KR20080056534A

KR20080056534A - Charging station, chraging method for moving robot and chraging system thereof

Info

Publication number: KR20080056534A
Application number: KR1020060129549A
Authority: KR
Inventors: 김영기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-06-23

Abstract

A charging apparatus, a charging method of a robot, and a charging system using the same are provided to prevent undesired power from being supplied to the robot by selectively charging a battery. A charging apparatus(100) detects the contact of a target to be charged and selectively supplies power to the target according to a charge request signal output from the target. The charging apparatus includes a contact detector(110), a power supply part(120), a power supply terminal(130), and a charge determining part(140). The contact detector detects electrical and mechanical contact with the target. The power supply part transforms commercial power into charge power. The power supply terminal supplies the charge power to the target. The charge determining part selectively supplies the charge power according to the charge request signal.

Description

Charging device, charging method of mobile robot and mobile robot charging system using same {Charging station, Chraging Method for moving robot and Chraging system

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇 충전 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing a mobile robot charging system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 충전 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 2 is a block diagram schematically illustrating a charging device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 일례인 청소로봇을 개략적으로 도시한 블럭도이다. Figure 3 is a block diagram schematically showing a cleaning robot as an example of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart schematically illustrating a charging process of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart schematically illustrating a charging process of a mobile robot according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart schematically illustrating a charging process of a mobile robot according to a third embodiment of the present invention.

본 발명은 배터리 충전 기술에 관한 것으로 보다 상세하게는 충전 장치에 전기적/물리적으로 접촉한 이동로봇으로부터 출력되는 충전 요청 신호의 수신 유무에 따라 충전 전원을 선택적으로 이동로봇으로 공급하는 충전 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a battery charging technology, and more particularly, to a charging technology for selectively supplying charging power to a mobile robot according to the presence or absence of a charge request signal output from a mobile robot in electrical / physical contact with the charging device. .

로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일환으로 사용되거나, 인간이 견딜 수 없는 극한의 환경에서 인간을 대신하여 정보를 수집하거나 채집하는데 사용되어 왔다. 이러한 로봇공학 분야는 근래에 들어 최첨단 우주개발산업에 사용되면서 발전을 거듭하여 왔고, 최근에 들어서는 인간 친화적인 가정용 로봇이 개발되기에 까지 이르렀다. 이러한 인간 친화적인 가정용 로봇의 대표적인 예가 바로 청소로봇이다.Robots have been developed for industrial use and as part of factory automation, or have been used to collect or collect information on behalf of humans in extreme environments that humans cannot tolerate. This field of robotics has been developed in recent years as it is used in the cutting-edge space development industry, and recently, until a human-friendly home robot was developed. A representative example of such a human-friendly home robot is a cleaning robot.

이동로봇의 하나인 청소로봇은 주택 또는 사무실과 같은 일정한 청소구역을 스스로 구동하면서, 먼지 또는 이물질을 흡입하는 기기이다. 이 같은 청소로봇은 먼지 또는 이물질을 흡입하는 일반적인 진공 청소기의 구성 이외에 해당 청소로봇을 주행시키는 우륜 및 좌륜모터를 포함하는 주행수단과, 청소구역 내에 있는 다양한 장애물과 충돌하지 않고 주행할 수 있도록 다수의 감지센서와, 장치 전반을 제어하는 마이컴 등으로 구성되어 있다. A cleaning robot, a mobile robot, is a device that inhales dust or foreign substances while driving itself in a certain cleaning area such as a house or an office. In addition to the configuration of a general vacuum cleaner that sucks in dust or foreign matter, such a cleaning robot includes a driving means including a right wheel and a left wheel motor for driving the cleaning robot, and a plurality of driving means for driving without colliding with various obstacles in the cleaning area. It consists of a sensor and a microcomputer to control the whole device.

한편, 이동로봇은 정해진 구역을 스스로 이동하며 임무를 수행하기 때문에 자동 충전 기능이 있다. 자동 충전기능은 이동로봇 스스로 소정 주기마다 배터리의 잔량을 파악하여 기준 값에 이르지 못할 경우 임무 수행 구역의 소정 위치에 설치된 충전 장치에 자동으로 복귀하여 부족한 배터리의 전원을 충전하고, 다시 작업 을 재개한다. On the other hand, the mobile robot has an automatic charging function because it performs a mission by moving itself in a predetermined area. The automatic charging function automatically detects the remaining battery level at predetermined intervals and automatically returns to the charging device installed at a predetermined position in the mission area to charge the battery and to resume work. .

일반적인 이동로봇의 충전은 충전 장치에 도킹한 이동로봇의 충전 단자와 충전 장치의 전원 공급 단자가 접촉하고, 두 단자가 접촉한 상태에서 이동로봇에 의해 충전 장치의 전원 단자가 눌림이 일어나면, 충전 장치는 이를 감지하여 내부 스위치를 구동함으로써 이동로봇의 충전 단자로 충전 전원이 인가되도록 한다. 충전 장치로부터 충전 전원이 인가되면, 이동로봇의 내부에 구비된 배터리 충전회로는 배터리를 충전하게 된다. In general, the charging of the mobile robot is connected to the charging terminal of the mobile robot docked in the charging device and the power supply terminal of the charging device, and when the power terminal of the charging device is pressed by the mobile robot while the two terminals are in contact, the charging device Detects this and drives the internal switch so that charging power is applied to the charging terminal of the mobile robot. When charging power is applied from the charging device, the battery charging circuit provided in the mobile robot charges the battery.

그러나 이와 같은 충전 방법은 충전 장치가 전원 공급 단자의 눌림에 따라 충전 전원을 공급하기 때문에 의도하지 않은 충전단자의 접촉 및 눌림이 발생하게 될 경우 전압이 인가되므로, 필요없는 전원의 소비는 물론 인명 또는 집안에서 키우는 동물들이 충전 단자를 누르게 될 경우라도 충전 전원이 인가되므로 감전의 위험이 따르는 단점이 있다. However, since the charging device supplies charging power according to the pressing of the power supply terminal, a voltage is applied when an unintentional contact and pressing of the charging terminal occur. Even if the animals raised in the house presses the charging terminal, since the charging power is applied, there is a drawback of the risk of electric shock.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 접촉에 의한 기구적인 안전 장치와는 별도로 이동로봇과 충전 장치 간의 전기적인 신호 송수신에 의해 이동로봇의 배터리 충전을 처리할 수 있는 충전 장치, 이동로봇의 충전 방법 및 그를 이용한 이동로봇 충전 시스템을 제공하는 데 있다. The present invention was devised to solve this problem, and its object is a charging device capable of handling battery charging of the mobile robot by transmitting and receiving an electrical signal between the mobile robot and the charging device separately from the mechanical safety device by contact. The present invention provides a charging method of a mobile robot and a mobile robot charging system using the same.

나아가, 이동로봇으로부터 출력되는 전기적인 신호가 소정 시간 동안 유지될 경우에만 충전 장치가 충전 전원을 공급하도록 하여 의도하지 않은 충전 전원의 공급을 제한하는 충전 장치, 이동로봇의 충전 방법 및 그를 이용한 이동로봇 충전 시 스템을 제공하는 데 있다. Furthermore, a charging device, a charging method of a mobile robot, and a mobile robot using the same, which limit the supply of unintentional charging power by supplying the charging power only when the electrical signal output from the mobile robot is maintained for a predetermined time. To provide a charging system.

나아가, 충전 장치의 단자에 가해지는 눌림을 감지하고, 눌림이 소정 시간 이상 유지되는 경우 충전 전원을 공급하도록 하여 의도하지 않은 충전 전원의 공급을 제한하는 충전 장치, 이동로봇의 충전 방법 및 그를 이용한 이동로봇 충전 시스템을 제공하는 데 있다. Furthermore, a charging device, a charging method of a mobile robot, which senses a depression applied to a terminal of a charging device and restricts the supply of unintentional charging power by supplying charging power when the depression is maintained for a predetermined time or more To provide a robot charging system.

나아가, 이동로봇으로부터 출력되는 전기적인 신호와 충전 장치의 단자에 가해지는 눌림이 소정 시간 이상 유지되는 경우 충전 전원을 공급하도록 하여 의도하지 않은 충전 전원의 공급을 제한하는 충전 장치, 이동로봇의 충전 방법 및 그를 이용한 이동로봇 충전 시스템을 제공하는 데 있다. Furthermore, a charging device and a charging method for a mobile robot, which restrict the supply of unintentional charging power by supplying charging power when the electrical signal output from the mobile robot and the pressing applied to the terminal of the charging device are maintained for a predetermined time or more. And to provide a mobile robot charging system using the same.

상술한 본 발명의 일 양상에 따른 충전 장치는 충전 대상의 접촉을 감지하고, 접촉된 충전 대상으로부터 출력되는 충전 요청 신호에 따라 충전 전원을 선택적으로 인가한다. 이에 따라 충전 장치는 충전 대상의 접촉을 감지하는 접촉 감지부와, 인가되는 상용 전원을 충전 전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부와, 충전 장치에 접촉된 충전 대상으로부터 출력되는 충전 요청 신호를 감지하여 출력하고, 전원 공급부로부터 공급되는 충전 전원을 인가하는 전원 공급 단자와, 접촉 감지부로부터 출력되는 접촉 감지 신호에 따라 충전 대상의 접촉을 감지하고, 전원 공급 단자로부터 출력되는 충전 요청 신호의 유무에 따라 충전 전원을 선택적으로 공급하도록 제어 신호를 출력하는 충전 판단부를 포함하여 구성된다. The charging device according to an aspect of the present invention described above senses a contact of a charging target and selectively applies charging power according to a charging request signal output from the contacted charging target. Accordingly, the charging device detects and outputs a touch detection unit for detecting a touch of a charging target, a power supply for converting and supplying commercial power applied to charging power, and a charge request signal output from a charging target in contact with the charging device. And a touch of a charging target according to a power supply terminal for applying charging power supplied from a power supply unit and a touch detection signal output from the touch sensing unit, and charging according to the presence or absence of a charge request signal output from the power supply terminal. And a charging determination unit for outputting a control signal to selectively supply power.

또한, 본 발명의 바람직한 일 양상에 따른 이동로봇의 충전 시스템은 이동로 봇의 도킹을 감지하여 충전 전원을 인가하되, 이동로봇으로부터 출력되는 충전 요청 신호에 따라 충전 전원을 선택적으로 인가하는 충전 장치와, 도킹시 충전 장치 도킹시 충전 장치로 충전 요청 신호를 출력하고 충전 장치로부터 인가되는 충전 전원에 따라 배터리를 충전하는 이동로봇을 포함하여 구성된다. In addition, the charging system of the mobile robot according to a preferred aspect of the present invention detects the docking of the mobile robot to apply the charging power, the charging device for selectively applying the charging power according to the charge request signal output from the mobile robot; The charging device may include a mobile robot that outputs a charge request signal to the charging device when docked and charges the battery according to the charging power applied from the charging device.

이동로봇이 이동 구역을 주행중 배터리의 잔량을 감지하여 충전이 필요하다고 판단될 경우 충전 장치 복귀 알고리즘에 따라 충전 장치로 복귀할 수 있도록 이동로봇의 주행수단을 제어한다. When the mobile robot detects the remaining amount of battery while driving the moving area and determines that charging is necessary, the mobile robot controls the traveling means of the mobile robot to return to the charging device according to the charging device return algorithm.

이동로봇이 충전 장치로 복귀하여 도킹 알고리즘에 의해 도킹하게 되면, 충전 장치는 도킹 된 이동로봇으로부터 출력되는 충전 요청 신호의 유무를 감지한다. 이동로봇은 충전 장치로 도킹하여 충전 단자와 충전 장치의 전원 공급 단자가 접촉하게 되면, 충전 장치의 전원 공급 단자로 전기적인 충전 요청 신호를 출력한다. 충전 장치는 전원 공급 단자를 통해 전송되는 충전 요청 신호를 감지하여 외부 상용 전원으로부터 인가되는 전원을 이동로봇의 충전 전원으로 변환하여 공급하고, 이동로봇은 충전 전원을 공급받아 내부의 배터리 충전부를 통해 배터리를 충전하게 된다. When the mobile robot returns to the charging device and docked by the docking algorithm, the charging device detects the presence or absence of a charge request signal output from the docked mobile robot. When the mobile robot docks with the charging device and contacts the charging terminal with the power supply terminal of the charging device, the mobile robot outputs an electrical charge request signal to the power supply terminal of the charging device. The charging device detects the charge request signal transmitted through the power supply terminal and converts the power supplied from the external commercial power into the charging power of the mobile robot, and the mobile robot receives the charging power and receives the battery through the internal battery charger. Will charge.

부가적으로 본 발명에 따른 이동로봇의 충전 시스템의 충전 장치는 이동로봇으로부터 출력되는 충전 요청 신호가 소정 시간 이상 유지되는 경우 이동로봇으로 충전 전원을 인가한다. Additionally, the charging device of the charging system of the mobile robot according to the present invention applies charging power to the mobile robot when the charge request signal output from the mobile robot is maintained for a predetermined time or more.

부가적으로 본 발명에 따른 이동로봇의 충전 시스템의 충전 장치는 충전 장치의 전원 공급 단자에 물리적으로 가해지는 눌림이 소정 시간 이상 유지되는 경우 에 이동로봇으로 충전 전원을 인가한다. In addition, the charging device of the charging system of the mobile robot according to the present invention applies charging power to the mobile robot when the push applied to the power supply terminal of the charging device is maintained for a predetermined time or more.

부가적으로 본 발명에 따른 이동로봇의 충전 시스템의 충전 장치는 이동로봇으로부터 출력되는 충전 요청 신호가 일정 시간 이상 유지되고, 전원 공급 단자에 물리적으로 가해지는 눌림이 소정 시간 이상 유지되는 경우에 이동로봇으로 충전 전원을 인가한다. In addition, the charging device of the charging system of the mobile robot according to the present invention is a mobile robot when a charge request signal output from the mobile robot is maintained for a predetermined time or more and a push applied to the power supply terminal is maintained for a predetermined time or longer. Apply charging power.

따라서, 본 발명에 따른 충전 장치, 이동로봇의 충전 방법 및 그를 이용한 이동로봇 충전 시스템은 이동로봇으로부터 출력되는 전기적인 충전 요청 신호 출력 여부에 따라 선택적으로 충전 전원을 공급하여 배터리의 충전을 하게 함으로써, 의도하지 않은 충전 전원의 공급을 방지할 수 있는 장점을 갖는다. Therefore, the charging device according to the present invention, the charging method of the mobile robot and the mobile robot charging system using the same by selectively charging the power supply according to whether or not the electrical charge request signal output from the mobile robot to charge the battery, It has the advantage of preventing the unintentional supply of charging power.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.

아울러 본 발명의 충전 장치를 충전 장치의 일례인 이동로봇의 충전 장치로 가정하여 상세히 설명하기로 한다. In addition, it will be described in detail assuming that the charging device of the present invention as a charging device of a mobile robot which is an example of a charging device.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇 충전 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동로봇 충전 시스템은 이동로봇(200)의 도킹을 감지하여 충전 전원을 인가하는 충전 장치(100)와, 충전 장치(100) 도킹시 충전 장치(100)로 충전 요청 신호를 출력하고 충전 장치(100)로부터 인가되는 충전 전원에 따라 배터리를 충전하는 이동로봇(200)을 포 함하여 구성된다. 1 is a schematic diagram schematically showing a mobile robot charging system according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the mobile robot charging system according to the present invention detects the docking of the mobile robot 200 and applies the charging power to the charging device 100, and charging the charging device 100 when the charging device 100 is docked. The mobile robot 200 is configured to output a request signal and charge the battery according to the charging power applied from the charging device 100.

충전 장치(100)는 이동로봇(200)의 임무 수행 영역 소정 위치에 설치되며, 이동로봇(200)이 충전 장치(100) 복귀 알고리즘에 의해 복귀하여 도킹할 경우 배터리 충전 전원을 공급한다. 이러한 충전 장치(100)는 이동로봇(200)이 충전 장치(100)에 전기적 또는 물리적으로 도킹이 이루어질 경우 이동로봇(200)으로부터 전기적인 충전 요청 신호의 출력 여부를 감지하여 이동로봇(200)으로 충전 전원을 선택적으로 공급한다. 이러한 충전 장치(100)에 대한 설명은 도 2를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. The charging device 100 is installed at a predetermined position of a task performing area of the mobile robot 200, and supplies the battery charging power when the mobile robot 200 returns to the charging device 100 by using a return algorithm. When the mobile robot 200 is electrically or physically docked to the charging device 100, the charging device 100 detects the output of the electric charge request signal from the mobile robot 200 and moves to the mobile robot 200. Optionally supply charging power. Description of such a charging device 100 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 충전 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충전 장치(100)는 이동로봇(200)의 전기적 또는 물리적 도킹을 감지하는 도킹 감지부(110)와, 인가되는 상용 전원을 충전 전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부(120)와, 충전 장치(100)에 도킹 된 이동로봇(200)으로부터 출력되는 충전 요청 신호를 감지하여 출력하고, 전원 공급부(120)로부터 공급되는 충전 전원을 이동로봇(200)으로 인가하는 전원 공급 단자(130)와, 도킹 감지부(110)로부터 출력되는 접촉 감지 신호에 따라 이동로봇(200)의 도킹을 감지하고, 전원 공급 단자(130)로부터 출력되는 충전 요청 신호의 유무에 따라 충전 전원을 선택적으로 이동로봇(200)에 공급하도록 제어 신호를 출력하는 충전 판단부(140)를 포함하여 구성된다. 2 is a block diagram schematically illustrating a charging device according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the charging device 100 according to the present invention is a docking detection unit 110 for detecting the electrical or physical docking of the mobile robot 200, and a power supply for converting the commercial power applied to the charging power supply The power source 120 detects and outputs a charge request signal output from the mobile robot 200 docked to the charging device 100 and applies the charging power supplied from the power supply unit 120 to the mobile robot 200. Detect the docking of the mobile robot 200 in accordance with the supply terminal 130 and the touch detection signal output from the docking detection unit 110, the charging power in accordance with the presence or absence of the charge request signal output from the power supply terminal 130 It is configured to include a charge determination unit 140 for outputting a control signal to selectively supply to the mobile robot 200.

도킹 감지부(110)는 예를 들면, 이동로봇(200)의 전기적 또는 물리적 접촉 여부를 감지하는 것으로 충전 장치(100)에 다수 개 설치되는 감지 센서가 될 수 있 다. 이동로봇(200)이 충전 장치 복귀 알고리즘에 의해 충전 장치(100)로 복귀한 후 배터리 충전을 위해 도킹하면, 도킹 감지부(110)는 이동로봇(200)의 도킹을 감지하여 충전 판단부(140)로 감지 신호를 출력한다. The docking detection unit 110 may be, for example, a sensing sensor installed in the charging device 100 by detecting whether the mobile robot 200 is in electrical or physical contact. When the mobile robot 200 returns to the charging device 100 by the charging device return algorithm and then docks for charging the battery, the docking detection unit 110 detects the docking of the mobile robot 200 to charge the charging unit 140. Outputs the detection signal.

전원 공급부(120)는 주택 또는 건물 내로 공급되는 상용 전원을 이동로봇(200)의 충전에 적절한 충전 전원으로 변환하여 공급하는 변압회로 일 수 있다. 전원 공급부(120)는 예를 들면, 220V로 공급되는 상용 전원을 이동로봇(200)의 충전에 적합한 15V이상의 충전 전압을 변환하여 공급한다. 이러한 전원 공급부(120)의 충전 전원 공급은 충전 판단부(140)의 제어신호에 의해 선택적으로 이루어진다. The power supply unit 120 may be a transformer circuit for converting and supplying commercial power supplied into a house or building into charging power suitable for charging the mobile robot 200. The power supply unit 120 supplies, for example, a commercial power supplied at 220V by converting a charging voltage of 15V or more suitable for charging the mobile robot 200. The charging power supply of the power supply unit 120 is selectively performed by the control signal of the charging determination unit 140.

전원 공급 단자(130)는 이동로봇(200) 도킹시 이동로봇(200)의 충전 단자와 전기적/물리적 접촉에 의해 전원 공급부(120)로부터 인가되는 충전 전원을 이동로봇(200)으로 공급한다. 본 발명의 특정적인 양상에 따르면, 전원 공급 단자(130)는 이동로봇(200)의 충전 단자와 전기적/물리적 접촉하여 이동로봇(200)으로부터 출력되는 전기적인 충전 요청 신호를 수신하여 충전 판단부(140)로 전송한다. The power supply terminal 130 supplies the charging power applied from the power supply unit 120 to the mobile robot 200 by electrical / physical contact with the charging terminal of the mobile robot 200 when the mobile robot 200 is docked. According to a specific aspect of the present invention, the power supply terminal 130 receives the electrical charge request signal output from the mobile robot 200 in electrical / physical contact with the charging terminal of the mobile robot 200 to determine the charge determination unit ( 140).

부가적으로 본 발명에 따른 충전 장치(100)의 전원 공급부(120)와 전원 공급 단자(130)는 전기적인 스위칭 회로(150)에 의해 연결될 수 있다. 이러한 스위칭 회로(150)는 충전 판단부(140)에 의해 출력되는 제어신호에 의해 전원 공급부(120)와 전원 공급 단자(130)의 연결을 온/오프시키는 아날로그 및 디지털 스위칭 회로(150) 모두를 포함할 수 있다. In addition, the power supply unit 120 and the power supply terminal 130 of the charging device 100 according to the present invention may be connected by an electrical switching circuit 150. The switching circuit 150 is connected to the analog and digital switching circuit 150 for turning on / off the connection of the power supply unit 120 and the power supply terminal 130 by the control signal output by the charge determination unit 140. It may include.

충전 판단부(140)는 예를 들면, 마이크로 컨트롤러와 같은 연산 유닛으로 구현될 수 있으며, 충전 장치(100) 전반을 제어하되, 전원 공급 단자(130)로부터 출 력되는 충전 요청 신호를 수신 여부에 따라 충전 전원의 공급을 선택적으로 제어한다. For example, the charge determination unit 140 may be implemented as a calculation unit such as a microcontroller, and controls the entire charging device 100, regardless of whether the charge request signal output from the power supply terminal 130 is received. Accordingly, the supply of charging power is selectively controlled.

충전 판단부(140)는 도킹 감지부(110)에 의해 이동로봇(200)의 도킹이 감지되면, 전원 공급 단자(130)를 통해 이동로봇(200)으로부터 충전 요청 신호가 수신되는지를 판단하고, 전원 공급 단자(130)로부터 충전 요청 신호가 수신되면, 전원 공급부(120)로 충전 전원의 공급을 위한 제어 신호를 출력한다. 전원 공급부(120)는 이에 따라 상용 전원으로부터 변환된 충전 전원을 전원 공급 단자(130)를 통해 이동로봇(200)으로 공급하고, 이동로봇(200)은 전원 공급 단자(130)로부터 충전 전원을 공급받아 내부의 배터리를 충전하게 된다. When the docking detection unit 110 detects the docking of the mobile robot 200 by the docking detection unit 110, the charge determination unit 140 determines whether a charge request signal is received from the mobile robot 200 through the power supply terminal 130, When the charge request signal is received from the power supply terminal 130, the control signal for supplying the charging power is output to the power supply unit 120. The power supply unit 120 supplies the charging power converted from the commercial power source to the mobile robot 200 through the power supply terminal 130, and the mobile robot 200 supplies the charging power from the power supply terminal 130. Will charge the internal battery.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)를 통해 이동로봇(200)으로부터 수신되는 충전 요청 신호가 소정 시간 이상 유지되는 경우 이동로봇(200)으로 충전 전원을 공급하도록 제어 신호를 출력한다. 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)를 통해 수신되는 충전 요청 신호가 소정 시간(예를 들면, 2초) 이상 지속적으로 수신되는 경우에만 충전 전원을 이동로봇(200)으로 인가하도록 제어신호를 출력한다. 이는 전원 공급 단자(130)에 순간적인 전기적 쇼크와 같은 외부의 영향에 의해 일어날 수 있는 의도하지 않은 충전 전원의 공급을 방지하기 위한 것으로 보다 안정적인 충전 전원의 공급을 보장한다. According to an additional aspect of the present invention, the charge determination unit 140 according to the present invention, when the charge request signal received from the mobile robot 200 through the power supply terminal 130 is maintained for a predetermined time or more to the mobile robot 200. Output a control signal to supply charging power. The charging determination unit 140 controls the charging power to be applied to the mobile robot 200 only when the charging request signal received through the power supply terminal 130 is continuously received for a predetermined time (for example, two seconds). Output the signal. This is to prevent the unintentional supply of the charging power that may occur due to external influences such as instantaneous electric shock to the power supply terminal 130, thereby ensuring a more stable supply of the charging power.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 충전 장치(100)는 이동로봇(200)에 의해 전원 공급 단자(130)의 눌림을 감지하여 선택적으로 충전 전원을 공급한다. 이에 따라 본 발명에 따른 충전 장치(100)는 전원 공급 단자(130)에 가해지는 이동로봇(200)의 물리적 접촉에 따른 눌림을 감지하여 눌림 감지 신호를 출력하는 눌림 감지부(160)를 더 포함하고, 충전 판단부(140)는 눌림 감지부(160)에 의해 감지된 눌림 감지 신호에 따라 충전 전원을 공급하도록 제어 신호를 출력한다. According to an additional aspect of the present invention, the charging device 100 according to the present invention selectively detects the pressing of the power supply terminal 130 by the mobile robot 200 and selectively supplies the charging power. Accordingly, the charging device 100 according to the present invention further includes a push detection unit 160 for detecting a push according to the physical contact of the mobile robot 200 applied to the power supply terminal 130 and outputting a push detection signal. In addition, the charging determination unit 140 outputs a control signal to supply the charging power according to the pressing detection signal sensed by the pressing detection unit 160.

눌림 감지부(160)는 전원 공급 단자(130)가 이동로봇(200)에 의해 물리적으로 일어나는 눌림을 감지하여 감지 신호를 출력하는 것으로 예를 들면, 전원 공급 단자(130)와 물리적으로 연결된 압력 센서일 수 있다. 눌림 감지부(160)는 이동로봇(200)에 의해 전원 공급 단자(130)가 눌려짐에 따라 발생하는 압력을 감지하여 눌림 감지 신호를 충전 판단부(140)로 출력한다. 충전 판단부(140)는 눌림 감지부(160)로부터 출력되는 눌림 감지 신호가 수신되면, 전원 공급부(120)로 제어 신호를 출력하여 이동로봇(200)으로 충전 전원을 공급하도록 한다. The press detection unit 160 detects a press that the power supply terminal 130 physically occurs by the mobile robot 200 and outputs a detection signal. For example, a pressure sensor physically connected to the power supply terminal 130. Can be. The depression detection unit 160 detects the pressure generated when the power supply terminal 130 is pressed by the mobile robot 200 and outputs a depression detection signal to the charge determination unit 140. When the depression detection signal output from the depression detection unit 160 is received, the charge determination unit 140 outputs a control signal to the power supply unit 120 to supply charging power to the mobile robot 200.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 충전 판단부(140)는 눌림 감지부(160)에 의해 출력되는 눌림 감지 신호가 소정 시간 이상 유지되는 경우 이동로봇(200)으로 충전 전원을 공급하도록 제어 신호를 출력한다. 이는 전원 공급 단자(130)가 인명, 동물, 물건 등에 의해 눌려졌을 경우 일어날 수 있는 의도하지 않은 충전 전원의 공급을 방지하기 위한 것이다. According to an additional aspect of the present invention, the charge determining unit 140 according to the present invention controls to supply charging power to the mobile robot 200 when the pressing detection signal output by the pressing detecting unit 160 is maintained for a predetermined time or more. Output the signal. This is to prevent the unintentional supply of charging power that may occur when the power supply terminal 130 is pressed by a person, an animal, an object, or the like.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)에 의해 수신되는 충전 요청 신호와 눌림 감지부(160)로부터 출력되는 눌림 감지 신호 두 신호가 모두 수신되었을 경우 이동로봇(200)으로 충전 전원 을 공급한다. 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)로부터 출력되는 충전 요청 신호가 수신되면, 눌림 감지부(160)로부터 눌림 감지 신호가 출력되는지를 판단하여 두 신호의 수신이 만족할 경우 충전 전원을 이동로봇(200)으로 공급하도록 제어신호를 출력한다. 충전 요청 신호와 눌림 감지 신호의 수신 순서는 상술한 순서와 역이 될 수 있다. According to an additional aspect of the present invention, the charge determination unit 140 according to the present invention may receive both the charge request signal received by the power supply terminal 130 and the push detection signal output from the push detection unit 160. If the mobile robot 200 supplies the charging power. When the charge determination unit 140 receives the charge request signal output from the power supply terminal 130, the charge determination unit 140 determines whether the push detection signal is output from the push detection unit 160, and moves the charging power when the reception of the two signals is satisfied. A control signal is output to supply to the robot 200. The reception order of the charge request signal and the depression detection signal may be reversed from the above-described order.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)에 의해 수신되는 충전 요청 신호와 눌림 감지부(160)로부터 출력되는 눌림 감지 신호 두 신호가 모두 수신되고 소정 시간 이상 유지될 경우에 충전 전원을 이동로봇(200)으로 공급하도록 제어 신호를 출력한다. 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)로부터 출력되는 충전 요청 신호와 눌림 감지부(160)로부터 출력되는 눌림 감지 신호, 두 신호가 모두 수신되면, 두 신호가 소정 시간 동안 지속적으로 유지되는지 검사하고, 소정 시간 동안 두 신호의 수신이 유지될 경우 충전 전원을 이동로봇(200)으로 공급하도록 제어신호를 출력한다. According to an additional aspect of the present invention, the charge determination unit 140 according to the present invention receives both the charge request signal received by the power supply terminal 130 and the push detection signal output from the push detection unit 160 and If maintained for more than a predetermined time outputs a control signal to supply the charging power to the mobile robot (200). When the charge determination unit 140 receives both the charge request signal output from the power supply terminal 130 and the press detection signal output from the push detection unit 160 and both signals, whether the two signals are continuously maintained for a predetermined time. When the reception of the two signals is maintained for a predetermined time, the control signal is output to supply the charging power to the mobile robot 200.

이동로봇(200)은 임무 수행 공간 내에서 주행하며 정해진 임무를 수행하는 것으로 그 대표적인 예로는 청소로봇을 들 수 있다. The mobile robot 200 performs a predetermined task while driving in a task execution space, and a representative example thereof may be a cleaning robot.

이러한 이동로봇(200)은 스스로 주행하며 임무를 수행하는 특성상 배터리를 통해 공급되는 전원으로 구동한다. 이에 따라 이동로봇(200)은 스스로 소정 주기마다 배터리의 잔량을 파악하여 기준 값에 이르지 못할 경우 임무 수행 구역의 소정 위치에 설치된 충전 장치(100)에 자동으로 복귀하여 부족한 배터리의 전원을 충전하고, 다시 작업을 재개하도록 충전 장치 복귀 알고리즘 및 자동 충전 기능이 탑재 되어 있다. The mobile robot 200 is driven by the power supplied through the battery due to the nature of driving and performing the mission. Accordingly, the mobile robot 200 automatically checks the remaining amount of the battery every predetermined period and automatically returns to the charging device 100 installed at a predetermined position of the mission performing area to charge the power of the insufficient battery when it does not reach the reference value. It is equipped with charging device return algorithm and automatic charging function to resume work.

본 발명에 따른 이동로봇(200)은 이동 구역을 주행중 배터리의 잔량을 감지하여 충전이 필요하다고 판단될 경우 충전 장치 복귀 알고리즘에 따라 충전 장치(100)로 복귀하고, 충전 장치(100)로 도킹하여 충전 단자와 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)가 접촉하게 되면, 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)로 전기적인 충전 요청 신호를 출력하고, 충전 장치(100)로부터 충전 전원을 공급받아 내부의 배터리 충전부를 통해 배터리를 충전한다. The mobile robot 200 according to the present invention detects the remaining capacity of the battery while driving the moving area and returns to the charging device 100 according to the charging device return algorithm, and docks the charging device 100 when it is determined that charging is necessary. When the charging terminal is in contact with the power supply terminal 130 of the charging device 100, an electrical charge request signal is output to the power supply terminal 130 of the charging device 100, and the charging power is supplied from the charging device 100. The battery is charged through the internal battery charger.

이러한 본 발명에 따른 이동로봇(200)의 상세한 설명은 도 3을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 이동로봇(200)을 이동로봇(200)의 일례인 청소로봇으로 가정하여 상세히 설명하기로 한다. Detailed description of the mobile robot 200 according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. In addition, it will be described in detail assuming that the mobile robot 200 of the present invention as a cleaning robot which is an example of the mobile robot 200.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 일례인 청소로봇을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 청소로봇은 청소로봇 구동 전원을 제공하는 배터리(201)와, 충전 장치(100)로부터 충전 전원을 공급받아 배터리(201)를 충전하는 배터리 충전부(202)와, 소정 주기마다 배터리(201) 잔량을 감지하여 배터리(201) 잔량이 소정 값 이하일 경우 배터리 충전 신호를 출력하는 배터리 감지부(203)와, 충전 장치(100)와 전기적으로 접촉하여 충전 요청 신호를 전송하고, 충전 장치(100)로부터 공급되는 충전 전원을 배터리 충전부(202)로 제공하는 충전 단자(204)와, 이동로봇(200)을 주행시키는 주행수단(205)과, 이동로봇(200) 장치 전반을 제어하는 마이컴(206)을 포함하여 구성된다. Figure 3 is a block diagram schematically showing a cleaning robot as an example of a mobile robot according to an embodiment of the present invention. As shown, the cleaning robot according to the present invention includes a battery 201 for providing a cleaning robot driving power, a battery charging unit 202 for charging the battery 201 by receiving the charging power from the charging device 100, The battery detector 201 detects the remaining amount of the battery 201 at predetermined intervals and outputs a battery charging signal when the remaining amount of the battery 201 is less than or equal to the predetermined value, and transmits a charge request signal by electrically contacting the charging device 100. And a charging terminal 204 for providing the charging power supplied from the charging device 100 to the battery charging unit 202, the driving means 205 for driving the mobile robot 200, and the overall mobile robot 200 device. It is configured to include a microcomputer 206 to control.

상술한 구성 이외에 일반적인 청소로봇(200)의 기본 구성을 살펴보면 청소구 역 내의 먼지 또는 이물질을 감지하는 먼지 감지센서를 포함하고, 먼지 감지센서에 의해 감지된 먼지 또는 이물질을 흡입하는 진공 청소 수단(207)과, 진공 청소 수단(207)에 의해 집진 된 먼지 및 이물질을 수납하는 먼지 수납 수단(208)과, 청소로봇(200)의 구동 프로그램이 저장되는 메모리(209) 및 사용자의 명령을 입력받는 입려부(210)와 구동 상태를 표시하는 표시부(211)를 포함한다. 이러한 청소로봇(200)의 기본 구성중 진공 청소 수단(207), 먼지수납수단(220)은 이미 주지된 구성이 될 수 있어 그 상세한 설명은 생략한다. Looking at the basic configuration of the general cleaning robot 200 in addition to the above-described configuration includes a vacuum sensor for detecting dust or foreign matter in the cleaning area, and vacuum cleaning means for suctioning the dust or foreign matter detected by the dust detection sensor 207 ), A dust accommodating means 208 for storing dust and foreign matter collected by the vacuum cleaning means 207, a memory 209 in which a driving program of the cleaning robot 200 is stored, and an input for receiving a user's command. And a display unit 211 for displaying a driving unit 210 and a driving state. In the basic configuration of the cleaning robot 200, the vacuum cleaning means 207, the dust storage means 220 may be a well-known configuration, and a detailed description thereof will be omitted.

메모리(209)는 예를 들면, EEPROM 또는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자로 구성되며, 청소로봇(200)의 구동을 위한 운영 프로그램이 저장되어 있다. The memory 209 is configured of a nonvolatile memory device such as, for example, an EEPROM or a flash memory, and stores an operating program for driving the cleaning robot 200.

배터리(201)는 예를 들면, 리튬 이온 배터리로 구현될 수 있으며, 배터리 충전부(202)에 의해 충전 장치(100)로부터 공급되는 전원을 충전하고, 이동로봇(200)의 구동에 필요한 구동 전원을 공급한다. 배터리 충전부(202)는 충전 단자(204)를 통해 충전 장치(100)로부터 충전 전원을 공급받아 배터리(201)에 충전한다. 배터리 감지부(203)는 배터리(201)의 잔량을 소정 주기마다 감지하여 감지된 배터리(201) 잔량이 기준 값에 미치지 못할 경우 마이컴(206)으로 배터리 충전 신호를 출력한다. 배터리 감지부(203)는 배터리(201)로부터 공급되는 전압을 소정의 저항비를 통해 분압하고, 분압된 전압을 측정한다. 배터리 감지부(203)는 감지 전압과 메모리(209)에 저장된 이동로봇(200)이 구동하기에 충분한 기준 전압 값과 비교하여 측정된 전압이 기준 전압 값에 못 미칠 경우 충전 신호를 마이컴(206)으로 출력 한다. The battery 201 may be implemented as, for example, a lithium ion battery, and charges the power supplied from the charging device 100 by the battery charger 202, and supplies the driving power required for driving the mobile robot 200. Supply. The battery charger 202 receives charging power from the charging device 100 through the charging terminal 204 to charge the battery 201. The battery detector 203 senses the remaining amount of the battery 201 at predetermined intervals and outputs a battery charging signal to the microcomputer 206 when the detected remaining amount of the battery 201 does not reach the reference value. The battery detector 203 divides the voltage supplied from the battery 201 through a predetermined resistance ratio, and measures the divided voltage. The battery detector 203 compares the sensing voltage with a reference voltage value sufficient for the mobile robot 200 stored in the memory 209 to drive the microcomputer 206 when the measured voltage is less than the reference voltage value. Will output

충전 단자(204)는 배터리 충전부(202)와 전기적으로 연결되어 있으며, 이동로봇(200)이 충전 장치(100)와 도킹 되면 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)와 접촉하여 전원 공급 단자(130)로부터 공급되는 충전 전원을 배터리 충전부(202)로 제공한다. 본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 충전 단자(204)는 충전 정치의 전원 공급 단자(130)와 전기적/물리적 접촉이 일어나면 마이컴(206)으로부터 출력되는 충전 요청 신호를 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)로 출력한다. The charging terminal 204 is electrically connected to the battery charging unit 202. When the mobile robot 200 is docked with the charging device 100, the charging terminal 204 contacts the power supply terminal 130 of the charging device 100 to supply a power supply terminal. The charging power supplied from the 130 is provided to the battery charger 202. According to a characteristic aspect of the present invention, the charging terminal 204 according to the present invention, when the electrical / physical contact with the power supply terminal 130 of the stationary charging occurs the charging request signal output from the microcomputer 206 charging device 100 Is output to the power supply terminal 130.

주행수단(205)은 마이컴(206)으로부터 출력되는 제어신호에 따라 우륜 및 좌륜모터(205-1, 205-2)를 구동시켜 이동로봇(200)을 주행시킨다. 주행수단(205)의 우륜 및 좌륜모터(205-1, 205-2)는 이동로봇(200)을 주행시키는 좌/우 바퀴와 연결되어 있다. 따라서, 우륜 및 좌륜모터(205-1, 205-2)의 회전속도와 회전 방향에 따라 이동로봇(200)은 전후좌우로 주행한다. The traveling means 205 drives the mobile robot 200 by driving the right wheel and left wheel motors 205-1 and 205-2 according to the control signal output from the microcomputer 206. The right wheel and left wheel motors 205-1 and 205-2 of the driving means 205 are connected to the left / right wheels for driving the mobile robot 200. Therefore, the mobile robot 200 travels back, front, left, and right according to the rotation speeds and the rotation directions of the right and left wheel motors 205-1 and 205-2.

마이컴(206)은 이동로봇(200) 장치 전반을 제어하며, 주행수단(205)의 동작을 제어하는 주행 제어부(206-1)와, 배터리 감지부(203)에 의해 충전 신호가 출력되면, 충전 장치 복귀 알고리즘에 따라 충전 장치(100)로 복귀하도록 주행 제어부(206-1)로 제어 신호를 출력하는 충전 장치 복귀 처리부(206-2)와, 충전 단자(204)에 의해 충전 장치(100)와 전기적으로 접촉될 경우 충전 요청 신호를 생성하여 충전 장치(100)로 출력하는 충전 요청 신호 출력부(206-3)를 포함하여 구성된다. The microcomputer 206 controls the overall apparatus of the mobile robot 200, and when the charging signal is output by the driving controller 206-1 and the battery detector 203 that controls the operation of the driving means 205, the charging is performed. The charging device return processing unit 206-2 which outputs a control signal to the traveling control unit 206-1 so as to return to the charging device 100 according to the device return algorithm, and the charging device 100 by the charging terminal 204. It is configured to include a charge request signal output unit (206-3) for generating a charge request signal when the electrical contact is made to output to the charging device (100).

주행 제어부(206-1)는 이동로봇(200)의 운영 프로그램으로부터 출력되는 제어명령에 따라 이동로봇(200)을 주행시키는 주행수단(205)을 제어한다. The traveling control unit 206-1 controls the traveling means 205 for traveling the mobile robot 200 according to a control command output from the operation program of the mobile robot 200.

충전 장치 복귀 처리부(206-2)는 배터리 감지부(203)로부터 출력되는 배터리 충전 신호가 수신되면, 메모리(209)에 저장된 충전 장치(100)로의 복귀 알고리즘에 따라 충전 장치(100)로 복귀하도록 주행 제어부(206-1)로 제어신호를 출력한다. When the battery charging signal output from the battery detector 203 is received, the charging device return processing unit 206-2 returns to the charging device 100 according to a return algorithm to the charging device 100 stored in the memory 209. The control signal is output to the travel control unit 206-1.

충전 요청 신호 출력부(206-3)는 충전 장치 복귀 처리부(206-2)에 의해 충전 장치(100)로 복귀하고 도킹 알고리즘에 의해 충전 장치(100)와 도킹 즉, 충전 단자(204)와 전원 공급 단자(130)가 전기적/물리적 접촉이 일어나면 충전 요청 신호를 충전 단자(204)를 통해 충전 장치(100)로 전송한다. 충전 요청 신호는 소정 전압 값을 갖는 전기적인 신호일 수 있다. 충전 요청 신호가 충전 장치(100)로 전송되며, 충전 요청 신호에 따라 충전 장치(100)로부터 인가되는 충전 전원은 충전 단자(204)와 배터리 충전부(202)를 통해 배터리(201)에 충전되어 구동 전원으로 사용되게 된다. The charging request signal output unit 206-3 returns to the charging device 100 by the charging device return processing unit 206-2, and docks with the charging device 100, that is, the charging terminal 204, and the power supply by the docking algorithm. When the supply terminal 130 makes electrical / physical contact, the charging request signal is transmitted to the charging device 100 through the charging terminal 204. The charge request signal may be an electrical signal having a predetermined voltage value. The charging request signal is transmitted to the charging device 100, and the charging power applied from the charging device 100 according to the charging request signal is charged and driven by the battery 201 through the charging terminal 204 and the battery charging unit 202. It will be used as a power source.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 충전 요청 신호 출력부(206-3)는 충전 장치(100)의 충전 단자(204)로 출력하는 충전 요청 신호를 충전 단자(204)와 전원 공급 단자(130)가 전기적/물리적 접촉이 일어난 시점을 기준으로 소정 시간 동안 유지되도록 지속적으로 출력한다. 이는 충전 장치(100)가 이동로봇(200)으로부터 출력되는 충전 요청 신호와 순간적인 전기적 쇼크와 같은 외부의 영향으로 인한 의도하지 않은 전기적 신호의 수신을 구분하기 위한 것으로 충전 장치(100)의 의도하지 않은 충전 전원의 인가를 방지하기 위함이다. According to an additional aspect of the present invention, the charge request signal output unit 206-3 may output a charge request signal output from the charge terminal 204 of the charging device 100 to the charge terminal 204 and the power supply terminal 130. Output continuously to maintain for a predetermined time based on the time point at which physical contact occurred. This is to distinguish the charging device 100 from receiving the charging request signal output from the mobile robot 200 from an unintended electrical signal due to external influence such as instantaneous electric shock. This is to prevent the application of uncharged power.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇(200)의 충전 과정을 설명하기로 한다. Hereinafter, a charging process of the mobile robot 200 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 방법은 이동로봇(200)의 도킹을 감지하는 감지 수단으로부터 출력되는 도킹 감지 신호의 수신에 따라 이동로봇(200)의 도킹 여부를 판단하는 단계와, 도킹 된 이동로봇(200)으로부터 충전 요청 신호의 출력 유무를 판단하는 단계와, 이동로봇(200)으로부터의 충전 요청 신호 출력 유무 판단결과에 따라 선택적으로 경우 충전 전원을 공급하도록 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하여 구성된다. 4 is a flowchart schematically illustrating a charging process of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention. The charging method of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention includes determining whether the mobile robot 200 is docked according to the reception of a docking detection signal output from a sensing means for detecting the docking of the mobile robot 200; Determining whether or not the output of the charge request signal from the docked mobile robot 200, and outputs a control signal to selectively supply the charging power in accordance with the determination result whether the charging request signal output from the mobile robot (200) It consists of steps.

사용자가 충전 장치(100)에서 충전완료된 이동로봇(200)의 구동 명령을 예를 들면, 이동로봇(200)에 구비된 입력부(210)나 구입시에 함께 제공된 리모콘의 입력버튼을 누르면, 이동로봇(200)은 구동명령을 입력받아 충전 장치(100)로부터 이탈한다. For example, when a user presses a driving command of the mobile robot 200 that is fully charged in the charging device 100, the input unit 210 of the mobile robot 200 or an input button of a remote controller provided at the time of purchase is provided. 200 receives a driving command and leaves the charging device 100.

이동로봇(200)은 임무 수행 영역에서 정해진 임무 수행중 소정 주기마다 배터리(201)의 잔량을 배터리 감지부(203)를 통해 측정하는데 이는 배터리(201)의 잔량 전압을 감지하여 충전시기를 판단하기 위함이다. 배터리 감지부(203)는 감지된 전압과 메모리(209)에 저장된 기준 전압 값과 비교하여 감지된 전압이 기준 전압 값 미만일 경우 마이컴(206)의 충전 장치 복귀 처리부(206-2)로 충전 신호를 출력한다. The mobile robot 200 measures the remaining amount of the battery 201 through the battery detecting unit 203 at predetermined intervals during the predetermined task in the task performing area, and determines the charging time by detecting the remaining voltage of the battery 201. For sake. The battery detector 203 compares the detected voltage with a reference voltage value stored in the memory 209 and transmits a charging signal to the charging device return processor 206-2 of the microcomputer 206 when the detected voltage is less than the reference voltage value. Output

마이컴(206)의 충전 장치 복귀 처리부(206-2)는 충전 신호를 수신하여 메모 리(209)에 저장된 충전 장치 복귀 알고리즘에 따라 이동로봇(200)이 충전 장치(100)에 복귀하도록 주행 제어부(206-1)로 제어 신호를 출력하고, 주행 제어부(206-1)는 주행수단(205)의 구동을 제어하여 충전 장치(100)로 복귀 및 충전 장치(100)에 도킹하도록 한다. The charging device return processing unit 206-2 of the microcomputer 206 receives the charging signal and moves the driving controller 200 so that the mobile robot 200 returns to the charging device 100 according to the charging device return algorithm stored in the memory 209. The control signal is output to 206-1, and the driving controller 206-1 controls the driving of the driving means 205 to return to the charging device 100 and dock the charging device 100.

이동로봇(200)이 충전 장치(100)로 복귀하여 도킹 알고리즘에 의해 도킹하게 되면(S101), 충전 장치(100)의 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)를 통해 전기적/물리적으로 접촉된 이동로봇(200)의 충전 단자(204)로부터 출력되는 충전 요청 신호의 유무를 감지한다(S103). 이동로봇(200)의 충전 요청 신호 출력부(206-3)는 충전 장치(100)로 도킹하여 충전 단자(204)와 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)가 접촉하게 되면, 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)로 전기적인 충전 요청 신호를 출력한다. When the mobile robot 200 returns to the charging device 100 and is docked by the docking algorithm (S101), the charging determination unit 140 of the charging device 100 is electrically / physically connected to the power supply terminal 130. In operation S103, the presence or absence of a charge request signal output from the charging terminal 204 of the mobile robot 200 in contact with each other is detected. When the charge request signal output unit 206-3 of the mobile robot 200 docks with the charging device 100 and the charging terminal 204 comes into contact with the power supply terminal 130 of the charging device 100, the charging device An electrical charge request signal is output to the power supply terminal 130 of 100.

충전 장치(100)의 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)를 통해 전송되는 충전 요청 신호를 감지하여 외부 상용 전원에 의해 인가되는 전원을 이동로봇(200)의 충전 전원으로 변환하여 전원 공급 단자(130)를 통해 공급하도록 전원 제어부로 제어 신호를 출력한다. 부가적으로 충전 장치(100)의 충전 판단부(140)는 이동로봇(200)의 충전 요청 신호 출력부(206-3)로부터 출력되는 충전 요청 신호가 소정 시간 이상 유지되는 경우에만 충전 전원을 공급하도록 전원 공급부(120)로 제어 신호를 출력한다(S105), (S107). The charging determination unit 140 of the charging device 100 detects a charge request signal transmitted through the power supply terminal 130 and converts the power applied by the external commercial power into the charging power of the mobile robot 200 to supply power. The control signal is output to the power control unit so as to be supplied through the supply terminal 130. Additionally, the charging determination unit 140 of the charging device 100 supplies charging power only when the charging request signal output from the charging request signal output unit 206-3 of the mobile robot 200 is maintained for a predetermined time or more. The control signal is output to the power supply unit 120 (S105) (S107).

이동로봇(200)의 배터리 충전부(202)는 충전 단자(204)를 통해 인가되는 충전 전원을 공급받아 배터리(201)를 충전하게 된다. 배터리(201)의 충전이 완료되 면, 충전 판단부(140)는 전원 공급부(120)로 제어 신호를 출력하여 충전 전원의 인가를 중지하도록 한다(S109). The battery charger 202 of the mobile robot 200 receives the charging power applied through the charging terminal 204 to charge the battery 201. When the charging of the battery 201 is completed, the charging determination unit 140 outputs a control signal to the power supply unit 120 to stop the application of the charging power (S109).

도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 이동로봇은 이동로봇(200)의 도킹을 감지하는 감지 수단으로부터 출력되는 도킹 감지 신호의 수신에 따라 이동로봇(200)의 도킹 여부를 판단하는 단계와, 도킹 된 이동로봇(200)에 의해 이동로봇(200)으로 충전 전원을 인가하는 전원 공급 단자(130)에 가해지는 눌림을 감지하는 눌림 감지 수단으로부터 출력되는 눌림 감지 신호의 유무를 판단하는 단계와, 눌림 감지 수단으로부터 출력되는 눌림 감지 신호가 소정 시간 이상 유지되는 경우 충전 전원을 공급하도록 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다. 5 is a flowchart schematically illustrating a charging process of a mobile robot according to a second embodiment of the present invention. As shown, the mobile robot according to the second embodiment of the present invention determines whether the mobile robot 200 is docked according to the reception of the docking detection signal output from the sensing means for detecting the docking of the mobile robot 200. Step and determining the presence or absence of the pressing detection signal output from the pressing detection means for detecting the pressing applied to the power supply terminal 130 for applying the charging power to the mobile robot 200 by the docked mobile robot 200 And outputting a control signal to supply charging power when the depression detection signal output from the depression detection means is maintained for a predetermined time or more.

이동로봇(200)은 임무 수행 영역에서 정해진 임무 수행중 소정 주기마다 배터리(201)의 잔량을 배터리 감지부(203)를 통해 측정하는데 이는 배터리(201)의 잔량 전압을 감지하여 충전시기를 판단하기 위함이다. 배터리 감지부(203)는 감지된 전압과 메모리(209)에 저장된 기준 전압 값과 비교하여 감지된 전압이 기준 전압 값 미만일 경우 마이컴(206)의 충전 장치 복귀 처리부(206-2)로 충전 신호를 출력 한다. The mobile robot 200 measures the remaining amount of the battery 201 through the battery detecting unit 203 at predetermined intervals during the predetermined task in the task performing area, and determines the charging time by detecting the remaining voltage of the battery 201. For sake. The battery detector 203 compares the detected voltage with a reference voltage value stored in the memory 209 and transmits a charging signal to the charging device return processor 206-2 of the microcomputer 206 when the detected voltage is less than the reference voltage value. Output.

마이컴(206)의 충전 장치 복귀 처리부(206-2)는 충전 신호를 수신하여 메모리(209)에 저장된 충전 장치 복귀 알고리즘에 따라 이동로봇(200)이 충전 장치(100)에 복귀하도록 주행 제어부(206-1)로 제어 신호를 출력하고, 주행 제어부(206-1)는 주행수단(205)의 구동을 제어하여 충전 장치(100)로 복귀 및 충전 장치(100)에 도킹하도록 한다. The charging device return processing unit 206-2 of the microcomputer 206 receives the charging signal and moves the driving controller 206 to return to the charging device 100 according to the charging device return algorithm stored in the memory 209. The control signal is output to -1), and the driving controller 206-1 controls the driving of the driving means 205 to return to the charging device 100 and to dock the charging device 100.

이동로봇(200)이 충전 장치(100)로 복귀하여 도킹 알고리즘에 의해 도킹하게 되면(S201), 충전 장치(100)의 눌림 감지부(160)는 전원 공급 단자(130)와 이동로봇(200)의 충전 단자(204)의 전기적/물리적 접촉에 의해 발생하는 눌림을 감지하여 눌림 감지 신호를 충전 판단부(140)로 출력한다(S203). When the mobile robot 200 returns to the charging device 100 and is docked by the docking algorithm (S201), the pressing detection unit 160 of the charging device 100 has a power supply terminal 130 and the mobile robot 200. Detecting the depression caused by the electrical / physical contact of the charging terminal 204 of the and outputs the pressing detection signal to the charge determination unit 140 (S203).

충전 판단부(140)는 눌림 감지부(160)를 통해 출력되는 눌림 감지 신호를 수신하여 해당 눌림 감지 신호가 소정 시간 이상 지속적으로 출력되는 경우 충전 전원을 공급하도록 전원 공급부(120)로 제어 신호를 출력한다(S205), (S207). The charging determination unit 140 receives the pressing detection signal output through the pressing detection unit 160 and sends a control signal to the power supply unit 120 to supply the charging power when the corresponding pressing detection signal is continuously output for a predetermined time. It outputs (S205), (S207).

이동로봇(200)의 배터리 충전부(202)는 충전 단자(204)를 통해 인가되는 충전 전원을 공급받아 배터리(201)를 충전하게 된다. 배터리(201)의 충전이 완료되면, 충전 판단부(140)는 전원 공급부(120)로 제어 신호를 출력하여 충전 전원의 인가를 중지하도록 한다(S209). The battery charger 202 of the mobile robot 200 receives the charging power applied through the charging terminal 204 to charge the battery 201. When charging of the battery 201 is completed, the charging determination unit 140 outputs a control signal to the power supply unit 120 to stop the application of the charging power (S209).

도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 이동로봇의 충전 방법은 이동로봇(200)의 도킹을 감지하는 감지 수단으로부터 도킹 감지 신 호를 수신하는 단계와, 이동로봇(200)으로 충전 전원을 인가하는 전원 공급 단자(130)에 가해지는 눌림을 감지하는 눌림 감지 수단으로부터 출력되는 눌림 감지 신호의 유무를 판단하는 단계와, 도킹 된 이동로봇(200)으로부터 충전 요청 신호의 출력 유무를 판단하는 단계와, 이동로봇(200)으로 충전 전원을 인가하는 전원 공급 단자(130)에 가해지는 눌림을 감지하는 눌림 감지 수단으로부터 눌림 감지 신호의 출력 유무를 판단하는 단계와, 이동로봇(200)으로부터의 충전 요청 신호와 눌림 감지 수단으로부터 출력되는 눌림 감지 신호가 모두 수신되는 경우 충전 전원을 공급하도록 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하여 구성된다. 6 is a flowchart schematically illustrating a charging process of a mobile robot according to a third embodiment of the present invention. As shown, the charging method of the mobile robot according to the third embodiment of the present invention comprises the steps of receiving a docking detection signal from the sensing means for detecting the docking of the mobile robot 200, and charging with the mobile robot 200 Determining the presence or absence of a pressing detection signal output from the pressing detection means for detecting the pressing applied to the power supply terminal 130 for applying power, and determining the output of the charge request signal from the docked mobile robot 200 And determining whether or not an output of a pressing detection signal is output from a pressing detection means for detecting a pressing applied to a power supply terminal 130 that applies charging power to the mobile robot 200, and from the mobile robot 200. And outputting a control signal to supply charging power when both a charge request signal and a push detection signal output from the push detection means are received. Is configured.

사용자가 충전 장치(100)에서 충전완료된 이동로봇(200)의 구동 명령을 예를 들면, 이동로봇(200)에 구비된 입력버튼이나 구입시에 함께 제공된 리모콘의 입력버튼을 누르면, 이동로봇(200)은 구동명령을 입력받아 충전 장치(100)로부터 이탈한다. For example, when a user presses an input command of a mobile robot 200 that is fully charged in the charging device 100, an input button provided in the mobile robot 200 or an input button of a remote controller provided at the time of purchase, the mobile robot 200 ) Receives a driving command and leaves the charging device 100.

마이컴(206)의 충전 장치 복귀 처리부(206-2)는 충전 신호를 수신하여 메모리(209)에 저장된 충전 장치 복귀 알고리즘에 따라 이동로봇(200)이 충전 장 치(100)에 복귀하도록 주행 제어부(206-1)로 제어 신호를 출력하고, 주행 제어부(206-1)는 주행수단(205)의 구동을 제어하여 충전 장치(100)로 복귀 및 충전 장치(100)에 도킹하도록 한다. The charging device return processing unit 206-2 of the microcomputer 206 receives the charging signal and moves the mobile controller 200 to return to the charging device 100 according to the charging device return algorithm stored in the memory 209. The control signal is output to 206-1, and the driving controller 206-1 controls the driving of the driving means 205 to return to the charging device 100 and dock the charging device 100.

이동로봇(200)이 충전 장치(100)로 복귀하여 도킹 알고리즘에 의해 도킹하게 되면(S301), 충전 장치(100)의 눌림 감지부(160)는 전원 공급 단자(130)와 이동로봇(200)의 충전 단자(204)의 전기적/물리적 접촉에 의해 발생하는 눌림을 감지하여 눌림 감지 신호를 충전 판단부(140)로 출력한다(S303).When the mobile robot 200 returns to the charging device 100 and is docked by the docking algorithm (S301), the pressing detection unit 160 of the charging device 100 may supply the power supply terminal 130 and the mobile robot 200. Detecting the depression caused by the electrical / physical contact of the charging terminal 204 of the and outputs the pressing detection signal to the charge determination unit 140 (S303).

또한, 충전 장치(100)의 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)를 통해 전기적/물리적으로 접촉된 이동로봇(200)의 충전 단자(204)로부터 출력되는 충전 요청 신호의 유무를 감지한다(S305). 이때, 이동로봇(200)의 충전 요청 신호 출력부(206-3)는 충전 장치(100)로 도킹하여 충전 단자(204)와 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)가 접촉하게 되면, 충전 장치(100)의 전원 공급 단자(130)로 전기적인 충전 요청 신호를 출력한다. In addition, the charging determination unit 140 of the charging device 100 detects the presence or absence of a charge request signal output from the charging terminal 204 of the mobile robot 200 which is in electrical / physical contact through the power supply terminal 130. (S305). At this time, when the charging request signal output unit 206-3 of the mobile robot 200 docks with the charging device 100 and the charging terminal 204 and the power supply terminal 130 of the charging device 100 come into contact with each other, The electrical charge request signal is output to the power supply terminal 130 of the charging device 100.

충전 장치(100)의 충전 판단부(140)는 전원 공급 단자(130)를 통해 전송되는 충전 요청 신호와 눌림 감지부(160)로부터 전송되는 눌림 감지 신호를 수신하여 모두 수신되고(S307),두 신호가 모두 소정 시간 이상 유지되는 경우 충전 전원을 공급하도록 전원 공급부(120)로 제어 신호를 출력한다(S309), (S311). The charging determination unit 140 of the charging device 100 receives both the charge request signal transmitted through the power supply terminal 130 and the depression detection signal transmitted from the depression detection unit 160 (S307). When all the signals are maintained for a predetermined time or more, the control signal is output to the power supply unit 120 to supply charging power (S309) and (S311).

이동로봇(200)의 배터리 충전부(202)는 충전 단자(204)를 통해 인가되는 충전 전원을 공급받아 배터리(201)를 충전하게 된다. 배터리(201)의 충전이 완료되면, 충전 판단부(140)는 전원 공급부(120)로 제어 신호를 출력하여 충전 전원의 인 가를 중지하도록 한다(S313). The battery charger 202 of the mobile robot 200 receives the charging power applied through the charging terminal 204 to charge the battery 201. When the charging of the battery 201 is completed, the charging determination unit 140 outputs a control signal to the power supply unit 120 to stop the recognition of the charging power (S313).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 충전 장치, 이동로봇의 충전 방법 및 그를 이용한 이동로봇 충전 시스템은 이동로봇으로부터 출력되는 전기적인 충전 요청 신호 출력 여부에 따라 선택적으로 충전 전원을 공급하여 배터리의 충전을 하게 함으로써, 의도하지 않은 충전 전원의 공급을 방지할 수 있는 장점을 갖는다. As described above, the charging device, the charging method of the mobile robot and the mobile robot charging system using the same according to the present invention selectively supply charging power according to whether or not the output of the electrical charge request signal output from the mobile robot By charging the battery, there is an advantage that can prevent the supply of unintentional charging power.

또한, 본 발명에 따른 충전 장치, 이동로봇의 충전 방법 및 그를 이용한 이동로봇 충전 시스템 이동로봇으로부터 출력되는 전기적인 충전 요청 신호의 수신 및 물리적인 눌림에 따른 눌림 감지 신호의 수신 여부에 따라 선택적으로 충전 전원을 공급하여 배터리의 충전을 하게 함으로써, 보다 안전하고 안정적인 충전 전원의 공급을 보장할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the charging device according to the present invention, the charging method of the mobile robot and the mobile robot charging system using the same, selectively charging according to the reception of the electric charge request signal output from the mobile robot and receiving the pressing detection signal according to the physical pressing By supplying power to charge the battery, it has the advantage of ensuring a safer and more stable supply of charging power.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다. The present invention has been described above with reference to preferred embodiments, but is not limited thereto, and is interpreted by the appended claims, which are intended to cover many modifications that will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Should be done.

Claims

And a charging device configured to sense a touch of a charging target and selectively apply charging power according to a charging request signal output from the contacted charging target.

The device of claim 1, wherein the charging device is:

A touch detector for sensing an electrical or physical contact of the charging object;

A power supply unit converting the applied commercial power into charging power and supplying the charging power;

A power supply terminal for detecting and outputting a charge request signal output from the charging target in contact with the charging device and applying charging power supplied from the power supply unit;

A charge determination unit configured to detect a contact of the charging target according to a touch detection signal output from the touch detection unit, and output a control signal to selectively supply charging power according to the presence or absence of a charge request signal output from the power supply terminal; ;

Charging device comprising a.

The method of claim 2, wherein the charge determination unit:

And a control signal is output to supply charging power when the charge request signal output through the power supply terminal is maintained for a predetermined time or more.

The device of claim 2, wherein the charging device is:

And a push detection unit for detecting a push according to the physical contact of the charging target applied to the power supply terminal and outputting a push detection signal;

The charge determining unit:

And a control signal to supply charging power according to the pressing detection signal detected by the pressing detection unit.

The method of claim 4, wherein the charge determination unit:

And a control signal is output to supply charging power to the charging target when the pressing detection signal output by the pressing detection unit is maintained for a predetermined time or more.

The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the charge determination unit:

And a control signal is output to supply charging power to the charging target when both the charge request signal output from the power supply terminal and the push detection signal detected by the push detector are received.

The method of claim 6, wherein the charge determination unit:

Outputting a control signal to supply charging power to the charging target when the charge request signal output from the power supply terminal is maintained for a predetermined time or more, and the press detection signal detected by the press detection unit is maintained for a predetermined time or more; Charging device, characterized in that.

A charging device that senses a docking of the mobile robot and applies charging power;

The mobile robot outputs a charge request signal to a charging device when the charging device is docked and charges the battery according to the charging power applied from the charging device;

Mobile robot charging system comprising a.

The device of claim 8, wherein the charging device is:

A docking detection unit detecting a docking of the mobile robot;

A power supply terminal detecting and outputting a charge request signal output from the mobile robot docked to the charging device, and applying charging power supplied from the power supply unit to the mobile robot;

Detect the docking of the mobile robot according to the touch detection signal output from the docking detection unit, and outputs a control signal to selectively supply charging power to the mobile robot according to the presence or absence of the charge request signal output from the power supply terminal. A charging determination unit;

Mobile robot charging system comprising a.

The method of claim 9, wherein the charge determination unit:

The mobile robot charging system, characterized in that for outputting a control signal to supply the charging power to the mobile robot when the charge request signal output through the power supply terminal is maintained for more than a predetermined time.

The method of claim 9, wherein the charging device is:

And a push detection unit for detecting a push according to the physical contact of the mobile robot applied to the power supply terminal and outputting a push detection signal;

The charge determining unit:

The method of claim 11, wherein the charge determination unit:

And a control signal outputting a control signal to supply charging power to the mobile robot when the pressing detection signal output by the pressing detection unit is maintained for a predetermined time or more.

The method according to any one of claims 9 to 12, wherein the charge determination unit:

The method of claim 13, wherein the charge determination unit:

Outputting a control signal to supply charging power to the mobile robot when the charge request signal output from the power supply terminal is maintained for a predetermined time or more, and the press detection signal detected by the press detection unit is maintained for a predetermined time or more; Mobile robot charging system, characterized in that.

The method of claim 8, wherein the mobile robot:

A battery charger which charges a battery by receiving charging power from the charging device;

Driving means for driving the mobile robot;

A battery detector configured to detect the remaining battery level every predetermined period and output a battery charging signal when the remaining battery level is less than or equal to a predetermined value;

A charging terminal in electrical contact with the charging device to transmit a charge request signal and to apply charging power supplied from the charging device to the battery charger;

To control the entire mobile robot device,

A driving controller for controlling the driving means;

A charging device return processing unit for outputting a control signal to the traveling control unit to return to the charging device according to a charging device return algorithm when the charging signal is output by the battery detection unit;

A microcomputer including a charge request signal output unit configured to generate a charge request signal and output the charge request signal to the charging device when the charging terminal is electrically contacted with the charging device;

Mobile robot charging system comprising a.

The method of claim 8, wherein the mobile robot:

Mobile robot charging system, characterized in that the cleaning robot.

Determining whether the mobile robot is docked according to the reception of a docking detection signal output from a sensing means for detecting docking of the mobile robot;

Determining whether the charging request signal is output from the mobile robot;

Outputting a control signal to selectively supply charging power according to a result of determining whether the charging request signal is output from the mobile robot;

Charging method of a mobile robot comprising a.

Outputting a control signal to supply charging power when the charge request signal from the mobile robot is maintained for a predetermined time or more;

Charging method of a mobile robot comprising a.

Determining the presence or absence of a push detection signal output from a push detection means for detecting a push applied to a power supply terminal applying charging power to the mobile robot;

Outputting a control signal to supply charging power when the depression detection signal output from the depression detection means is maintained for a predetermined time or more;

Charging method of a mobile robot comprising a.

Receiving a docking detection signal from a sensing means for detecting docking of the mobile robot;

Determining whether or not a press detection signal is output from a press detection means for detecting a press applied to a power supply terminal for applying charging power to the mobile robot;

Outputting a control signal to supply charging power when both a charge request signal from the mobile robot and a push detection signal output from the push detection means are received;

Charging method of a mobile robot comprising a.

Outputting a control signal to supply charging power when both the charge request signal from the mobile robot and the push detection signal output from the push detection means are maintained for a predetermined time or more;

Charging method of a mobile robot comprising a.