KR20060105832A - 로봇청소기의 청소영역 설정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇청소기의 주행에 의한 충돌시 그 충돌에 따른 충돌 벽면을 연결하여 상기한 청소영역에 해당하는 하나의 폐곡선을 형성하고, 이 폐곡선을 통해 전체 청소영역으로 인식하여 청소를 수행할 수 있도록 한 로봇청소기 청소영역 설정방법에 관한 것으로서, 청소시작신호가 입력되면, 상기 청소영역시 벽이나 장애물에 반복적으로 충돌하면서 매 충돌지점을 일정영역의 벽면으로 인식함과 더불어 이전 충돌에 의한 인접 벽면이 있는 지를 확인하고, 상기 인접 벽면과의 폭이 기설정된 설정폭 이하인지를 판단하여 상기 설정폭 이하이면 하나의 벽면으로 인식하는 과정을 상기 벽면에 의해 상기 청소영역에 해당하는 폐곡선이 형성될 때까지 반복하여 수행함으로써 상기 청소영역을 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

로봇청소기, 청소영역, 벽, 장애물, 폐곡선

Description

로봇청소기의 청소영역 설정방법{Method for setting up cleaning territory of robot cleaner}

도 1 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 블럭 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 로봇청소기의 주행선을 나타낸 도면.

도 3 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 충돌시 입사각과 반사각을 나타낸 도면.

도 4 는 본 발명에 따른 로봇청소기의 벽면 인식 방법을 나타낸 도면.

도 5 는 본 발명에 따른 로봇청소기의 동작순서도.

도 6 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 폐곡선 형성 과정을 나타낸 순서도.

도 7 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 비주행지역 주행 과정을 나타낸 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제어부 20 : 주행거리 검출수단

30 : 전원부 50 : 구동수단

52 : 좌륜모터 구동부 54 : 좌륜

56 : 우륜모터 구동부 58 : 우륜

60 : 충돌감지센서 70 : 청소기

본 발명은 로봇청소기를 이용하여 청소영역을 설정하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇청소기의 주행에 의한 충돌시 그 충돌에 따른 충돌 벽면을 연결하여 상기한 청소영역에 해당하는 하나의 폐곡선을 형성하고, 이 폐곡선을 통해 전체 청소영역으로 인식하여 청소를 수행할 수 있도록 한 로봇청소기 청소영역 설정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소영역을 자동으로 청소하는 것이다.

이러한 로봇청소기는 사용자가 동작버튼을 온시키면, 로봇청소기내의 좌륜과 우륜이 구동되어 로봇청소기가 벽면끝에서 끝까지 지그재그로 주행을 시작함과 동시에 흡입모터에 전원이 인가되어 흡입모터가 구동하게 된다.

상기한 흡입모터가 구동되면 흡입모터의 흡입력에 의해 바닥면에 있는 먼지 등의 이물질이 흡입구를 통해 흡입되고, 상기한 흡입구를 통해 흡입된 먼지 등의 이물질은 흡입통로를 거쳐 집진팩 내에 포집되면서 청소가 수행된다.

하지만, 이러한 종래의 로봇청소기는 청소영역을 설정하지 않거나 벽을 따라 회전하면서 청소영역을 설정하였다. 이에 따라 별도의 시간을 필요로 하고, 청소영역 내부에 장애물이 있을 경우 이를 포함하지 못하며 청소가 비효율적으로 이루지는 문제점이 있었다.

게다가, 청소영역 중 일부를 청소하지 못하게 되는 문제점도 발생하였다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 로봇청소기의 주행에 의해 충돌시 그 충돌에 따른 충돌 벽면을 연결하여 상기한 청소영역에 해당하는 하나의 폐곡선을 형성하고, 이 폐곡선을 통해 전체 청소영역으로 인식하여 청소를 수행할 수 있도록 한 로봇청소기 청소영역 설정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 로봇청소기의 청소영역 설정시간을 감소시키고 효율적으로 청소영역을 청소할 수 있도록 하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 구성은 다음과 같다. 본 발명은 청소영역을 주행하면서 내부에 설치된 청소기를 통해 상기 청소영역 내 먼지 등의 이물질을 흡입 및 집진하는 로봇청소기의 청소영역 설정방법에 있어서, 청소 시작신호가 입력되면, 상기 청소영역시 벽이나 장애물에 반복적으로 충돌하면서 매 충돌지점을 일정영역의 벽면으로 인식함과 더불어 이전 충돌에 의한 인접 벽면이 있는 지를 확인하고, 상기 인접 벽면과의 폭이 기설정된 설정폭 이하인지를 판단하여 상기 설정폭 이하이면 하나의 벽면으로 인식하는 과정을 상기 벽면에 의해 상기 청소영역에 해당하는 폐곡선이 형성될 때까지 반복하여 수행함으로써 상기 청소영역을 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 로봇청소기는 상기 벽이나 장애물에 충돌시의 입사각과 반사각이 서로 다른데, 반사각이 입사각보다 큰 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 로봇청소기의 주행선을 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 충돌시 입사각과 반사각을 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명에 따른 로봇청소기의 벽면 인식 방법을 나타낸 도면이다.

로봇청소기는 도 1 에 도시된 바와 같이, 제어부(10)와, 주행거리 검출수단(20), 전원부(30), 구동수단(50), 센싱수단(60), 청소기(70)로 이루어진다.

먼저, 전원부(30)는 로봇청소기에 전원을 인가하는 것으로서, 예를 들어 배터리 등과 같이, 청소에 필요한 전원을 인가한다.

구동수단(50)은 로봇청소기를 주행시키는 것으로서, 좌륜(54)과 우륜(58)이 설치되고, 이 좌륜(54)과 우륜(58)이 회전할 수 있도록 하는 좌륜모터 구동부(52)와 우륜모터 구동부(56)가 각각 설치된다.

주행거리검출수단(20)은 로봇청소기의 주행거리를 검출하는 것으로서, 좌륜(54)과 우륜(58)의 회전수 즉, 좌륜모터와 우륜모터의 회전수에 비례하는 펄스신호를 발생하여 이를 통해 로봇청소기의 주행거리를 검출하게 된다.

충돌감지수단(60)은 로봇청소기의 주행시 장애물이나 벽(80)에 충돌하는 것을 감지하는 것으로서, 내부에 적외선 송수신부 등을 포함한다. 이는 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

청소기(70)는 내부에 먼지를 흡입하여 집진할 수 있도록 하는 것으로서, 먼지 등의 이물질을 흡입할 수 있도록 하는 흡입모터와, 먼지 등의 이물질을 수집하는 흡입브러쉬, 먼지 등의 이물질을 흡입하여 집진시킬 수 있도록 유도하는 흡입구와 흡입관, 흡입관으로부터 이송된 먼지 등의 이물질을 집진하는 집진팩 등으로 이루어진다.

이러한 청소기(70)는 통상 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

마지막으로, 제어부(10)는 본 발명에 따른 로봇청소기를 전반적으로 제어하는 것으로서, 전원부(30)으로부터 전원이 공급되고, 청소시작신호가 입력되면, 청소기(70)을 구동시킨다.

이후, 제어부(10)는 현재 위치한 지점을 초기지점으로 설정하고, 구동수단을 구동시켜 주행하도록 한다.

주행시, 제어부(10)는 상기한 주행거리 검출수단(20)을 통해 주행거리를 검출함과 더불어, 충돌감지센서(60)가 장애물이나 벽 등과의 충돌을 감지하면 해당 충돌지점에 대해 벽면(82)으로 인식한다.

여기서, 벽면(82)이라 함은 일반적인 청소영역의 벽 뿐만 아니라 청소영역 내부에 있는 장애물 등을 포함하는 개념이다.

한편, 제어부(10)는 벽면(82)으로 인식하면, 해당 폭 즉, 전체 벽 중 청소기(70)의 흡입구 폭(W1)만큼을 인식하게 되고, 구동수단(50)을 제어하여 충돌시 다양한 방법으로 주행할 수 있다.

예를 들어, 입사각과 반사각을 동일하게 하여 주행하도록 할 수 있음과 더불어 입사각이 반사각보다 크게 하거나, 입사각이 반사각보다 작게 하여 주행할 수도 있다.

본 발명의 실시예에서는 도 3 에 도시된 바와 같이, 입사각(θ_I)보다 반사각(θ_R)이 크도록 주행하는 것을 예시로 하였는데, 이는 입사각(θ_I)보다 반사각(θ_R)이 크도록 하여 해당 지점을 반복적으로 회동하지 않고 다양한 주행경로로 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 로봇청소기의 주행선을 나타낸 도 2 에 도시된 바와 같이, 최초 로봇청소기가 벽 등에 충돌하여 벽면(82)을 인식한 후, 입사각(θ_I)보다 더 큰 반사각(θ_R)으로 주행하므로써, 동일한 주행경로가 다른 주행경로로 이동하게 된다.

이와 더불어, 계속적으로 새로운 벽에 충돌하게 됨으로써, 벽면(82)를 인식 하는 갯수는 더욱 많아지게 되는데, 인접한 두 벽면(82)이 기설정된 설정폭(W2)보다 작은 경우에는 하나의 벽면(82)으로 인식한다.

이는 도 4 에 도시된 바와 같이, 로봇청소기가 충돌하여 인식한 두 개의 벽면(82)이 기 설정된 설정폭(W2)과 비교하여 작은 경우에는 하나의 벽면(82)으로 인식하고, 기 설정된 설정폭(W2)보다 작은 경우에는 하나의 벽면(82)으로 인식하지 않는다.

이러한 과정은 도 2 에 도시된 바와 같이, 계속적으로 반복되는데, 이는 로봇청소기가 청소영역의 벽면(82)을 모두 인식하여 전체적으로 폐곡선이 형성될 때까지 반복된다.

아울러, 제어부(10)는 이와 같이 형성된 폐곡선 내부에 좌표를 설정하여 폐곡선 내 주행하지 않는 지점이 있는 지를 체크하고 이 주행하지 않은 지점을 청소한다.

다음은 상기한 로봇청소기를 이용한 청소영역 설정방법을 도 5, 6, 7 을 참조하여 설명한다.

도 5 는 본 발명에 따른 로봇청소기의 동작순서도이며, 도 6 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 폐곡선 형성 과정을 나타낸 순서도이며, 도 7 은 본 발명에 따른 로봇청소기의 비주행지역 주행 과정을 나타낸 순서도.

본 발명에 따른 로봇청소기는 최초, 청소시작신호가 입력(S10)되면, 구동수단(50)이 구동하여 주행을 시작(S20)한다.

이에 따라, 로봇청소기는 벽이나 장애물에 충돌하는 지를 확인(S30)하여 충 돌하지 않으면 계속 주행하고, 충돌하게 되면 해당 충돌지점을 벽면(82)으로 인식(S40)한다.

벽면(82)으로 인식 후, 인접 벽면이 있는 지를 확인(S50)하여 인접 벽면(82)이 있으면 현재 벽면(82)과 인접 벽면(82)과의 폭(W1)을 확인하여 그 폭이 기설정된 설정폭(W2) 이하인지를 확인(S60)한다. 반면에, 인접 벽면(82)이 없는 경우에는 회전하여 반사각(θ_R)에 따라 계속 주행한다.

한편, 현재 벽면(82)과 인접 벽면(82)과의 폭(W1)이 기 설정된 설정폭(W2)보다 크면 상기한 바와 같은 반사각(θ_R)에 따라 계속 주행하고, 현재 벽면(82)과 인접 벽면(82)과의 폭(W1)이 기 설정된 설정폭(W2) 이하이면 현재 벽면(82)과 인접 벽면(82)을 하나의 벽면(82)으로 인식(S70)한다.

이와 같이 하나의 벽면(82)으로 인식하면 폐곡선이 완료되었는 지를 확인(S80)하는데, 여기서 폐곡선이라 함은 상기한 바와 같이 형성된 벽면(82)이 모두 연결되어 폐곡선을 연결하였는 지를 확인하는 것이다.

이 경우 폐곡선이 형성되지 않으면, 도 3 에 도시된 바와 같이, 폐곡선이 연결되지 않은 지점을 체크(S81)하고 해당 지점으로 주행(S82)한다.

이 후, 벽이나 장애물에 충돌하는 지를 확인(S83)하여 충돌하게 되면, 이 때 형성된 벽면(82)이 폐곡선이 연결되지 않은 지점인 지를 확인(S84)하고, 폐곡선이 연결되지 않은 지점인 경우엔 이 충돌로 인해 형성된 벽면(82)에 의해 폐곡선이 형성되었는 지를 확인(S85)하며, 폐곡선이 형성되지 않은 경우 전술한 과정을 계속적 으로 수행한다.

한편, 폐곡선이 형성되면, 비주행지역이 있는 지를 확인(S90)한다.

이는 폐곡선이 형성되었다 하더라도, 청소가 수행되지 않은 지점이 있는 지를 확인하는 것으로서, 폐곡선 내에 비주행지역이 있으면 해당 비 주행지역을 확인(S91)하고 해당 지역으로 주행(S92)하여 이 비주행지역에 대한 청소가 완료(S93)되면, 즉 폐곡선 내 비주행지역이 없으면 청소를 종료한다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 로봇청소기의 주행에 의해 충돌시 그 충돌에 따른 충돌 벽면을 연결하여 상기한 청소영역에 해당하는 하나의 폐곡선을 형성하고, 이 폐곡선을 통해 전체 청소영역으로 인식하여 청소를 수행할 수 있도록 함으로써, 로봇청소기의 청소영역 설정시간을 감소시키고 청소영역을 효율적으로 청소할 수 있다.

Claims (3)

1. 청소영역을 주행하면서 내부에 설치된 청소기를 통해 상기 청소영역 내 먼지 등의 이물질을 흡입 및 집진하는 로봇청소기의 청소영역 설정방법에 있어서,

   청소시작신호가 입력되면, 상기 청소영역시 벽이나 장애물에 반복적으로 충돌하면서 매 충돌지점을 일정영역의 벽면으로 인식함과 더불어 이전 충돌에 의한 인접 벽면이 있는 지를 확인하고, 상기 인접 벽면과의 폭이 기설정된 설정폭 이하인지를 판단하여 상기 설정폭 이하이면 하나의 벽면으로 인식하는 과정을 상기 벽면에 의해 상기 청소영역에 해당하는 폐곡선이 형성될 때까지 반복하여 수행함으로써 상기 청소영역을 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 청소영역 설정방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로봇청소기는 상기 벽이나 장애물에 충돌시의 입사각과 반사각이 서로 다른 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 청소영역 설정방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 반사각이 상기 입사각보다 큰 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 청소영역 설정방법.

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