KR20090104995A - Controlling method of robot cleaner - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A control method of a robot cleaner is provided to determine a current location of the robot cleaner accurately by correcting a driving line easily after storing information of a specific line. CONSTITUTION: A control method of a robot cleaner(1) includes a step for storing information of a line having the constant length in driving of the robot cleaner, and a step for correcting a current location of the robot cleaner based on the line when the robot cleaner drives the line again. The line is a part of a trace drawn by driving of the robot cleaner. The information of the line stored in the robot cleaner is measured by information detected from a gyro sensor.

Description

로봇 청소기의 제어방법{Controlling method of robot cleaner}Controlling method of robot cleaner

본 실시예는 로봇 청소기의 제어방법에 관한 것이다. This embodiment relates to a control method of a robot cleaner.

일반적으로, 청소기는 사용자가 직접 노즐을 이동시키면서 청소가 수행되도록 하는 수동 청소기와, 스스로 수행하면서 청소를 수행하는 로봇 청소기로 구분될 수 있다. In general, the cleaner may be classified into a manual cleaner which allows the user to perform the cleaning while directly moving the nozzle, and a robot cleaner that performs the cleaning while performing the self.

상기 로봇 청소기는, 충전된 배터리를 동력원으로 하여, 입력된 프로그램을 따라 청소하고자 하는 구역의 바닥을 이동하면서 스스로 청소를 수행하는 장치로서, 청소 시간을 단축하면서 편리함을 추구하는 현대인의 생활 욕구에 맞춰 여러 형태로 개발 및 사용되어지고 있다. The robot cleaner is a device that performs cleaning by moving a floor of an area to be cleaned according to an input program using a charged battery as a power source, and according to the living needs of modern people who seek convenience while reducing cleaning time. It is developed and used in many forms.

상기 로봇 청소기의 주행 패턴은, 청소 영역을 설정된 경로없이 주행하는 랜덤 방식과, 청소 영역 전부 또는 일부를 지그 재그 방식으로 주행하는 지그재그 방식, 청소 영역 전부 도는 일부를 나선형으로 주행하는 나선형 주행 방식 등 다양하다. The driving pattern of the robot cleaner may include a random method of driving the cleaning area without a predetermined path, a zigzag method of driving all or part of the cleaning area in a zigzag manner, and a spiral driving method of spirally driving all or part of the cleaning area. Do.

본 실시예의 목적은 로봇 청소기가 장시간 주행한 후의 현재 위치를 주행 초기 위치와 비교하여 보정할 수 있는 로봇 청소기의 제어방법을 제안하는 것에 있다. An object of the present embodiment is to propose a control method of the robot cleaner which can correct the current position after the robot cleaner has been traveling for a long time compared with the initial driving position.

일 측면에 따른 로봇 청소기의 제어방법은, 로봇 청소기의 주행 중 일정 길이의 선분(L1)의 정보가 저장되는 과정; 및 상기 로봇 청소기가 상기 선분(L1)을 재차 주행하는 경우, 상기 로봇 청소기의 현재 위치를 선분(L1)을 기준으로 보정하는 과정이 포함된다. In one embodiment, a method of controlling a robot cleaner includes: storing information of a line segment L1 having a predetermined length while the robot cleaner is running; And correcting the current position of the robot cleaner based on the line segment L1 when the robot cleaner drives the line segment L1 again.

제안되는 실시예에 의하면, 로봇 청소기의 주행 초기에 상기 로봇 청소기가 그리는 궤적의 일부인 특정 선분의 정보를 저장하고, 주행 중에 상기 특정 선분(L1)을 재차 주행하는 경우, 상기 로봇 청소기가 실제로 인식하는 선분(L2)을 기존에 저장된 선분L1으로 보정함에 따라 현재 위치를 정확하게 판단할 수 있는 장점이 있다. According to the proposed embodiment, when the robot cleaner stores the information of a specific line segment which is a part of the trajectory drawn by the robot cleaner and runs the specific line segment L1 again while driving, the robot cleaner may actually recognize the information. By correcting the line segment L2 with the previously stored line segment L1, the current position can be accurately determined.

이하에서는 도면을 참조하여 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성을 보여주는 블럭도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a robot cleaner according to the present embodiment.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에는, 장애물 및 바닥면 의 클리프 등을 감지하는 제 1 감지부(11)와, 사용자가 상기 로봇 청소기(1)의 작동을 전체적으로 조작할 수 있도록 하는 조작부(12)와, 상기 로봇 청소기(1)의 이동 거리를 감지하는 제 2 감지부(13)와, 한 쌍의 바퀴를 구동을 위한 바퀴 구동부(15)와, 상기 로봇 청소기(1)의 동작 상태 등이 저장되는 메모리부(14)와, 상기 바퀴 구동부(15)의 작동을 제어하는 제어부(10)와, 상기 로봇 청소기(1)의 이동된 위치를 감지하기 위한 자이로 센서(16)가 포함된다. Referring to FIG. 1, the robot cleaner 1 according to the present embodiment includes a first detection unit 11 that detects an obstacle and a creep of a floor surface, and a user manipulates the operation of the robot cleaner 1 as a whole. The operation unit 12, the second detection unit 13 for detecting the moving distance of the robot cleaner 1, the wheel drive unit 15 for driving a pair of wheels, the robot cleaner ( The memory unit 14 in which the operation state of 1) is stored, the control unit 10 for controlling the operation of the wheel driving unit 15, and a gyro sensor for sensing the moved position of the robot cleaner 1 ( 16) is included.

물론, 도시되지는 않았으나, 상기 로봇 청소기(1)에는, 전원 공급을 위한 배터리와, 먼지를 저장하는 집진 통이 더 포함될 수 있다. Of course, although not shown, the robot cleaner 1 may further include a battery for supplying power and a dust collecting container for storing dust.

상세히, 상기 조작부(12)에는, 상기 로봇 청소기(1)의 온/오프를 선택하기 위한 전원 버튼과, 상기 로봇 청소기의 주행 패턴을 선택하기 위한 모드 선택 버튼과, 상기 로봇 청소기의 주행 시간을 선택하기 위한 시간 선택 버튼 등이 포함될 수 있다. In detail, the operation unit 12 includes a power button for selecting on / off of the robot cleaner 1, a mode selection button for selecting a driving pattern of the robot cleaner, and a running time of the robot cleaner. And a time selection button for doing so.

그리고, 상기 주행 패턴은, 랜덤 방식과, 지그재그 방식, 나선형 주행 방식 등 다양하며, 사용자는 상기 모드 선택 버튼을 이용하여 특정 주행 방식을 선택할 수 있다. In addition, the driving pattern may be various, such as a random method, a zigzag method, a spiral driving method, and the user may select a specific driving method using the mode selection button.

상기 바퀴 구동부(15)는 한 쌍의 바퀴를 구동시키기 위한 좌륜 모터 및 우륜 모터가 포함된다. 그리고, 상기 각 모터는 독립적으로 작동될 수 있으며, 상기 각 모터의 회전 속도에 따라 상기 로봇 청소기의 직선 이동 및 방향 전환이 가능하게 된다. The wheel drive unit 15 includes a left wheel motor and a right wheel motor for driving a pair of wheels. Each of the motors may be operated independently, and linear movement and direction change of the robot cleaner may be performed according to the rotational speed of each motor.

즉, 상기 각 모터의 회전 속도가 동일한 경우 상기 로봇 청소기(1)는 직선 주행하게 되고, 어느 한 모터의 회전 속도가 다른 한 모터의 회전 속도 보다 빠른 경우, 상기 로봇 청소기(1)는 회전 속도가 늦은 모터 측으로 방향을 전환시키게 된다. That is, when the rotation speeds of the respective motors are the same, the robot cleaner 1 runs linearly, and when the rotation speed of one motor is faster than the rotation speed of the other motor, the robot cleaner 1 has a rotation speed It will redirect to the slower motor side.

상기 메모리부(14)에는, 상기 조작부(12)를 통하여 입력된 정보에 대응하는 상기 로봇 청소기(1)의 작동 명령이 저장되어 있다. 또한, 상기 메모리부(14)에는 상기 로봇 청소기가 주행한 위치의 좌표 및 주행 중의 장애물 위치가 저장된다. 즉, 상기 로봇 청소기의 주행 중에, 청소 영역의 정보가 맵핑되어 저장된다. In the memory unit 14, an operation command of the robot cleaner 1 corresponding to information input through the operation unit 12 is stored. In addition, the memory unit 14 stores coordinates of the position where the robot cleaner has traveled and an obstacle position while driving. That is, while the robot cleaner is running, information of the cleaning area is mapped and stored.

상기 제 1 감지부(11)는 일 례로 적외선 센서가 적용될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 장애물을 감지하기 위하여 상기 로봇 청소기(1)의 전방 및 측방에 구비될 수 있다. 또한, 상기 센서는 바닥면의 클리프를 감지하기 위하여 상기 로봇 청소기(1)의 바닥면에 다수 개가 구비될 수 있다. For example, an infrared sensor may be applied to the first detection unit 11. In addition, the sensor may be provided at the front and side of the robot cleaner 1 to detect an obstacle. In addition, a plurality of sensors may be provided on the bottom surface of the robot cleaner 1 to detect a creep on the bottom surface.

상기 제 2 감지부(13)는 상기 로봇 청소기(1)의 직선 이동 거리를 감지하기 위하여 사용된다. 상기 제 2 감지부(13)는 상기 바퀴의 회전수를 감지하는 엔코더가 사용될 수 있다. The second detector 13 is used to detect the linear movement distance of the robot cleaner 1. The second detector 13 may be an encoder for detecting the number of revolutions of the wheel.

상기 제 2 감지부(13)는 각 모터의 회전 수가 동일한 경우에 상기 각 모터의 회전수를 감지하며, 상기 제 2 감지부(13)에 의해서 감지된 회전수 정보를 이용하여 상기 제어부는 상기 로봇 청소기의 직선 이동 거리를 판단하게 된다. The second sensing unit 13 detects the rotation speed of each motor when the rotation speed of each motor is the same, and the controller uses the rotation speed information detected by the second sensing unit 13 to control the robot. The linear movement distance of the cleaner is determined.

상기 자이로 센서(16)는, 운동하고 있는 물체가 회전하면 그 속도 방향에 수직으로 코리올리의 힘이 작용하는데 이러한 물리 현상을 이용하여 각속도를 검출하는 자이로의 원리를 이용한 것으로, 최초 기준점에서 시작하여 변화량을 누적시켜 나가므로 각도뿐 아니라 위치의 변화량도 측정 가능하다. The gyro sensor 16 uses a gyro principle that detects the angular velocity by using the physiologic force when the moving object rotates perpendicularly to the velocity direction. By accumulating, it is possible to measure not only the angle but also the amount of change in position.

도 2는 본 실시예에 따른 로봇 청소기의 실제 청소 영역과 맵핑된 청소 영역을 비교하여 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a comparison between the actual cleaning area and the mapped cleaning area of the robot cleaner according to the present embodiment.

도 2에서는 일 례로 로봇 청소기가 랜덤 방식으로 청소를 수행하는 경우를 설명한다. 2 illustrates a case in which the robot cleaner performs cleaning in a random manner.

도 2를 참조하면, 상기 로봇 청소기의 청소가 시작되면, 상기 로봇 청소기(1)는 실제 청소 영역(A)의 벽 둘레를 따라 이동하게 된다(S1). 그리고, 상기 로봇 청소기가 벽 둘레를 따라 이동하는 중에는 일정 길이의 선분(L1)과, 상기 선분(L1)을 이루는 적어도 두 지점의 좌표가 저장된다. 상기 벽 둘레를 따라 상기 로봇 청소기가 주행하는 중에는 다수 개의 선분이 저장되며, 이하에서는 선분(L1)을 예를 들어 설명한다. Referring to FIG. 2, when the cleaning of the robot cleaner starts, the robot cleaner 1 moves along the wall circumference of the actual cleaning area A (S1). In addition, while the robot cleaner moves along a wall circumference, a line segment L1 having a predetermined length and coordinates of at least two points constituting the line segment L1 are stored. A plurality of line segments are stored while the robot cleaner runs along the wall circumference. Hereinafter, the line segment L1 will be described as an example.

이 때, 상기 선분(L1)의 A1 및 A2지점의 좌표는 상기 자이로 센서(16)에 의해서 산출될 수 있고, 산출된 A1 및 A2지점의 좌표 및 선분(L1)의 길이는 상기 메모리부(14)에 저장된다. In this case, the coordinates of the A1 and A2 points of the line segment L1 may be calculated by the gyro sensor 16, and the calculated coordinates of the A1 and A2 points and the length of the line segment L1 may be calculated by the memory unit 14. )

상기 로봇 청소기(1)가 실제 청소 영역(A)의 벽 둘레를 따라 주행한 경우 상상기 실제 청소 영역(A)의 둘레가 맵핑되어 저장되고, 상기 로봇 청소기는 상기 영역(A) 내에서 랜덤 방식으로 청소를 수행하게 된다. When the robot cleaner 1 travels along the wall circumference of the actual cleaning area A, the circumference of the imaginary actual cleaning area A is mapped and stored, and the robot cleaner is randomized within the area A. Will be cleaned.

여기서, 상기 로봇 청소기(1)는 상기 자이로 센서(16)에서 감지된 정보에 의해서 현재 위치의 좌표를 판단할 수 있는데, 상기 자이로 센서(16)의 경우 기준 위치에서 출발하여 시간이 흐를수록 오차가 누적되는 문제가 있다. Here, the robot cleaner 1 may determine the coordinates of the current position based on the information detected by the gyro sensor 16. In the case of the gyro sensor 16, the error is increased as time passes from the reference position. There is a cumulative problem.

이러한 경우, 상기 로봇 청소기의 주행 시간이 많이 흐르거나 주행 거리가 많이 누적되었을 경우 가속도의 시간 적분에 따른 미소한 오차가 계속 누적되어, 상기 로봇 청소기의 현재 위치를 잘못 파악하고 있는 경우가 발생하게 된다. In this case, when the running time of the robot cleaner has been flowed a lot or the running distance has been accumulated, a small error according to the time integration of the acceleration continues to accumulate, so that the current position of the robot cleaner may be misidentified. .

따라서, 본 실시예에서는 상기 로봇 청소기의 주행 중 저장된 선분(L1)을 재차 지나가는 경우, 상기 선분(L1)을 기준으로 현재의 위치를 보정한다. Therefore, in the present embodiment, when passing again the line segment L1 stored while driving the robot cleaner, the current position is corrected based on the line segment L1.

상세히, 상기 로봇 청소기(1)가 주행 중에 선분(L1)을 재차 지나가는 경우, 상기 로봇 청소기의 현재 좌표는 상기 자이로 센서의 오차 누적에 의해서 점 B1에서 점 B2를 지나가는 선분(L2)로 인식하게 된다.In detail, when the robot cleaner 1 passes the line segment L1 again while driving, the current coordinate of the robot cleaner is recognized as the line segment L2 passing from the point B1 to the point B2 by the error accumulation of the gyro sensor. .

상기와 같이 선분(L1)이 선분(L2)로 인식되는 경우, 실제 청소 영역(A)이 맵핑된 청소 영역(B)로 인식되므로, 실제 청소 영역(A) E영역 부분의 청소가 이루어지지 않게 되며, E영역에 충전 장치(2)가 위치하는 경우 상기 로봇 청소기가 충전 장치를 찾지 못하게 된다. When the line segment L1 is recognized as the line segment L2 as described above, since the actual cleaning region A is recognized as the mapped cleaning region B, the cleaning of the portion of the region E region of the actual cleaning region A is not performed. When the charging device 2 is located in the area E, the robot cleaner cannot find the charging device.

따라서, 상기 로봇 청소기가 주행 중에 선분 L1을 재차 지나가게 되면, 상기 제어부(10)에서는 기존에 저장된 L1선분과 동일한 패턴이 주행이 감지된다. 그러면, 상기 제어부(10)에는 상기 선분 L2를 선분 L1으로 보정하여 상기 로봇 청소기의 현재 위치를 보정하게 된다. Therefore, when the robot cleaner passes the line segment L1 again while traveling, the controller 10 detects the same pattern as the previously stored L1 segment. Then, the controller 10 corrects the line segment L2 to the line segment L1 to correct the current position of the robot cleaner.

즉, 상기 선분(L2)의 B1지점을 상기 선분(L1)의 A1지점으로 보정하고, 상기 선분(L2)의 B2지점을 상기 선분(L1)의 A2지점으로 보정하여, 상기 선분L2 전체를 L1으로 보정한다. That is, the point B1 of the line segment L2 is corrected to the point A1 of the line segment L1, the point B2 of the line segment L2 is corrected to the point A2 of the line segment L1, and the entire line segment L2 is adjusted to L1. Correct with

상기와 같이 선분 L2를 L1로 보정하는 경우 상기 선분 L2와 선분 L1이 이루 는 각도를 알 수 있게 되며, 이에 따라 상기 각도 정보를 이용하여 상기 맵핑된 청소 영역(B) 전체를 보정하게 된다. When the line segment L2 is corrected to L1 as described above, the angle formed by the line segment L2 and the line segment L1 can be known, and accordingly, the entire mapped cleaning region B is corrected using the angle information.

상기와 같은 보정 과정은 최초 실제 청소 영역의 벽 둘레를 따라 이동하는 과정에서 저장되는 다수 개의 선분을 기준으로 이루어질 수 있으므로, 상기 로봇 청소기의 위치 보정이 정확하게 이루어질 수 있게 된다. Since the correction process may be performed based on a plurality of line segments stored in the process of moving along the wall circumference of the first actual cleaning area, the position correction of the robot cleaner may be accurately performed.

도 1은 본 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성을 보여주는 블럭도.1 is a block diagram showing the configuration of a robot cleaner according to the present embodiment.

도 2는 본 실시예에 따른 로봇 청소기의 실제 청소 영역과 맵핑된 청소 영역을 비교하여 보여주는 도면. 2 is a view showing a comparison between the actual cleaning area and the mapped cleaning area of the robot cleaner according to the present embodiment.

Claims (4)

로봇 청소기의 주행 중 일정 길이의 선분(L1)의 정보가 저장되는 과정; 및Storing information on a line segment L1 having a predetermined length while the robot cleaner is running; And 상기 로봇 청소기가 상기 선분(L1)을 재차 주행하는 경우, 상기 로봇 청소기의 현재 위치를 선분(L1)을 기준으로 보정하는 과정이 포함되는 로봇 청소기의 제어방법. And when the robot cleaner drives the line segment L1 again, correcting a current position of the robot cleaner based on the line segment L1. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 선분(L1)은 상기 로봇 청소기가 벽면을 따라 주행하면서 그리는 궤적 중의 일부인 로봇 청소기의 제어방법. The line segment L1 is a control method of the robot cleaner, which is a part of a trajectory drawn while the robot cleaner runs along a wall surface. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 로봇 청소기에 저장되는 선분(L1)의 정보는 자이로 센서에서 감지된 정보를 이용하여 계산된 정보인 로봇 청소기의 제어방법. The information on the line segment L1 stored in the robot cleaner is information calculated using information detected by a gyro sensor. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 로봇 청소기가 상기 선분(L1)을 재차 주행하는 경우, 상기 로봇 청소기가 실제로 인식하는 선분(L2)을 선분(L1)으로 보정하는 로봇 청소기의 제어방법. And when the robot cleaner drives the line segment L1 again, correcting the line segment L2 actually recognized by the robot cleaner as the line segment L1.
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