서 주행로봇 본체(101)의 충전용 단자(104)를 도시생략된 충전기에 접속시키면 충전용 전원이 상기 충전기로부터 충전용 단자(104)를 매개로 입력되어 주행로봇(100)의 배터리와 핸디 청소기(200)의 배터리를 충전시킨다.
상기 충전전원에 의해 충전된 주행로봇(100)의 배터리 및 핸디 청소기(200)의 배터리로부터 주행로봇(100)의 각 구성부 및 핸디 청소기의 각 구성부로 직류전원이 각각 공급된다.
상기 주행로봇(100)의 배터리 및 핸디 청소기(200)의 배터리로부터 공급되는 직류전원에 의해 로봇제어부(140) 및 청소기제어부(220)가 초기화되며(S10), 초기화된 로봇제어부(140) 및 청소기제어부(220)는 각각 청소를 지시하는 신호의 입력을 위해 대기한다(S20).
이때, 이용자가 핸디 청소기(200)의 조작부(210)에 구비된 조작버튼을 조작하여 청소시작을 지시하면, 그에 상응하는 키신호가 조작부(210)로부터 청소기제어부(220)로 인가됨과 더불어 청소기제어부(220)로부터 청소를 지시하는 신호가 제어신호컨넥터(300)를 통해 로봇제어부(140)로 인가된다.
상기 조작부(210)로부터의 청소를 지시하는 키신호에 의해 청소기제어부(220)로부터 흡입모터구동부(230)로 구동신호가 입력되고, 상기 청소기제어부(220)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 흡입모터구동부(230)를 통해 흡입모터(240)로 전원이 인가되어 구동된다(S30).
상기 전원의 인가에 따라 구동된 흡입모터(240)에 연동가능하게 연결된 도시생략된 임펠러로부터 강한 흡입력이 발생되고, 상기 임펠러로부터 발생된 흡입력에 의해 청소부위의 먼지 등의 이물질이 주행로봇(100)의 흡입브러쉬(102)를 통해 흡입관(103)으로 흡입되며, 이 흡입관(103)으로 흡입된 이물질은 핸디 청소기(200)의 흡입구를 통해 핸디청소기(200) 본체 내의 집진실로 집진된다.
이와 동시에, 청소기제어부(220)로부터 제어신호컨넥터(300)를 매개로 입력된 청소를 지시하는 신호에 의해 로봇제어부(140)로부터 좌륜모터(111) 및 우륜모터(121)를 구동하기 위한 구동신호가 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)로 각각 입력된다.
상기 로봇제어부(140)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 통해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)로 전원이 인가되고, 전원의 인가에 따라 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)가 구동되어 이와 연동되게 우륜(110) 및 좌륜(120)이 회전됨으로써, 주행로봇(100)이 주행된다(S40).
이때, 우측엔코더(112) 및 좌측엔코더(122)로부터 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 회전수에 상응하는 펄스신호가 로봇제어부(140)로 입력된다.
이와 동시에, 와이드센서(130)의 적외발광다이오드(IED)로부터 주행방향에 대해 적외광이 발산되어 주행방향에 장애물이 있는 경우 장애물에 반사되어 되돌아오는 적외광이 와이드센서(130)의 수광부(132)로 수광되고 수광부(132)로부터 적외광의 수광에 따른 수광신호가 로봇제어부(140)로 입력된다.
여기서, 로봇제어부(140)는 상기 우측엔코더(112) 및 좌측엔코더(122)로부터의 펄스신호를 통해 주행로봇(100)의 주행거리 등을 판단하는 한편, 상기 와이드센서(130)로부터 수광신호가 입력되면 주행방향에 장애물이 있는 것으로 판단하여 주행방향을 전환하는 제어동작을 수행한다.
예를 들어, 로봇제어부(140)는 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 구동을 중단시켜 주행로봇(100)의 주행을 일시 중단시킨 다음, 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 서로 역방향으로 구동시켜 주행방향을 소정방향으로 전환시키고, 다시 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 정방향으로 구동시켜 주행로봇(100)을 전진 주행시킨다.
상기한 바와 같이 로봇제어부(140)는 내장된 청소프로그램에 따라 주행로봇(100)을 전진 주행시키다가 장애물이 감지되면 주행방향을 전환시킨 다음, 다시 미리 설정된 소정방향으로 주행로봇(100)을 전진 주행시키는 과정을 반복적으로 수행하여 청소구역에 대한 청소를 수행한다.
이때, 주행감지수단(400)의 주행감지바퀴(403)는 청소구역의 바닥면에 접촉되어 회전되며, 상기 주행감지바퀴(403)의 회전축에 고정 설치된 원판부재(404)가 상기 주행감지바퀴(403)에 연동하여 회전된다.
이와 동시에, 도시생략된 배터리로부터 인가되는 직류전압(VCC)에 의해 발광부(406)의 발광다이오드(LED)로부터 광이 발생되며, 이 발광다이오드(LED)로부터 발생된 광은 회전되는 원판부재(404)의 관통홀(404a)이 상기 발광다이오드(LED)의 위치와 일치되는 소정주기동안 상기 원판부재(404)의 관통홀(404a)을 통과하여 수광부(407)의 포토트랜지스터(PT)의 베이스단으로 수광된다.
상기 발광부(406)로부터 수광되는 광에 의해 포토트랜지스터(PT)가 턴온되고, 상기 포토트랜지스터(PT)가 턴온됨에 따라 도시생략된 배터리로부터 트랜지스터(Tr)의 베이스단으로 입력되던 직류전압(VCC)이 그라운드로 패스되어 트랜지스터(Tr)가 턴오프되면서 트랜지스터(Tr)의 이미터단으로부터 로봇제어부(140)로 수광신호(예를 들면, 하이레벨의 신호)가 입력된다.
여기서, 주행감지바퀴(403)가 회전되는 동안에는 원판부재(404)도 주행감지바퀴(403)에 연동하여 회전되기 때문에, 주행감지수단(400)의 수광부(407)로부터 주기적인 수광신호가 로봇제어부(140)에 입력된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 전진 주행방향에 와이드센서(130)의 발광다이오드(IED)위치보다 낮은 높이의 장애물(예를 들면, 문턱 등; "H" )이 놓여 있으면 와이드센서(130)의 발광다이오드(IED)로부터 발생한 적외광(I)이 장애물(H)에 반사되어 와이드센서(130)의 수광부(132)로 되돌아오지 않음에 따라 로봇제어부(140)가 장애물을 감지하지 못하여 주행로봇(100)이 장애물(H)과 충돌하게 된다
여기서, 주행로봇(100)의 우륜(110) 및 좌륜(120)은 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 강력한 구동력에 의해 헛돌게 되지만, 우륜엔코더(112) 및 좌륜엔코더(122)로부터 우륜(110) 및 좌륜(120)의 회전에 상응하는 펄스신호가 발생되어 로봇제어부(140)로 입력됨에 따라 로봇제어부(140)는 주행상태가 유지되고 있는 것으로 판단한다.
이때, 주행감지바퀴(403)은 구동수단과 연결되어 있지 않기 때문에, 주행로봇(100)의 주행중단과 동시에 회전이 중지되고, 상기 주행감지바퀴(403)의 회전이 중지됨에 따라 이에 연동하여 원판부재(404)의 회전이 중지된다.
상기 원판부재(404)의 회전이 중지됨에 따라 회전이 중지된 시점의 원판부재(404)에 형성된 관통홀(404a)의 위치에 따라 수광부(407)로부터 비주기적인 수광신호신호가 로봇제어부(140)로 입력되거나 수광신호가 입력되지 않게 된다.
예를 들어, 회전이 중지된 원판부재(404)의 관통홀(404a) 위치가 발광부(406)의 발광다이오드(LED)의 위치와 일치되면 발광다이오드(LED)로부터 발생된 광이 원판부재(404)의 관통홀(404a)을 통과해 수광부(406) 포토트랜지스터(PT)의 베이스단으로 지속적으로 인가됨에 따라 포토트랜지스터(PT)는 턴온상태를, 트랜지스터(Tr)는 턴오프상태를 유지하게 되고, 이로 인해 수광부(407)의 트랜지스터(Tr)로부터 연속적인 즉, 비주기적인 수광신호가 로봇제어부(140)로 인가된다.
다른 예로, 회전이 중지된 원판부재(404)의 관통홀(404a) 위치가 발광부(406)의 발광다이오드(LED) 위치와 일치되지 않으면, 발광다이오드(LED)로부터 발생된 광이 원판부재(404)에 의해 가로막혀 수광부(407)의 포토트랜지스터(PT)의 베이스단으로 수광되지 않음에 따라 포토트랜지스터(PT)는 턴오프상태를, 트랜지스터(Tr)는 턴온상태를 유지하게 되고, 이로 인해 수광부(407)의 트랜지스터(Tr)로부터 수광신호가 로봇제어부(140)로 인가되지 않는다.
상기한 바와 같이 주행로봇(100)의 주행상태에 따라 주행감지수단(400)의 수광부(407)로부터 로봇제어부(140)로 입력되는 수광신호가 주기적 또는 비주기적으로 입력되거나 수광신호가 입력되지 않으므로, 로봇제어부(140)는 수광부(407)로부터 입력되는 수광신호의 입력여부 및 입력신호의 주기성에 따라 주행감지바퀴(403)의 회전상태를 감지하고(S50), 감지된 주행감지바퀴(403)의 회전상태에 따라 주행로봇(100)의 주행이 정지되었는지 즉, "멈춤상태"인지를 판단한다(S60).
상기 스텝(S60)에서의 판단결과 주행로봇(100)이 주행되고 있는 것으로 판단되면 로봇제어부(140)는, 청소진행상황을 판단하는 하기의 스텝(S80)으로 진행하는 한편, 판단결과 주행로봇(100)의 주행이 정지되었으면 주행로봇(100)이 장애물에 가로막혀 있는 상태로 판별하여 장애물회피동작을 수행하는 데 이에 대한 동작과정은 하기와 같다(S70).
스텝(S70)에 있어서, 로봇제어부(140)는 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 역방향으로 구동시켜 주행로봇(100)을 소정거리만큼 후방으로 이동시킨 다음, 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 서로 역방향으로 구동시켜 주행방향을 소정방향으로 전환시키고, 다시 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 정방향으로 구동시켜 주행로봇(100)을 주행시킨다.
그 다음, 로봇제어부(140)는 우측엔코더(112) 및 좌측엔코더(122)로부터 인가되는 펄스신호를 통해 주행로봇(100)의 주행거리를 산출한 다음, 산출된 주행거리 등의 데이터에 따라 청소진행상황을 판단하여(S80), 청소진행상황의 판단결과에 따라 청소가 완료되었는지를 판단한다(S90).
상기 스텝(S90)에서의 판단결과, 청소가 완료되지 않았으면 로봇제어부(140)는 상기 스텝(S30)으로 되돌아가 청소동작을 유지시키는 한편, 청소가 완료된 것으로 판단되면 좌륜모터(111) 및 우륜모터(121)의 구동을 중지시키기 위한 구동중지신호를 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)로 각각 입력한다(S100).
상기 로봇제어부(140)로부터의 구동중지신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 통해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)로 인가되던 전원의 공급이 차단되고, 전원공급의 차단에 의해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 구동이 중지되어 주행로봇(100)이 정지된다.
이와 동시에, 상기 로봇제어부(140)로부터 제어신호컨넥터(300)를 매개로 청소기제어부(220)로 청소완료를 알리는 신호가 입력되고, 상기 로봇제어부(140)로부터의 청소완료를 알리는 신호에 의해 청소기제어부(220)로부터 흡입모터(240)의 구동을 중지시키기 위한 구동중지신호가 흡입모터구동부(230)로 입력된다(S110).
상기 청소기제어부(220)로부터의 구동중지신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 흡입모터구동부(230)를 통해 흡입모터(240)로 인가되던 전원의 공급이 차단되고, 이와 같은 전원공급의 차단에 의해 흡입모터(240)의 구동이 중지된다.
즉, 본 발명은, 주행감지바퀴의 회전상태를 감지하여 주행로봇의 주행여부를 판별하고 청소가 진행되고 있는 상태에서 주행로봇의 주행이 정지된 것으로 판별되면 주행로봇이 센서를 통해 감지가 불가능한 장애물에 의해 가로막혀 있는 상태이므로 장애물회피동작을 수행하여 주행로봇을 정상적인 주행상태로 복귀시켜 잔여구간의 청소를 수행함으로써, 센서를 통해 감지되지 않는 장애물에 의해 주행로봇의 주행이 가로막혀 청소가 수행되지 못하는 상태를 방지할 수 있도록 한 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 주행감지바퀴의 회전여부에 따라 주행로봇의 주행상태를 판별하고 청소가 진행되고 있는 상태에서 주행로봇의 주행이 정지된 것으로 판단되면 장애물회피동작을 수행하여 정상적인 주행상태로 복귀한 다음 잔여구간의 청소를 수행함으로써, 센서들에 의해 감지되지 못한 장애물에 의해 주행로봇의 주행이 중단되어 발생되는 청소중단상태를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 내장된 프로그램에 의해 스스로 주행하며 청소동작을 수행하는 로봇청소기에 있어서,
    로봇청소기의 주행여부를 감지하기 위한 주행감지수단 및,
    청소를 수행하는 도중에 상기 주행감지수단을 통해 주행정지상태가 감지되면 로봇청소기를 제어하여 장애물회피동작을 수행할 수 있도록 된 로봇제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행상태감지수단은, 로봇청소기 본체의 하부에 회동가능하게 설치된 주행감지바퀴 및,
    상기 주행감지바퀴의 회전상태를 감지하여 그에 상응하는 신호를 상기 로봇제어부로 입력하는 회전감지수단으로 구성되며,
    상기 로봇제어부는 상기 회전감지수단으로부터 입력되는 신호를 통해 상기 주행감지바퀴의 회전상태를 감지하고 감지된 주행상태감지바퀴의 회전상태에 의해 로봇청소기의 주행상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 회전감지수단은,
    상기 주행감지바퀴의 회전축에 고정 설치되며 소정부위에 관통홀이 형성되어 있는 원판부재와,
    상기 원판부재의 관통홀을 향해 광을 발산하는 발광부 및,
    상기 발광부에 대향되게 설치되어 상기 발광부로부터 상기 원판부재의 관통홀을 통과한 광을 수광하여 그에 상응하는 수광신호를 상기 로봇제어부로 입력하는 수광부로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로봇제어부에 의한 장애물회피동작은,
    로봇청소기를 소정거리만큼 후방으로 이동시킨 다음, 주행방향을 전환시켜 주행하는 것임을 특징으로 하는 로봇청소기.
  5. 조작부를 통해 청소를 지시하는 키신호가 입력되면 로봇청소기를 주행시켜 청소를 수행하는 청소스텝과,
    청소를 수행하면서 로봇청소기의 하부에 설치된 주행감지바퀴의 회전상태를 감지하여 로봇청소기의 주행여부를 판별하는 주행상태판별스텝 및,
    청소가 진행되고 있는 상태에서 로봇청소기의 주행이 정지된 것으로 판별되면 장애물회피동작을 수행하여 로봇청소기를 정상적인 주행상태로 복귀시키는 장애물회피스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 구동제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 장애물회피스텝의 장애물회피동작은,
    로봇청소기를 소정거리만큼 후방으로 이동시킨 다음, 주행방향을 전환시키는 것임을 특징으로 하는 로봇청소기의 구동제어방법.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100651300B1 (ko) * 2003-12-10 2006-11-28 엘지전자 주식회사 자동 진공 청소기의 제어 구조
CN100333678C (zh) * 2003-12-22 2007-08-29 Lg电子株式会社 自动吸尘器及其控制方法
KR100765428B1 (ko) * 2006-03-03 2007-10-09 주식회사 로보아이모요 지능형 청소 로봇 및 그 제어방법
US7359766B2 (en) 2003-12-22 2008-04-15 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and operating method thereof
WO2010044542A2 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Wheel assembly
KR20110048375A (ko) * 2009-11-02 2011-05-11 엘지전자 주식회사 로봇청소기
CN111837586A (zh) * 2019-04-29 2020-10-30 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自动化设备
CN115963749A (zh) * 2022-12-13 2023-04-14 彼合彼方机器人(天津)有限公司 一种管道补口机器人作业实时控制系统及方法
CN117465491A (zh) * 2023-12-26 2024-01-30 江苏飞梭智行设备有限公司 一种轨道小车的轨道表面检测装置及检测方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100651300B1 (ko) * 2003-12-10 2006-11-28 엘지전자 주식회사 자동 진공 청소기의 제어 구조
CN100333678C (zh) * 2003-12-22 2007-08-29 Lg电子株式会社 自动吸尘器及其控制方法
US7272868B2 (en) 2003-12-22 2007-09-25 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and method for operating the same
US7359766B2 (en) 2003-12-22 2008-04-15 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and operating method thereof
KR100765428B1 (ko) * 2006-03-03 2007-10-09 주식회사 로보아이모요 지능형 청소 로봇 및 그 제어방법
WO2010044542A3 (en) * 2008-10-17 2010-06-24 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Wheel assembly
WO2010044542A2 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Wheel assembly
KR101524797B1 (ko) * 2008-10-17 2015-06-02 삼성전자주식회사 휠 어셈블리
KR20110048375A (ko) * 2009-11-02 2011-05-11 엘지전자 주식회사 로봇청소기
CN111837586A (zh) * 2019-04-29 2020-10-30 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自动化设备
CN115963749A (zh) * 2022-12-13 2023-04-14 彼合彼方机器人(天津)有限公司 一种管道补口机器人作业实时控制系统及方法
CN115963749B (zh) * 2022-12-13 2024-05-28 彼合彼方机器人(天津)有限公司 一种管道补口机器人作业实时控制系统及方法
CN117465491A (zh) * 2023-12-26 2024-01-30 江苏飞梭智行设备有限公司 一种轨道小车的轨道表面检测装置及检测方法
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