KR20100123581A

KR20100123581A - Mobile robot system and control method thereof

Info

Publication number: KR20100123581A
Application number: KR1020090101527A
Authority: KR
Inventors: 홍준표; 유경환; 정재영; 주재만; 김동원; 정우람; 장휘찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2010-11-24
Also published as: ES2402920T3; KR101487781B1

Abstract

PURPOSE: A mobile robot system and a control method thereof are provided to minimize the movement limit area of a mobile robot, since sensing result is reported to the mobile robot only when a remote controller reception module of a beacon senses transmission signals of the mobile robot. CONSTITUTION: A mobile robot system comprises a mobile robot(10) and a beacon(20). The mobile robot transmits signals with moving in a running region. The beacon receives signals transmitted from the mobile robot and transmits response signals to the mobile robot. The beacon restricts the receiving area of signals and transmits response signals to the mobile robot only when the beacon receives transmission signals inside a limited reception region.

Description

Mobile robot system and its control method {MOBILE ROBOT SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 로봇의 이동 영역을 제한함은 물론, 다른 영역으로의 이동을 유도하기 위한 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile robot system and a control method thereof for limiting the moving area of the robot as well as for inducing movement to another area.

일반적으로, 이동 로봇은 사용자의 조작없이 주행하고자 하는 영역을 자율적으로 이동하면서 작업을 수행하는 장치이다. 이동 로봇의 하나인 로봇 청소기는 가정이나 사무실과 같이 일정한 청소 영역을 자율적으로 이동하면서 바닥 면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행한다. In general, a mobile robot is a device that performs a task while autonomously moving a region to be driven without a user's manipulation. The robot cleaner, which is one of the mobile robots, performs a cleaning operation by suctioning foreign substances such as dust from the floor surface while autonomously moving a certain cleaning area such as a home or an office.

이러한 이동 로봇이 작업을 수행하기 위해서는 주행 영역으로부터의 이탈을 방지해야 하며, 이를 위해 주행 영역의 경계(border;예를 들어, 거실과 주방 사이의 모서리나 출입문 등)에 이동 로봇이 진입하지 못하도록 하는 가상 벽 유닛(Virtual Wall Unit;이하, 비컨이라 한다)을 설치하여 이동 로봇의 이동 영역을 제한하고 있다.In order for the mobile robot to perform work, the mobile robot must prevent departure from the driving area, and for this purpose, the mobile robot cannot enter the border of the driving area (for example, the corner between the living room and the kitchen or the door). A virtual wall unit (hereinafter referred to as beacon) is installed to limit the moving area of the mobile robot.

이동 로봇의 이동 영역을 제한하기 위해 설치된 비컨은 주행 영역의 경계 부분에 적외선 신호를 지속적으로 송출하여 빔 영역을 생성하고, 이동 로봇은 작업 수행을 위해 이동하는 중에 적외선 신호가 감지되면 빔 영역을 넘어가지 않도록 방향을 전환하여 회피 주행을 하게 된다. 이와 같이, 이동 로봇은 비컨에서 송출하는 신호를 감지한 경우에만 회피 주행을 하게 되나 비컨은 이동 로봇이 비컨의 신호 도달 범위에 있지 않더라도 지속적으로 신호 송출을 하게 되므로 신호 송출을 위한 높은 소비 전력이 불필요하게 낭비되고, 불필요한 소비 전력으로 비컨 전지의 잦은 충전과 교체가 요구되어 전지 수명에 대한 사용자 불만이 발생하게 된다.Beacons installed to limit the moving area of the mobile robot continuously generate infrared rays at the boundary of the driving area to generate the beam area, and the mobile robot moves beyond the beam area when the infrared signal is detected while moving to perform work. Do not go to change the direction to dodge driving. As such, the mobile robot will dodge only when it detects a signal transmitted from the beacon, but the beacon continuously transmits the signal even if the mobile robot is not within the beacon's signal range, so high power consumption for signal transmission is unnecessary. Wasted, unnecessary power consumption requires frequent charging and replacement of the beacon battery, causing user dissatisfaction with battery life.

본 발명은 소비 전력이 낮은 리모컨 수신 모듈을 이용하여 비컨 내의 리모컨 수신 모듈이 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 이동 로봇의 이동 영역을 제한시키기 위한 응답 신호를 이동 로봇에 통보해 줌으로써 비컨 전지의 에너지 효율성을 높일 수 있는 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법을 제시하고자 한다.The present invention provides a beacon battery by notifying the mobile robot of a response signal for limiting the moving area of the mobile robot only when the remote controller receiving module in the beacon detects a transmission signal of the mobile robot by using the remote control reception module with low power consumption. The present invention proposes a mobile robot system and its control method which can increase energy efficiency.

이를 위해 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템은, 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하는 이동 로봇; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 수신하여 응답 신호를 이동 로봇으로 송신하는 비컨을 포함하고, 비컨은 신호의 수신 영역을 제한하여 제한된 수신 영역 내에서 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 응답 신호를 이동 로봇으로 송신하는 것을 특징으로 한다.To this end, the mobile robot system according to an embodiment of the present invention, a mobile robot for transmitting a signal while moving the traveling area; A beacon that receives a signal transmitted from the mobile robot and transmits a response signal to the mobile robot, and the beacon restricts the reception area of the signal to move the response signal only when the transmission signal of the mobile robot is detected within the limited reception area. Characterized in that the transmission to the robot.

이동 로봇에서 송신하는 신호는 적외선, 가시광선, 초음파 또는 레이저를 포함한다.Signals transmitted by the mobile robot include infrared light, visible light, ultrasound or laser.

비컨에서 송신하는 응답 신호는 적외선, 가시광선, 초음파, 무선 주파수(RF) 또는 레이저를 포함한다.The response signals transmitted by the beacons include infrared, visible light, ultrasound, radio frequency (RF) or laser.

이동 로봇은 이동 로봇의 이동 상태를 알리기 위한 신호를 송신하는 적어도 하나의 송신부를 더 포함하고, 적어도 하나의 송신부는 신호를 패킷 단위로 송신하는 것을 특징으로 한다.The mobile robot further includes at least one transmitter for transmitting a signal for notifying a movement state of the mobile robot, wherein the at least one transmitter transmits the signal in packet units.

송신부는 이동 로봇 본체의 전면 상부에 설치되어 이동 로봇이 이동하는 전 방향으로 신호를 송신하는 360도 확산 렌즈인 것을 특징으로 한다.The transmitting unit is installed on the front surface of the mobile robot main body is characterized in that the 360-degree diffused lens for transmitting the signal �¼ 1/4 in the omni-directional direction.

이동 로봇은 비컨의 응답 신호를 수신하는 적어도 하나의 수신부; 비컨의 응답 신호가 수신된 경우, 이동 로봇의 회피 주행을 제어하는 로봇 제어부를 더 포함한다.The mobile robot includes at least one receiver for receiving a response signal of the beacon; When the response signal of the beacon is received, further comprising a robot control unit for controlling the avoidance running of the mobile robot.

이동 로봇의 회피 주행은 비컨의 응답 신호가 수신되지 않을 때까지 이동 로봇이 제자리 회전을 하는 것을 특징으로 한다.The avoidance travel of the mobile robot is characterized in that the mobile robot rotates in place until no response signal of the beacon is received.

로봇 제어부는 비컨의 응답 신호가 수신되면 이동 로봇이 제자리 회전을 시작하도록 제어하고, 비컨의 응답 신호가 수신되지 않을 때 이동 로봇의 제자리 회전을 종료하고 제자리 회전이 종료된 방향으로 이동 로봇이 청소 주행을 시작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.When the response signal of the beacon is received, the robot controller controls the mobile robot to start rotating in place, and when the response signal of the beacon is not received, the robot control unit ends the rotation of the moving robot and moves the cleaning robot in the direction in which the rotation is completed. It characterized in that the control to start.

복수의 수신부는 이동 로봇 본체의 전면과 측면에 소정 간격으로 설치되어 이동 로봇이 이동하는 전 방향에서 신호를 송수신하는 180도 확산 렌즈인 것을 특징으로 한다.The plurality of receivers may be installed at front and side surfaces of the mobile robot body at predetermined intervals, and may be 180 degree diffusion lenses for transmitting and receiving signals in all directions in which the mobile robot moves.

비컨은 이동 로봇과 분리되게 설치하는 것을 특징으로 한다.Beacon is characterized in that the installation is separated from the mobile robot.

비컨은 이동 로봇의 송신 신호를 제한된 수신 영역 내에서 수신하는 지향성 수신부를 더 포함하고, 지향성 수신부는 수신 영역을 제한하기 위해 폭, 길이, 높이를 갖는 슬릿 형태의 리모컨 수신 모듈인 것을 특징으로 한다.The beacon further includes a directional receiver for receiving a transmission signal of the mobile robot within a limited reception area, wherein the directional receiver is a slit type remote control reception module having a width, a length, and a height to limit the reception area.

지향성 수신부는 이동 로봇이 주행 영역의 경계에 근접하였음을 감지하는 제1지향성 수신부와, 이동 로봇이 경계 영역을 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 영역에 근접하였음을 감지하는 제2지향성 수신부를 포함한다.The directional receiver includes a first directional receiver for detecting that the mobile robot is close to the boundary of the travel area, and a second directional receiver for detecting that the mobile robot is close to an area for inducing the mobile robot to move beyond the boundary area to another area. .

제1지향성 수신부는 이동 로봇이 주행 영역을 이동하면서 청소를 수행하는 중에 이동 로봇이 경계 영역을 넘어가지 않도록 송신하는 신호를 수신하는 것으로, 비컨 본체의 전면 상부에 설치된 경계 영역 인지용 슬릿인 것을 특징으로 한다.The first directivity receiving unit receives a signal transmitted by the mobile robot so as not to cross the boundary area while the mobile robot moves while moving the driving area, and is a boundary area recognition slit installed on the front surface of the beacon main body. It is done.

제2지향성 수신부는 이동 로봇이 주행 영역에 대한 청소를 완료하고 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하는 것으로, 제1지향성 수신부의 좌우측에 설치된 이주 모드용 슬릿인 것을 특징으로 한다.The second omnidirectional receiver receives a signal that the mobile robot has completed the cleaning of the traveling area and transmits that the cleaning is completed, and is characterized in that the second omnidirectional receiver is a slit for the migration mode provided on the left and right sides of the first omnidirectional receiver.

비컨은 이동 로봇의 송신 신호를 360도로 수신하여 이동 로봇이 근접하였음을 감지하는 전방향 수신부를 더 포함한다.The beacon further includes an omni-directional receiver that detects that the mobile robot is close by receiving a 360 degree transmission signal from the mobile robot.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어방법은, 이동 로봇이 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하고; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨의 제한된 수신 영역에서 감지하였는가 판단하고; 이동 로봇의 송신 신호를 제한된 수신 영역에서 감지한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 주행 영역의 경계를 넘어가지 않도록 이동 로봇의 이동을 제한하는 것을 특징으로 한다.Further, a control method of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention, the mobile robot transmits a signal while moving the travel area; Determine whether a signal transmitted from the mobile robot has been detected in the limited reception area of the beacon; If a transmission signal of the mobile robot is detected in the limited reception area, the beacon transmits a response signal to the mobile robot; When the mobile robot receives the beacon response signal, the mobile robot may limit movement of the mobile robot so as not to cross the boundary of the driving area.

이동 로봇의 이동을 제한하는 것은, 비컨의 응답 신호를 수신하지 않을 때까지 이동 로봇이 제자리 회전을 하도록 이동 로봇의 회피 주행을 제어하는 것을 특징으로 한다.Restricting the movement of the mobile robot is characterized by controlling the avoidance travel of the mobile robot such that the mobile robot rotates in place until the response signal of the beacon is not received.

이동 로봇은 비컨의 응답 신호를 수신하면 제자리 회전을 시작하고, 비컨의 응답 신호를 수신하지 않을 때 제자리 회전을 종료하고 제자리 회전을 종료한 방향으로 청소 주행을 시작하는 것을 특징으로 한다.When the mobile robot receives the response signal of the beacon, the mobile robot starts to rotate in place, and when the mobile robot does not receive the beacon response signal, the mobile robot ends the rotation of the vehicle and starts the cleaning driving in the direction of ending the rotation of the robot.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어방법은, 이동 로봇 이 주행 영역을 이동하면서 신호를 송신하고; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨에서 360도로 수신하여 이동 로봇이 상기 비컨에 근접하였는가 판단하고; 이동 로봇이 비컨에 근접한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 회피 주행을 하여 비컨과의 충돌을 방지하는 것을 특징으로 한다.Further, a control method of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention, the mobile robot transmits a signal while moving the travel area; Receiving a signal transmitted from the mobile robot 360 degrees from the beacon to determine whether the mobile robot is close to the beacon; When the mobile robot is in proximity to the beacon, the beacon sends a response signal to the mobile robot; When the mobile robot receives the beacon response signal, the mobile robot avoids collision with the beacon by avoiding driving.

이동 로봇이 비컨에 근접하였는가 판단하는 것은, 비컨에서 이동 로봇의 송신 신호 중 "근접' 신호를 감지한 경우, 이동 로봇이 비컨에 근접하였다고 판단하는 것을 특징으로 한다.Determining whether the mobile robot is close to the beacon is characterized in that when the beacon detects a "close" signal from the transmission signal of the mobile robot, it determines that the mobile robot is close to the beacon.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어방법은, 이동 로봇이 주행 영역에 대한 청소를 완료하면 신호를 송신하고; 이동 로봇에서 송신하는 신호를 비컨의 제한된 수신 영역에서 감지하였는가 판단하고; 이동 로봇의 송신 신호를 제한된 수신 영역에서 감지한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 주행 영역의 경계를 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the mobile robot system according to an embodiment of the present invention, when the mobile robot completes the cleaning of the traveling area and transmits a signal; Determine whether a signal transmitted from the mobile robot has been detected in the limited reception area of the beacon; If a transmission signal of the mobile robot is detected in the limited reception area, the beacon transmits a response signal to the mobile robot; When receiving a response signal of the beacon from the mobile robot, it is characterized in that the mobile robot to move beyond the boundary of the driving area to another area.

이동 로봇이 주행 영역의 경계를 넘어 다른 영역으로 이동하는 것은, 이동 로봇이 비컨에서 형성하는 유도 영역을 따라 비컨으로 접근하고; 이동 로봇이 비컨의 근접 영역까지 접근하였는가 판단하고; 이동 로봇이 비컨의 근접 영역까지 접근한 경우, 비컨에서 응답 신호를 이동 로봇에 송신하고; 이동 로봇에서 비컨의 응답 신호를 수신한 경우, 이동 로봇이 비컨의 근접 영역을 따라 벽면 추종 주행을 하여 경계 영역을 넘어가는 것을 특징으로 한다.Moving the mobile robot beyond the boundary of the traveling area to another area includes approaching the beacon along the guided area formed by the mobile robot in the beacon; Determine whether the mobile robot has approached the proximity of the beacons; When the mobile robot approaches the proximity of the beacon, the beacon transmits a response signal to the mobile robot; When the mobile robot receives the response signal of the beacon, the mobile robot may move along the wall along the adjacent area of the beacon to cross the boundary area.

비컨은 이동 로봇이 주행 영역에 대한 청소를 완료하고 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하고, 이동 로봇이 경계 영역을 넘어 다른 영역으로 이동하도록 유도하는 영역에 근접하였음을 감지하는 것을 특징으로 한다.The beacon is characterized in that the mobile robot completes the cleaning of the driving area and receives a signal transmitting that the cleaning is completed, and detects that the mobile robot is close to the area for inducing the mobile robot to move beyond the boundary area to another area.

이러한 본 발명의 실시예에 의하면 소비 전력이 높은 신호 송출 대신에 소비 전력이 낮은 리모컨 수신 모듈을 이용하여 비컨 내의 리모컨 수신 모듈이 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 결과를 응답 신호의 형태로 이동 로봇에 통보해 줌으로써 이동 로봇의 이동 영역을 제한하는 기능을 구현하면서도 비컨 전지의 에너지 소비를 최소화하여 비컨 전지의 에너지 효율성을 높일 수 있게 된다. 또한 리모컨 수신 모듈의 신호 수신 영역을 기구물(지향성 수신기)로 제한하여 비컨이 제한된 수신 영역 내에서 이동 로봇의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 결과를 이동 로봇에 통보해 줌으로써 이동 로봇의 이동 제한 영역을 최소로 하여 이동 로봇이 청소를 해야 하는 영역까지 제한하지 않도록 한다. 또한 이동 로봇이 한쪽 방에 대한 청소를 완료하면 다른 방으로의 이동을 유도하는 lighthouse 기능을 추가하여 여러 방을 청소하는 경우에도 보다 다양한 사용자의 요구를 만족할 수 있도록 한다.According to the exemplary embodiment of the present invention, instead of transmitting a signal with high power consumption, the remote controller receiving module in the beacon detects the transmission signal of the mobile robot by using the remote control receiving module with low power consumption. By notifying the mobile robot, the mobile robot can realize the function of limiting the moving area of the mobile robot while minimizing the energy consumption of the beacon battery, thereby increasing the energy efficiency of the beacon battery. In addition, by limiting the signal reception area of the remote control receiver module to an instrument (directional receiver), the mobile robot is notified of the detection result only when the beacon detects the transmission signal of the mobile robot within the restricted reception area. Should be kept to a minimum so as not to limit the area where the mobile robot should be cleaned. In addition, when the mobile robot completes the cleaning of one room, it adds a lighthouse function that induces the movement to the other room so that it can satisfy the needs of various users even when cleaning multiple rooms.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 전체 구성도로서, 일정 영역을 자율적으로 이동하면서 청소 작업을 수행하며 적외선(IR) 신호를 패킷 단위 로 송신하는 이동 로봇(10)과, 이동 로봇(10)과 분리되어 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 수신하는 비컨(20)을 포함한다.1 is an overall configuration diagram of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention, which performs a cleaning operation while moving a certain area autonomously and transmits an infrared (IR) signal in packet units, and a mobile robot. Separate from the robot 10 includes a beacon 20 for receiving a signal transmitted from the mobile robot 10.

비컨(20)은 이동 로봇(10)의 이동 영역을 제한하기 위해 주행 영역의 경계(예를 들어, 거실과 주방 사이의 모서리나 방과 방 사이의 출입문 등)에 이동 가능하게 설치되며 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 감지한 경우, 그 감지 결과에 따른 응답 신호를 이동 로봇(10)으로 통보하기 위해 응답 신호를 전 방향으로 송신하여 이동 로봇(10)이 주행 영역의 경계(경계 영역)를 넘어가지(cross하지) 못하도록 함과 동시에 이동 로봇(10)이 비컨(20)과 충돌하지 않도록 회피 주행을 제어한다.The beacon 20 is movably installed at the boundary of the driving area (for example, the corner between the living room and the kitchen or the door between the room and the room) to limit the moving area of the mobile robot 10 and the mobile robot 10. In the case of detecting a signal transmitted from), the response signal is transmitted in all directions to notify the mobile robot 10 of the response signal according to the detection result, so that the mobile robot 10 sets the boundary (boundary area) of the driving area. While avoiding crossing, the avoidance travel is controlled so that the mobile robot 10 does not collide with the beacon 20.

이외에도, 비컨(20)은 이동 로봇(10)이 한쪽 방의 청소 작업을 완료한 후, 다른 방의 청소 작업을 수행할 수 있도록 다른 방으로의 이동을 유도하는 lighthouse 기능을 갖는다.In addition, the beacon 20 has a lighthouse function that induces movement to another room so that the mobile robot 10 may perform cleaning of one room after the cleaning operation of one room is completed.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇의 외관 투시도이다.2 is an external perspective view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 2에서, 이동 로봇(10)은 외관을 형성하는 본체(12)와, 이동 로봇(10)의 이동을 위한 한 쌍의 구동 바퀴(14)가 일정간격을 두고 본체(12)의 하부에 설치되어 있다. 한 쌍의 구동바퀴(14)는 각각을 회전시키기 위한 구동부(모터)에 의해 선택적으로 구동되어 이동 로봇(10)이 필요한 방향으로 이동할 수 있도록 하며, 구동바퀴(14)의 전,후방에는 본체(12)를 지지함과 아울러 이동 로봇(10)의 주행을 원활하게 하는 복수의 보조바퀴가 설치될 수 있다.In FIG. 2, the mobile robot 10 includes a main body 12 forming an exterior and a pair of driving wheels 14 for moving the mobile robot 10 at a predetermined interval below the main body 12. It is. The pair of drive wheels 14 are selectively driven by a drive unit (motor) for rotating each, so that the mobile robot 10 can move in a required direction, and the front and rear of the drive wheels 14 may include a main body ( A plurality of auxiliary wheels for supporting 12) and smoothly running the mobile robot 10 may be installed.

또한, 이동 로봇(10)은 자기가 이동하고 있음을 주변에 알리기 위한 적외 선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신하는 하나의 송신부(100)와, 비컨(20)에서의 응답 신호를 수신하기 위한 복수(예를 들어, 6개)의 수신부(102)를 포함한다. 하나의 송신부(100)는 본체(12)의 전면 상부에 설치되어 전 방향(360도)으로 적외선을 송신하는 360도 확산 렌즈를 사용하고, 복수의 수신부(102)는 본체(12)의 전면과 측면에 일정 간격으로 설치되어 전 방향으로 적외선을 수신하는 180도 확산 렌즈를 사용한다.In addition, the mobile robot 10 transmits an infrared ray (IR) signal in a packet unit to inform the surroundings that it is moving, and a signal for receiving a response signal from the beacon 20. A plurality of (eg six) receivers 102 are included. One transmitter 100 is installed on the front of the main body 12, and uses a 360-degree diffused lens for transmitting infrared rays in all directions (360 degrees), the plurality of receivers 102 and the front of the main body 12 It uses a 180-degree diffused lens installed at regular intervals on the side to receive infrared radiation in all directions.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 비컨의 외관 투시도이다.3 is an external perspective view of a beacon according to an embodiment of the present invention.

도 3에서, 비컨(20)은 외관을 형성하는 본체(22)와, 신호를 송수신하기 위한 센서창(24)이 본체(22)의 둘레에 형성되며, 센서창(24)의 외곽은 송수신되는 신호의 빔이 꺾이지 않도록 원형으로 형성되어 있다.In FIG. 3, the beacon 20 has a main body 22 forming an appearance, and a sensor window 24 for transmitting and receiving a signal is formed around the main body 22, and the outside of the sensor window 24 is transmitted and received. The beam of the signal is formed in a circular shape so as not to be bent.

또한, 비컨(20)은 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 수행하기 위해 이동하는 중에 송신하는 신호(강/중/약/근접 신호)를 제한된 수신 영역 내에서 수신하여 이동 로봇(10)이 주행 영역의 경계(경계 영역)에 들어왔음을 감지하는 제1지향성 수신부(200)와, 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 완료한 후 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 제한된 수신 영역 내에서 수신하여 이동 로봇(10)이 한쪽 방에서 다른 방으로 이동할 수 있도록 유도하는 영역(유도 영역)에 근접하였음을 감지하는 제2지향성 수신부(202)와, 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접" 신호를 수신하여 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처에 근접하였음을 감지하는 전방향 수신부(204)와, 제1 및 제2지향성 수신부(200, 202) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 감지한 경우 그 감지 결과에 따른 응 답 신호(이동 로봇이 경계 영역을 넘어가지 못하도록 방지하거나 다른 영역으로 유도 주행을 할 수 있도록 송신하는 적외선 신호)를 이동 로봇(10)에게 통보하기 위해 응답 신호를 전 방향으로 송신하는 복수(예를 들어, 3개)의 송신부(206)를 포함한다.In addition, the beacon 20 receives a signal (strong / medium / weak / proximity signal) transmitted while moving in order to perform cleaning for one room in the mobile robot 10 within the limited reception area and moves the mobile robot 10. The first directivity receiver 200 that detects that the vehicle enters the boundary (boundary area) of the traveling area, and the mobile robot 10 receives a signal that the cleaning is completed after the cleaning of one room is completed. The second directivity receiver 202 which receives within the area and senses the proximity to the area (induction area) that guides the mobile robot 10 to move from one room to the other, and transmitted by the mobile robot 10 The omnidirectional receiver 204 for detecting that the mobile robot 10 is near the beacon 20 by receiving a "near" signal among the signals, and the first and second omnidirectional receivers 200 and 202 or the omnidirectional receiver. In step 204, the transmission signal of the mobile robot 10 is detected. If the response signal according to the detection result (infrared signal which prevents the mobile robot from crossing the boundary area or transmits to the other area to guide the driving) to the mobile robot 10 to forward the response signal in all directions It includes a plurality (for example three) of the transmission unit 206 to transmit by.

제1지향성 수신부(200)는 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 수행하기 위해 이동하는 중에 송신하는 신호(강/중/약/근접 신호)를 수신하는 영역을 제한하도록 비컨(20)의 전면 상부에 설치된 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿으로, 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿은 틈새(폭), 길이, 높이를 이용하여 신호의 수신 영역을 제한시켜서 지향성을 갖도록 한다.The first directivity receiver 200 may beacon 20 to limit an area for receiving a signal (strong / medium / weak / proximity signal) transmitted by the mobile robot 10 while moving to perform cleaning for one room. The directional receiving slit for perceiving the boundary region installed in the upper portion of the front side of the boundary, the directional receiving slit for perceiving the boundary region has a directivity by limiting the receiving area of the signal by using the gap (width), length, height.

제2지향성 수신부(202)는 이동 로봇(10)에서 한쪽 방에 대한 청소를 완료한 후 청소가 완료되었다고 송신하는 신호를 수신하는 영역을 제한하도록 제1지향성 수신부(200)의 좌우측에 설치된 이주 모드용 지향성 수신 슬릿으로, 이주 모드용 지향성 수신 슬릿은 제1지향성 수신부(200)에 해당하는 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿과 마찬가지로 틈새(폭), 길이, 높이를 이용하여 신호의 수신 영역을 제한시켜서 지향성을 갖도록 한다. 제2지향성 수신부(202)에 해당하는 이주 모드용 지향성 수신 슬릿은 이동 로봇(10)을 한쪽 방에서 다른 방으로 이동시킬 수 있도록 유도하기 위해 슬릿의 폭을 경계 영역 인지용 지향성 수신 슬릿의 폭보다 크게 한다.The second omnidirectional receiver 202 is a migration mode installed on the left and right sides of the first omnidirectional receiver 200 so as to limit the area in which the mobile robot 10 receives a signal that the cleaning is completed and then completes cleaning for one room. As the directional receiving slit for the migration mode, the directional receiving slit for the migration mode, like the directional receiving slit for perceiving the boundary region corresponding to the first directional receiving unit 200, restricts the reception area of the signal by using a gap, a width, and a height. Have directivity. The directional receiving slit for the migration mode corresponding to the second directional receiving unit 202 is larger than the width of the directional receiving slit for boundary area recognition in order to guide the mobile robot 10 from one room to the other. Increase

제2지향성 수신부(202)는 제1지향성 수신부(200)의 좌우측에 복수 개(예를 들어, 2개) 설치하여 이동 로봇(10)이 한쪽 방에서 다른 방으로 이동할 때에, 이동 로봇(10)을 우측 수신 영역에서 좌측 수신 영역으로 유도하거나 또는 좌측 수신 영역에서 우측 수신 영역으로 유도한다.The second directional receiver 202 is provided on the left and right sides of the first directional receiver 200 (for example, two) so that the mobile robot 10 moves when the mobile robot 10 moves from one room to the other. Is derived from the right receiving area to the left receiving area or from the left receiving area to the right receiving area.

전방향 수신부(204)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접" 신호를 360도로 수신하도록 비컨(20)의 하부 중심부에 설치된 전방향 수신 렌즈(Omnidirectional receiver)로, 렌즈(204a)의 굴절과 반사 성질을 이용하여 전방위각에서 입사되는 적외선 신호를 수신 모듈(204b)을 통해 수신하여 확산 광 영역을 생성한다.The omnidirectional receiver 204 is an omnidirectional receiver installed in the lower center of the beacon 20 to receive a "near" signal of the signals transmitted from the mobile robot 10 by 360 degrees. Infrared signals are incident through the receiving module 204b to generate a diffused light region using refractive and reflective properties.

제1 및 제2지향성 수신부(200, 202)와 전방향 수신부(204)는 소비 전류가 최대 0.4~2.0mA 정도로 매우 낮은 리모컨 수신 모듈을 사용한다.The first and second omnidirectional receivers 200 and 202 and the omnidirectional receiver 204 use a remote control receiver module having a very low power consumption of about 0.4 to 2.0 mA.

복수의 송신부(206)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 제1 및 제2지향성 수신부(200, 202)와 전방향 수신부(204)에서 수신했을 때에, 이동 로봇(10)에게 수신 방향과 수신 신호를 알리는 응답 신호를 통보하며, 180도 확산 렌즈를 사용한다.When the plurality of transmitters 206 receive the signals transmitted from the mobile robot 10 by the first and second omnidirectional receivers 200 and 202 and the omnidirectional receiver 204, the plurality of transmitters 206 receive the signals from the mobile robot 10. It notifies the response signal informing of the received signal, and uses a 180 degree diffused lens.

또한, 비컨(20)에는 비컨(20)의 구동 전원을 공급하는 전지(26)와, 비컨(20)의 신호 도달 거리를 "강, 중 또는 약"으로 설정하기 위한 신호 설정 스위치(28)와, 비컨(20)의 동작 모드를 "경계 영역 인지 모드 또는 이주 모드"로 설정하기 위한 모드 설정 스위치(30)를 더 포함한다.In addition, the beacon 20 includes a battery 26 for supplying driving power for the beacon 20, a signal setting switch 28 for setting the signal reaching distance of the beacon 20 to "strong, medium, or weak"; And a mode setting switch 30 for setting the operation mode of the beacon 20 to the "border area aware mode or the migration mode".

신호 설정 스위치(28)를 "강"으로 설정하면, 비컨(20)의 신호 도달 거리는 약 4m로, 일반 가정에서 거실의 1/2에 해당하는 거리이다.When the signal setting switch 28 is set to "strong", the signal reaching distance of the beacon 20 is about 4 m, which is 1/2 of a living room in a typical home.

신호 설정 스위치(28)를 "중"으로 설정하면, 비컨(20)의 신호 도달 거리는 약 2m로, 일반 가정에서 주방 hallway에 해당하는 거리이다.When the signal setting switch 28 is set to "medium", the signal reaching distance of the beacon 20 is about 2m, which is the distance corresponding to the kitchen hallway in a normal home.

신호 설정 스위치(28)를 "약"으로 설정하면, 비컨(20)의 신호 도달 거리는 약 1m로, 일반 가정에서 출입문의 너비에 해당하는 거리이다.When the signal setting switch 28 is set to "weak", the signal reaching distance of the beacon 20 is about 1 m, which is the distance corresponding to the width of the door in a normal home.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 제어 블록도이다.4 is a control block diagram of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention.

도 4에서, 이동 로봇(10)은 도 2에 도시한 기본 구성 이외에 입력부(104), 장애물 감지부(106), 구동부(108), 배터리 감지부(110), 저장부(112) 및 로봇 제어부(114)를 더 포함한다.In FIG. 4, the mobile robot 10 includes an input unit 104, an obstacle detecting unit 106, a driving unit 108, a battery detecting unit 110, a storage unit 112, and a robot controller in addition to the basic configuration shown in FIG. 2. (114) is further included.

입력부(104)는 사용자가 이동 로봇(10)의 작업 수행 명령을 입력하도록 이동 로봇 본체(12)의 상부 또는 리모컨(미도시)에 다수의 버튼을 포함한다.The input unit 104 includes a plurality of buttons on the upper part of the mobile robot body 12 or a remote controller (not shown) so that a user inputs a job execution command of the mobile robot 10.

장애물 감지부(106)는 이동 로봇(10)이 주행하는 영역 내에 설치된 가구, 사무용품 기기, 벽과 같은 장애물을 감지하기 위한 것으로, 이동 로봇(10)이 주행하는 경로에 초음파를 발신하고, 발신된 초음파가 장애물에 부딪혀 반사되어 오는 초음파를 수신하여 장애물의 유무와 장애물까지의 거리를 감지한다. 이때 장애물 감지부(106)는 복수의 적외선 발광소자와 수광소자로 이루어져 적외선을 출사하고, 반사된 광을 수신할 수 있도록 적외선 센서가 적용될 수 있다.The obstacle detecting unit 106 detects obstacles such as furniture, office equipment, and walls installed in the area in which the mobile robot 10 travels, and transmits ultrasonic waves to a path on which the mobile robot 10 travels, The ultrasonic wave hits the obstacle and receives the reflected ultrasonic wave to detect the presence of the obstacle and the distance to the obstacle. In this case, the obstacle detecting unit 106 may be formed of a plurality of infrared light emitting elements and light receiving elements to emit infrared rays, and an infrared sensor may be applied to receive the reflected light.

구동부(108)는 장애물 감지부(106)에 의해 감지된 장애물 정보를 기반으로 하여 이동 로봇(10)이 벽이나 장애물과의 충돌없이 주행 영역을 스스로 이동하면서 방향 등의 전환이 가능하도록 이동 로봇 본체(12)의 하부에 설치된 양쪽 구동바퀴(14)를 구동시킨다.The driving unit 108 may move the moving robot body based on the obstacle information detected by the obstacle detecting unit 106 so that the moving robot 10 may change the direction while moving the driving area by itself without colliding with a wall or an obstacle. Both drive wheels 14 installed in the lower part of 12 are driven.

배터리 감지부(110)는 이동 로봇(10)의 구동 전원(예를 들면, 복수의 송신부 에서 신호 송신에 필요한 에너지)을 공급하는 충전 배터리(109)의 충전 잔량을 감지하여 충전 잔량 정보를 로봇 제어부(114)에 전달한다.The battery detector 110 detects a charge remaining amount of the rechargeable battery 109 that supplies driving power (for example, energy required for signal transmission from a plurality of transmitters) of the mobile robot 10 and stores the charge remaining amount information in the robot controller. Forward to 114.

저장부(112)는 이동 로봇(10)의 구동을 위한 운영 프로그램과 주행 패턴, 주행 과정에서 획득한 이동 로봇(10)의 위치 정보와 장애물 정보 등을 저장하는 메모리이다.The storage unit 112 is a memory for storing an operation program and a driving pattern for driving the mobile robot 10, position information and obstacle information of the mobile robot 10 acquired during the driving process.

로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서로, 복수의 송신부(100)에서 이동 로봇(10)이 이동하고 있음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신하도록 제어하고, 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)에서의 응답 신호가 수신되면 비컨(20)에서의 응답 신호가 수신되지 않을 때까지 이동 로봇(10)의 회피 주행을 제어한다.The robot controller 114 is a microprocessor that controls the overall operation of the mobile robot 10. The robot controller 114 transmits an infrared (IR) signal in a packet unit to indicate that the mobile robot 10 is moving in the plurality of transmitters 100. When the response signal from the beacon 20 is received by the plurality of receivers 102, the evacuation driving of the mobile robot 10 is controlled until the response signal from the beacon 20 is not received.

도 4에서, 비컨(20)은 도 3에 도시한 기본 구성 이외에 이동 로봇(10)의 헤더 정보 등을 저장하는 저장부(208)와, 비컨(20)의 전반적인 동작을 제어하되 제1 및 제2지향성 수신부(200, 202) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 감지한 경우에만 그 감지 여부를 복수의 송신부(206)를 통해 적외선 신호로 통보(응답)하도록 제어하는 비컨 제어부(210)를 더 포함한다.In FIG. 4, the beacon 20 controls the overall operation of the beacon 20 and the storage unit 208 for storing header information and the like of the mobile robot 10 in addition to the basic configuration shown in FIG. 3. Only when the two-directional receiver 200 or 202 or the omni-directional receiver 204 detects the transmission signal of the mobile robot 10, the control unit notifies (responses) the infrared signal through the plurality of transmitters 206 whether the detection signal is detected. The beacon control unit 210 further includes.

이하, 상기와 같이 구성된 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the operation process and the effect of the mobile robot system and the control method configured as described above will be described.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도로서, 비컨(20)의 동작 모드를 경계 영역 인지 모드로 설정한 경우를 예로 들어 설명한 것이다.FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an operation principle of a mobile robot system according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates an example in which an operation mode of the beacon 20 is set to a boundary area recognition mode.

도 5에서, 이동 로봇(10)은 주행하고자 하는 영역을 자율적(예를 들면, 굵은 화살표 방향)으로 이동하고, 비컨(20)은 이동 로봇(10)이 주행하는 영역의 경계(예를 들어, 거실과 주방 사이의 모서리나 방과 방 사이의 출입문 등)에 설치되어 있다.In FIG. 5, the mobile robot 10 moves autonomously (for example, in the direction of a thick arrow) of the area to be driven, and the beacon 20 is a boundary (for example, the area of the mobile robot 10 that travels). It is installed at the corner between the living room and the kitchen or the door between the room and the room.

도 5에서 보듯이, 이동 로봇(10)은 주행 영역을 자율적으로 이동하면서 로봇 본체(12)의 전면 상부에 설치된 하나의 송신부(100)를 통해 자기가 이동하고 있음을 주변에 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신한다. 이때 이동 로봇(10)에서 송신하는 패킷 신호에는 이동 로봇(10)의 헤더 정보와, 이동 로봇(10)이 접근하고 있음을 알리기 위한 "강, 중, 약, 근접"의 세기를 갖는 신호 데이터가 포함되며, 패킷 신호를 송신하는 시간은 1주기당 약 180~200msec이다.As shown in FIG. 5, the mobile robot 10 moves infraredly (IR) for informing the surroundings that it is moving through one transmitter 100 installed on the front surface of the robot body 12 while autonomously moving the driving area. ) Send the signal in packet units. In this case, the packet signal transmitted from the mobile robot 10 includes header information of the mobile robot 10 and signal data having strengths of "strong, medium, weak, and near" to indicate that the mobile robot 10 is approaching. Included, the time for transmitting the packet signal is about 180 ~ 200msec per cycle.

본 발명의 실시예에서는 이동 로봇(10)이 비컨(20)으로부터 멀리 떨어진 경우, 비컨(20)에서 신호 송출이 이루어지지 않으므로 비컨 전지(26)의 에너지가 불필요하게 낭비되는 일은 없다. 또한 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 지향성 수신부(200)와 전방향 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 감지하기 위해 대기상태를 유지하고 있다.In the embodiment of the present invention, when the mobile robot 10 is far from the beacon 20, since the signal is not transmitted from the beacon 20, the energy of the beacon battery 26 is not unnecessarily wasted. In addition, the beacon 20 maintains the standby state to detect the transmission signal of the mobile robot 10 in the directional receiver 200 and the omnidirectional receiver 202 by using the standby power of the remote control receiver module having a very low power consumption. have.

비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)는 리모컨 수신 모듈이 지향성을 갖도록 수신되는 경계 영역(Confinement border)을 슬릿 형태로 제한하여 이동 로봇(10)의 송신 신호가 제한된 경계 영역(Confinement border)에 들어왔을 때 이동 로봇(10)이 경계 영역에 접근하였음을 감지한다.The first omnidirectional receiver 200 of the beacon 20 restricts a boundary border (refinement border) received by the remote control receiving module to have a directivity in the form of a slit so that the transmission signal of the mobile robot 10 is restricted. When entering, the mobile robot 10 detects the approach of the boundary area.

비컨(20)의 전방향 수신부(204)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 360도 로 수신하여 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접' 신호('근접'신호의 도달 거리는 이동 로봇이 비컨 근처로 접근하여 비컨과 충돌할 수 있는 정도의 안전 거리)가 수신되었을 때 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처로 접근하였음을 감지한다.The omni-directional receiver 204 of the beacon 20 receives the signal transmitted from the mobile robot 10 at 360 degrees, and the "reach" signal (reaching distance of the "proximity" signal of the signals transmitted from the mobile robot 10 moves. When the robot approaches the beacon and a safety distance enough to collide with the beacon is received, the mobile robot 10 detects that the beacon 20 has been approached.

이와 같이, 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호가 감지된 경우, 이동 로봇(10)이 주행 영역의 경계에 진입하지 못하도록 하거나 또는 이동 로봇(10)이 비컨(20)과 충돌하지 않도록 비컨(20)은 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)의 신호를 수신하였음을 알리는 응답 신호를 이동 로봇(10)에 통보하기 위해 응답 신호를 전방향으로 송신한다.As such, when a transmission signal of the mobile robot 10 is detected by the first omnidirectional receiver 200 or the omnidirectional receiver 204 of the beacon 20, the mobile robot 10 may not enter the boundary of the travel area. Or the beacon 20 sends a response signal to the mobile robot 10 indicating that the mobile robot 10 has received a signal from the plurality of transmitters 206 so that the mobile robot 10 does not collide with the beacon 20. Send a response signal in all directions to inform.

이에 따라, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 이동 로봇(10)의 주행을 멈추고 이동 로봇(10)의 주행 영역의 경계를 넘어가지 못하도록 하거나 또는 비컨(20)과 충돌하지 않도록 회피 주행을 한다.Accordingly, the mobile robot 10 receives the response signals of the beacon 20 through the plurality of receivers 102 to stop the movement of the mobile robot 10 and not cross the boundary of the traveling area of the mobile robot 10. Or avoid running so as not to collide with the beacon 20.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 이동 로봇의 이동 영역을 제한하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of limiting a moving area of a mobile robot in a mobile robot system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 동작 설명을 위한 조건으로서, 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)는 경계 영역 인지 모드라고 가정한다.As a condition for explaining the operation of the present invention, it is assumed that the mode setting switch 30 of the beacon 20 is a boundary area recognition mode.

도 6에서, 이동 로봇(10)은 주행 영역을 이동하면서 송신부(100)를 통해 자기가 이동하고 있음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신한다(300).In FIG. 6, the mobile robot 10 transmits an infrared (IR) signal in a packet unit to notify that it is moving through the transmitter 100 while moving the driving area (300).

이때, 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 대기상태를 유지하고 있다가 이동 로봇(10)의 송신 신호가 제한된 수신 영역에 들어왔을 때 제1지향성 수신부(200)를 통해 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하여 비컨 제어부(210)에 전달한다.At this time, the beacon 20 maintains the standby state by using the standby power of the remote control receiving module having a very low power consumption, and then when the transmission signal of the mobile robot 10 enters the restricted reception area, the first directivity receiver 200 Receives a transmission signal of the mobile robot 10 through the and transmits to the beacon control unit 210.

따라서, 비컨 제어부(210)는 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단하여(302), 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 대기 상태를 그대로 유지한다(304).Accordingly, the beacon control unit 210 determines whether the first directivity receiver 200 receives the transmission signal of the mobile robot 10 (302), and the mobile robot (at the first directivity receiver 200 of the beacon 20). If the transmission signal of 10) is not received, the beacon 20 maintains the standby state (304).

단계 302의 판단 결과, 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 경계 영역에 들어왔음을 감지하고, 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)에게 "진입 불가 영역"이라는 것을 알리기 위해 응답 신호(적외선 신호)를 전방으로 송신한다(306).As a result of the determination in step 302, when the first omnidirectional receiver 200 of the beacon 20 receives the transmission signal of the mobile robot 10, the beacon controller 210 detects that the mobile robot 10 has entered the boundary region. In response to the plurality of transmitters 206, the mobile robot 10 transmits a response signal (infrared signal) to the front to inform that the mobile robot 10 is the "unentry area" (306).

따라서, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 로봇 제어부(114)에 전달한다.Accordingly, the mobile robot 10 receives the response signal of the beacon 20 through the plurality of receivers 102 and transmits the response signal to the robot controller 114.

이에 따라, 로봇 제어부(114)는 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)의 응답 신호를 수신하였는가를 판단하여(308), 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하지 않으면 단계 300으로 진행하여 이후의 동작을 반복한다.Accordingly, the robot controller 114 determines whether the plurality of receivers 102 have received the response signal of the beacon 20 (308), and if the response signal of the beacon 20 is not received by the mobile robot 10. The flow advances to step 300 where the subsequent operation is repeated.

단계 308의 판단 결과, 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하면 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)의 청소 주행을 멈추고 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하여 경계 영역을 넘어가지 못하도록 회피 주행을 제어한다(310).As a result of the determination in step 308, when the response signal of the beacon 20 is received by the mobile robot 10, the robot controller 114 stops the cleaning operation of the mobile robot 10, and the mobile robot 10 rotates in place to the boundary area. The avoidance driving is controlled so as not to cross (310).

이후, 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 통해 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않는가를 판단하여(312), 비컨(20)의 응답 신호가 감지되면 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않을 때까지 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 계속한다.Thereafter, the robot controller 114 determines whether the response signal of the beacon 20 is not detected through the avoidance driving in which the mobile robot 10 rotates in place (312), and when the response signal of the beacon 20 is detected. The mobile robot 10 continues to dodge running in place until the response signal of the beacon 20 is not detected.

단계 312의 판단 결과, 로봇 제어부(114)는 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않으면 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 종료하고, 제자리 회전을 종료한 방향으로 청소 주행을 시작한다(314).As a result of the determination in step 312, if the response signal of the beacon 20 is not detected, the robot controller 114 ends the avoidance driving in which the mobile robot 10 rotates in place, and starts the cleaning driving in the direction in which the rotation has been completed. (314).

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 이동 로봇의 충돌을 방지하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method of preventing a collision of a mobile robot in a mobile robot system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7에서, 이동 로봇(10)은 주행 영역을 이동하면서 송신부(100)를 통해 자기가 이동하고 있음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 패킷 단위로 송신한다(400).In FIG. 7, the mobile robot 10 transmits an infrared (IR) signal in a packet unit to notify that it is moving through the transmitter 100 while moving the driving area (400).

이때, 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 대기상태를 유지하고 있다가 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접' 신호를 전방향 수신부(204)를 통해 수신하여 비컨 제어부(210)에 전달한다.At this time, the beacon 20 maintains the standby state by using the standby power of the remote control receiving module with a very low power consumption, and then transmits the "near" signal to the omnidirectional receiver 204 among the signals transmitted from the mobile robot 10. Received through and transmitted to the beacon control unit 210.

따라서, 비컨 제어부(210)는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단하여(402), 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 대기 상태를 그대로 유지한다(404).Accordingly, the beacon controller 210 determines whether the omnidirectional receiver 204 receives the transmission signal of the mobile robot 10 (402), and the mobile robot 10 at the omnidirectional receiver 204 of the beacon 20. The beacon 20 maintains the standby state as it does not receive the "near" signal of the transmission signal of (404).

단계 402의 판단 결과, 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처로 접근하였음을 감지하고, 복수의 송신부(206)를 통해 로봇에게 "진입 불가 영역"이라는 것을 알리기 위해 응답 신호를 전방으로 송신한다(406).As a result of the determination in step 402, when the omni-directional receiver 204 of the beacon 20 receives the "close" signal from the transmission signal of the mobile robot 10, the beacon controller 210 determines that the mobile robot 10 is the beacon 20. In response to detecting that the vehicle has approached nearby, a response signal is forwarded to inform the robot of the "non-entry area" through the plurality of transmitters 206 (406).

이에 따라, 로봇 제어부(114)는 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)의 응답 신호를 수신하였는가를 판단하여(408), 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하지 않으면 단계 400으로 진행하여 이후의 동작을 반복한다.Accordingly, the robot controller 114 determines whether the plurality of receivers 102 have received the response signal of the beacon 20 (408), and if the response signal of the beacon 20 is not received by the mobile robot 10. Proceeding to step 400, the subsequent operation is repeated.

단계 408의 판단 결과, 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하면 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)의 청소 주행을 멈추고 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하여 비컨(20)과 충돌하지 않도록 회피 주행을 제어한다(410).As a result of the determination in step 408, when the response signal of the beacon 20 is received by the mobile robot 10, the robot controller 114 stops the cleaning operation of the mobile robot 10, and the mobile robot 10 rotates in place so that the beacon ( The avoidance driving is controlled so as not to collide with 20) (410).

이후, 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 통해 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않는가를 판단하여(412), 비컨(20)의 응답 신호가 감지되면 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않을 때까지 주행 방향의 반대 방향으로 이동 로봇(10)이 제자리 회전을 하는 회피 주행을 계속한다.Thereafter, the robot controller 114 determines whether the response signal of the beacon 20 is not detected through the avoidance driving in which the mobile robot 10 rotates in place (412), and when the response signal of the beacon 20 is detected. Until the response signal of the beacon 20 is not detected, the moving robot 10 continues the avoidance driving in which the moving robot 10 rotates in the opposite direction of the driving direction.

단계 412의 판단 결과, 로봇 제어부(114)는 비컨(20)의 응답 신호가 감지되지 않으면 이동 로봇(10)이 주행 방향의 반대 방향으로 제자리 회전을 하는 회피 주행을 종료하고, 주행 방향의 반대 방향으로 청소 주행을 시작한다(414).As a result of the determination of step 412, if the response signal of the beacon 20 is not detected, the robot controller 114 ends the avoidance driving in which the mobile robot 10 rotates in the opposite direction to the driving direction, and then the opposite direction of the driving direction. The cleaning run is started with the process (414).

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도로서, 비컨(20)의 동작 모드를 이주 모드로 설정한 경우를 예로 들어 설명한 것이다.FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an operation principle of a mobile robot system according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates an example in which an operation mode of the beacon 20 is set to a migration mode.

도 8에서, 이동 로봇(10)은 이동하고자 하는 유도 영역을 따라 이동하고, 비 컨(20)은 이동 로봇(10)이 주행하는 영역의 경계(예를 들어, 방과 방 사이의 출입문)에 설치되어 있다.In FIG. 8, the mobile robot 10 moves along the induction area to be moved, and the beacon 20 is installed at the boundary of the area where the mobile robot 10 travels (for example, the door between the room and the room). It is.

도 8에서 보듯이, 이동 로봇(10)은 한쪽 방에 대한 청소를 완료한 경우, 로봇 본체(12)의 전면 상부에 설치된 송신부(100)를 통해 청소를 완료하였음을 알리기 위한 적외선(IR) 신호를 360도로 송신한다.As shown in FIG. 8, when the mobile robot 10 completes the cleaning of one room, an infrared (IR) signal for notifying that the cleaning is completed through the transmitter 100 installed on the front surface of the robot main body 12. Transmit 360 degrees.

비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)는 리모컨 수신 모듈이 지향성을 갖도록 좌우측 수신 영역(유도 영역)을 슬릿 형태로 제한하여 이동 로봇(10)의 송신 신호가 제한된 좌우측 수신 영역(유도 영역)에 들어왔을 때 이동 로봇(10)이 유도 영역으로 들어왔음을 감지한다.The second directivity receiver 202 of the beacon 20 restricts the left and right reception areas (induction areas) to slit form so that the remote control receiving module has directivity, and thus the left and right reception areas (induction areas) in which the transmission signal of the mobile robot 10 is limited. When entering, the mobile robot 10 detects that it has entered the guidance area.

비컨(20)의 전방향 수신부(204)는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 360도로 수신하여 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접" 신호가 수신되었을 때 이동 로봇(10)이 비컨(20) 근처로 접근하였음을 감지한다.The omnidirectional receiver 204 of the beacon 20 receives the signal transmitted from the mobile robot 10 by 360 degrees, and when the "close" signal is received from the signal transmitted from the mobile robot 10, the mobile robot 10 receives the signal. Detect approaching near the beacon 20.

이와 같이, 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202) 또는 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호가 감지된 경우, 이동 로봇(10)이 한쪽 방에서 다른 방으로 이동할 수 있도록 비컨(20)에서 형성하는 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하도록 하거나 또는 이동 로봇(10)이 "근접" 신호 감지 시 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하도록 비컨(20)은 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)의 신호를 수신하였음을 알리는 응답 신호를 전 방향으로 송신한다.As such, when a transmission signal of the mobile robot 10 is detected by the second omnidirectional receiver 202 or the omnidirectional receiver 204 of the beacon 20, the mobile robot 10 may move from one room to another. Approach the beacon 20 along the guidance area formed by the beacon 20, or wall-following driving along the halo receiving area when the mobile robot 10 detects a "near" signal. The beacon 20 transmits a response signal indicating that the signal of the mobile robot 10 has been received through the plurality of transmitters 206 in all directions.

이에 따라, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 이동 로봇(10)이 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하고, 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)까지 접근하면 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하여 경계 영역을 넘어가도록 주행을 한다.Accordingly, the mobile robot 10 receives the response signals of the beacon 20 through the plurality of receivers 102 so that the mobile robot 10 approaches the beacon 20 along the induction area, and the beacon 20 When approaching to the near area (halo receiving area), the mobile robot 10 is wall-following driving along the near area (halo receiving area) of the beacon 20 to travel beyond the boundary area.

도 8에서는 이동 로봇(10)이 우측 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하고, 비컨(20)의 근접 영역까지 접근한 후에는 비컨(20)의 근접 영역을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하여 우측 방에서 좌측 방으로 넘어가는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 이동 로봇(10)이 반대로 좌측 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하고, 비컨(20)의 근접 영역까지 접근한 후에는 비컨(20)의 근접 영역을 따라 벽면 추종(wall-following) 주행하여 좌측 방에서 우측 방으로 넘어갈 수 있음은 물론이다.In FIG. 8, the mobile robot 10 approaches the beacon 20 along the right guidance region, and after approaching the proximity region of the beacon 20, wall-following along the proximity region of the beacon 20. For example, the present invention is not limited thereto, but the mobile robot 10 approaches the beacon 20 along the left induction area, and moves near the beacon 20. After approaching, the wall-following driving may be performed along the proximal region of the beacon 20 so that it may be passed from the left room to the right room.

도 9는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 이동 로봇이 다른 방으로 이동하도록 유도하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of inducing a mobile robot to move to another room in the mobile robot system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 동작 설명을 위한 조건으로서, 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)는 이주 모드라고 가정한다.As a condition for explaining the operation of the present invention, it is assumed that the mode setting switch 30 of the beacon 20 is a migration mode.

도 9에서, 이동 로봇(10)은 한쪽 방에 대한 청소를 청소를 완료한 경우, 송신부(100)를 통해 청소를 완료하였음을 알리기 위한 이주 모드용 적외선(IR) 신호를 360도로 송신한다(500).In FIG. 9, when the cleaning of one room is completed, the mobile robot 10 transmits an infrared (IR) signal for migration mode 360 degrees to indicate that the cleaning is completed through the transmitter 100 (500). ).

이때, 비컨(20)은 소비 전력이 매우 낮은 리모컨 수신 모듈의 대기 전력을 이용하여 대기상태를 유지하고 있다가 이동 로봇(10)의 이주 모드용 송신 신호가 제한된 좌우측 수신 영역에 들어왔을 때 제2지향성 수신부(202)를 통해 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하여 비컨 제어부(210)에 전달한다.At this time, the beacon 20 maintains the standby state by using the standby power of the remote control receiving module having a very low power consumption, and then when the transmission signal for the migration mode of the mobile robot 10 enters the limited left and right receiving areas, The transmission signal of the mobile robot 10 is received through the directivity receiver 202 and transmitted to the beacon controller 210.

따라서, 비컨 제어부(210)는 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단하여(502), 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 대기 상태를 그대로 유지한다(504).Accordingly, the beacon controller 210 determines whether the second directivity receiver 202 receives the transmission signal of the mobile robot 10 (502), and the mobile robot (2) in the second directivity receiver 202 of the beacon 20. If the transmission signal of 10) is not received, the beacon 20 maintains the standby state as it is (504).

단계 502의 판단 결과, 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 제한된 좌우측 수신 영역(유도 영역)에 들어왔음을 감지하고, 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)에게 "유도 영역"이라는 것을 알리기 위해 응답 신호(적외선 신호)를 전 방향으로 송신한다(506).As a result of the determination in step 502, when the second omnidirectional receiver 202 of the beacon 20 receives the transmission signal of the mobile robot 10, the beacon controller 210 determines that the mobile robot 10 has limited left and right reception areas (induction area). In response to detecting that the signal is entered into, and transmitting a response signal (infrared signal) in all directions to inform the mobile robot 10 that it is the "induction area" through the plurality of transmitters 206 (506).

이에 따라, 로봇 제어부(114)는 복수의 수신부(102)에서 비컨(20)의 응답 신호를 수신하였는가를 판단하여(508), 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하지 않으면 단계 500으로 피드백하여 이후의 동작을 반복한다.Accordingly, the robot controller 114 determines whether the plurality of receivers 102 have received the response signal of the beacon 20 (508), and if the response signal of the beacon 20 is not received by the mobile robot 10. The process returns to step 500 to repeat subsequent operations.

단계 508의 판단 결과, 비컨(20)의 응답 신호를 이동 로봇(10)에서 수신하면 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 청소를 완료한 한쪽 방에서 청소를 수행해야 하는 다른 방으로 이동할 수 있도록 비컨(20)에서 형성하는 유도 영역을 따라 비컨(20)으로 접근하도록 유도 주행을 제어한다(510).As a result of the determination in step 508, when the mobile robot 10 receives the response signal of the beacon 20, the robot controller 114 moves from one room where the mobile robot 10 has completed cleaning to another room where cleaning should be performed. The guided driving is controlled to approach the beacon 20 along the guided area formed by the beacon 20 so as to be able to access the beacon 20 (510).

이후, 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)까지 접근하도록 유도 주행을 제어하다가 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호 중 "근접' 신호가 전방향 수신부(204)를 통해 수신되면 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하였는가를 판단한다(512).Thereafter, the beacon control unit 210 controls the guided driving so that the mobile robot 10 approaches the proximity area (halo receiving area) of the beacon 20, and then the "close" signal is transmitted from the signal transmitted from the mobile robot 10. When it is received through the direction receiving unit 204, it is determined whether a transmission signal of the mobile robot 10 has been received (512).

단계 512의 판단 결과, 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하지 않으면 비컨(20)은 단계 510으로 피드백하여 이동 로봇(10)의 유도 주행을 계속한다.As a result of the determination in step 512, if the omni-directional receiver 204 of the beacon 20 does not receive a "close" signal among the transmission signals of the mobile robot 10, the beacon 20 feeds back to step 510 to move the mobile robot 10. Continue your induction drive.

단계 512의 판단 결과, 비컨(20)의 전방향 수신부(204)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "근접" 신호를 수신하면 비컨 제어부(210)는 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)까지 접근하였음을 감지하고, 비컨(20)은 복수의 송신부(206)를 통해 이동 로봇(10)의 "근접" 신호를 수신하였음을 알리는 응답 신호를 전 방향으로 송신한다.As a result of the determination in step 512, when the omni-directional receiver 204 of the beacon 20 receives the "close" signal among the transmission signals of the mobile robot 10, the beacon controller 210 determines that the mobile robot 10 is the beacon 20. Detects that the vehicle has approached a near area (halo receiving area) of the beacon, and the beacon 20 transmits a response signal indicating that it has received the "close" signal of the mobile robot 10 through the plurality of transmitters 206 in all directions. do.

이에 따라, 이동 로봇(10)은 비컨(20)의 응답 신호를 복수의 수신부(102)를 통해 수신하여 이동 로봇(10)이 비컨(20)의 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 경계 영역을 넘어가도록 벽면 추종(wall-following) 주행을 제어한다(514).Accordingly, the mobile robot 10 receives the response signal of the beacon 20 through the plurality of receivers 102 so that the mobile robot 10 may move along the boundary area along the halo receiving area of the beacon 20. The wall-following driving is controlled to be passed (514).

이후, 로봇 제어부(114)는 이동 로봇(10)이 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 경계 영역을 넘어갔는가를 판단하여(516), 이동 로봇(10)이 경계 영역을 넘어가지 않으면 단계 514로 피드백하여 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 경계 영역을 넘어가는 벽면 추종(wall-following) 주행을 계속한다.Thereafter, the robot controller 114 determines whether the mobile robot 10 has crossed the boundary area along the proximity area (516), and if the mobile robot 10 does not cross the boundary area, the feedback is returned to step 514. Wall-following travel beyond the boundary area along the halo receiving area is continued.

단계 516의 판단 결과, 이동 로봇(10)이 경계 영역을 넘어가면 반대쪽 유도 영역(예를 들어, 우측 유도 영역을 따라 이동 로봇이 우측 방에서 좌측 방으로 넘어간 경우에는 좌측 유도 영역이 반대쪽 유도 영역이 된다)을 통해 이동 로봇(10)의 주행을 제어한다(518).As a result of the determination in step 516, when the mobile robot 10 crosses the boundary area, when the mobile robot moves from the right room to the left room along the right induction area, the left induction area becomes the opposite induction area. The driving of the mobile robot 10 is controlled (518).

반대쪽 유도 영역을 통해 이동 로봇(10)의 주행을 제어하는 것은, 이동 로봇(10)이 경계 영역을 넘어간 후에 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202;구체적으로, 도 5에서 좌측에 마련된 제2지향성 수신부)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신할 때까지 이동 로봇(10)이 근접 영역(halo 수신 영역)을 따라 벽면 추종(wall-following)을 계속하도록 하고, 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하면 이동 로봇(10)이 좌측 수신 영역(유도 영역)에 들어왔음을 감지하여 좌측 유도 영역(즉, 반대쪽 유도 영역)을 기준으로 이동 로봇(10)이 좌측 방(즉, 반대쪽 방)의 청소 주행을 시작하도록 제어하는 것이다.Controlling the traveling of the mobile robot 10 through the opposite induction area is based on the second direction receiving unit 202 of the beacon 20 (specifically, provided on the left side in FIG. 5) after the mobile robot 10 has crossed the boundary area. The mobile robot 10 continues wall-following along the halo receiving area until the bidirectional receiving unit receives the transmission signal of the mobile robot 10, and the beacon 20 When the second directivity receiver 202 receives the transmission signal of the mobile robot 10, the mobile robot 10 detects that the mobile robot 10 has entered the left reception area (induction area) and refers to the left induction area (ie, the opposite induction area). To control the robot 10 to start the cleaning run of the left room (that is, the opposite room).

도 10은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템에서 비컨 설정 상태에 따른 이동 로봇의 신호 송출을 나타낸 표이다.10 is a table illustrating signal transmission of a mobile robot according to a beacon setting state in a mobile robot system according to an embodiment of the present invention.

도 10에서, 사용자가 비컨(20)의 신호 설정 스위치(28)를 조작하여 비컨(20)의 도달 거리를 "강, 중 또는 약"으로 설정함에 따라 비컨(20)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하더라도 설정값에 따라 응답 신호를 송신하지 않아 이동 로봇(10)의 회피 주행을 다르게 제어할 수 있게 된다.In FIG. 10, as the user operates the signal setting switch 28 of the beacon 20 to set the reach of the beacon 20 to "strong, medium, or weak", the mobile robot 10 of the beacon 20 is moved. Even if the transmission signal is received, the response signal is not transmitted according to the set value, so that the avoidance driving of the mobile robot 10 can be controlled differently.

예를 들어, 사용자가 비컨(20)의 신호 설정 스위치(28)를 "약"으로 설정한 경우 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하더라도 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "강 또는 중" 세기의 송신 신호에 대해서는 비컨(20)에서 응답 신호를 전방향으로 송신하지 않기 때문에 이동 로봇(10)이 회피 주행을 무시하고, 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "약"과 "근접" 세기의 송신 신호에 대해서만 회피 주행을 알리게 된다.For example, when the user sets the signal setting switch 28 of the beacon 20 to "weak", even if the first directivity receiver 200 of the beacon 20 receives the transmission signal of the mobile robot 10, the movement is performed. Since the beacon 20 does not transmit the response signal in all directions to the transmission signal of the "strong or medium" intensity among the transmission signals of the robot 10, the mobile robot 10 ignores the avoiding travel, and the mobile robot 10 ), The avoidance travel is notified only for the transmission signals of "weak" and "near" strength.

또한, 사용자가 비컨(20)의 신호 설정 스위치(28)를 "중"으로 설정한 경우 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하더라도 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "강" 세기의 송신 신호에 대해서는 비컨(20)에서 응답 신호를 전방향으로 송신하지 않기 때문에 이동 로봇(10)이 회피 주행을 무시하고, 이동 로봇(10)의 송신 신호 중 "중 또는 약"과 "근접" 세기의 송신 신호에 대해서만 회피 주행을 알리게 된다.In addition, when the user sets the signal setting switch 28 of the beacon 20 to "medium", even if the first directivity receiver 200 of the beacon 20 receives the transmission signal of the mobile robot 10, the mobile robot ( Since the beacon 20 does not transmit the response signal in all directions among the transmission signals of the 10), the mobile robot 10 ignores the avoidance travel and the transmission signal of the mobile robot 10 The avoidance travel is notified only for the transmission signals of medium or weak and near intensity.

위에서 설명한 예는 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)를 "경계 영역 인지 모드"로 설정하였을 때 비컨(20)의 제1지향성 수신부(200)에서 이동 로봇(10)의 송신 신호를 수신하는 경우를 나타낸 것이고, 사용자가 비컨(20)의 모드 설정 스위치(30)를 "이주 모드"로 설정한 경우에는 비컨(20)의 제2지향성 수신부(202)에서 이동 로봇(10)의 이주 모드용 송신 신호를 좌우측 유도 영역으로 수신하여 이동 로봇(10)의 다른 방으로의 이동을 유도한다.In the above-described example, when the mode setting switch 30 of the beacon 20 is set to the "boundary area aware mode", the first directivity receiver 200 of the beacon 20 receives the transmission signal of the mobile robot 10. The case where the user sets the mode setting switch 30 of the beacon 20 to the "migration mode", the second orientation receiver 202 of the beacon 20 for the migration mode of the mobile robot 10. The transmission signal is received in the left and right guidance regions to induce movement of the mobile robot 10 to another room.

한편, 본 발명의 실시예에서는 이동 로봇(10)에서 송신하는 신호를 적외선 신호로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 가시광선, 초음파, 레이저 신호를 이용하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, for example, the signal transmitted from the mobile robot 10 is described as an infrared signal. However, the present invention is not limited thereto, and the same purpose as in the present invention may be used even with visible light, ultrasonic waves, and laser signals. And effects can be achieved.

또한, 본 발명의 실시예에서는 비컨(20)에서 송신하는 신호를 적외선 신호로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 가시광선, 초음파, 무선 주파수(Radio Frequency), 레이저 신호를 이용하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있다.In addition, in the exemplary embodiment of the present invention, the signal transmitted from the beacon 20 is described as an infrared signal, for example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention uses visible light, ultrasonic waves, radio frequency, and laser signals. Also the same object and effect as the present invention can be achieved.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating an operation principle of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 이동 로봇 시스템의 동작 원리를 설명한 개념도8 is a conceptual diagram illustrating an operation principle of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 이동 로봇 20 : 비컨10: mobile robot 20: beacon

28 : 신호 설정 스위치 30 : 모드 설정 스위치28: signal setting switch 30: mode setting switch

100 : 송신부 102 : 수신부100: transmitter 102: receiver

110 : 배터리 감지부 114 : 로봇 제어부110: battery detection unit 114: robot control unit

200 : 제1지향성 수신부 202 : 제2지향성 수신부200: first directional receiver 202: second directional receiver

204 : 전방향 수신부 210 : 비컨 제어부204: omni-directional receiver 210: beacon controller

Claims

A mobile robot that transmits a signal while moving the travel area;

Receiving a signal transmitted from the mobile robot and transmitting a response signal to the mobile robot,

The beacon limits the reception area of the signal and transmits the response signal to the mobile robot only when the transmission signal of the mobile robot is detected within the limited reception area.

The method of claim 1,

The mobile robot system includes a signal transmitted from the mobile robot including infrared light, visible light, ultrasonic waves, or a laser.

The method of claim 1,

The response signal transmitted from the beacon is a mobile robot system including infrared, visible light, ultrasound, radio frequency (RF) or laser.

The method of claim 1,

The mobile robot further comprises at least one transmitter for transmitting a signal for notifying the movement state of the mobile robot,

The at least one transmitter is a mobile robot system for transmitting the signal in units of packets.

The method of claim 4, wherein

The transmitting unit is a mobile robot system is installed on the front of the front of the mobile robot body is a 360-degree diffusion lens for transmitting the signal in all directions in which the mobile robot moves.

The method of claim 1,

The mobile robot includes at least one receiving unit for receiving a response signal of the beacon;

When the response signal of the beacon is received, the mobile robot system further comprises a robot control unit for controlling the avoidance running of the mobile robot.

The method of claim 6,

The moving robot system of the mobile robot is to move the robot in place until the response signal of the beacon is not received.

The method of claim 7, wherein

When the response signal of the beacon is received, the robot controller controls the mobile robot to start in-situ rotation. When the response signal of the beacon is not received, the robot controller terminates the in-situ rotation of the mobile robot and ends the in-situ rotation. A moving robot system for controlling the moving robot to start a cleaning run in a direction.

The method of claim 6,

And the plurality of receivers are 180 degree diffused lenses installed at front and side surfaces of the mobile robot body at predetermined intervals to transmit and receive the signals in all directions in which the mobile robot moves.

The method of claim 1,

The beacon is a mobile robot system that is installed to be separated from the mobile robot.

The method of claim 10,

The beacon further includes a directional receiver for receiving a transmission signal of the mobile robot within the limited reception area,

And the directional receiver is a slit type remote control receiver module having a width, a length, and a height to limit the reception area.

The method of claim 11,

The directional receiver detects that the mobile robot is close to the boundary of the driving area, and the second directional receiver detects that the mobile robot is close to an area for inducing the mobile robot to move beyond the boundary area to another area. A mobile robotic system comprising a directional receiver.

The method of claim 12,

And the first directivity receiver receives a signal transmitted by the mobile robot so as not to cross the boundary area while the mobile robot performs cleaning while moving the travel area.

The method of claim 13,

And the first directivity receiver is a slit for perceiving a boundary region provided on an upper front side of the beacon body.

The method of claim 14,

And the second directivity receiving unit receives a signal that the mobile robot completes cleaning of the travel area and transmits that cleaning is completed.

The method of claim 15,

And said second directivity receiver is a slit for migration mode provided on left and right sides of said first directivity receiver.

The method of claim 10,

The beacon further comprises a omni-directional receiver for detecting that the mobile robot is close by receiving a 360 ° transmission signal of the mobile robot.

The mobile robot sends a signal while moving the travel area;

Determine whether a signal transmitted from the mobile robot has been detected in a limited reception area of a beacon;

If a transmission signal of the mobile robot is detected in the limited reception area, transmitting a response signal from the beacon to the mobile robot;

And when the response signal of the beacon is received by the mobile robot, restricting movement of the mobile robot so that the mobile robot does not cross the boundary of the travel area.

The method of claim 18,

Limiting the movement of the mobile robot,

And controlling the avoiding travel of the mobile robot such that the mobile robot rotates in place until the response signal of the beacon is not received.

The method of claim 19,

The mobile robot starts the in-situ rotation when receiving the response signal of the beacon, and terminates the in-situ rotation and starts the cleaning driving in the direction in which the in-situ rotation is terminated when the response signal of the beacon is not received. Control method of the system.

The mobile robot sends a signal while moving the travel area;

Receiving a signal transmitted from the mobile robot at 360 degrees from the beacon to determine whether the mobile robot is close to the beacon;

If the mobile robot is in proximity to the beacon, send a response signal from the beacon to the mobile robot;

And when the response signal of the beacon is received by the mobile robot, the mobile robot avoids collision and prevents collision with the beacon.

The method of claim 21,

The signal transmitted from the mobile robot is infrared, visible light, ultrasound or laser control method of a mobile robot system.

The method of claim 21,

The response signal transmitted from the beacon is infrared, visible light, ultrasonic waves, radio frequency (RF) or a control method of a mobile robot system comprising a laser.

The method of claim 21,

Determining whether the mobile robot is close to the beacon,

And determining that the mobile robot is close to the beacon when the beacon detects a "close" signal among the transmission signals of the mobile robot.

Send a signal when the mobile robot completes cleaning of the travel area;

And when the response signal of the beacon is received by the mobile robot, inducing the mobile robot to move beyond the boundary of the driving area to another area.

The method of claim 25,

The mobile robot moves beyond the boundary of the driving area to another area,

Approaching the beacon along an induction region defined by the mobile robot in the beacon;

Determine whether the mobile robot has approached an adjacent region of the beacon;

When the mobile robot approaches the vicinity of the beacon, transmit a response signal from the beacon to the mobile robot;

And when the response signal of the beacon is received by the mobile robot, the mobile robot performs a wall following driving along the adjacent area of the beacon to cross the boundary area.

The method of claim 25,

The beacon receives a signal indicating that the mobile robot has finished cleaning the driving area and that cleaning has been completed, and detects that the mobile robot is close to an area for inducing the mobile robot to move beyond the boundary area to another area. Control Method of Mobile Robot System.