KR20100133884A - 로봇청소기 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로봇청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개선된 주행 패턴을 채택한 로봇청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 로봇 청소기는 지그재그 주행을 기본 청소 주행 방식으로 하여 청소를 수행한 후 랜덤 주행을 마무리 청소 주행 방식으로 하여 지그재그 주행에서 스킵(skip)된 영역을 청소한다. 또한, 로봇 청소기는 벽면을 향하는 방향에 관계없이 벽면을 향하는 주행경로와 일정한 간격을 유지하면서 지그재그 주행을 수행하며, 지그재그 주행 중에 장애물을 감지된 경우 지그재그 주행 패턴을 유지하기 위한 개선된 지그재그 주행 방법을 채택한다.

Description

로봇청소기 및 그 제어방법{ROBOT CLEANER AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 로봇청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개선된 주행 패턴을 채택한 로봇청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 로봇청소기는 사용자의 조작없이 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥 면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행하는 장치이다.
로봇청소기는 미리 설정된 주행 패턴으로 주행하면서 청소 작업을 반복적으로 수행하는데, 대표적인 주행 패턴으로 지그재그 주행과 랜덤 주행이 있다. 지그재그 주행은 로봇청소기가 직진 주행 중 장애물(예를 들어, 벽면)을 만나면 수직으로 90도 회전하여 직각주행을 수행하는 방식이고, 랜덤 주행은 로봇청소기가 직진 주행 중 장애물(예를 들어, 벽면)을 만나면 임의의 방향으로 회전하여 다시 직진 주행을 수행하는 방식이다.
본 발명의 일측면은 로봇청소기가 벽면에 충돌하는 각도에 관계없이 벽면을 향하는 주행경로와 일정한 간격을 유지하며 지그재그 주행을 유지하는 지그재그 주행 패턴을 채택한 로봇청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 일측면은 지그재그 주행 중에 장애물을 감지한 경우 지그재그 주행 패턴을 유지하기 위한 개선된 지그재그 주행 패턴을 채택한 로봇청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일측면은 지그재그 주행을 기본 청소 주행 방식으로 청소를 수행하고, 랜덤 주행을 마무리 청소 주행 방식으로 하여 지그재그 주행에서 스킵된 영역을 청소하는 로봇청소기 및 그 제어방법을 제시하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 제어방법은 로봇청소기가 청소영역의 어느 한 지점에서 소정 벽면을 향하는 제1주행과 제1주행을 수행한 후 소정 벽면으로부터 멀어지는 방향으로 제2주행을 반복적으로 수행하여 지그재그 주행을 하되, 제1주행의 경로와 제2주행의 경로는 각각에 대하여 소정 간격을 유지하도록 한다.
이때, 제1주행의 경로와 벽면이 이루는 각도는 0도 내지 180도가 될 수 있으며, 제1주행의 경로와 제2주행의 경로가 각각에 대하여 소정 간격을 유지하는 것은, 제2주행의 경로는 제1주행의 경로와 제1설정간격을 유지하고, 제1주행의 경로는 제2주행의 경로와 제2설정간격을 유지하는 것을 말한다.
또한, 제2주행은 제2주행의 경로의 길이가 제3설정거리가 될 때까지 수행할 수 있으며, 제2주행 후 방향을 전환하여 제2주행의 경로와 제2설정간격만큼 이격될 때까지 주행하는 제3주행을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 지그재그 주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇청소기와 지그재그 주행의 경로와의 이격거리를 획득하고, 이격거리가 0 이 되면 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행경로와 평행한 방향으로 주행하며 지그재그 주행한다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제1주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇청소기와 제1주행의 경로와의 이격거리를 획득하고, 이격거리가 제1설정간격이 되면 제2주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제2주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇청소기와 제2주행의 경로와의 이격거리를 획득하고, 이격거리가 제2설정간격이 되면 제1주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제2주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 제2주행의 거리와 장애물 추종 주행 중 로봇청소기가 제2주행의 방향으로 이동한 거리의 합이 제3설정거리가 되면 제3주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제3주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 제3주행의 거리와 장애물 추종 주행 중 로봇청소기가 제3주행의 방향으로 이동한 거리의 합이 제2설정간격이 되면 제1주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제2주행 중 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇청소기의 전방 방향이 제2주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하면 그 위치에서 제3주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제3주행 중 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇청소기의 전방 방향이 제3주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하면 그 위치에서 제3주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제1주행 중 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇청소기의 전방 방향이 제1주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하면 그 위치에서 제1주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제2주행 또는 제3주행 중 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇청소기의 전방 방향이 제2주행 또는 제3주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하거나 장애물 추종 주행 거리가 제4설정거리 이상이면 방향을 반대방향으로 전환하여 장애물 추종 주행을 수행하도록 할 수 있다.
이때, 로봇청소기가 장애물 추종 주행을 시작한 지점에서 방향을 반대방향으로 전환하여 장애물 추종 주행을 시작한 지점 사이의 어느 한 지점으로부터 제1설정간격이 이격되면 제2주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 제2주행 또는 제3주행 중 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 로봇 청소기와 제2주행의 경로와의 이격거리를 획득하고, 이격거리가 0 이 되면 방향을 반대 방향으로 전환하여 장애물 추종 주행을 수행하도록 할 수 있다.
이때, 로봇청소기가 장애물 추종 주행을 시작한 지점에서 방향을 반대방향으로 전환하여 장애물 추종 주행을 시작한 지점 사이의 어느 한 지점으로부터 제1설정간격이 이격되면 제2주행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어방법은, 지그재그 주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고, 장애물 추종 주행 중 로봇청소기가 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행의 경로를 기준으로 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입하였다고 판단되고, 로봇청소기가 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행의 경로로부터 소정 간격 이격되거나 로봇청소기의 전방 방향이 소정 방향을 향하면 지그재그 주행을 반대방향으로 전환하여 수행하도록 할 수 있다.
이때, 로봇청소기와 지그재그 주행의 경로와의 이격거리가 0 이고 로봇청소기의 전방 방향이 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행 방향을 기준으로 설정 각도 내의 범위를 향하는 경우에 로봇청소기가 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행의 경로를 기준으로 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입하였다고 판단할 수 있다.
이때, 지그재그 주행의 방향 전환 횟수가 소정 횟수 이상이거나 지그재그 주행의 시간이 소정 시간 이상인 경우 지그재그 주행의 종료 시점으로 판단할 수 있으며, 랜덤 주행을 마무리 청소 주행 방식으로 하여 청소를 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 랜덤 주행의 평균 직선 주행거리에 비례하여 결정된 설정 시간이 경과하면 랜덤 주행의 종료 시점으로 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기는 로봇청소기의 외관을 형성하는 본체; 본체에 설치되는 구동바퀴; 구동바퀴를 제어하여 본체를 직진 또는 회전 주행시키는 제어부를 포함하고, 제어부는 로봇청소기가 청소영역의 어느 한 지점에서 소정 벽면을 향하는 제1주행과 제1주행을 수행한 후 소정 벽면으로부터 멀어지는 방향으로 제2주행을 반복적으로 수행하여 지그재그 주행을 하도록 하되, 제1주행의 경로와 제2주행의 경로는 각각에 대하여 소정 간격을 유지하도록 할 수 있다.
이때, 제어부는 상기 로봇청소기가 랜덤 주행을 마무리 청소 주행 방식으로 하여 청소를 수행하도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 상부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 하부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 기본 지그재그 주행 궤적도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 1 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 2 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 3 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 4 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 5 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 6 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 7 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 1 지그재그 주행 방향 전환 궤적도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 2 지그재그 주행 방향 전환 궤적도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 랜덤 청소 주행 궤적도이다.
도 15은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 1 지그재그 주행 궤적도이다.
도 16는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 2 지그재그 주행 궤적도이다.
도 17는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 3 지그재그 주행 궤적도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 전체 청소 주행 궤적도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 상부 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 로봇청소기의 하부 사시도이다.
도 1 및 도 2에서, 본 발명의 실시예에 의한 로봇청소기(7)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 하부에 설치되어 로봇청소기(7)를 이동시키는 구동장치(20)와, 로봇청소기(7)가 주행하는 바닥의 먼지를 쓸거나 닦아 내어 청소를 수행하는 브러시장치(30, 40)를 포함한다.
또한, 본체(10)에는 구동장치(20) 및 브러시장치(30, 40)와 더불어 장애물을 감지할 수 있는 접촉센서와 근접센서 등이 설치될 수 있다. 예를 들어 본체(10)의 전방에 설치되는 범퍼(11)는 벽 등의 장애물을 감지하는데 사용될 수 있고, 본체(10)의 바닥에 설치되는 적외선 센서(또는 초음파센서)는 계단 등의 장애물을 감지하는데 사용될 수 있다. 또한, 본체(10)는 사용자에게 로봇청소기(7)의 상태 또는 동작에 관한 정보를 알려 주는 디스플레이장치(12)를 더 포함할 수 있다.
구동장치(20)는 본체(10)의 중앙부 양측에 설치되어 로봇청소기(7)의 이동을 조절하는 한 쌍의 구동 바퀴(21,22)와, 본체(10)의 전방에 설치되어 로봇청소기(7)가 이동하는 바닥 조건에 따라 회전하는 각도가 변화하는 자유 바퀴(23)로 구성된다. 자유 바퀴(23)는 로봇청소기(7)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되어 로봇청소기(7)를 지지하며, 롤러나 캐스터 형상의 바퀴로 구성된다.
양측 구동 바퀴(21, 22)는 후술하는 제어부(110)의 명령에 따라 전방 또는 후방으로 구동되어 로봇청소기(7)의 이동을 조절할 수 있다. 예를 들면 양측 구동 바퀴(21, 22)를 전방 또는 후방으로 구동시켜 로봇청소기(7)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 한다. 또한 좌측 구동 바퀴(21)를 후방으로 구동시키는 동안 우측 구동 바퀴(22)를 전방으로 구동시켜 로봇청소기(7)가 전방을 기준으로 좌측 방향으로 회전하도록 하고, 양측 구동 바퀴(21, 22)를 이와 반대로 구동시켜 로봇청소기(7)가 전방을 기준으로 우측 방향으로 회전하도록 한다.
브러시장치(30, 40)는 바닥의 먼지를 쓸거나 닦는 메인 브러시장치(30)와 본체(10)의 전방 양 측면 하부에 설치된 사이드 브러시장치(40)로 구성된다.
메인 브러시장치(30)는 바닥에 부착된 먼지를 쓸거나 닦을 수 있도록 바닥에 대해 롤러식으로 회전하는 드럼 형상의 회전 브러시(31; 이하, 메인 브러시라 한다)와, 메인 브러시(31)를 회전시키기 위한 메인 브러시모터(33)를 포함한다.
사이드 브러시장치(40)는 본체(10)의 전면부 양측에 일정 간격을 두고 설치 되며, 바닥에 대해 수평면으로 회전하는 회전 브러시(41; 이하, 사이드 브러시라 한다)와, 사이드 브러시(41)를 회전시키기 위한 사이드 브러시모터(43)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 제어 블록도로서, 입력부(100), 장애물 감지부(102), 주행거리 검출부(104), 주행방향 검출부(106), 제어부(110), 주행 구동부(112), 청소장치 구동부(114) 및 저장부(116)를 포함한다.
입력부(100)는 사용자로부터 로봇청소기(7)의 이동 주행 또는 청소 명령을 입력받도록 본체(10)의 상부 또는 리모컨(미도시)에 다수의 버튼을 포함한다.
장애물 감지부(102)는 로봇청소기(7)가 주행하는 청소 영역 내에 설치된 가구, 사무용품 기기, 벽과 같은 장애물을 감지하기 위한 것으로, 로봇청소기(7)가 주행하는 경로에 초음파를 발신하고, 장애물에 부딪혀 반사되어 오는 초음파를 수신하여 장애물의 유무와 장애물의 방향을 감지한다. 이 때, 장애물 감지부(102)는 복수의 적외선 발광소자와 수광소자로 이루어져 적외선을 송신하고, 반사된 적외선을 수신할 수 있도록 적외선 센서로 구성될 수 있다.
주행거리 검출부(104)는 로봇청소기(7)가 주행한 거리를 검출하기 위한 것으로, 구동 바퀴(21, 22)의 회전량을 엔코더 등으로 측정하여 로봇청소기(7)의 주행거리를 검출한다.
주행방향 검출부(106)는 로봇청소기(7)가 이동하는 방향과 회전하는 각도를 검출하기 위한 것으로, 로봇청소기(7)의 회전 각도를 검출할 수 있는 자이로 센서 등의 회전각 센서로 구성될 수 있다.
제어부(110)는 로봇청소기(7)의 전체적인 동작을 제어하는 것으로, 로봇청소기(7)에 청소명령이 수신되면 지그재그 주행을 기본 청소 주행 방식으로 하여 청소를 수행하고, 지그재그 주행에서 스킵(skip)된 영역을 청소하기 위해 랜덤 주행을 마무리 주행 방식으로 하여 청소를 수행하도록 제어한다.
주행 구동부(112)는 제어부(110)에서 인식된 위치 정보와 장애물 감지부(102)에 의해 감지된 장애물 정보를 기반으로 하여 로봇청소기(7)가 벽이나 장애물과의 충돌없이 청소 영역을 스스로 주행하면서 회전 등의 방향 전환이 가능하도록 로봇청소기 본체(10)의 하부에 설치된 구동 바퀴(21, 22)를 구동시킨다.
청소장치 구동부(114)는 제어부(110)의 제어신호에 따라 로봇청소기(7)가 주행하는 청소 영역의 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행하도록 메인 및 사이드 브러시모터(33, 43)를 구동시킨다.
저장부(116)는 로봇청소기(1)의 청소 명령에 따라 미리 설정된 주행 패턴 및 주행 경로와, 로봇청소기(1)의 주행 과정에서 감지된 장애물 정보 등을 저장한다.
이하, 위와 같이 구성된 로봇청소기(1) 및 그 주행 제어방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기는 지그재그 주행으로 청소를 수행하고, 랜덤 주행으로 청소를 수행한다. 또한, 로봇청소기(7)는 지그재그 주행 중에 장애물이 감지된 경우 지그재그 주행 패턴을 유지하기 위한 개선된 지그재그 주행 방법을 채택한다. 먼저, 로봇청소기(7)가 채택하고 있는 개선된 지그재그 주행 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 기본 지그재그 주행 궤적도이다.
도 4에서, 로봇청소기(7)의 기본 청소 주행은 제 1 주행 → 제 4 주행 → 제 2 주행 → 제 3 주행 → 제 1 주행 → ... 순으로 진행된다. 제 1 주행은 로봇청소기(7)가 청소명령을 받은 시점에서의 로봇청소기(7)의 전방 방향을 청소방향으로 설정하고 장애물을 감지될 때까지 청소방향으로 이동하는 주행이다. 제 4 주행은 제 1 주행 중 장애물을 감지하면 방향을 전환하여 상기 제 1 주행라인으로부터 제 1 설정간격이 되는 지점까지 장애물 추종 주행을 하는 주행이다. 이 때, 제 1 설정간격은 메인 브러시유닛의 폭(Wmin+α1: 최소)에서 메인 브러시유닛의 폭과 사이드 브러시유닛의 폭을 더한 폭(Wmin+α2: 최대)의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 로봇청소기(7)가 제1설정간격이 되는 지점까지 이동했는지에 대한 판단은 장애물 추종 주행 거리와 회전 각도를 이용하여 누적하여 계산하는 방식으로 구할 수 있다.제 2 주행은 제 4 주행 후 제 1 주행과 반대방향으로 제 3 설정거리 만큼 이동하는 주행이다. 이 때, 제 3 설정거리(Lmax)는 일반적인 가정의 방의 크기를 고려하여 계산된 3m 로 설정하는 것이 바람직하다. 하지만, 방의 크기가 작거나 큰 경우에는 제 3 설정거리(Lmax)는 3m 보다 작거나 큰 길이로 설정할 수도 있다. 제 3 주행은 제 2 주행 후 방향을 전환하여 제 2 주행라인으로부터 제 2 설정간격이 되는 지점까지 이동하는 주행이다.
위 제1주행, 제4주행, 제2주행 및 제3주행 전에는 a, b, c 및 d 회전 주행이 각각 행해진다. 회전 a는 제3주행 후 로봇청소기(7)의 전방방향이 청소방향이 될 때까지 좌회전을 수행하는 것이다. 회전 b는 전방 장애물 센서가 장애물을 감지하지 않을 때까지 우회전을 한다. 이 때, 장애물 추종 주행 제4주행이 수행되는데, 제4 주행은 회전 b를 수행하여 왼쪽 측면 장애물 센서가 장애물을 감지하지 않으면 다시 왼쪽 측면 장애물 센서가 장애물을 감지할 때까지 좌회전을 수행하고, 다시 왼쪽 측면 장애물 센서가 장애물을 감지하지 않을 때까지 우회전을 수행하는 방식으로 수행된다. 회전 c는 제4주행 후 로봇청소기(7)의 전방방향이 상기 청소방향의 반대방향이 될 때까지 우회전을 수행하는 것이다. 회전 d는 제2주행 후 로봇청소기(7)의 전방방향이 상기 청소방향의 반대방향을 기준으로 좌측으로 90도를 향할 때까지 좌회전을 수행하는 것이다.
위와 같은 방법으로 로봇청소기(7)가 벽면에 어떠한 각도로 주행하더라도 그 주행경로를 기준으로 소정 간격을 유지하면서 지그재그 주행패턴을 유지하면서 주행할 수 있게 된다. 도 4에서 제 1 주행 후 우회전을 하여 장애물 추종 주행을 하면서 지그재그 주행을 하는 방식을 도시하였지만, 제 1 주행 후 좌회전을 하여 장애물 추종 주행을 하면서 지그재그 주행을 반대방향으로 하게 설정할 수도 있다. 이 경우 위의 a, b, c 및 d 회전 주행은 각각 반대 방향으로 회전하게 설정하면 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제1장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 5는 로봇청소기(7)가 장애물을 감지한 경우 장애물 추종 주행을 수행하더라도 다시 장애물 추종 주행을 하기 전에 주행하던 주행라인에 복귀할 정도로 작은 장애물을 있는 경우를 상정한 것이다.
도 5에서, 로봇청소기(7)는 제1주행시 장애물을 감지하면 장애물의 우측 방향으로 장애물 추종 주행을 수행하다가 제1주행의 경로을 다시 만나면 그 위치에서 다시 제1주행을 수행한다. 장애물 추종 주행을 수행하다가 제1주행의 경로을 다시 만나는지 여부에 대한 판단은 자이로 센서 등의 회전각 센서와 엔코더를 이용하여 수행한다. 즉, 엔코더를 이용하여 장애물 추종 주행 거리를 획득하고, 자이로 센서를 이용하여 로봇청소기(7)의 전방 방향의 회전 각도를 획득한다. 이 장애물 추종 주행 거리와 회전 각도를 획득하면 제1주행 방향으로 이동한 거리와 제1주행의 경로로부터 로봇청소기(7)가 이격되는 거리를 쉽게 계산할 수 있다. 구체적으로는, 이 이격거리가 0 이 되면 제1주행의 경로를 다시 만났다고 판단한다.
원칙적으로 로봇청소기(7)는 제1주행 중 장애물을 감지하면 제4주행으로 전환하여 다음 이동라인에 해당하는 제2주행의 경로를 만날 때까지 장애물 추종 주행을 수행한다. 하지만, 도 5와 같은 장애물이 있는 경우에는 장애물 추종 주행을 계속하여도 제2주행의 이동라인을 만나지 못하게 된다. 따라서, 로봇청소기(7)는 제 1' 주행으로 전환하여 장애물 추종 주행을 하다가 제1주행라인을 만났다고 판단되는 경우 다시 제1주행으로 복귀함으로서 지그재그 주행 패턴으로 복귀할 수 있게 된다. 여기에서 제1'주행은 제4주행과 실질적으로 동일하지만 다시 제1주행으로 복귀하는 경우를 구별하여 표현하기 위하여 제1'주행이라고 표시하였다.
제 4 주행 다음에 수행되는 제 2 주행 및 제 3 주행에 있어서도 위와 같은 방식으로 장애물 추종을 수행한다. 다만, 제 3 주행 및 제4주행 중에 장애물을 감지한 경우에는 장애물의 좌측 방향으로 장애물 추종 주행을 수행한다.
도 5에서 장애물 추종 주행을 각 주행에 따라 좌측 또는 우측으로 한정하고 있으나, 모든 주행에서 우측 또는 좌측으로 장애물 추종 주행을 수행하거나 임의의 방향으로 장애물 추종 주행을 수행하는 방식으로 설정할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제2장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 6에 도시된 로봇청소기(7)의 주행은 로봇청소기(7)가 지그재그 방식으로 청소를 수행하는 중에 장애물을 감지하여 장애물을 추종하다가 장애물을 추종하기 전의 직진 주행의 경로가 아닌 다음 단계에 해당하는 직진 주행의 경로를 만나는 경우 그 위치에서 그 다음 단계의 직진 주행을 수행하는 경우를 상정한 것이다. 도시된 바와 같이 제2주행을 하다가 장애물을 감지하여 장애물 추종 주행을 하는 경우 바로 다음 단계인 제3주행의 경로을 만나는 경우와 다음 다음 단계인 제1주행의 경로를 만나는 2가지의 경우가 있다. 하지만, 제3주행을 하다가 장애물을 감지하여 장애물 추종 주행을 하는 경우에는 바로 다음 단계인 제1주행의 경로를 만나게 된다.
로봇청소기(7)는 제2주행을 수행 중에 장애물을 감지하면 회전 d'를 수행한 후 장애물 추종 주행인 제3'주행을 수행하다가 다음 주행경로에 해당하는 제3주행의 경로를 만나면 그 위치에서 제3주행을 수행한다. 회전 d'는 전방 장애물 센서에 장애물을 감지되지 않을 때까지 좌회전을 수행하는 것이다. 제3'주행은 회전 d'를 수행한 후 제2주행의 경로로부터 제2설정간격이 되는 지점까지 장애물 추종 주행을 수행하는 것이다. 이 때, 장애물 추종 주행은 제4주행과 같이 회전 d'를 수행한 후 오른쪽 측면 장애물 센서에 장애물을 감지되지 않으면 다시 장애물을 감지될 때까지 우회전을 하고, 다시 장애물을 감지되지 않으면 좌회전을 하는 것을 반복하여 수행함으로써 행해진다. 제1주행의 이동라인에 만났는지 여부에 대한 판단은 앞에서 설명한 바와 같이 자이로 센서와 엔코더를 이용하여 수행한다.
또한, 로봇청소기(7)는 제2주행 또는 제3주행 중에 장애물을 감지하면 d' 회전을 수행하고 장애물 추종 주행인 제3'주행을 하다가 다음 주행경로에 해당하는 제1주행의 경로를 만나면 제1주행을 수행한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제3장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 7은 로봇청소기(7)가 제2주행 또는 제3주행을 수행 중에 장애물을 감지하여 장애물 추종 주행을 하다가 로봇청소기(7)의 전방 방향이 일정한 방향을 향하는 경우에는 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 것으로 판단하여 장애물 추종 주행을 중단하고 그 위치에서 장애물을 만나지 않았다면 주행하였을 제3주행과 평행한 새로운 제3주행을 수행하는 경우를 상정한 것이다.
로봇청소기(7)는 제2주행을 수행 중에 장애물을 감지하면 d' 회전을 수행한 후 장애물 추종 주행인 제3'주행을 하다가 다음 주행경로에 해당하는 제3주행 또는 제1주행의 경로를 만나기 전에 로봇청소기(7)의 전방 방향이 청소방향의 반대방향 즉, 제2주행의 방향을 기준으로 제1설정각도 내의 범위에 속하면 그 위치에서 장애물을 만나지 않았다면 주행하였을 제3주행과 평행한 새로운 제3주행을 수행한다.
이 때, 제 1 설정각도는 임의의 값이 될 수 있지만 ±90° 인 것이 바람직하다. 특히, 도 7에 도시된 바와 같이 제1설정각도가 +90° 인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다. 도 7에 도시된 것과 반대 방향으로 지그재그 주행을 하는 경우에는 제 1 설정각도가 -90°인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다.
로봇청소기(7)의 전방 방향이 청소방향의 반대방향을 기준으로 제 1설정각도 내의 범위에 속하는지 여부에 대한 판단은 회전각 센서를 이용하여 행해진다. 즉, 로봇청소기(7)가 장애물 추종 주행 시 회전각 센서를 이용하여 전방 방향의 회전각을 누적하여 계산하여 제1설정각도 내의 범위에 속하는지 판단한다.
마찬가지로, 로봇청소기(7)는 제3주행 중에 장애물을 감지하면 d' 회전을 수행한 후 장애물 추종 주행인 제3'주행을 하다가 다음 주행경로에 해당하는 제1주행의 경로를 만나기 전에 로봇청소기(7)의 전방 방향이 청소방향의 반대방향 즉, 제2주행의 방향을 기준으로 제1설정각도 내의 범위에 속하면 그 위치에서 장애물을 만나지 않았다면 주행하였을 제3주행과 평행한 새로운 제3주행을 수행한다. 이 때, 제 1 설정각도는 임의의 값이 될 수 있지만 ±90˚ 인 것이 바람직하다.
도 8는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 5 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 8에서, 로봇청소기(7)는 제1주행 중에 장애물을 감지하면 d' 회전을 수행한 후 장애물 추종 주행인 제1'주행을 하다가 장애물 추종 주행 전의 제1주행 또는 다음 단계의 주행경로에 해당하는 제2주행의 경로 만나기 전에 로봇청소기(7)의 전방 방향이 청소방향 즉, 제1주행방향을 기준으로 제2설정각도 내의 범위에 속하면 그 위치에서 장애물을 만나지 않았으면 주행하였을 제1주행과 평행한 새로운 제1주행을 수행한다.
이 때, 제 2 설정각도는 임의의 값이 될 수 있지만 ±90° 인 것이 바람직하다. 특히, 도 8에 도시된 바와 같이 제 3 설정각도가 -90° 인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다. 도 8에 도시된 것과 반대 방향으로 지그재그 주행을 하는 경우에는 제 3 설정각도가 +90°인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 4 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 9는 로봇청소기(7)가 제 2 주행 또는 제 3 주행 중에 장애물을 감지하여 장애물 추종 주행을 하는 경우에, 로봇청소기(7)의 전방 방향이 일정한 방향을 향하면 지그재그 주행 패턴에서 벗어나는 것으로 판단하여 방향을 반대로 전환하여 장애물 추종 주행을 하는 경우를 상정한 것이다.
즉, 로봇청소기(7)는 제 2 주행 또는 제 3 주행을 수행 중에 장애물을 감지하면 d'회전을 수행한 후 장애물 추종 주행인 제 3' 주행을 하다가 로봇청소기(7)의 전방 방향이 청소방향 즉, 제1주행의 방향을 기준으로 제2설정각도 내의 범위에 속하면 그 위치에서 가상의 제1주행의 주행경로를 설정하고 방향을 반대방향으로 전환하여 장애물 추종 주행을 하다가 가상의 제1주행의 주행경로로부터 제1설정간격이 되면 다음 주행경로에 해당하는 제2주행을 수행한다. 이때, 가상의 제1주행경로 위와 같이 설정할 수도 있지만, 장애물 추종 주행을 시작한 지점에서 방향을 반대 방향으로 전환하여 장애물 추종 주행을 시작한 지점 사이의 어느 한 지점으로 설정할 수 있다. 도 9에는 그 예로 방향을 반대로 전환하기 시작하는 지점에서 가상의 제1주행경로을 설정한 것을 도시하였다.
로봇청소기(7)의 전방방향이 청소방향을 기준으로 제 2 설정각도 내의 범위에 속하는지 여부에 대한 판단은 자이로센서와 같은 회전각 센서를 이용하여 장애물 추종 주행 수행 전의 제 2 주행 또는 제 3 주행으로부터 회전각을 누적하여 계산하는 방식으로 수행한다.
이때, 제 2 설정각도는 임의의 값이 될 수 있지만 ±90° 인 것이 바람직하다. 특히, 도 9에 도시된 바와 같이 제2설정각도가 -90° 인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다. 도 9에 도시된 것과 반대 방향으로 지그재그 주행을 하는 경우에는 제2설정각도가 +90°인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다.
도 10는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 6 장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 10은 로봇청소기(7)가 제 2 주행 또는 제 3 주행 중에 장애물을 감지하여 장애물 추종 주행을 하는 경우에, 로봇청소기(7)의 장애물 추종 주행 거리가 너무 길어지는 경우로 판단되면 방향을 반대로 전환하여 장애물 추종 주행을 하는 경우를 상정한 것이다.
즉. 로봇청소기(7)는 제2주행 또는 제3주행 중에 장애물을 감지하면 d' 회전을 수행한 후 장애물 추종 주행인 제3'주행을 수행한다. 이 때, 장애물 추종 주행 거리가 제4설정거리가 되면 그 위치에서 가상의 제1주행의 주행경로를 설정하고 방향을 반대방향으로 전환하여 장애물 추종 주행인 제3'주행을 수행하다가 가상의 제1주행의 주행경로로부터 제1설정간격이 되면 다음 주행라인에 해당하는 상기 제2주행을 수행한다. 이때, 가상의 제1주행라인은 위와 같이 설정할 수도 있지만, 장애물 추종 주행을 시작한 지점에서 방향을 반대 방향으로 전환하여 장애물 추종 주행을 시작한 지점 사이의 어느 한 지점으로 설정할 수 있다. 도 10에는 그 예로 방향을 반대로 전환하기 시작하는 지점에서 가상의 제1주행라인을 설정한 것을 도시하였다.
장애물 추종 주행거리의 측정은 엔코더를 이용하여 수행되며, 그 가상의 제1주행경로으로부터 제1설정간격이 되었는지에 대한 판단은 앞에서 설명한 바와 같이 자이로 센서와 엔코더를 이용하여 수행된다. 이 때, 제 4 설정거리는 임의의 값으로 설정할 수 있지만, 일반적으로 제 1 설정간격 또는 제 2 설정간격의 2배인 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제7장애물 탈출 주행 궤적도이다.
도 11은 로봇청소기(7)가 제 2 주행 또는 제 3 주행 중에 장애물을 감지하여 장애물 추종 주행을 하는 경우에, 로봇청소기(7)의 장애물 추종 주행 거리가 너무 길어져 장애물 추종 주행 이전의 주행경로를 만나는 경우로 판단되면 방향을 반대로 전환하여 장애물 추종 주행을 하는 경우를 상정한 것이다.
즉, 로봇청소기(7)는 제2주행 또는 제3주행 중에 장애물을 감지하면 d' 회전을 수행한 후 장애물 추종 주행인 제3'주행을 하다가 장애물 추종 주행 전의 제2주행의 주행결로를 만나면 방향을 반대방향으로 전환하여 장애물 추종 주행인 제3'주행을 하다가 장애물 추종 주행 수행인 제3'주행 전의 제2주행의 이동라인으로부터 제1설정간격이 되면 다음 주행경로에 해당하는 제2주행을 수행한다. 도 11에서는 장애물 추종 수행 전의 제2주행의 경로를 만나는 경우를 도시하였지만, 그 이전 단계에 해당하는 가상의 제1주행의 경로나 그 이전의 제2주행의 경로를 만나면 방향을 전환하여 장애물 추종 주행을 수행하는 것으로 설정할 수도 있다. 이때, 장애물 추종 주행 전의 제2주행의 주행경로를 만나는 것은 앞에서 설명한 것과 같이 제2주행으로부터 이격거리가 0 이 되었는지를 판단함으로써 수행된다.
도 12은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제1지그재그 주행 방향 전환 궤적도이다.
도 12에서, 로봇청소기(7)는 지그재그 주행 중에 장애물을 만나 장애물 추종 주행을 하고, 장애물 추종 주행 중 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행의 경로를 기준으로 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입하였다고 판단되고, 로봇청소기(7)가 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행의 경로로부터 소정 간격 이격되거나 로봇청소기(7)의 전방 방향이 소정 방향을 향하면 지그재그 주행을 반대방향으로 전환하여 수행하는 것이 도시되어 있다. 이때, 로봇청소기(7)와 지그재그 주행의 경로와 이격거리가 0 이고 로봇청소기(7)의 전방 방향이 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행 방향을 기준으로 설정 각도 범위를 향하는 경우에 로봇청소기(7)가 장애물 추종 주행 전의 지그재그 주행의 경로를 기준으로 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입하였다고 판단한다. 이를 도12와 관련하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 12에서, 로봇청소기(7)는 제4주행을 하다가 다음 주행경로가 아닌 제4주행 이전의 주행경로 해당하는 제1주행과 평행한 가상의 제1주행경로를 만나는 지점이 검은 원 모양으로 표시되어 있다. 이 지점을 만나면 로봇청소기(7)는 다시 제1주행으로 복귀하여야 하나 장애물의 방향에 의하여 장애물 추종 주행 전의 방향과 같은 방향으로 제1주행을 수행할 수 없게 된다. 즉, 로봇청소기(7)의 전방 방향이 장애물 추종 주행 전의 제1주행의 반대 방향을 기준으로 우측으로 향하게 된다고 감지되면 로봇청소기(7)가 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입한다고 판단한다. 이 때, 바로 지그재그 주행의 방향을 전환하여 제4주행 다음에 수행되는 제2주행을 종래의 제1주행의 방향과 같은 방향으로 수행하게 되면 장애물에 갇힐 수 있다.
따라서, 장애물 추종 주행 전의 제1주행의 주행경로와 소정 간격이 이격되는 경우 또는 로봇청소기의 전방 방향이 소정 방향을 향하는 경우에 제2주행을 종래의 제1주행의 방향과 같은 방향으로 수행하면서 지그재그 주행을 반대 방향으로 전환하여 수행한다. 도 12에는 제1주행경로로부터 반대 편 영역으로 제1설정간격이 이동될 때까지 장애물 추종 주행을 수행한 후 제2주행을 방향을 전환하여 수행하는 것이 도시되어 있다.
이때, 로봇청소기(7)가 제1주행의 경로를 다시 만났는지 판단하는 것은 앞에서 설명한 것처럼 자이로 센서와 엔코더로부터 얻은 장애물 추종 주행 거리와 회전 각도를 이용하여 쉽게 알아낼 수 있다. 즉, 제1주행의 경로와 로봇청소기(7)와의 이격거리가 0 이 되는 지점을 찾음으로써 수행된다. 또한, 로봇청소기(7) 전방의 방향이 소정 방향을 향하는지는 장애물 추종 주행 시 회전 각도를 누적하여 계산함으로써 알 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 로봇청소기의 제 2 지그재그 주행 방향 전환 궤적도이다.
도 13은 도 12의 경우와 같이 로봇청소기(7)가 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입하였다고 판단하는 것은 같으나, 지그재그 주행을 전환하여 수행하는 시점을 제1주행의 경로와의 이격거리가 아닌 로봇청소기(7) 전방 방향이 소정 방향을 향하는 조건으로 수행한다.
즉, 장애물 추종 주행인 제4주행 중에 로봇청소기(7)가 지그재그 주행 방향의 반대 쪽 영역으로 진입하였고, 로봇청소기(7)의 전방 방향이 청소방향 즉, 장애물 추종 주행 전의 제1주행의 방향을 기준으로 제2설정각도 내의 범위에 속하면 도 13에 도시된 바와 같이 제2주행을 청소방향의 반대방향으로 진행할 수 없을 가능성이 크다고 판단하여 제2주행을 청소방향으로 주행하여 지그재그 주행을 하는 것이다.
이 때, 제2설정각도는 임의의 값이 될 수 있지만 ±90° 인 것이 바람직하다. 특히, 도 13에 도시된 바와 같이 제2설정각도가 -90° 인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다. 도 9에 도시된 것과 반대 방향으로 지그재그 주행을 하는 경우에는 제 3 설정각도가 +90°인 경우가 로봇청소기(7)의 주행 방향이 지그재그 주행 방향에서 벗어나는 경우가 된다.
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 로봇청소기의 램덤 주행 궤적도이다.
도 14에서, 랜덤 주행은 주행 R과 회전 rL 또는 회전 rR을 반복하여 수행하고, 주행 R은 현재 로봇청소기(7)의 방향을 유지하며 직진 주행하되, 주행 중 왼쪽 장애물을 먼저 감지하면 회전 rR을 수행하고, 오른쪽 장애물을 먼저 감지하면 회전 rL을 수행한다. 회전 rR은 왼쪽 장애물을 감지되지 않을 때까지 우회전 후 정지하지 않고 0~120˚ 사이의 임의의 각도만큼 추가로 우회전하고, 회전 rL은 오른쪽 장애물을 감지도지 않을 때까지 좌회전 후 정지하지 않고 0~120˚ 사이의 임의의 각도만큼 추가로 좌회전한다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 1 지그재그 주행 궤적도이다. 도 16는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 2 지그재그 주행 궤적도이다. 도 17은 본 발명의 일실시예에 의한 로봇청소기의 제 3 지그재그 주행 궤적도이다. 도 15 내지 도 17에서 로봇청소기(7)는 지그재그 주행을 하다가 도 12 및 도 13에서 설명한 바와 같이 일정 조건을 만족하면 지그재그 주행 방향을 변경한다. 후술하겠지만, 로봇청소기(7)는 지그재그 주행의 방향 변경 횟수가 일정 횟수 이상이면 지그재그 주행의 종료 시점으로 판단한다. 방의 크기에 따라 변경될 수 있지만 일반적인 가정의 방의 크기를 고려하면 일정 횟수는 3회로 설정하는 것이 바람직하다. 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이 지그재그 주행 방향이 3회 변경되면 지그재그 주행의 종료 시점으로 판단하고 도 18에 도시된 랜덤 주행으로 전환한다.
도 18은 본 발명의 실시예에 의한 로봇청소기의 전체 청소 주행 궤적도이다.
도 18에서, 로봇청소기(7)는 지그재그 주행으로 청소를 수행하고, 랜덤 주행으로 청소를 수행한다. 랜덤 주행은 지그재그 주행에서 스킵(skip)된 영역을 마무리 청소 주행 방식으로 하여 청소를 수행할 수 있다. 이 때, 마무리 청소 주행 방식이란 지그재그 주행에서 스킵(skip)된 영역을 랜덤 주행 방식으로 청소를 수행하는 것을 말한다. 랜덤 주행이 지그재그 주행보다 먼저 수행될 수도 있지만, 일반적으로는 로봇청소기(7)가 지그재그 주행 방식으로 청소를 수행한 후 랜덤 주행을 마무리 청소 주행 방식으로 청소를 수행하는 것이 바람직하다. 이하, 지그재그 주행과 랜덤 주행의 주행 시간과 주행 종료 판단 방법에 대해 설명한다.
로봇청소기(7)는 지그재그 주행의 방향 변경 횟수가 일정 횟수 이상이면 지그재그 주행의 종료 시점으로 판단한다. 또한, 로봇청소기(7)는 지그재그 주행의 시간이 일정시간 이상인 경우 지그재그 주행의 종료 시점으로 판단할 수도 있다. 일반적인 가정의 방의 크기를 고려하면 일정 횟수는 3회로 설정하는 것이 바람직하다. 하지만 방의 크기가 작거나 큰 경우에는 설정횟수를 3회 보다 작거나 큰 값으로 설정할 수도 있다. 또한, 일정 시간은 일반적인 가정의 방의 크기를 고려하면 20분 내지 30분 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 하지만, 방의 크기가 작거나 큰 경우에는 일정 시간을 이보다 더 짧거나 길게 할 수도 있다.
로봇청소기(7)는 랜덤 주행의 평균 직선 주행거리에 비례하여 결정된 일정시간이 경과하면 랜덤 주행의 종료 시점으로 판단할 수 있다. 랜덤 주행의 평균 직선 주행거리는 방의 크기에 비례하기 때문에 평균 직선 주행거리가 짧으면 짧은 시간 동안 랜덤 주행을 하고, 평균 직선 주행거리가 길면 긴 시간 동안 랜덤 주행을 하는 것이다. 평균 직선 주행거리는 도 12에서 R 주행의 주행거리들의 평균에 해당한다.일반적인 가정의 방의 크기를 고려하면, 랜덤 주행은 최소 5분에서 최대 20분까지 수행하는 것이 바람직하다. 그러나, 방의 크기를 고려하여 더 증감될 수 있다. 또한, 랜덤 주행 역시 랜덤 주행의 방향 변경 횟수가 일정 횟수 이상인 경우나 랜덤 주행 시간이 일정 시간 이상인 경우에 랜덤 주행의 종료 시점으로 판단하는 것도 가능하다.
위와 같은 구성으로 로봇청소기(7)는 벽면에 어떠한 각도로 부딪히더라도 벽면과 부딛히는 주행 경로와 소정 간격을 유지하면서 지그재그 주행 패턴을 유지하며, 개선된 지그재그 주행패턴을 채택함으로써 장애물을 만나더라도 그 지그재그 주행 패턴이 유지된다. 또한, 지그재그 주행을 수행한 후 랜덤 주행으로 청소를 수행함으로써 청소 카버리지(coverage)를 극대화한다.
10 : 본체 11 : 범퍼
21 : 좌측 구동 바퀴 22 : 우측 구동 바퀴
23 : 자유 바퀴 30: 메인 브러시장치
40: 사이드 브러시장치 100 : 입력부
102 : 장애물 감지부 104 : 주행거리 검출부
106 : 주행방향 검출부 110: 제어부
112 : 주행 구동부 114 : 청소장치 구동부
116 : 저장부

Claims (24)

  1. 청소영역의 어느 한 지점에서 소정 벽면을 향하는 제1주행과 상기 제1주행을 수행한 후 상기 소정 벽면으로부터 멀어지는 방향으로 제2주행을 반복적으로 수행하여 지그재그 주행을 하되,
    상기 제1주행의 경로와 상기 제2주행의 경로는 각각에 대하여 소정 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1주행의 경로와 상기 벽면이 이루는 각도는 0도 내지 180도인 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1주행의 경로와 상기 제2주행의 경로는 각각에 대하여 소정 간격을 유지하는 것은,
    상기 제2주행의 경로는 상기 제1주행의 경로와 제1설정간격을 유지하고,
    상기 제1주행의 경로는 상기 제2주행의 경로와 제2설정간격을 유지하는 것인 로봇청소기의 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2주행은 상기 제2주행의 경로의 길이가 제3설정거리가 될 때까지 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2주행 후 방향을 전환하여 상기 제2주행의 경로와 제2설정간격만큼 이격될 때까지 주행하는 제3주행을 더 포함하는 로봇청소기의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지그재그 주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기와 상기 지그재그 주행의 경로와의 이격거리를 획득하고,
    상기 이격거리가 0 이 되면 상기 장애물 추종 주행 전의 상기 지그재그 주행경로와 평행한 방향으로 주행하며 지그재그 주행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기와 상기 제1주행의 경로와의 이격거리를 획득하고,
    상기 이격거리가 제1설정간격이 되면 상기 제2주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기와 상기 제2주행의 경로와의 이격거리를 획득하고,
    상기 이격거리가 제2설정간격이 되면 상기 제1주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 제2주행의 거리와 상기 장애물 추종 주행 중 상기 로봇청소기가 상기 제2주행의 방향으로 이동한 거리의 합이 제3설정거리가 되면 상기 제3주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제3주행 중에 장애물을 만나면 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 제3주행의 거리와 상기 장애물 추종 주행 중 상기 로봇청소기가 상기 제3주행의 방향으로 이동한 거리의 합이 제2설정간격이 되면 상기 제1주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제2주행 중 장애물을 만나면 상기 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 제2주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하면 그 위치에서 상기 제3주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 제3주행 중 장애물을 만나면 상기 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 제3주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하면 그 위치에서 상기 제3주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 제1주행 중 장애물을 만나면 상기 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 제1주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하면 그 위치에서 상기 제1주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 제2주행 또는 상기 제3주행 중 장애물을 만나면 상기 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 제2주행 또는 상기 제3주행의 방향을 기준으로 소정 각도 범위 내에 속하거나 상기 장애물 추종 주행 거리가 제4설정거리 이상이면 방향을 반대방향으로 전환하여 상기 장애물 추종 주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 로봇청소기가 상기 장애물 추종 주행을 시작한 지점에서 상기 방향을 반대방향으로 전환하여 상기 장애물 추종 주행을 시작한 지점 사이의 어느 한 지점으로부터 제1설정간격이 이격되면 상기 제2주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 제2주행 또는 상기 제3주행 중 장애물을 만나면 상기 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 로봇청소기와 상기 제2주행의 경로와의 이격거리를 획득하고,
    상기 이격거리가 0 이 되면 방향을 반대방향으로 전환하여 상기 장애물 추종 주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 로봇청소기가 상기 장애물 추종 주행을 시작한 지점에서 상기 방향을 반대방향으로 전환하여 상기 장애물 추종 주행을 시작한 지점 사이의 어느 한 지점으로부터 제1설정간격이 이격되면 상기 제2주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  18. 제5항에 있어서,
    상기 지그재그 주행 중에 장애물을 만나면 상기 장애물 추종 주행을 하고,
    상기 장애물 추종 주행 중 상기 로봇청소기가 상기 장애물 추종 주행 전의 상기 지그재그 주행의 경로를 기준으로 상기 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입하였다고 판단되고,
    상기 로봇청소기가 상기 장애물 추종 주행 전의 상기 지그재그 주행의 경로로부터 소정 간격 이격되거나 상기 로봇청소기의 전방 방향이 소정 방향을 향하면 상기 지그재그 주행을 반대방향으로 전환하여 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 로봇청소기와 상기 지그재그 주행의 경로와의 이격거리가 0 이고 상기 로봇청소기의 전방 방향이 상기 장애물 추종 주행 전의 상기 지그재그 주행 방향을 기준으로 설정 각도 내의 범위를 향하는 경우에 상기 로봇청소기가 상기 장애물 추종 주행 전의 상기 지그재그 주행의 경로를 기준으로 상기 지그재그 주행 방향의 반대 편 영역으로 진입하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 지그재그 주행의 방향 전환 횟수가 소정 횟수 이상이거나 상기 지그재그 주행의 시간이 소정 시간 이상인 경우 상기 지그재그 주행의 종료 시점으로 판단하는 것을 더 포함하는 로봇청소기의 제어방법.
  21. 제20항에 있어서,
    랜덤 주행을 마무리 청소 주행 방식으로 하여 청소를 수행하는 것을 더 포함하는 로봇청소기의 제어방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 랜덤 주행의 평균 직선 주행거리에 비례하여 결정된 설정 시간이 경과하면 상기 랜덤 주행의 종료 시점으로 판단하는 것을 더 포함하는 로봇청소기의 제어방법.
  23. 로봇청소기의 외관을 형성하는 본체;
    상기 본체에 설치되는 구동바퀴; 및
    상기 구동바퀴를 제어하여 상기 본체를 직진 또는 회전 주행시키는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 로봇청소기가 청소영역의 어느 한 지점에서 소정 벽면을 향하는 제1주행과 상기 제1주행을 수행한 후 상기 소정 벽면으로부터 멀어지는 방향으로 제2주행을 반복적으로 수행하여 지그재그 주행을 하도록 하되,
    상기 제1주행의 경로와 상기 제2주행의 경로는 각각에 대하여 소정 간격을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 로봇청소기가 랜덤 주행을 마무리 청소 주행 방식으로 하여 청소를 수행하도록 하는 것을 더 포함하는 로봇청소기.
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