KR20060034327A - Docking guide apparatus for robot cleaner system and docking method thereof - Google Patents
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Abstract
로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치는 배터리가 내장된 로봇청소기와, 상기 배터리를 충전하기 위한 충전장치를 구비하는 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치에 있어서, 충전장치에 설치되는 적외선 송신부; 로봇청소기에 설치되어 적외선 송신부의 신호를 감지하는 적외선 수신부; 및 적외선 수신부의 감지신호에 따라 로봇청소기의 이동경로를 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A docking guidance device for a robot vacuum cleaner system is disclosed. A docking guidance device for a robot cleaner system according to the present invention, comprising: a robot cleaner with a built-in battery, and a docking guidance device for a robot cleaner system including a charging device for charging the battery, comprising: an infrared transmitter installed in the charging device; An infrared receiver installed in the robot cleaner to detect a signal from the infrared transmitter; And a controller configured to correct a movement path of the robot cleaner according to the detection signal of the infrared receiver.
로봇청소기, 도킹장치, 도킹유도장치, 적외선센서, 적외선Robot cleaner, docking device, docking guide device, infrared sensor, infrared
Description
도 1은 본 발명에 의한 로봇청소기 시스템의 충전장치의 사시도,1 is a perspective view of a charging device for a robot vacuum cleaner system according to the present invention;
도 2는 본 발명에 의한 로봇청소기의 사시도,2 is a perspective view of a robot cleaner according to the present invention;
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 로봇청소기 시스템의 도킹 동작을 개략적으로 나타낸 도면, 그리고,3 and 4 are views schematically showing the docking operation of the robot vacuum cleaner system according to the present invention, and
도 5는 본 발명에 의한 로봇청소기 시스템의 도킹 유도방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a docking guidance method of the robot vacuum cleaner system according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100; 충전장치 101, 201; 충전단자100;
111; 전면부 110; 적외선 송신부111;
121; 제 1 적외선 송신유닛 122; 제 2 적외선 송신유닛121; A first infrared
200; 로봇청소기 210; 적외선 수신부200;
300; 제어부300; Control
본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇청소기와 충전장치를 구비하는 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치 및 도킹방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner, and more particularly, to a docking guidance device and a docking method of a robot cleaner system having a robot cleaner and a charging device.
일반적으로 로봇청소기는 소정의 프로그램에 의해 설정된 청소구역을 자동으로 청소하며, 내장된 배터리의 전원이 일정 수준 이상 소모되면 자동으로 충전장치로 복귀하여 소모된 배터리를 충전한다.In general, the robot cleaner automatically cleans the cleaning area set by a predetermined program, and when the power of the built-in battery is consumed more than a predetermined level, the robot cleaner automatically returns to the charging device to charge the consumed battery.
이와 같이 로봇청소기가 충전장치로 자동복귀하기 위해서는, 로봇청소기의 현재위치와 충전장치의 위치를 좌표로 설정하고, 이 좌표를 따라 로봇청소기가 이동할 수 있도록 프로그램 되어야 한다. 이와 같은 구성은 본 출원인의 대한민국특허출원 P01-20753, P01-47287 및 P01-47288에 상세하게 나와 있다.In order for the robot cleaner to automatically return to the charging device in this way, the robot cleaner must be programmed to move the robot cleaner along the coordinates of the current position and the location of the charging device. Such a configuration is shown in detail in the applicant's Korean patent applications P01-20753, P01-47287 and P01-47288.
하지만, 이와 같은 구성에 의하면, 로봇청소기를 구입 즉시 사용하지 못하고 기준좌표 설정과 충전장치의 위치 설정과 같은 복잡한 기본 설정값 세팅작업을 필요로 하기 때문에, 일반인이 구입과 동시에 사용하기 어렵다. 또한, 로봇청소기가 충전장치의 위치를 파악하기 위해서는 이미지 센서와 같은 고가의 센서를 필요로 하기 때문에 로봇청소기의 단가가 상승하므로 사용자의 경제적인 부담을 증가시킬 수 있다는 문제점 또한 있다.However, according to such a configuration, since the robot cleaner cannot be used immediately after purchase and requires complicated basic setting values such as setting reference coordinates and positioning of the charging device, it is difficult for the general public to use it at the same time as the purchase. In addition, since the robot cleaner requires an expensive sensor such as an image sensor in order to determine the location of the charging device, the robot cleaner may increase the cost of the robot cleaner, thereby increasing the economic burden of the user.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 복잡한 기본 설정값 세팅작업 없이 구입과 동시에 로봇청소기를 사용할 수 있도록 구조가 개선된 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치 및 도킹방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a docking guidance device and a docking method for a robot cleaner system having an improved structure so that a robot cleaner can be used at the same time without a complicated basic set value setting operation. have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치는 배터리가 내장된 로봇청소기와, 상기 배터리를 충전하기 위한 충전장치를 구비하는 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치에 있어서, 상기 충전장치에 설치되는 적외선 송신부; 상기 로봇청소기에 설치되어 상기 적외선 송신부의 신호를 감지하는 적외선 수신부; 및 상기 적외선 수신부의 감지신호에 따라 로봇청소기의 이동경로를 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the docking induction apparatus of the robot vacuum cleaner system according to the present invention for achieving the above object is a docking induction apparatus of the robot vacuum cleaner system having a built-in robot cleaner and a charging device for charging the battery, An infrared transmitter installed in the charging device; An infrared receiver installed in the robot cleaner to detect a signal of the infrared transmitter; And a controller configured to correct a movement path of the robot cleaner according to the detection signal of the infrared receiver.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 적외선 송신부는 상기 로봇청소기와 충전장치의 도킹위치를 정렬시키는 제 1 적외선 송신유닛; 및 상기 제 1 적외선 송신유닛과 동일한 방향으로 적외선을 송출하여 상기 로봇청소기를 충전장치로 유도하는 제 2 적외선 송신유닛;을 포함하는 것이 좋다.According to a preferred embodiment of the present invention, the infrared transmitting unit comprises: a first infrared transmitting unit for aligning the docking positions of the robot cleaner and the charging device; And a second infrared ray transmitting unit which sends infrared rays in the same direction as the first infrared ray transmitting unit to guide the robot cleaner to the charging device.
상기 제 1 및 제 2 적외선 송신유닛은 상기 충전장치의 전면부에 설치되며, 서로 다른 대역의 주파수의 적외선을 송출하는 것이 바람직하다.The first and second infrared transmitting units are installed on the front part of the charging device, it is preferable to send infrared rays of different band frequencies.
또한, 상기 제 2 적외선 송신유닛과 적외선 수신부는 상기 로봇청소기와 충전장치의 도킹시, 서로 대면되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.The second infrared ray transmitting unit and the infrared ray receiving unit may be installed at positions facing each other when the robot cleaner and the charging device are docked.
본 발명에 의한 로봇청소기 시스템의 도킹방법은, 배터리가 내장된 로봇청소기와, 상기 배터리를 충전하기 위한 충전장치를 구비하는 로봇청소기 시스템의 도킹 유도방법에 있어서, a) 충전장치의 위치를 추적하는 단계; b) 충전장치에서 송출된 적외선 신호를 감지하는 단계; c) 감지된 적외선 신호의 송출위치로 이동하는 단계; d) 충전장치와의 거리(D)를 측정하는 단계; e) 로봇청소기에 입력된 도킹위치 정렬거리(d)와 상기 d)단계에서 측정된 거리(D)를 비교하는 단계; f) D=d일 경 우, 충전장치에 설치되어 소정 주파수의 적외선을 송출하는 적외선 송신부와 로봇청소기에 설치된 적외선 수신부를 나란하게 정렬시키는 단계; 및 g) 충전장치와 도킹하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A docking method of a robot cleaner system according to the present invention includes a robot cleaner having a battery built therein and a docking guidance method of a robot cleaner system having a charging device for charging the battery, the method comprising: a) tracking a position of a charging device; step; b) detecting the infrared signal emitted from the charging device; c) moving to a transmitting position of the detected infrared signal; d) measuring the distance D with the charging device; e) comparing the docking position alignment distance (d) input to the robot cleaner with the distance (D) measured in step d); f) when D = d, aligning the infrared transmitter installed in the charging device to transmit infrared rays of a predetermined frequency and the infrared receiver installed in the robot cleaner side by side; And g) docking with a charging device.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치를 첨부된 도면과 함께 설명한다.Hereinafter, a docking guidance device for a robot cleaner system according to an embodiment of the present invention will be described with the accompanying drawings.
본 발명에 의한 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 충전장치(100)에 설치되는 적외선 송신부(110)와 로봇청소기(200)에 설치되어 적외선 송신부(110)에서 송출된 적외선을 감지하는 적외선 수신부(210) 및 적외선 수신부(210)의 감지신호에 따라 로봇청소기(200)의 동작을 제어하는 제어부(300, 도 3 참조)를 포함한다.Docking induction apparatus of the robot vacuum cleaner system according to the present invention, as shown in Figures 1 and 2, the
적외선 송신부(110)는 한 쌍의 충전단자(101)와 함께 충전장치(100)의 전면부(111)에 설치되며, 제 1 적외선 송신유닛(121)과 복수의 제 2 적외선 송신유닛(122)을 포함한다.The
제 1 적외선 송신유닛(121)은 전면부(111)의 적외선 수신부(210)와 대면되는 위치에 설치되어 도킹시 충전장치(100)와 로봇청소기(200)를 정렬시키기 위한 정보를 주고받는다. 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 제 1 적외선 송신유닛(121)은 전면부(111)의 정중앙에 배치되고, 로봇청소기(200)의 적외선 수신부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 로봇청소기(200)의 전면부의 정중앙에 배치된다. 한편, 제 1 적외선 송신유닛(121)의 설치위치는 항상 정중앙에 배치되어야 하는 것은 아니며, 로봇청소기(200)에 설치되는 적외선 수신부(210)의 설치 위치에 따라, 충전장치 (100)와 로봇청소기(200)가 도킹할 때, 제 1 적외선 송신유닛(121)과 적외선 수신부(210)가 대면되는 위치라면 어떤 곳이라도 가능하다.The first infrared transmitting
제 2 적외선 송신유닛(122)은 도 1에 도시된 바와 같이, 충전장치(100)의 전면부(111)에 4개가 분산되어 설치된다. 제 2 적외선 송신유닛(122)은 송출되는 적외선 신호를 도 3과 같이 분산시켜, 적외선 수신부(210)가 적외선 신호를 보다 용이하게 수신할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 1, four second infrared
한편, 상기 제 1 및 제 2 적외선 송신유닛(121)(122)는 서로 다른 대역의 주파수를 가지는 적외선을 송출한다. Meanwhile, the first and second infrared
제어부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇청소기(200) 내부에 설치되어, 입력된 프로그램에 의해 로봇청소기(200)를 동작시키고, 적외선 수신부(210)에서 수신된 감지신호에 따라 로봇청소기의 이동경로를 제어한다. 이 제어부(300)의 동작에 대해서는 후에, 도 5의 흐름도와 함께 상세히 설명한다.As shown in FIG. 2, the
이하에서는 상기한 도킹 유도장치를 이용한 로봇청소기 시스템의 도킹 유도방법을 도 3 및 도 4의 작동 상태도와 도 5의 흐름도와 함께 설명한다.Hereinafter, a docking guidance method of the robot cleaner system using the docking guidance device will be described with the operation state diagrams of FIGS. 3 and 4 and the flowchart of FIG. 5.
최초 구입과 함께 사용자가 로봇청소기 시스템을 작동시키면, 로봇청소기(200)는 입력된 청소경로를 따라 청소작업을 수행한다. 그러다, 내부에 포함된 배터리가 일정 수준까지 소모되면, 제어부(300)는 로봇청소기(200)를 충전장치 위치추적 모드로 작동시키면서, 충전장치(100)에서 송출되는 적외선을 감지할 수 있도록 움직인다(S10).When the user operates the robot cleaner system with the initial purchase, the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 적외선 송신유닛(122)은 충전장치 (100)의 전면부(111)에 설치되어 넓은 범위로 일정 주파수의 적외선을 송출한다. 이 적외선 신호가 적외선 수신부(210)에 감지되면(S20), 제어부(300)는 적외선 수신부(210)에서 감지된 신호의 입사각 및 크기를 이용하여 대략적인 충전장치의 위치를 파악하여, 로봇청소기(200)를 적외선 신호를 송출 지점을 향하도록 제어한다(S30).On the other hand, as shown in Figure 3, the second infrared
한편, 제어부(300)는 수신된 적외선 신호의 크기를 통해 충전장치(100)와 로봇청소기(200) 사이의 거리(D)를 계산할 수 있다(S40). On the other hand, the
제어부(300)는 상기와 같이 측정된 충전장치(100)와 로봇청소기(200)의 거리(D)를 설정값으로 입력된 도킹위치 정렬거리(d)와 비교하여(S50), 그 값이 같으면 제 1 적외선 송신유닛(121)에서 송출되는 적외선 신호를 감지할 수 있도록 로봇청소기(200)의 움직임을 제어한다. 제 1 적외선 송신유닛(121)에서 송출되는 적외선의 주파수는 제 2 적외선 송신유닛(122)에서 송출되는 적외선의 주파수와 다른 값을 가지므로, 제어부(300)는 적외선 감지부(210)에서 감지된 적외선의 감지신호로 이를 구별할 수 있다.The
로봇청소기(200)가 제 1 적외선 송신유닛(121)에서 송출되는 적외선 신호를 감지하면, 제어부(300)는 제 1 적외선 송신유닛(121)과 적외선 수신부(210)가 도 4에 도시된 바와 같이 나란하게 마주볼 수 있도록 로봇청소기(200)를 제어한다. 이를 위해서는, 제 1 적외선 송신유닛(121)에서 송출되는 적외선 신호가 적외선 수신부(210)에 입사되는 입사각이 90도가 되도록 로봇청소기(200)를 제어하면 된다(S60).
When the robot cleaner 200 detects an infrared signal transmitted from the first infrared
이와 같이 제 1 적외선 송신유닛(121)과 적외선 수신부(210)가 정렬되면, 제어부(300)는 충전장치(100)와 로봇청소기(200)가 도킹하여, 각각의 충전단자(101)(201)가 접촉되도록 로봇청소기(200)를 충전장치(100)를 향해 접근 시켜 도킹동작을 완료한다(S70).As such, when the first infrared
이상과 같은 본 발명에 의하면, 별도의 기본 설정값을 로봇청소기 시스템에 입력하는 번거로움 없이 구입과 동시에 사용하는 것이 가능하므로, 로봇청소기 시스템의 사용자 편이성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, since it is possible to use at the same time with the purchase without the hassle of inputting a separate basic set value to the robot cleaner system, it is possible to improve the user convenience of the robot cleaner system.
또한, 이미지 센서와 같은 고가의 센서에 비해 상대적으로 저렴한 적외선 센서를 이용하여 로봇청소기 시스템의 도킹 유도장치를 구성하기 때문에 보다 저렴한 로봇청소기 시스템을 구현하는 것이 가능하다.In addition, it is possible to implement a more inexpensive robot vacuum cleaner system because the docking guidance device of the robot vacuum cleaner system is configured using an infrared sensor that is relatively inexpensive compared to an expensive sensor such as an image sensor.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
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