KR20110010329A - 청소로봇의 먼지인식 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율적으로 이동하면서 청소를 수행하는 청소로봇의 먼지인식 방법에 관한 것으로서, 청소로봇 본체의 흡입구의 안쪽 흡입통로의 한쪽 면에 위치하여 바닥면의 먼지들이 상기 흡입통로를 통과하여 이동하는 상황을 상기 설치된 카메라에서 입력되는 영상정보를 바탕으로 판독하여 바닥면의 먼지 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 청소로봇의 먼지인식 방법을 제공한다.

청소로봇, 먼지 인식 방법

Description

청소로봇의 먼지인식 방법{Dust detection method of Cleaning Robot}

본 발명은 청소로봇의 먼지인식 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 청소로봇이 본체 하부의 흡입구의 한쪽 면에 설치된 카메라에서 입력되는 영상을 바탕으로 흡입구를 통하여 유입되는 먼지의 양을 판독하여, 먼지가 다량으로 분포한 지역을 인식하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 청소로봇이 청소를 수행하는데 있어서 현재까지의 기술적 초점은 어떻게 전체 청소영역에 대한 청소로봇의 Coverage rate를 높일 수 있는지에 대한 것이 대부분이었다. 이을 위해 청소로봇에 내비게이션 기능을 탑재하기 위한 장치 및 방법론에 대한 많은 연구가 진행되어 왔고, 그에 따라 해당분야의 기술 발전과 상용화가 가능할 정도의 경쟁력을 갖춘 기술들이 실제 적용되고 있다. 하지만, 아무리 상기 Coverage rate이 상승했다고 해도 그에 비례하여 실질적인 청소효율이 높아지진 않는다. 물론 어느 정도의 청소효율에 대한 상승요인은 되겠지만, 청소로봇이 전체 청소영역에 대하여 누락되는 지점이 없이 청소를 하였다 해도 바닥면에 존재하는 이물들을 모두 빨아들이지는 못하기 때문이다. 즉, 상기 전체 청소영역에는 이물의 분포밀도가 높은 곳과 낮은 곳이 존재하고, 이를 무시한 채 전체 청소영역 에 대한 Coverage rate만 높여서는 안 되며, 상기 바닥면의 이물 분포밀도에 따른 차별적인 청소 방식을 함께 적용하여야 효율적인 청소를 수행할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 상기 청소로봇의 흡입구 주변에 카메라를 장착하고, 상기 카메라로부터 입력되는 영상데이터를 이용하여 상기 청소로봇이 주행하는 바로 아래의 바닥면에 분포한 먼지량을 판독하고, 그 판독된 정보에 따라 상기 청소로봇의 주행속도, 흡입력, 이동궤적 등을 차별화하면서 청소를 수행할 수 있는 청소로봇의 먼지인식 장치 및 그 청소로봇 먼지인식장치를 이용한 먼지인식 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 상기 청소로봇에 대하여, 바닥면에 있을 수 있는 먼지를 빨아들이기 위해 설계된 흡입구가 존재하고, 상기 빨아들인 먼지들이 채집될 먼지통이 존재하며, 흡입구와 먼지통 사이에 공간이 비어있고 흡입구로 유입된 먼지들이 먼지통까지 도달할 수 있도록 설계된 흡입통로가 존재하고, 흡입통로의 한쪽 면에 카메라렌즈가 장착되어 있고, 카메라렌즈로부터 입력된 영상정보를 저장할 저장부와, 연속적으로 저장되는 영상정보를 최초 구동 직전에 카메라로부터 입력받아 저장된 기준영상정보와 비교하여 먼지 유입을 판단하는 제어부로 구성되며, 상기 청소로봇이 청소를 시작하기 직전에 카메라로부터 입력된 영상정보를 기준영상정보로 상기 저장부에 저장하고, 카메라 렌즈로부터 일정주기로 입력되는 각각의 실시간 영상정보들을 상기 기준영상정보와 비교하여 상기 기준영상정보에는 없고 상기 실시간 영상정보에는 존재하는 이물이 발견되면 바닥면에서 먼지가 유입된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 청소로봇의 먼지인식 방법을 제공한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 청소로봇이 청소작업 수행을 위해 청소영역을 주행하는 데 있어서, 바닥면의 먼지를 인식하여, 먼지가 감지된 주위 영역에 대한 보다 세밀한 청소를 할 수 있는 먼지인식 방법을 제공함으로써 보다 효율적인 청소를 수행할 수 있는 청소로봇을 제공할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 관하여 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소로봇을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 먼지인식 방법을 구현하기 위해 구성되는 청소로봇의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 상기 청소로봇은 청소영역 바닥면에 있을 수 있는 먼지를 빨아들이는 흡입구(21)와, 상기 흡입구(21)로 유입된 먼지를 채집하기 위한 먼지통(24)과, 흡입구로 유입된 먼지가 먼지통까지의 이동경로인 흡입통로(23)과, 상기 흡입통로의 한쪽 면에 장착된 카메라렌즈로 구성된다.

상기 흡입통로에 카메라렌즈를 설치함에 있어서, 상기 카메라렌즈의 촬영방 향이 청소영역의 바닥면과 평행하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 흡입통로가 본체 내부에 위치하는 관계로 빛이 부족하여 카메라렌즈에서 입력되는 영상정보의 판별이 힘든 경우에는 상기 카메라렌즈가 장착된 면의 반대쪽 면에 상기 카메라렌즈와 마주보는 위치에 발광소자를 장착하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소로봇의 청소 중의 바닥에 있는 먼지가 먼지통까지 유입되는 경로를 나타낸 도면이다. 청소영역의 바닥면에 먼지가 있는 경우에, 먼지 입자들이 흡입구로 유입되어 A지점과 B지점을 지나서 먼지통에 다다르게 되고, 상기 A지점과 B지점을 통과하는 시점에 카메라 렌즈에 포착되어 영상정보에 나타나게 된다. 상기 A지점과 B지점간의 거리가 길어질수록 먼지인식률이 높아지게된다. 상기 A지점 및 B지점이 정해져 있는 것은 아니며, 상기 흡입통로에 설치된 카메라렌즈가 촬영가능한 각도에 기준한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소로봇의 청소작업을 설명하기 위한 순서도이다. 청소시작 직전에 카메라 렌즈로 입력되는 영상정보를 저장부에 저장하고, 청소를 시작한다. 카메라 렌즈를 통하여 실시간 영상정보가 입력되면 상기 저장된 기준영상정보와 비교하여 허용된 범위 내에서 동일한 영상정보인지 판단한다. 여기에서 허용된 범위라는 것은, 먼지가 없는 상황에서도 빛 등의 외부 요인에 의해 영상정보가 달라질 수 있기 때문에 어느 정도의 차이에 대해서는 무시해야만 하는 데, 이 무시해도 되는 허용 범위를 말한다. 이는 실험에 의해 얻어져야 한다. 상기 기준영상정보와 실시간 영상정보를 비교하여 영상정보에 차이가 있으면 먼지 가 유입된 것으로 판단하고, 집중청소모드(도 5)로 전환한다. 계속하여 청소를 진행하면서 내부적으로 정해진 일정 시간 동안 먼지 유입이 감지되지 않으면 집중청소모드를 종료한다. 위와 같은 과정을 청소완료 조건이 성립할 때까지 계속한다. 청소완료 조건이란, 정해진 시간, 또는 내부적으로 전체 청소영역에 대한 청소가 완료되었다고 판단할 수 있는 기준을 말한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 청소로봇이 집중청소모드로 전환되었을 때의 상기 청소로봇의 이동경로를 도시화해 나타낸 도면이다. 반드시 [도 5]와 같은 움직임을 사용해야만 하는 것은 아니며, 하나의 예를 보인 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소로봇을 설명하기 위한 블럭도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 먼지인식 방법을 구현하기 위해 구성되는 청소로봇의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소로봇이 청소 중에 청소영역 바닥면의 먼지가 먼지통까지 유입되는 경로를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소로봇의 청소작업을 설명하기 위한 순서도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 청소로봇이 청소작업을 수행하는 중 먼지를 인식하였을 때 먼지인식 지역을 청소하기 위해 고안된 집중청소를 나타낸 도면

** 도면 주요 부분에 대한 기호의 설명 **

10 : 청소로봇 22 : 카메라 렌즈

Claims (2)

1. 자율적으로 이동하며 청소를 수행하는 청소로봇에 관한 것으로서,

   상기 청소로봇의 흡입구와 먼지통을 연결하는 흡입통로의 한쪽면에 카메라 렌즈가 설치되어 있으며, 상기 카메라 렌즈로부터 입력되는 영상정보를 바탕으로 먼지를 인식하고, 먼지가 인식된 지점 주변에 대해 추가적인 청소를 수행하는 것을 특징으로 하는 청소로봇.
2. 자율적으로 이동하며 청소를 수행하는 청소로봇이 청소영역의 바닥면에 있을 수 있는 먼지를 인식하기 위한 것으로서,

   상기 청소로봇이 청소를 수행하기 직전의 카메라 렌즈로부터 입력된 영상정보를 저장부에 저장한 후, 상기 청소로봇이 청소작업을 수행하는 동안에 카메라 렌즈로부터 실시간 입력되는 영상정보와 상기 저장부에 미리 저장해둔 영상정보 간의 차이를 비교하여 먼지를 판별하는 것을 특징으로 하는 청소로봇의 먼지인식 방법.

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