KR20100132147A

KR20100132147A - 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법

Info

Publication number: KR20100132147A
Application number: KR1020090050812A
Authority: KR
Inventors: 손정호
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-12-17

Abstract

본 발명에 따른 적외선 센서를 바닥 감지 센서로 채용한 이동체는, 상기 이동체의 전방측 저면에 제공되는 보조 바퀴, 상기 보조 바퀴를 상기 이동체에 연결하며, 상기 이동체가 주행함에 따라 수직 방향으로 진동하는 연결 수단, 상기 연결 수단에 부착되는 자성체, 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동을 감지하는 복수의 센싱 수단, 및 상기 센싱 수단에 의해 감지되는 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동에 근거하여, 상기 이동체의 현재 상태를 판단하고 상기 이동체의 주행을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이동체, 로봇 청소기, 홀센서

Description

이동체 및 이동체의 주행 제어 방법{MOBILE BODY AND METHOD FOR CONTROLLING TRAVELING OF THE SAME}

본 발명은 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법에 관한 것으로서 특히 일정한 청소 구역을 스스로 주행하면서 장애물 또는 낭떠러지를 감지할 수 있는 홀 센서를 구비한 로봇 청소기 및 상기 로봇 청소기의 주행 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로，이동 로봇의 대표적인 예인，로봇 청소기는 사용자의 조작 없이 주택 또는 사무실과 같은 일정한 청소 구역을 스스로 주행하면서，먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 구역은 자동으로 청소하는 자동 청소 기기를 말한다. 이러한 로봇 청소기는 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 청소 경로 또는 최적의 청소 경로를 주행하면서 청소를 수행하도록 제작된다.

한편, 로봇 청소기가 청소를 수행함에 있어서, 로봇 청소기의 진행 경로 상에 벽과 같은 장애물이 존재하거나，평지보다 낮은 욕실 바닥 또는 낭떠러지와 같은 저지대가 존재하는 경우, 정상적인 진행이 어려우므로 장애물 또는 저지대를 회피하기 위해서는 진행 경로를 바꿔야하며, 이러한 동작은 본체에 설치된 각종 센서 와 그 센서에 수신된 신호에 따라 제어 장치에 의해 제어된다.

로봇 청소기의 본체에 설치되는 센서는 사용하는 방식에 따라 그 종류가 분류될 수 있으며，사용하는 센서의 종류에 따라 PSD 센서를 이용한 방식, 초음파 센서를 이용한 방식 및 적외선 센서를 이용한 방식이 있다.

PSD 센서를 이용한 방식은, 반사되는 빚의 각도를 이용하여 장애물과의 거리 를 측정하는 방식이고，초음파 센서를 이용한 방식은 초음파가 공기 중에 진행하는 속도를 이용하여 장애물과의 거리를 측정하는 방식이다. 하지만，이러한 두가지 방식 중 PSD 센서를 이용한 방식은 고가이며 응답 속도가 느리다는 문제점이 있으며，초음파 센서를 이용한 방식은 고가이며 간섭 현상이 발생한다는 문제점이 있다. 따라서, 비용 및 응답 속도를 고려했을 때 적외선 센서를 이용한 방식이 바람직하게 사용되었다.

한편, 장애물의 감지는 로봇 청소기의 전단부에 설치된 장애물 감지 센서에 의해 이루어지고, 바닥의 감지는 로봇 청소기의 하단부에 설치된 바닥 감지 센서에 의해 이루어진다.

특히 바닥 감지를 위한 적외선 센서는 일반적으로 특정 각도로 서로 마주보는 발광 소자와 수광 소자가 한 세트를 이루며，제어 장치는 발광 소자에서 발생한 적외선이 바닥으로부터 반사되어 수광 소자에 수신되는지 여부에 따라 로봇 청소기의 동작을 제어한다. 이는 구성이 간단하고 사용 방법이 간편하다는 장점을 갖는다.

그러나 바닥 감지를 위한 적외선 센서는 빛의 반사가 적은 지역(예를 들어, 카페트, 검은색으로 형성된 바닥 등)이나 적외선을 발산하는 지역(예를 들어, 3파장 형광등, 햇빛이 비추는 지역 등)에서는 반사가 적어, 바닥을 낭떠러지로 감지를 하거나 낭떠러지를 감지하지 못하는 등의 오작동을 한다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 보조 바퀴의 회전수를 감지하여 로봇 청소기의 움직임을 파악하는 등의 여러 자기 센싱 기법이 동시에 사용된다.

그러나，이러한 여러 가지 센싱 기법은 적외선 센서의 오작동을 보완하는 효과가 충분하지 않다는 문제가 있었다. 따라서，본 발명자는 적외선 센서를 이용한 바닥 감지 및 장애물 감지시 오작동을 방지하기 위한 부가적인 센싱 방법을 안출하기 이르렀다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 일정한 청소 구역을 스스로 주행하면서 장애물 또는 낭떠러지를 감지할 수 있는 홀 센서를 구비한 로봇 청소기 및 상기 로봇 청소기의 주행 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 적외선 센서를 바닥 감지 센서로 채용한 이동체는 상기 이동체의 전방측 저면에 제공되는 보조 바퀴, 상기 보조 바퀴를 상기 이동체에 연결하며, 상기 이동체가 주행함에 따라 수직 방향으로 진동하는 연결 수단, 상기 연결 수단에 부착되는 자성체, 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동을 감지하는 복수의 센싱 수단, 및 상기 복수의 센싱 수단에 의해 각각 감지되는 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동에 근거하여, 상기 이동체의 현재 상태를 판단하고 상기 이동체의 주행을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 연결 수단은, 상기 이동체와 상기 연결 수단을 결합하는 탄성 수단에 의해 수직 방향으로 진동하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 복수의 센싱 수단은, 상기 이동체의 저면을 기준으로 수직 하방으로 각각 설치되는 제1 감지 센서, 제2 감지 센서 및 제3 감지 센서를 포함하며, 상기 자성체는, 상기 이동체의 저면을 기준으로 상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서보다 높게 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서는 홀센서인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서는 코일을 이용하여 전류 또는 전압을 감지하는 센서인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는, 상기 제1 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되지 않는 경우, 상기 이동체가 장애물에 막혀 정지한 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는, 상기 제1 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되고 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되지 않는 경우, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는, 상기 제1 감지 센서 및 상기 제2 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되고 상기 제3 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되지 않는 경우, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는, 상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되는 경우, 상기 이동체의 일부가 낭떠러지에 걸친 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 이동체는, 로봇 청소기인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바닥 감지 센서, 이동체의 전방측 저면에 제공되는 보조 바퀴, 상기 보조 바퀴를 상기 이동체에 연결하며 상기 이동체가 주행함에 따라 수직 방향으로 진동하는 연결 수단, 상기 연결 수단에 부착되는 자성체, 및 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동을 감지하는 복수의 센싱 수단을 포함하는 이동체의 주행 제어 방법은, (A) 상기 복수의 센싱 수단에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 각각 확인하는 단계; 및 (B) 상기 (A) 단계에서 확인되는 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동에 근거하여, 상기 이동체의 현재 상태를 판단하고 상기 이동체의 주행을 제어할 수 있는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 복수의 센싱 수단은, 상기 이동체의 저면을 기준으로 수직 하방으로 각각 설치되는 제1 감지 센서, 제2 감지 센서 및 제3 감지 센서를 포함하며, 상기 (A) 단계는, (a) 상기 제1 감지 센서에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 확인하는 단계; (b) 상기 제2 감지 센서에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 확인하는 단계; 및 (c) 상기 제3 감지 센서에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (B) 단계는, 상기 (a) 단계에서 진동이 없는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체가 장애물에 막혀 정지한 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (B) 단계는, 상기 (a) 단계에서 진동이 있는 것으로 확인되고 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서 진동이 없는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (B) 단계는, 상기 (a) 단계 및 상기 (b) 단계에서 진동이 있는 것으로 확인되고 상기 (c) 단계에서 진동이 없는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (B) 단계는, 상기 (a) 단계, 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서 진동이 있는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체의 일부가 낭떠러지에 걸친 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 이동체, 특히 로봇 청소기에 따르면, 로봇 청소기에 설치되는 적외선 센서의 오작동을 보완하여, 로봇 청소기의 진행 경로 상에 존재하는 장애물이나 저지대를 보다 효과적으로 회피할 수 있다.

또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 이동체의 주행 제어 방법에 따르면, 로봇 청소기에 설치되는 적외선 센서의 오작동을 보완하여, 로봇 청소기의 진행 경로 상에 존재하는 장애물이나 저지대를 보다 효과적으로 회피할 수 있다.

그로 인해, 사용자의 특별한 조작 없이도, 로봇 청소기가 장애물에 막혀 진행을 못 하는 상황, 로봇 청소기가 카페트를 낭떠러지로 인식하여 역주행하는 상황 및 로봇 청소기가 저지대에 빠져 뒤집히는 상황 등과 같이 원치 않는 상황을 사전에 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

<실시예>

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 개략적인 사시도이다.

도 1에 도시된 일 실시예의 로봇 청소기(100)에는 메인 바퀴(190)가 2개 제공되고, 로봇 청소기(100)의 진행 방향에 대하여 전방측 저면에는 보조 바퀴(110)가 1개 제공된다. 보조 바퀴(110)는 일반적으로 로봇 청소기(100)와 청소되는 청소 구역 사이의 마찰을 최소화하며, 메인 바퀴(190)를 보조하여 로봇 청소기(100)를 지지하는 역할을 한다.

또한, 로봇 청소기(100)는 보조 바퀴(110)를 외부의 이물질 등으로부터 보호하기 위한 하우징(120)을 포함한다. 하우징(120)은 보조 바퀴(110)를 감싸도록 형성되며 하우징(120)의 하단 일부는 바퀴가 회전할 수 있도록 개방되어 있다.

한편, 로봇 청소기(100)는 일반적인 적외선 센서(도시 안됨)를 바닥 감지 센서로 채용하고 있는 일반적인 로봇 청소기임을 유의한다. 다만, 본 실시예에서는 적외선 센서는 공지의 적외선 센서이기 때문에, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 보조 바퀴(110)는 연결 수단(130)에 의해 로봇 청소기(100)에 연결된다. 연결 수단(130)은 스프링(150)에 의해 로봇 청소기(100)에 고정되며, 연결 수단(130)의 부재(135)의 상부측에는 자성체(140)가 부착되어 있다. 그리고 복수의 감지 센서(160, 170, 180)가 연결 수단(130)의 부재(135)의 상부측을 둘러싸도록 로봇 청소기(100) 내에 배치된다.

이하, 도 1을 참조하여, 이러한 구성 요소의 연결관계 및 이들의 유기적인 결합관계에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

보조 바퀴(110)는 일반적인 바퀴 형상으로서 그 내부에 중공이 형성된다. 보조 바퀴(110)의 형상은 후술되는 바와 같이 로봇 청소기(100)가 주행함에 따라 보조 바퀴(110)가 원활히 회전할 수 있고 수직 방향으로 진동할 수 있는 한, 특별히 제한되지 않는다.

연결 수단(130)은 사각 테두리를 형성하는 바(bar) 형태의 4개의 부재(131, 132, 133, 134)를 포함하며, 로봇 청소기(100)의 저면과 평행한 부재 중 상부에 존재하는 부재(131)의 중간에는 수직으로 결합된 형상의 바 형태의 부재(135)를 더 포함한다. 한편, 연결 수단(130)의 부재(132)는 보조 바퀴(110) 내부에 형성된 중공을 관통한다. 이러한 구성으로 인해, 보조 바퀴(110)가 회전을 할 수 있게 된다. 또한, 후술되는 바와 같이, 연결 수단(130)의 부재(132)의 양쪽 말단은 하우징(120)에 형성되는 직선형의 개구를 관통한다. 이러한 구성으로 인해, 로봇 청소기(100)가 이동함에 따라, 보조 바퀴(110)가 로봇 청소기(100)의 저면에 대하여 수직 방향으로 진동하거나 이동할 수 있게 된다.

하우징(120)에는 연결 수단(130)의 부재(132)의 양쪽 말단이 하우징(120)을 관통할 수 있도록 직선형의 개구가 형성되고, 보조 바퀴(110)가 원활히 회전할 수 있도록 그 하단 일부는 개방된 상태로 형성된다. 본 실시예에서는 하우징(120)의 하단 일부가 개방되어 있고 그 내부에 직선형의 개구가 형성되어 있는 구조를 가지지만, 하우징(120)의 형상 및 구조는 보조 바퀴(110)가 회전을 할 수 있고 수직 방향으로 진동하거나 이동할 수 있는 그 형상 및 구조가 제한되지 않음을 유의한다.

자성체(140)가 연결 수단(130)의 부재(135) 상부측에 부착된다. 자성체 (140)의 부착 위치는 특별히 제한되지 않으나, 최초 제작시, 후술될 감지 센서(160, 170, 180) 보다는 높은 위치에 형성되어 있어야 한다. 자성체(140)는 연결 수단(130)의 부재(135)와 일체형으로 형성될 수도 또는 별개의 구성 요소로 형성될 수도 있다.

스프링(150)과 같은 탄성체에 의해 연결 수단(130)과 로봇 청소기(100)가 연결된다. 스프링(150)은 로봇 청소기(100)가 주행함에 따라 보조 바퀴(110)가 수직방향으로 이동하거나 진동할 수 있도록 연결 수단(130)과 로봇 청소기(100)를 연결하는 역할을 한다. 후술되는 바와 같이, 스프링(150)은 로봇 청소기(100)의 보조 바퀴(110)가 장애물에 막혀 정지한 상태에서는 자성체(140)가 감지 센서(160, 170, 180)보다 높은 위치에 존재하고 연결 수단(130)의 부재(132)가 하우징(120)의 직선형의 개구 상단에 존재하도록 연결 수단(130)과 로봇 청소기(100)를 연결하고 로봇 청소기(100)의 보조 바퀴(110)가 낭떠러지에 걸쳐있는 상태에서는, 자성체(140)가 감지 센서(160, 170, 180)보다 낮은 위치에 존재하고 연결 수단(130)의 부재(132) 가 하우징(120)의 직선형의 개구 하단에 존재하도록 연결 수단(130)과 로봇 청소기(100)를 연결한다. 본 실시예에서는 연결 수단(130)이 수직 방향으로 진동하거나 이동할 수 있도록 스프링(150)을 사용하고 있으나, 반드시 스프링(150)에 한정되는 것이 아님을 유의한다.

감지 센서(160, 170, 180)는 연결 수단(130)의 부재(135)를 둘러싸도록 제공된다. 또한, 감지 센서(160, 170, 180)는 연결 수단(130)과는 별도의 구성 요소로서 로봇 청소기(100) 내에 고정된다. 다만, 감지 센서(160, 170, 180)의 고정 위치는 로봇 청소기(100)의 보조 바퀴(110)의 수직 방향의 진동 또는 이동을 감지할 수 있는 한 특별히 제한되지 않음을 유의한다.

감지 센서(160, 170, 180)는 홀센서 일 수 있으며, 또한 코일을 이용하여 전류 또는 전압을 감지하는 센서일 수도 있다. 다만, 감지 센서(160, 170, 180)의 종류는 이에 한정되지 않으며, 연결 수단(130)에 부착된 자성체(140)의 수직 방향의 진동 또는 이동을 감지할 수 있는 센서이면 충분하고 그 종류는 제한되지 않음을 유의한다.

한편, 도시 되지 않았지만 로봇 청소기(100)는 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 감지 센서(160, 170, 180)에 의해 감지되는 자성체(140)의 수직 방향으로의 진동 또는 이동에 근거하여, 로봇 청소기(100)의 현재 상태를 판단하고, 로봇 청소기(100)의 주행을 제어하는 역할을 한다. 제어 장치의 상기 역할 이외의 다른 작용은 로봇 청소기(100)에서와 유사하므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.

아래에서는, 제어 장치를 포함한 로봇 청소기(100) 내의 구성 요소들이 서로 유기적으로 결합하여 로봇 청소기(100)의 주행을 제어하는 방법에 대해서 구체적으로 설명을 하기로 한다.

도 2는 평지를 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기의 측면도이며, 도 3은 평지를 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기의 보조 바퀴 측의 확대 단면도이다. 즉, 도 2 및 도 3은 로봇 청소기(100)가 평지를 주행하고 있는 상태를 도시하고 있다.

일반적으로 로봇 청소기(100)가 평지를 주행하는 경우, 보조 바퀴(110)는 수직 방향으로 미세한 진동을 하며 그로 인해 보조 바퀴(110)와 연결된 연결 수단(130)도 수직 방향으로 미세한 진동을 하게 된다.

그로 인해, 연결 수단(130)의 부재(132)는 직선형의 개구 상단에서 미세하게 수직 방향으로 이동하거나 진동하며 연결 수단(130)에 부착된 자성체(140)도 미세하게 수직 방향으로 이동하거나 진동하게 된다. 이러한 자성체(140)의 수직 방향으로의 미세한 진동은 감지 센서(160)만이 감지할 수 있고, 다른 감지 센서(170, 180)는 감지할 수 없도록 설계된다. 즉, 자성체(140)가 감지 센서(160) 부근에서만 수직 방향으로 이동하거나 진동하게 된다.

따라서, 제어 장치는 감지 센서(160)에 의해 감지되는 자성체(140)의 수직 방향으로의 진동에 근거하여, 로봇 청소기(100)가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고, 로봇 청소기(100)가 진행하고 있는 방향으로 로봇 청소기(100)를 계속 이동시키게 된다.

다만, 로봇 청소기(100)가 장애물에 막혀 정지하고 있는 경우, 보조 바 퀴(110)는 어떠한 진동을 하지 않으며, 그로 인해 보조 바퀴(110)와 연결된 연결 수단(130)도 어떠한 진동을 하지 않게 된다. 그로 인해, 연결 수단(130)에 부착된 자성체(140)도 진동 없이 움직이지 않게 된다.

따라서, 제어 장치는, 감지 센서(160, 170, 180)에 의해 어떠한 진동도 감지하지 못하게 되며, 이러한 경우에는 로봇 청소기(100)가 장애물에 막혀 정지한 상태인 것으로 판단하고, 로봇 청소기(100)가 진행하고 있는 방향과 상이한 방향으로 로봇 청소기(100)를 계속 이동시키게 된다.

도 4는 카페트와 같은 면을 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기의 측면도이며, 도 5는 카페트와 같은 면을 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기의 보조 바퀴 측의 확대 단면도이다. 즉, 도 4 및 도 5는 로봇 청소기(100)가 카페트와 같은 면을 주행하고 있는 상태를 도시하고 있다.

일반적으로 로봇 청소기(100)가 카페트와 같은 면을 주행하는 경우, 보조 바퀴(110)는 수직 방향으로 진동을 하며 이러한 진동의 크기는 로봇 청소기(100)가 평지를 주행하는 경우보다 크게 된다. 이러한 진동으로 인해 보조 바퀴(110)와 연결된 연결 수단(130)도 수직 방향으로 진동을 하게 된다.

그로 인해, 연결 수단(130)의 부재(132)는 직선형의 개구 중간 부분에서 수직 방향으로 진동하며 연결 수단(130)에 부착된 자성체(140)도 수직 방향으로 진동하게 된다. 이러한 자성체(140)의 수직 방향으로의 진동은 2개의 감지 센서(160, 170)만이 감지할 수 있고, 다른 감지 센서(180)는 감지할 수 없도록 설계된다. 즉, 자성체(140)가 2개의 감지 센서(160, 170) 부근에서만 수직 방향으로 진동하게 된다.

따라서, 제어 장치는 2개의 감지 센서(160, 170)에 의해 감지되는 자성체(140)의 수직 방향으로의 진동에 근거하여, 로봇 청소기(100)가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고, 로봇 청소기(100)가 진행하고 있는 방향으로 로봇 청소기(100)를 계속 이동시키게 된다.

도 6은 보조 바퀴가 낭떠러지와 같은 절벽에 걸친 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기의 측면도이며, 도 7은 보조 바퀴가 낭떠러지와 같은 절벽에 걸친 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기의 보조 바퀴 측의 확대 단면도이다. 즉, 도 6 및 도 7은 로봇 청소기(100)의 일부(또는 보조 바퀴(110))가 낭떠러지와 같은 절벽에 걸친 상태를 도시하고 있다.

일반적으로 로봇 청소기(100)의 보조 바퀴(110)가 낭떠러지와 같은 절벽에 걸치는 경우, 보조 바퀴(110)는 아래를 향하여 수직 방향으로 크게 이동하거나 진동을 하게 된다. 그로 인해 보조 바퀴(110)와 연결된 연결 수단(130)도 아래를 향하여 수직 방향으로 크게 이동하거나 진동을 하게 된다.

그로 인해, 연결 수단(130)의 부재(132)는 직선형의 개구 하단까지 내려오게 되며, 연결 수단(130)에 부착된 자성체(140)도 아래를 향하여 수직 방향으로 크게 이동하거나 진동을 하게 된다. 이러한 자성체(140)의 수직 방향으로의 진동은 감지 센서(160, 170, 180) 모두가 감지할 수 있도록 설계된다. 즉, 자성체(140)가 감지 센서(160, 170, 180) 모든 부근에서 수직 방향으로 이동하거나 진동하게 된다.

따라서, 제어 장치는 감지 센서(160, 170, 180)에 의해 감지되는 자성체(140)의 수직 방향으로의 진동에 근거하여, 로봇 청소기(100)의 일부가 낭떠러지에 걸친 상태인 것으로 판단하고, 로봇 청소기(100)가 진행하고 있는 방향과 상이한 방향으로 로봇 청소기(100)를 계속 이동시키게 된다.

한편, 상술된 바와 같이, 복수의 감지센서에 의해 감지되는 자성체(140)의 진동에 근거하여 로봇 청소기(100)의 주행을 제어하는 방법을 간결하게 정리하면 아래의 표1과 같다.

	제1 감지센서	제2 감지센서	제3 감지센서	제어장치의 판단	이동체 주행 방향
진동여부 확인	×	×	×	이동체가 장애물에 막혀 정지한 상태인 것으로 판단.	이동체를 현재 진행방향과 상이한 방향으로 주행시킴.
진동여부 확인	○	×	×	이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단.	이동체를 현재 진행방향으로 계속 주행시킴.
진동여부 확인	○	○	×	이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단.	이동체를 현재 진행방향으로 계속 주행시킴.
진동여부 확인	○	○	○	이동체의 일부가 낭떠러지에 걸친 상태인 것으로 판단.	이동체를 현재 진행방향과 상이한 방향으로 주행시킴.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 개략적인 사시도이며,

도 2는 평지를 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 측면도이며,

도 3은 평지를 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 보조 바퀴(110) 측의 확대 단면도이며,

도 4는 카페트와 같은 면을 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 측면도이며,

도 5는 카페트와 같은 면을 주행하고 있는 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 보조 바퀴(110) 측의 확대 단면도이며,

도 6은 보조 바퀴(110)가 낭떠러지와 같은 절벽에 걸친 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 측면도이며,

도 7은 보조 바퀴(110)가 낭떠러지와 같은 절벽에 걸친 상태의 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 보조 바퀴(110) 측의 확대 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 로봇 청소기 110 : 보조 바퀴

120 : 하우징 130 : 연결 수단

131, 132, 133, 134, 135 : 부재

140 : 자성체 150 : 스프링

160, 170, 180 : 감지 센서

190 : 메인 바퀴

11 : 평지 12 : 카페트

Claims

적외선 센서를 바닥 감지 센서로 채용한 이동체에 있어서,

상기 이동체의 전방측 저면에 제공되는 보조 바퀴,

상기 보조 바퀴를 상기 이동체에 연결하며, 상기 이동체가 주행함에 따라 수직 방향으로 진동하는 연결 수단,

상기 연결 수단에 부착되는 자성체,

상기 자성체의 수직 방향으로의 진동을 감지하는 복수의 센싱 수단, 및

상기 복수의 센싱 수단에 의해 각각 감지되는 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동에 근거하여 상기 이동체의 현재 상태를 판단하고 상기 이동체의 주행을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동체.
제1항에 있어서,

상기 연결 수단은, 상기 이동체와 상기 연결 수단을 결합하는 탄성 수단에 의해 수직 방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는, 이동체.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 복수의 센싱 수단은, 상기 이동체의 저면을 기준으로 수직 하방으로 각 각 설치되는 제1 감지 센서, 제2 감지 센서 및 제3 감지 센서를 포함하며,

상기 자성체는, 상기 이동체의 저면을 기준으로 상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서보다 높게 설치되는 것을 특징으로 하는, 이동체.
제3항에 있어서,

상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서는 홀센서인 것을 특징으로 하는, 이동체.
제3항에 있어서,

상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서는 코일을 이용하여 전류 또는 전압을 감지하는 센서인 것을 특징으로 하는, 이동체.
제3항에 있어서,

상기 제어 장치는,

상기 제1 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되지 않는 경우, 상기 이동체가 장애물에 막혀 정지한 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체.
제3항에 있어서,

상기 제어 장치는,

상기 제1 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되고 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되지 않는 경우, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체.
제3항에 있어서,

상기 제어 장치는,

상기 제1 감지 센서 및 상기 제2 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되고 상기 제3 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되지 않는 경우, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체.
제3항에 있어서,

상기 제어 장치는,

상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서에 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동이 감지되는 경우, 상기 이동체의 일부가 낭떠러지에 걸친 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체.
제3항에 있어서,

상기 이동체는 로봇 청소기인 것을 특징으로 하는, 이동체.
바닥 감지 센서, 이동체의 전방측 저면에 제공되는 보조 바퀴, 상기 보조 바퀴를 상기 이동체에 연결하며 상기 이동체가 주행함에 따라 수직 방향으로 진동하는 연결 수단, 상기 연결 수단에 부착되는 자성체, 및 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동을 감지하는 복수의 센싱 수단을 포함하는 이동체의 주행 제어 방법에 있어서,

(A) 상기 복수의 센싱 수단에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 각각 확인하는 단계; 및

(B) 상기 (A) 단계에서 확인되는 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동에 근거하여, 상기 이동체의 현재 상태를 판단하고 상기 이동체의 주행을 제어할 수 있 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제11항에 있어서,

상기 연결 수단은, 상기 이동체와 상기 연결 수단을 결합하는 탄성 수단에 의해 수직 방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,

상기 복수의 센싱 수단은, 상기 이동체의 저면을 기준으로 수직 하방으로 각각 설치되는 제1 감지 센서, 제2 감지 센서 및 제3 감지 센서를 포함하며,

상기 (A) 단계는,

(a) 상기 제1 감지 센서에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 확인하는 단계;

(b) 상기 제2 감지 센서에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 확인하는 단계; 및

(c) 상기 제3 감지 센서에 의해 상기 자성체의 수직 방향으로의 진동 여부를 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서는 홀센서인 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 제1 감지 센서, 상기 제2 감지 센서 및 상기 제3 감지 센서는 코일을 이용하여 전류 또는 전압을 감지하는 센서인 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 (B) 단계는,

상기 (a) 단계에서 진동이 없는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체가 장애물에 막혀 정지한 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 (B) 단계는,

상기 (a) 단계에서 진동이 있는 것으로 확인되고 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서 진동이 없는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 (B) 단계는,

상기 (a) 단계 및 상기 (b) 단계에서 진동이 있는 것으로 확인되고 상기 (c) 단계에서 진동이 없는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체가 일반적인 주행 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향으로 계속 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 (B) 단계는,

상기 (a) 단계, 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서 진동이 있는 것으로 확인되는 경우에는, 상기 이동체의 일부가 낭떠러지에 걸친 상태인 것으로 판단하고 상기 이동체를 현재의 진행 방향과 상이한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 이동체는, 로봇 청소기인 것을 특징으로 하는, 이동체의 주행 제어 방법.