KR20100134958A - Mobile body and method for controlling traveling of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법에 관한 것으로서 특히, 바닥으로부터 본체의 저면 앞단까지의 높이를 정확히 산출함으로써, 이동체의 주행을 보다 효과적으로 제어할 수 있는 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body and a traveling control method of a moving body, and more particularly, to a moving body and a traveling control method of a moving body which can more effectively control the traveling of the moving body by accurately calculating the height from the floor to the front end of the bottom of the main body.
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.In general, a robot cleaner, which is a representative example of a mobile robot, refers to an automatic cleaning device that automatically cleans a cleaning area by suctioning foreign substances such as dust while driving a certain cleaning area such as a house or an office without a user's manipulation. Such a robot cleaner is manufactured to perform cleaning while traveling in a predetermined cleaning path or an optimal cleaning path according to a built-in program.
한편, 로봇 청소기가 청소를 수행함에 있어서, 로봇 청소기의 주행 경로 상에 벽과 같은 장애물이 존재하거나,평지보다 낮은 욕실 바닥 또는 낭떠러지와 같은 저지대가 존재하는 경우, 정상적인 주행이 어려우므로 장애물 또는 저지대를 회피하기 위해서는 주행 경로를 바꿔야하며, 이러한 동작은 본체에 설치된 각종 센서 와 그 센서에 수신된 신호에 따라 제어 장치에 의해 제어된다.On the other hand, when the robot cleaner performs the cleaning, if there is an obstacle such as a wall on the driving path of the robot cleaner or if there is a low ground such as a bathroom floor or a cliff lower than the flat surface, it is difficult to drive normally. In order to avoid the need to change the driving route, this operation is controlled by the control device according to the various sensors installed in the main body and the signals received by the sensors.
로봇 청소기의 본체에 설치되는 센서에는 다양한 센서가 있으며, 예를 들면 PSD(Position Sensitive device) 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서 등이 있다.Sensors installed in the main body of the robot cleaner include various sensors, for example, a PSD (Position Sensitive device) sensor, an ultrasonic sensor, and a laser sensor.
그러나 이러한 센서들은 거리를 측정하는 센서들로서, 로봇 청소기가 문턱을 등반하는 경우 일정한 기울기를 가지게 되므로, 바닥으로부터 로봇 청소기의 높이를 정확히 측정할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 상기 거리를 측정하는 센서들에 의해 측정된 거리가 같더라도 로봇 청소기의 저면과 바닥이 가지는 각의 크기에 따라 바닥으로부터 로봇 청소기의 높이는 달라지므로, 거리를 측정하는 센서만으로는 바닥으로부터 로봇 청소기의 높이를 정확히 측정할 수 없다는 문제점이 있다.However, these sensors are distance measuring sensors, and since the robot cleaner has a certain slope when climbing the threshold, there is a problem in that the height of the robot cleaner cannot be accurately measured from the floor. That is, even if the distance measured by the sensors for measuring the distance is the same, the height of the robot cleaner is different from the floor according to the size of the bottom of the robot cleaner and the angle of the floor, only the sensor for measuring the distance of the robot cleaner from the floor The problem is that the height cannot be measured accurately.
따라서 로봇 청소기의 제어 장치에 바닥으로부터 로봇 청소기의 높이가 일정 높이 이하인 경우 계속 주행하고, 일정 높이 이상인 경우 주행 방향을 변경하도록 설정해 두었더라도, 바닥으로부터 로봇 청소기의 높이를 정확히 측정할 수 없으므로 로봇 청소기의 주행 방향 제어에 오판이 있을 수 있다는 문제점이 있다.Therefore, even if the robot cleaner is continuously driven when the height of the robot cleaner is below a certain height from the floor, and the driving direction is changed when the height of the robot cleaner is above a certain height, the height of the robot cleaner cannot be accurately measured from the floor. There is a problem in that there may be an error in driving direction control.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 센서를 이용하여 본체의 저면 앞단과 바닥 간의 거리 및 본체의 저면과 바닥이 이루는 각의 크기를 측정하여, 바닥으로부터 본체의 저면 앞단까지의 높이를 정확히 산출함으로써, 이동체의 주행을 보다 효과적으로 제어할 수 있는 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by measuring the distance between the front end and the bottom of the main body and the angle of the bottom and bottom of the main body using a sensor, from the bottom to the front end of the main body It is an object of the present invention to provide a moving body and a traveling control method of the moving body which can control the running of the moving body more effectively by calculating the height accurately.
또한, 본체의 저면 앞단과 바닥 간의 거리를 측정하는 센서가 본체의 저면 앞단에 위치하고, 본체의 저면과 바닥이 이루는 각의 크기를 측정하는 센서가 본체의 중앙부에 위치함으로써, 더욱 정확한 측정이 가능하게 되어, 바닥으로부터 본체의 저면 앞단까지의 높이를 더욱 정확히 산출할 수 있는 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, a sensor for measuring the distance between the front end and the bottom of the main body is located at the front end of the main body, and a sensor for measuring the angle of the angle formed by the bottom and the bottom of the main body is located at the center of the main body, thereby enabling more accurate measurement. Accordingly, an object of the present invention is to provide a moving object and a traveling control method of the moving object which can more accurately calculate the height from the bottom to the front end of the bottom of the main body.
상기와 같은 목적에 따른 이동체는 이동체에 있어서, 본체, 상기 본체의 저면 앞단으로부터 상기 본체의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리를 측정할 수 있는 제 1 센서, 상기 본체의 저면과 상기 바닥이 이루는 각의 크기를 측정할 수 있는 제 2 센서, 상기 제 1 센서로부터 측정된 상기 거리 및 상기 제 2 센서로부터 측정된 상기 각을 이용하여 상기 바닥으로부터 상기 본체의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값을 산출하고, 상기 측정 높이값과 기설정된 값을 비교하여, 상기 이동체의 주행을 제어할 수 있는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the above object, the movable body includes a main body, a first sensor capable of measuring a distance extending from the front end of the bottom of the main body to a floor perpendicular to the bottom of the main body, and a bottom of the main body and the bottom of the main body. Using the second sensor capable of measuring the size of the angle, the distance measured from the first sensor and the angle measured from the second sensor, a measured height value, which is the height from the bottom to the front end of the bottom surface of the main body, is measured. And a control device capable of calculating and comparing the measured height value with a preset value to control the running of the moving object.
상기 측정 높이값은 h=s*cosθ(h:측정 높이값, s:본체의 저면 앞단과 바닥 간의 거리, θ:본체의 저면과 바닥이 이루는 각)에 따르는 것을 특징으로 한다.The measured height value is characterized by h = s * cos θ (h: measured height value, s: distance between the front end and the bottom of the main body, θ: the angle between the bottom and the bottom of the main body).
상기 제어장치는 제 1 방향으로 주행하고 있는 이동체에 대하여 상기 측정 높이값이 상기 기설정된 값보다 작은 경우에는 상기 이동체가 상기 제 1 방향으로 이동하도록 하고, 상기 측정 높이값이 상기 기설정된 값보다 크거나 같은 경우에는 상기 이동체가 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 이동하도록 하는 것을 특징으로 한다.The control device causes the movable body to move in the first direction when the measured height value is smaller than the preset value for the movable body traveling in the first direction, and the measured height value is larger than the preset value. Or the like, the movable body moves in a second direction different from the first direction.
상기 제 1 센서는 상기 본체의 저면 앞단에 위치하고, PSD(Position Sensitive device) 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The first sensor may be positioned at the front end of the bottom surface of the main body, and may be any one of a Position Sensitive Device (PSD) sensor, an ultrasonic sensor, and a laser sensor.
상기 제 2 센서는 상기 본체의 중앙부에 위치하고, 기울기 센서, 가속도 센서, 및 자이로 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The second sensor is located at the center of the main body, characterized in that any one of a tilt sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor.
상기 이동체는 로봇 청소기인 것을 특징으로 한다.The moving body is characterized in that the robot cleaner.
상기와 같은 목적에 따른 이동체의 주행 제어 방법은 본체, 상기 본체의 저면 앞단으로부터 상기 본체의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리를 측정할 수 있는 제 1 센서, 상기 본체의 저면과 상기 바닥이 이루는 각의 크기를 측정할 수 있는 제 2 센서를 포함하는 이동체의 주행 제어 방법에 있어서, 상기 제 1 센서를 이용하여 상기 본체의 저면 앞단으로부터 상기 본체의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리를 측정하는 제 1 단계, 상기 제 2 센서를 이용하여 상기 본체의 저면과 상기 바닥이 이루는 각의 크기를 측정하는 제 2 단계, 상기 제 1 단계에서 측정 된 상기 거리 및 상기 제 2 단계에서 측정된 상기 각을 이용하여 상기 바닥으로부터 상기 본체의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값을 산출하는 제 3 단계, 상기 제 3 단계에서 산출된 상기 측정 높이값과 기설정된 값을 비교하여, 상기 이동체의 주행을 제어하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The traveling control method of the moving object according to the above object is a main body, a first sensor that can measure the distance extending from the front end of the bottom of the main body to the bottom perpendicular to the bottom of the main body, the bottom and the bottom of the main body In the traveling control method of a moving object including a second sensor capable of measuring the size of the angle, using the first sensor to measure the distance extending from the front end of the bottom of the main body to the floor perpendicular to the bottom of the main body The first step, the second step of measuring the size of the angle formed between the bottom and the bottom of the body using the second sensor, the distance measured in the first step and the angle measured in the second step A third step of calculating a measured height value which is a height from the bottom to the front end of the bottom surface of the main body, and the side calculated in the third step By comparing the height values with a predetermined value, it characterized in that it comprises a fourth step of controlling the driving of the vehicle.
상기 제 3 단계에서, 상기 측정 높이값은 h=s*cosθ(h:측정 높이값, s:본체의 저면 앞단과 바닥 간의 거리, θ:본체의 저면과 바닥이 이루는 각)에 근거하여 산출하는 것을 특징으로 한다.In the third step, the measured height value is calculated based on h = s * cos θ (h: measured height value, s: distance between the front end and the bottom of the body, θ: the angle between the bottom and the bottom of the body) It is characterized by.
상기 제 4 단계에서, 제 1 방향으로 주행하고 있는 이동체에 대하여 상기 측정 높이값이 상기 기설정된 값보다 작은 경우에는 상기 이동체가 상기 제 1 방향으로 이동하도록 제어하고, 상기 측정 높이값이 상기 기설정된 값보다 크거나 같은 경우에는 상기 이동체가 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the fourth step, when the measured height value is smaller than the preset value with respect to the movable body traveling in the first direction, the movable body is controlled to move in the first direction, and the measured height value is set to the preset height. If greater than or equal to a value, the moving body is controlled to move in a second direction different from the first direction.
상기 제 1 센서는 상기 본체의 저면 앞단에 위치하고, PSD(Position Sensitive device) 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The first sensor may be positioned at the front end of the bottom surface of the main body, and may be any one of a Position Sensitive Device (PSD) sensor, an ultrasonic sensor, and a laser sensor.
상기 제 2 센서는 상기 본체의 중앙부에 위치하고, 기울기 센서, 가속도 센서, 및 자이로 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The second sensor is located at the center of the main body, characterized in that any one of a tilt sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor.
상기 이동체는 로봇 청소기인 것을 특징으로 한다.The moving body is characterized in that the robot cleaner.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법은 다 음과 같은 효과가 있다.The moving object and the traveling control method of the moving object according to the present invention as described above has the following effects.
본 발명에 의한 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법은 센서를 이용하여 본체의 저면 앞단과 바닥 간의 거리 및 본체의 저면과 바닥이 이루는 각의 크기를 측정하여, 바닥으로부터 본체의 저면 앞단까지의 높이를 정확히 산출함으로써, 이동체의 주행을 보다 효과적으로 제어할 수 있다.The moving object and the traveling control method of the moving object according to the present invention measure the distance between the front end and the bottom of the main body and the angle of the bottom and the bottom of the main body by using a sensor to accurately measure the height from the bottom to the front end of the main body. By calculating, the running of the moving body can be controlled more effectively.
본 발명에 의한 이동체 및 이동체의 주행 제어 방법은 본체의 저면 앞단과 바닥 간의 거리를 측정하는 센서가 본체의 저면 앞단에 위치하고, 본체의 저면과 바닥이 이루는 각의 크기를 측정하는 센서가 본체의 중앙부에 위치함으로써, 더욱 정확한 측정이 가능하게 되어, 바닥으로부터 본체의 저면 앞단까지의 높이를 더욱 정확히 산출할 수 있다.In the moving object and the traveling control method of the moving object according to the present invention, a sensor for measuring the distance between the front end and the bottom of the main body is located at the front end of the main body, and the sensor for measuring the size of the angle formed by the bottom and the bottom of the main body is a central portion of the main body. By being located at, the more accurate measurement is possible, and the height from the bottom to the front end of the bottom of the main body can be more accurately calculated.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동체에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the moving body according to the present invention.
본 발명에 따른 이동체는 로봇 청소기로 사용될 수 있으며, 이하에서는 본 발명에 따른 이동체가 로봇 청소기로 이용되는 경우로서, 로봇 청소기의 일 실시예에 대해 설명한다.The moving body according to the present invention may be used as a robot cleaner, and in the following, an embodiment of the robot cleaner will be described as a case in which the moving object according to the present invention is used as a robot cleaner.
도 1은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 일 실시예를 나타낸 측면도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a robot cleaner according to the present invention, Figure 2 is a side view showing an embodiment of a robot cleaner according to the present invention.
본 발명에 의한 로봇 청소기의 일 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(110), 본체의 소정 위치에 제공되는 제 1 센서(114) 및 제 2 센서(116), 로봇 청소기의 주행을 제어할 수 있는 제어장치(118)를 포함한다.1 and 2, the robot cleaner according to the present invention includes a
제 1 센서(114)는 본체(110)의 저면 앞단으로부터 본체(110)의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리를 측정할 수 있다. 따라서 제 1 센서(114)는 본체(110)의 저면 앞단에 위치함이 바람직하다. 제 1 센서(114)로는 거리를 측정하는 센서를 사용할 수 있으며, 예를 들면 PSD(Position Sensitive device) 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서 등이 사용된다. PSD(Position Sensitive device) 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서 등은 공지의 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
제 2 센서(116)는 본체(110)의 저면과 상기 바닥이 이루는 각의 크기를 측정할 수 있다. 따라서 제 2 센서(116)는 본체(110)의 중앙부에 위치함이 바람직하다. 제 2 센서(116)로는 기울기를 측정하는 센서를 사용할 수 있으며, 예를 들면 기울기 센서, 가속도 센서, 및 자이로 센서 등이 사용된다. 기울기 센서, 가속도 센서, 및 자이로 센서 등은 공지의 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
제어장치(118)는 제 1 센서(114)로부터 측정된 거리 및 제 2 센서(116)로부터 측정된 각의 크기를 이용하여 바닥으로부터 본체(110)의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값을 산출하고, 측정 높이값과 기설정된 값을 비교하여, 로봇 청소기의 주행을 제어할 수 있다. 제어장치(118)가 로봇 청소기의 주행을 제어하는 과정에 대해서는 후술한다.The
본 발명에 의한 로봇 청소기는 저면에 다수의 바퀴(112)를 더 포함할 수 있다. 다수의 바퀴(112)는 로봇 청소기의 저면에서 회전함으로써, 제어장치(118)가 제어하는 방향으로 로봇 청소기를 이동시킬 수 있다.Robot cleaner according to the present invention may further include a plurality of
이하, 첨부된 도면을 참조하여 제어장치가 로봇청소기의 주행을 제어하는 과정을 각 경우에 따라 나누어 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the process of controlling the driving of the robot cleaner by the controller with reference to the accompanying drawings will be described in more detail in each case.
도 3은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 평지에서의 제어를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 낙하 지역에서의 제어를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 문턱에서의 제어를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 문턱 뒤 낙하 지역에서의 제어를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the control of the robot vacuum cleaner according to the present invention, Figure 4 is a view showing the control of the robot cleaner in the drop zone according to the present invention, Figure 5 is a threshold of the robot cleaner according to the present invention Figure 6 is a view showing the control in, Figure 6 is a view showing the control in the drop area behind the threshold of the robot cleaner according to the present invention.
제어장치(118)는 제 1 센서(114)로부터 측정된 본체(110)의 저면 앞단으로부터 본체(110)의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리(130)와 제 2 센서(116)로부터 측정된 본체(110)의 저면과 바닥(120)이 이루는 각의 크기(132)를 이용하여 바닥(120)으로부터 본체(110)의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값(140)을 산출할 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 본체(110)의 저면과 바닥(120)이 수평을 이루고 있어 본체(110)의 저면과 바닥(120)이 이루는 각의 크기(132)에 대한 도시가 생략되어 있다.The
이때, 측정 높이값(140)을 산출하는 수학식은 하기와 같다.At this time, the equation for calculating the measured
제어장치(118)는 수학식 1에 의해 산출된 측정 높이값(140)과 기설정된 값을 비교하여 측정 높이값(140)이 기설정된 값보다 작은 경우에는 로봇 청소기가 주행 하고 있던 방향인 제 1 방향(150)으로 계속 주행하고, 측정 높이값(140)이 기설정된 값보다 크거나 같은 경우에는 로봇 청소기가 주행하고 있던 방향과 상이한 방향인 제 2 방향(160)으로 주행할 수 있도록 제어한다.The
이때, 제 2 방향(160)은 예를 들면, 제 1 방향(150)과 반대 방향이거나, 제 1 방향(150)으로부터 좌측으로 90도를 향한 방향이거나, 제 1 방향(150)으로부터 우측으로 90도를 향한 방향 등이 가능하다.In this case, the
기설정된 값은 제어장치(118)에 미리 저장되는 값으로, 로봇 청소기가 바닥에 낙하할 경우 파손되지 않는 정도의 높이값으로 설정함이 바람직하다. 또한, 로봇 청소기의 안전한 사용을 위해서는 로봇 청소기가 바닥에 낙하할 경우 파손되지 않는 정도의 높이값보다 더 낮은 값으로 설정함이 바람직하다. 기설정된 값은 로봇 청소기의 바닥 낙하 실험을 통해 적절한 값으로 설정할 수 있으며, 로봇 청소기의 재질, 구조 등의 조건에 따라 값은 변경될 수 있다.The preset value is a value stored in advance in the
먼저, 도 3을 참조하면 평지에서 로봇 청소기의 본체(110)는 바닥(120)과 평행을 이루면서 제 1 방향(150)으로 주행하고 있다. 본체(110)와 바닥(120)이 평행이므로, 본체(110)의 저면 앞단으로부터 본체(110)의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리(130)는 측정 높이값(140)과 같다. 제어장치(118)는 측정 높이값(140)과 기설정된 값을 비교하여 로봇 청소기가 제 1 방향(150)으로 주행할 것인지 제 2 방향(160)으로 주행할 것인지 여부를 결정하고, 바퀴(112)를 회전시켜 로봇 청소기가 주행할 수 있도록 제어한다.First, referring to FIG. 3, the
도 4를 참조하면 낙하 지역에서도 로봇 청소기의 본체(110)는 바닥(120)과 평행을 이루면서 제 1 방향(150)으로 주행하고 있다. 본체(110)와 바닥(120)이 평행이므로, 본체(110)의 저면 앞단으로부터 본체(110)의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리(130)는 측정 높이값(140)과 같다. 이때, 제 1 센서(114)는 본체(110)의 저면 앞단에 위치하고 있으므로, 바퀴(112)가 낙하 지역의 하단으로 낙하하기 전에 제어장치(118)는 측정 높이값(140)의 변화를 감지할 수 있다. 제어장치(118)는 낙하 지역에서 변화된 측정 높이값(140)과 기설정된 값을 비교하여 로봇 청소기가 제 1 방향(150)으로 주행하여 낙하할 것인지 제 2 방향(160)으로 주행하여 낙하를 회피할 것인지 여부를 결정하고, 바퀴(112)를 회전시켜 로봇 청소기가 주행할 수 있도록 제어한다.Referring to FIG. 4, the
도 5를 참조하면 문턱(122)에서 로봇 청소기의 본체(110)는 바닥(120)과 경사를 이루면서 제 1 방향으로 주행하고 있다. 제 1 센서(114)로부터 측정된 본체(110)의 저면 앞단으로부터 본체(110)의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리(130)와 제 2 센서(116)로부터 측정된 본체(110)의 저면과 바닥(120)이 이루는 각의 크기(132)를 수학식 1에 적용하여 바닥(120)으로부터 본체(110)의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값(140)을 산출한다. 이때, 로봇 청소기가 문턱을 등반하는 과정에서 제어장치(118)는 측정 높이값(140)의 변화를 감지할 수 있다. 제어장치(118)는 문턱에서 변화된 측정 높이값(140)과 기설정된 값을 비교하여 로봇 청소기가 제 1 방향(150)으로 주행하여 문턱 등반을 계속할 것인지 제 2 방향(160)으로 주행하여 문턱 등반을 회피할 것인지 여부를 결정하고, 바퀴(112)를 회전시켜 로봇 청소기가 주행할 수 있도록 제어한다.Referring to FIG. 5, the
도 6을 참조하면 문턱(122) 뒤 낙하 지역에서 로봇 청소기의 본체(110)는 바닥(120)과 경사를 이루면서 제 1 방향으로 주행하고 있다. 제 1 센서(114)로부터 측정된 본체(110)의 저면 앞단으로부터 본체(110)의 저면과 수직으로 바닥까지 연장된 거리(130)와 제 2 센서(116)로부터 측정된 본체(110)의 저면과 바닥(120)이 이루는 각의 크기(132)를 수학식 1에 적용하여 바닥(120)으로부터 본체(110)의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값(140)을 산출한다. 이때, 로봇 청소기가 문턱을 등반하는 과정에서 제어장치(118)는 문턱 뒤의 낙하 지역에서 측정 높이값(140)의 변화를 감지할 수 있다. 제어장치(118)는 문턱 뒤 낙하 지역에서 변화된 측정 높이값(140)과 기설정된 값을 비교하여 로봇 청소기가 제 1 방향(150)으로 주행하여 문턱을 넘어 낙하할 것인지 제 2 방향(160)으로 주행하여 문턱 뒤 낙하 지역을 회피할 것인지 여부를 결정하고, 바퀴(112)를 회전시켜 로봇 청소기가 주행할 수 있도록 제어한다.Referring to FIG. 6, the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동체의 주행 제어 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a driving control method of a moving body according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 이동체는 로봇 청소기로 사용될 수 있으며, 이하에서는 본 발명에 따른 이동체가 로봇 청소기로 이용되는 경우로서, 로봇 청소기의 주행 제어 방법의 일 실시예에 대해 설명한다.The movable body according to the present invention may be used as a robot cleaner, and hereinafter, a case in which the movable body according to the present invention is used as a robot cleaner will be described with reference to an embodiment of a driving control method of the robot cleaner.
도 7은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행 제어 방법의 일 실시예를 나타낸 순서도이고, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행 제어 방법의 각 단계를 나타낸 도면이다.7 is a flowchart illustrating an embodiment of a driving control method of the robot cleaner according to the present invention, and FIGS. 8A to 8D are diagrams illustrating each step of the driving control method of the robot cleaner according to the present invention.
본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행 제어 방법의 일 실시예는 먼저, 제 1 센서(314)를 이용하여 본체(310)의 저면 앞단으로부터 본체(310)의 저면과 수직으로 바닥(320)까지 연장된 거리(330)를 측정하는 제 1 단계(210), 제 2 센서(316)를 이용하여 본체(310)의 저면과 바닥(320)이 이루는 각의 크기(332)를 측정하는 제 2 단계(212), 본체(310)의 저면 앞단으로부터 본체(310)의 저면과 수직으로 바닥(320)까지 연장된 거리(330) 및 본체(310)의 저면과 바닥(320)이 이루는 각의 크기(332)를 이용하여 바닥(320)으로부터 본체(310)의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값(340)을 산출하는 제 3 단계(214), 측정 높이값(340)과 기설정된 값을 비교하여, 로봇 청소기의 주행을 제어하는 제 4 단계(216)로 이루어진다.According to an embodiment of the driving control method of the robot cleaner according to the present invention, first, the
도 8a를 참조하면, 제 1 단계에서 로봇 청소기가 문턱(322)을 등반하면서 제 1 센서(314)를 이용하여 일정한 주기를 가지고 계속하여 본체(310)의 저면 앞단으로부터 본체(310)의 저면과 수직으로 바닥(320)까지 연장된 거리(330)를 측정하고 있다. 이때, 로봇 청소기의 본체(310)는 바닥(320)과 경사를 이루면서 제 1 방향(400)으로 주행하고 있다. Referring to FIG. 8A, while the robot cleaner climbs the
제 1 단계에서 본체(310)의 저면 앞단으로부터 본체(310)의 저면과 수직으로 바닥(320)까지 연장된 거리(330)를 측정할 수 있는 제 1 센서(314)는 본체(310)의 저면 앞단에 위치함이 바람직하다. 제 1 센서(314)로는 거리를 측정하는 센서를 사용할 수 있으며, 예를 들면 PSD(Position Sensitive device) 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서 등이 사용된다. PSD(Position Sensitive device) 센서, 초음파 센 서, 및 레이저 센서 등에 의해 거리를 측정하는 기술은 공지의 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the first step, the
도 8b를 참조하면, 제 2 단계에서 로봇 청소기가 문턱(322)을 등반하면서 제 2 센서(316)를 이용하여 일정한 주기를 가지고 계속하여 본체(310)의 저면과 바닥(320)이 이루는 각의 크기(332)를 측정하고 있다.Referring to FIG. 8B, as the robot cleaner climbs the
제 2 단계에서 본체(310)의 저면과 바닥(320)이 이루는 각의 크기(332)를 측정할 수 있는 제 2 센서(316)는 본체(310)의 중앙부에 위치함이 바람직하다. 제 2 센서(316)로는 기울기를 측정하는 센서를 사용할 수 있으며, 예를 들면 기울기 센서, 가속도 센서, 및 자이로 센서 등이 사용된다. 기울기 센서, 가속도 센서, 및 자이로 센서 등에 의해 기울기를 측정하는 기술은 공지의 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the second step, the
도 8c를 참조하면, 제 3 단계에서 제어장치(318)는 제 1 단계에서 측정한 본체(310)의 저면 앞단으로부터 본체(310)의 저면과 수직으로 바닥(320)까지 연장된 거리(330) 및 제 2 단계에서 측정한 본체(310)의 저면과 바닥(320)이 이루는 각의 크기(332)를 수학식 1에 적용하여 바닥(320)으로부터 본체(310)의 저면 앞단까지의 높이인 측정 높이값(340)을 산출한다. 이때, 로봇 청소기가 문턱을 등반하는 과정에서 제어장치(318)는 측정 높이값(340)의 변화를 감지할 수 있다.Referring to FIG. 8C, in the third step, the
도 8d를 참조하면, 제 4 단계에서 제어장치(318)는 측정 높이값(340)과 기설정된 값을 비교하여, 측정 높이값(340)이 기설정된 값보다 작은 경우에는 로봇 청소기가 주행하고 있던 방향인 제 1 방향(400)으로 계속 주행하고, 측정 높이 값(140)이 기설정된 값보다 크거나 같은 경우에는 로봇 청소기가 주행하고 있던 방향과 상이한 방향인 제 2 방향(500)으로 주행할 수 있도록 로봇 청소기의 주행을 제어한다. Referring to FIG. 8D, in the fourth step, the
로봇 청소기의 저면에는 다수의 바퀴(312)를 구비하고 있으며, 제어장치(318)는 바퀴(312)를 회전시켜 원하는 방향으로 로봇 청소기가 주행할 수 있도록 제어한다.The bottom of the robot cleaner is provided with a plurality of
이때, 제 2 방향(500)은 예를 들면, 제 1 방향(400)과 반대 방향이거나, 제 1 방향(400)으로부터 좌측으로 90도를 향한 방향이거나, 제 1 방향(400)으로부터 우측으로 90도를 향한 방향 등이 가능하다.In this case, the
기설정된 값은 제어장치(318)에 미리 저장되는 값으로, 로봇 청소기가 바닥에 낙하할 경우 파손되지 않는 정도의 높이값으로 설정함이 바람직하다. 또한, 로봇 청소기의 안전한 사용을 위해서는 로봇 청소기가 바닥에 낙하할 경우 파손되지 않는 정도의 높이값보다 더 낮은 값으로 설정함이 바람직하다. 기설정된 값은 로봇 청소기의 바닥 낙하 실험을 통해 적절한 값으로 설정할 수 있으며, 로봇 청소기의 재질, 구조 등의 조건에 따라 값은 변경될 수 있다.The preset value is a value stored in advance in the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경, 변형할 수 있는 발명은 본 발명의 범위 내로 볼 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can be changed and modified within the scope of the present invention. .
도 1은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 일 실시예를 나타낸 사시도이며,1 is a perspective view showing an embodiment of a robot cleaner according to the present invention;
도 2는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 일 실시예를 나타낸 측면도이며,Figure 2 is a side view showing an embodiment of a robot cleaner according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 평지에서의 제어를 나타낸 도면이며,3 is a view showing the control on the flat of the robot cleaner according to the present invention,
도 4는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 낙하 지역에서의 제어를 나타낸 도면이며,4 is a view showing the control in the drop zone of the robot cleaner according to the present invention,
도 5는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 문턱에서의 제어를 나타낸 도면이며,5 is a view showing the control at the threshold of the robot cleaner according to the present invention,
도 6은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 문턱 뒤 낙하 지역에서의 제어를 나타낸 도면이며,6 is a view showing the control in the drop region behind the threshold of the robot cleaner according to the present invention,
도 7은 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행 제어 방법의 일 실시예를 나타낸 순서도이며,7 is a flowchart illustrating an embodiment of a driving control method of a robot cleaner according to the present invention;
도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 주행 제어 방법의 각 단계를 나타낸 도면이다.8A to 8D are diagrams illustrating each step of the driving control method of the robot cleaner according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
110, 310 : 본체110, 310: main body
114, 314 : 제 1 센서114, 314: First sensor
116, 316 : 제 2 센서116, 316: second sensor
118, 318 : 제어장치118, 318: controller
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