KR20160097051A - 로봇충전복귀장치 및 그 복귀방법 - Google Patents

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Abstract

로봇충전복귀장치 및 그 복귀방법를 개시한다. 개시된 로봇충전복귀장치는 충전 스테이션에 설치되어 단일의 정면신호와 발신거리가 순차적으로 증가하는 제1, 제2 및 제3 거리신호를 포함하는 복수의 거리신호를 송신하는 신호송신부; 로봇에 설치되어 상기 단일의 정면신호와 복수의 거리신호 중 하나를 수신하는 복수의 수신센서를 포함하는 신호수신부; 상기 수신된 단일의 정면신호와 복수의 거리신호 중 하나를 이용하여 상기 충전 스테이션와의 각도를 산출하고, 상기 산출된 충전 스테이션과의 각도를 이용하여 상기 로봇이 상기 충전 스테이션으로 복귀하도록 주행을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제1 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향의 역방향으로 주행하거나, 상기 제3 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하도록 구동부를 제어하고, 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제2 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향을 기준으로 미리 설정한 각도에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 하여 상기 정면신호를 탐색하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 정면신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하여 상기 충전 스테이션에 접속하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇충전복귀장치 및 그 복귀방법{Apparatus for returning of robot and returning method thereof}
본 발명은 자율주행하여 청소작업을 수행하는 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충전배터리를 구비하는 로봇을 충전시키기 위해 충전 스테이션으로 복귀시키기 위한 로봇충전복귀장치 및 그 복귀방법에 관한 것이다.
일반적으로, 청소작업을 수행하는 로봇은 사용자의 조작 없이 일정 범위의 작업영역 내를 주행하면서 바닥면으로부터 먼지나 이물질을 흡입하는 청소작업을 수행한다. 로봇은 센서 및 카메라를 통해 집안이나 사무실과 같은 작업영역 내에 설치된 가구, 사무기기, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 판별하고, 판별된 정보를 이용하여 장애물과 충돌되지 않도록 주행하면서 지시된 작업을 수행한다.
이러한 로봇은 구동에 필요한 전원을 공급하는 배터리가 설치되는데, 상기 배터리는 전원이 소모된 경우 충전하여 다시 사용할 수 있는 충전배터리가 사용되는 것이 일반적이다. 따라서, 로봇은 충전이 필요한 경우 충전배터리가 전원에 연결되어 충전되도록 충전 스테이션과 시스템으로 구성된다.
한편, 충전이 필요함에 따라 로봇이 충전 스테이션으로 자동복귀하기 위하여 로봇은 충전 스테이션의 위치를 정확하게 파악할 수 있어야 하며 연결단자를 충전 스테이션의 충전단자에 정확하게 접속하도록 해야 한다.
이를 위해 충전 스테이션은 여러 종류의 충전복귀용 적외선 신호를 발신한다. 로봇은 수신되는 신호의 종류에 따른 동작을 하여 충전 스테이션으로 복귀하게 된다. 이때 순차적인 방법으로 여러 종류의 충전복귀용 적외선 신호를 수신함에 있어 신호가 제대로 수신되지 않거나 벽이나 장애물 등에 반사된 신호를 수신하는 경우 로봇은 충정 스테이션으로부터 멀리 벗어나 버릴 수 있는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 수신하는 복수의 거리신호 및 단일한 정면신호에 따라 로봇이 각각 다른 주행을 하여 순차적으로 신호를 탐색하는 로봇충전복귀장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 로봇이 순차적으로 신호를 탐색하기 위하여 충전 스테이션의 방향을 계속 산출하여 주행하는 로봇충전복귀장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 충전 스테이션에 설치되어 단일의 정면신호와 발신거리가 순차적으로 증가하는 제1, 제2 및 제3 거리신호를 포함하는 복수의 거리신호를 송신하는 신호송신부; 로봇에 설치되어 상기 단일의 정면신호와 복수의 거리신호 중 하나를 수신하는 복수의 수신센서를 포함하는 신호수신부; 상기 수신된 단일의 정면신호와 복수의 거리신호 중 하나를 이용하여 상기 충전 스테이션와의 각도를 산출하고, 상기 산출된 충전 스테이션과의 각도를 이용하여 상기 로봇이 상기 충전 스테이션으로 복귀하도록 주행을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제1 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향의 역방향으로 주행하거나, 상기 제3 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하도록 구동부를 제어하고, 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제2 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향을 기준으로 미리 설정한 각도에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 하여 상기 정면신호를 탐색하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 정면신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하여 상기 충전 스테이션에 접속하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇층전복귀장치를 제공한다.
상기 복수의 수신센서는 상기 로봇의 정면을 기준으로 좌우 대칭을 이루어 상기 로봇의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 복수의 수신센서는 미리 설정된 수신범위를 가질 수 있다.
상기 복수의 수신센서는 상호 등간격으로 상기 로봇의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 복수의 수신센서는 상기 로봇의 정면에 나란히 배치되어 상기 수신범위가 중첩되는 한 쌍의 정면수신센서를 포함할 수 있다.
상기 복수의 수신센서 중 일부에서 복수의 거리신호가 수신되면 발신각도 및 발신거리의 크기가 가장 작은 거리신호만이 수신되고, 상기 복수의 수신센서 중 일부에서 복수의 거리신호 및 상기 단일의 정면신호가 수신되면 상기 단일의 정면신호만 수신될 수 있다.
상기 정면신호와 제1, 제2 및 제3 거리신호는 서로 다른 코드를 가지고, 상기 정면신호는 상기 충전 스테이션의 중심으로부터 전면을 향하여 발신되며, 상기 제1, 제2 및 제3 거리신호는 각각 상기 정면신호를 중심으로 좌우 대칭을 이룰 수 있다.
상기 제1 및 제2 거리신호는 상기 정면신호를 중심으로 상기 정면신호의 일측에 형성된 신호와 타측에 형성된 신호의 코드가 서로 다를 수 있다.
상기 제3 거리신호는 충전 스테이션의 양 측면을 포괄하는 발신각도를 가질 수 있다.
상기 제1 내지 제3 거리신호는 서로 중첩된 영역을 가지며, 상기 제어부는 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 적어도 2 이상의 거리신호가 수신되면 상기 발신거리가 가장 작은 거리신호를 선택하고, 복수의 거리신호 중 어느 하나와 상기 정면신호가 수신되면 상기 정면신호만 선택하여 상기 선택된 신호에 따라 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 정면신호와 상기 복수의 거리신호는 적외선신호일 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 로봇충전복귀방법은 로봇이 배터리의 충전량 또는 흡인된 먼지량에 따라 복귀조건 만족여부를 판단하는 단계; 상기 복귀조건을 만족하면, 상기 로봇이 충전 스테이션이 발신하는 단일의 정면신호와 발신거리가 순차적으로 증가하는 제1 내지 제3 거리신호를 포함하는 복수의 거리신호 중 어느 하나를 탐색하는 단계; 상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제1 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향의 역방향으로 주행하거나, 상기 제3 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하는 단계; 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제2 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향을 기준으로 미리 설정한 각도(θo)에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 하여 상기 정면신호를 탐색하는 단계; 및 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 정면신호가 수신되면, 상기 로봇은 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하여 상기 충전 스테이션에 접속하는 단계;를 포함한다.
상기 제1 내지 제3 거리신호는 서로 중첩된 영역을 가지며, 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 적어도 2 이상의 거리신호가 수신되면 상기 발신각도 및 발신거리의 크기가 가장 작은 거리신호를 선택하고, 복수의 거리신호 중 어느 하나와 상기 정면신호가 수신되면 상기 정면신호만 선택하여 상기 선택된 신호에 따라 주행이 제어될 수 있다.
상기 충전 스테이션 방향은 상기 로봇의 정면 중심선으로부터 상기 선택된 신호를 수신한 수신센서까지의 배치각도에 의해 산출된 상기 충전 스테이션과의 각도에 의해 결정될 수 있다.
기 충전 스테이션 방향은 상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 단일의 정면신호와 상기 제1 내지 제3 거리신호를 포함하는 복수의 거리신호 중 어느 하나가 수신되는 때부터 상기 로봇이 상기 충전 스테이션에 접속할 때까지 미리 설정된 산출주기로 반복해서 결정될 수 있다.
상기 복수의 수신센서는 상기 로봇의 정면을 기준으로 좌우 대칭을 이루어 상기 로봇의 둘레에 배치되며, 상기 충전 스테이션과의 각도(θS)를 산출하는 방법은, N은 상기 수신센서의 갯수, i는 상기 수신센서의 일련번호, θi는 i가 홀수라면 상기 로봇의 정면 중심선으로부터 시계방향으로 측정한 i번째 수신센서의 각도이며, i가 짝수라면 로봇의 정면 중심선으로부터 반시계방향으로 측정한 i번째 수신센서의 각도, f(i)는 상기 i번째 수신센서가 상기 선택된 신호를 수신하는 경우 f(i)= 1, 상기 i번째 수신센서가 상기 선택된 신호를 수신하지 않는 경우 f(i)= 0인 함수라 하면, 다음의 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, 상기 θi는 - 180° ≤ θi ≤180° 이며, 상기 θS는 - 180° ≤ θS ≤180°이다.
상기 미리 설정한 각도(θo)는 - 180° 내지 + 180° 범위에서 설정되고,
상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 일부에서 상기 제2 거리신호가 수신되면, 상기 로봇은 상기 미리 설정된 각도와 상기 충전 스테이션과의 각도의 크기가 동일하고 측정 방향이 다르면 직선전방주행을 할 수 있다.
상기 회전전방주행은 상기 산출된 충전 스테이션과의 각도에 대응하여 미리 설정한 각속도에 의할 수 있다.
상기 회전전방주행은 상기 산출되는 충전 스테이션과의 각도의 크기에 비례하는 크기의 각속도에 의할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇충전복귀장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1에서 나타내는 로봇충전복귀장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 1에서 나타내는 충전 스테이션이 발신하는 신호의 발신거리 및 발신각도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에서 나타내는 로봇의 수신센서 배치를 나타내는 도면이다.
도 5는 수신하는 신호의 종류에 대응하는 로봇의 주행경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6a 및 6b는 로봇이 제3, 제2 거리신호 및 정면신호를 순차적으로 수신하면서 충전 스테이션에 접속하는 주행 경로를 개략적으로 나타내는 것이며, 도 6은 로봇이 벽을 추종하면서 제3, 제2 및 제1 거리신호와 정면신호를 순차적으로 수신하면서 충전 스테이션에 접속하는 주행 경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 7c는 제2 거리신호를 수신하여 주행하는 동안 미리 설정된 각도와 충전 스테이션과의 각도의 관계를 설명하는 도면이다.
도 8은 로봇이 제3 거리신호 및 정면신호를 순차적으로 수신하면서 충전 스테이션에 접속하는 주행 경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 로봇이 한 쌍의 정면 수신센서의 중첩되는 수신범위를 이용하여 정면신호를 수신하면서 충전 스테이션에 접속하는 주행 경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 로봇이 충전 스테이션에 복귀하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(100)충전복귀장치 및 그 복귀방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇충전복귀장치를 나타내는 개략도이며, 도 2는 도 1에서 나타내는 로봇충전복귀장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 로봇충전복귀장치는 충전 스테이션(300)에 설치되어 복귀신호를 발신하는 신호발신부(310), 로봇(100)의 본체(110)에 설치되어 신호발신부(310)에서 발신되는 복귀신호를 수신하는 신호수신부(120), 신호수신부(120)의 수신신호에 따라 로봇(100)의 동작을 제어하는 제어부(130), 구동부(140)를 포함한다.
신호발신부(310)는 충전 스테이션(300)에 설치되어 서로 다른 코드를 가지는 단일한 정면신호(313A)와 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)를 포함하는 복수의 거리신호를 발신하는 제1, 제2 및 제3 신호발신부(311, 312, 313)를 포함한다. 이렇게 제1, 제2 및 제3 신호발신부(311, 312, 313)는 서로 다른 코드를 갖는 신호를 발신하기 때문에, 제어부(130)는 신호수신부(120)가 수신한 제1, 제2 및 제3 신호발신부(311, 312, 313)에서 발신하는 각각의 신호를 구별할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1, 제2 및 제3 신호발신부(311, 312, 313)는 충전 스테이션(300)의 정면에 설치될 수 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 신호발신부(311, 312, 313)는 예를 들면, 적외선 LED와 같은 적외선 발광소자일 수 있으며 비용을 고려하여 동일한 주파수의 적외선을 발신할 수 있다, 따라서, 상기 신호수신부(120)는 적외선 수신기가 채용될 수 있다. 이와 같이 로봇(100)청소기의 외부충전 복귀장치는 적외선 발광소자 및 적외선 수신기를 채용함으로써, 비교적 가격이 저렴하고 다양한 발신각도 및 발신거리를 용이하게 구현할 수 있는 이점이 있다.
제1, 제2 및 제3 신호발신부(311, 312, 313)에서 발신하는 적외선신호는 서로 다른 발신각도와 발신거리를 갖는다. 본 발명은 로봇(100)이 서로 다른 코드의 적외선신호를 수신하고, 이를 이용하여 충전 스테이션(300)에 신속하게 접근하는 데에 그 목적이 있다. 이를 위해 로봇(100)이 충전 스테이션(300) 근방의 어느 영역에서나 적외선 신호를 수신할 수 있도록, 제1, 제2 및 제3 신호발신부(311, 312, 313)에서 발신하는 적외선신호가 충전 스테이션(300)의 전면에 고루 퍼져야 한다.
제1 및 제2 신호발신부(310)는 충전 스테이션(300)의 전면중심을 기준으로 대칭되게 설치되어 서로 다른 코드를 가지는 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)를 발신할 수 있다. 또한, 발신거리가 순차적으로 증가하는 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)를 발신하기 위하여 제1 및 제2 발신부(311, 312) 는 신호발신회로의 저항값을 조절하여 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)의 발신거리를 조절할 수 있다. 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)가 서로 다른 발신각도를 가지도록 제1 및 제2 발신부(311, 312)는 굴절각도가 다른 렌즈를 이용하여 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)의 발신각도를 조절할 수 있다. 한편, 제1 및 제2 발신부(311, 312)는 제3 거리신호(315A)를 발신할 수 있으나 별도의 발신부(미도시)가 구비되어 제3 거리신호(315A)를 발신할 수 있다.
제3 신호발신부(310)는 충전 스테이션(300)의 전면중심에 설치되어 복수의 거리신호와 서로 다른 코드를 가지는 단일한 정면신호(313A)를 발신할 수 있다. 또한, 정면신호(313A)가 복수의 거리신호에 비해 매우 좁은 발신각도를 가지도록 제3 신호발신부(310)는 정면신호(313A)가 충전 스테이션(300)의 정면에 설치된 슬릿을 통하여 발신되게 하여 정면신호(313A)의 발신각도를 조절할 수 있다. 제3 신호발신부(310)는 회로의 저항값을 조절하여 정면신호(313A)의 발신거리를 조절할 수 있다. 한편, 제2 신호발신부(310)는 제1 및 제2 신호발신부(311, 312)와 함께 제3 거리신호(315A)를 발신할 수 있으나 이에 한정되지 않으며 상술한 바와 같이 별도의 신호발신부(미도시)가 구비되어 제3 거리신호(315A)를 발신할 수 있다.
구동부(140)는 본체의 양측에 설치된 바퀴(미도시)와, 상기 바퀴를 회전 구동시키는 모터(미도시)를 포함한다. 모터(미도시)는 제어부(130)의 제어신호에 따라 각 바퀴를 독립적으로 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시키며 또한, 각 바퀴의 회전수를 다르게 하도록 회전 구동시킨다. 따라서, 로봇(100)은 좌우회전 또는 전방 및 후방으로 주행할 수 있다.
한편, 도시되지 않았으나, 로봇(100)이 주행하는 피청소면의 먼지, 이물질 등을 공기와 함께 흡입하는 흡진부, 로봇(100)을 자동으로 제어하는데 필요한 여러 가지 데이터 예를 들어, 청소공간, 주행경로, 장애물 정보와 겹침영역의 위치정보 등 여러 가지 제어에 필요한 데이터들이 저장된 저장부, 주행방향의 장애물을 수신하는 장애물 수신센서 및, 주행거리 검출센서 등이 설치될 수 있다..
제어부(130)는 로봇(100)의 각 구성요소들을 제어하여 청소작업을 수행하도록 할 수 있다. 한편, 제어부(130)는 청소작업을 하지 않는 경우, 로봇(100)청소기가 충전 스테이션(300)에 접속한 상태로 충전배터리를 충전하면서 대기할 수 있도록 한다. 이를 위해, 제어부(130)는 상기 신호수신부(120)로부터 신호를 전달받아 충전 스테이션(300)의 방향을 결정하여 로봇(100)이 충전 스테이션(300)으로 신속하고 원할하게 진입 및 접속하도록 상기 구동부(140)를 제어한다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3은 도 1에서 나타내는 충전 스테이션(300)이 발신하는 신호의 발신거리 및 발신각도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)는 각각 정면신호(313A)를 중심으로 좌우 대칭을 이룰 수 있다.
제1 거리신호(311A, 312A)는 코드가 서로 다른 한 쌍의 신호로 구성될 수 있다. 즉, 정면신호(313A)를 중심으로 상기 정면신호(313A)의 일측에 형성된 제1 거리신호(311A)와 타측에 형성된 제1 거리신호(312A)는 코드가 서로 다를 수 있다. 구체적으로 서로 다른 코드를 가지며, 정면신호(313A)를 중심으로 상기 정면신호(313A)의 일측 즉, 도면상으로 좌측에 설치된 제1 신호발신부(311)에서 발신되는 제1 좌측 거리신호(311A)와 정면신호(313A)를 중심으로 상기 정면신호(313A)의 타측 즉, 도면상으로 우측에 설치된 제2 신호발신부(310)에서 발신되는 제1 우측 거리신호(312A)로 구성될 수 있다.
제2 거리신호(311B, 312B)는 제1 거리신호(311A, 312A)의 경우와 마찬가지로 코드가 서로 다른 한 쌍의 신호로 구성될 수 있으며, 구체적으로 서로 다른 코드를 가지며, 제1 신호발신부(310)에서 발신되는 제2 좌측 거리신호(311B)와 제2 신호발신부(310)에서 발신되는 제2 우측 거리신호(312B)로 구성될 수 있다.
제3 거리신호(315A)는 상술한 바와 같이 제1 내지 제3 신호발신부(311, 312, 313)에서 발신될 수 있으며 또한, 별도로 구비된 신호발신부(미도시)에서 발신될 수 있다. 제3 거리신호(315A)는 제1 및 제2 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B)와 마찬가지로 정면신호(313A)를 중심으로 대칭을 이룰 수 있다. 다만, 제1 및 제2 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B)와 달리 제3 거리신호(315A)는 코드가 서로 다른 한 쌍의 신호로 구성되지 않는다.
이러한 제1 내지 제3 신호발신부(310)는 일정한 주기로 각각 다른 신호를 발신할 수 있도록 구성된다.
정면신호(313A)는 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)를 포함하는 거리신호의 코드와 서로 다른 코드를 가질 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)는 서로 다른 발신각도 및 발신거리를 가질 수 있다.
구체적으로 제1 거리신호(311A, 312A)를 구성하는 제1 좌측 및 제1 우측 거리신호(311A, 312A)는 정면신호(313A)를 중심으로 대칭을 이루며 각각 가장 작은 발신거리를 가지도록 설정될 수 있다. 제1 좌측 및 제1 우측 거리신호(311A, 312A)는 벽을 추종하는 로봇(100)이 제1 좌측 및 제1 우측 거리신호(311A, 312A)를 수신할 수 있도록 충전 스테이션(300)이 설치되는 벽까지 신호가 도달하는 발신거리를 가진다. 발신각도는 예를 들면, 70°일 수 있으며, 발신거리는 예를 들면, 가로 및 세로길이가 각각 40cm인 영역까지 도달할 수 있는 거리일 수 있다. 이러한 제1 거리신호(311A, 312A)는 로봇(100)이 충전 스테이션(300)의 방향을 정확히 산출할 수 있도록 발신범위와 발신거리가 충분히 작게 설정될 수 있다.
또한, 제2 거리신호(311B, 312B)를 구성하는 제2 좌측 및 제2 우측 거리신호(311B, 312B)는 정면신호(313A)를 중심으로 대칭을 이루며 제1 거리신호(311A, 312A)의 발신거리보다 크고 제3 거리신호(315A)의 발신거리보다 작은 발신거리를 각각 가지도록 설정될 수 있다. 상술한 제1 좌측 및 제1 우측 거리신호(311A, 312A)와 마찬가지로 제2 좌측 및 제2 우측 거리신호(311B, 312B)는 벽을 추종하는 로봇(100)이 수신할 수 있도록 충전 스테이션(300)이 설치되는 벽까지 신호가 도달하는 발신거리를 각각 가진다. 제2 좌측 및 제2 우측 거리신호(311B, 312B)는 예를 들면, 70°인 발신각도를 각각 가질 수 있으며, 가로길이가 80cm, 세로길이가 60cm 인 영역까지 도달할 수 있는 발신거리를 각각 가질 수 있다.
또한, 제3 거리신호(315A)는 정면신호(313A)를 중심으로 대칭을 이루며 가장 큰 발신각도 및 발신거리를 가지도록 설정될 수 있다. 즉 제3 거리신호(315A)는 충전 스테이션(300)의 양 측면을 포괄하는 발신각도를 가지도록 설정될 수 있다. 또한 벽을 추종하는 로봇(100)이 수신할 수 있도록 충전 스테이션(300)이 설치되는 벽까지 신호가 도달한다. 제3 거리신호(315A)는 예를 들면, 가로 및 세로의 길이가 500cm의 영역에 도달할 수 있는 발신거리를 가질 수 있다.
한편, 정면신호(313A)는 충전 스테이션(300)의 정면으로부터 전방을 향하여 발신되며, 로봇(100)이 정면신호(313A)를 추종하여 충전 스테이션(300)에 원활하게 접속하기 위하여 매우 작은 발신각도를 가지도록 설정될 수 있다. 정면신호(313A)는 예를 들면, 신호의 폭이 5cm 이르는 발신각도와 100cm 에 이르는 발신거리를 가질 수 있다.
상술한 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)를 포함한 거리신호와 단일한 정면신호(313A)는 서로 중첩된 영역을 가질 수 있다. 이에 따라, 로봇(100)이 주행중 복수의 신호를 수신할 수 있다. 이러한 경우 후술하는 바와 같이 정면신호(313A)가 제어부(130)에 의해 우선적으로 선택되어 로봇(100)이 제어된다. 또한, 정면신호(313A)를 제외한 복수의 거리신호중 일부가 수신되면 발신거리가 가장 작은 거리신호가 우선적으로 선택되어 로봇(100)이 제어될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 로봇(100)청소기 외부충전 복귀장치에 의하면, 서로 다른 코드를 갖는 복수의 송신부를 설치하고, 각각의 신호송신부(310)의 발신거리 및 발신각도를 각각의 목적에 맞게 다르게 함으로써, 로봇(100)이 충전 스테이션(300)에 신속 및 정확하게 접근할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 도 1에서 나타내는 로봇(100)의 수신센서 배치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 로봇(100)은 정면을 기준으로 좌우 대칭을 이루어 둘레에 배치되는 복수의 수신센서를 포함한다. 예를 들면 복수의 수신센서는 제1 내지 제6 수신센서(111, 112, 113, 114, 115, 116)인 6개의 수신센서로 구성될 수 있으며, 로봇(100)의 정면 중심선을 기준으로 우측에 배치된 제1, 제3 및 제5 수신센서(111, 112, 113)와 좌측에 배치된 제2, 제4 및 제6 수신센서(116, 115, 114)가 대칭을 이루어 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 제1 수신센서(111)의 배치각도인 θ1 와 제2 수신센서(116)의 배치각도인 θ2, 제3 수신센서(112)의 배치각도인 θ3 와 제4 수신센서(115)의 배치각도인 θ4, 제5 수신센서(113)의 배치각도인 θ5 와 제6 수신센서(114)의 배치각도인 θ6 은 각각 서로 동일한 각도를 이룬다.
이와 더불어 복수의 수신센서는 상호 등간격으로 상기 로봇(100)의 둘레에 배치될 수 있다. 예를 들면, 로봇(100)의 정면 중심선을 기준으로 좌측 및 우측에 대칭을 이루어 배치된 수신센서는 θ3 및 θ4가 각각 72°일수 있으며 θ5 및 θ6은 각각 148°일 수 있다.
다만 복수의 수신센서 중 로봇(100)의 정면에 나란히 배치된 한 쌍의 제1 및 제2 수신센서(111, 116)는 한 쌍의 정면수신센서(111,116)를 이루고 로봇(100)의 정면중심선(l)을 기준으로 대칭을 이루지만 상호 등간격으로 배치되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 수신센서(111)의 배치각도인 θ1 와 제2 수신센서(116)의 배치각도인 θ2는 다른 수신센서의 배치각도보다 매우 작게 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 후술하는 바와 같이 폭이 매우 좁은 정면신호(313A)를 정확히 추종하여 충전 스테이션(300)에 접속할 수 있다.
한편, 복수의 수신센서는 동일한 수신범위를 가지도록 설정될 수 있다. 예를 들면 각각의 수신센서는 약 120°의 동일한 수신범위를 가질 수 있다. 이에 따라 로봇(100)의 둘레에 등간격으로 배치된 수신센서는 중첩되는 수신범위를 가질 수 있으므로 특정방향에서 발신되는 신호를 2 이상의 수신센서가 수신할 수 있다.
한편 한 쌍의 정면수신센서(111,116)는 로봇(100)의 정면에 인접하여 나란히 배치될 수 있으며 상호 일정한 각도를 형성할 수 있다. 이에 따라 로봇(100)의 정면에 인접하여 나란히 배치되었음에도 한 쌍의 정면수신센서(111,116)는 상호 일정한 각도의 크기에 따라 중첩되는 수신범위가 달라질 수 있다. 한 쌍의 정면수신센서(111,116)가 형성하는 각도가 클수록 중첩되는 수신범위가 좁아지며 이에 따라 로봇(100)이 정면신호(313A)를 정확하게 추종할 수 있다. 하지만, 한 쌍의 정면수신센서(111,116)가 가지는 전체 수신범위가 지나치게 넓어져서 후술하게될 충전스테이션의 방향 산출시 영향을 받게 된다. 반면에 한 쌍의 정면수신센서(111,116)가 형성하는 각도가 작을수록 중첩되는 수신범위가 넓어지며 이에 따라 로봇(100)이 정면신호(313A)를 정확하게 추종할 수 없게 될 수 있다.
따라서 로봇(100)이 정면신호(313A)를 정확하게 추종할 수 있으면서 충전스테이션의 방향을 정확하게 산출할 수 있는 범위 내에서 한 쌍의 정면수신센서(111,116)는 각각의 수신범위가 다른 수신센서의 수신범위와 달리 조절되어 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 로봇(100)청소기 외부충전 복귀장치의 동작에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
로봇(100)은 충전 스테이션(300)의 충전단자(미도시)에 접속된 상태에서 대기하고 있다. 청소작업 지시신호가 수신되면, 로봇(100)은 접속되어 있는 충전 스테이션(300)으로부터 분리되어 사용자의 명령 또는 미리 프로그램된 명령에 의해 정해진 영역에서 청소작업을 수행한다. 제어부(130)는 배터리의 충전량 또는 흡인된 먼지량에 따라 복귀조건 만족여부를 판단한다. 청소작업을 종료하거나 청소작업 중 배터리충전량이 기준 이하로 감소하는 등 상기 복귀조건을 만족하면, 제어부(130)는 로봇(100)이 충전 스테이션(300)으로 복귀하기 위한 주행을 하도록 구동부(140)를 제어하기 시작한다. 즉, 제어부(130)는 로봇(100)이 충전 스테이션(300)이 발신하는 단일의 정면신호(313A)와 발신거리가 순차적으로 증가하는 제1 내지 제3 거리신호(311A, 312A, 311B, 312B, 315A)를 포함하는 복수의 거리신호 중 어느 하나를 탐색하도록 구동부(140)를 제어한다.
도 5는 수신하는 신호의 종류에 대응하는 로봇(100)의 주행경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면 제어부(130)는 로봇(100)에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 제1 거리신호(311A, 312A)가 수신되면 로봇(100)이 충전 스테이션(300) 방향의 역방향으로 주행하거나, 상기 제3 거리신호(315A)가 수신되면 상기 로봇(100)이 상기 충전 스테이션(300) 방향으로 주행하도록 구동부(140)를 제어한다. 이에 따라 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 발신거리가 가장 작은 제1 거리신호(311A, 312A)를 수신되는 경우, 로봇(100)은 충전 스테이션(300)으로부터 멀어지게 되어 충전 스테이션(300)에 충돌할 위험이 줄어들게 된다. 또한, 발신거리가 가장 먼 제3 거리신호(315A)가 수신되는 경우, 로봇(100)은 충전 스테이션(300)을 향하게 되어 신속하게 충전 스테이션(300)을 찾아갈 수 있다.
한편, 제어부(130)는 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 적어도 2 이상의 거리신호가 수신되면 발신각도 및 발신거리의 크기가 가장 작은 거리신호를 선택하고, 복수의 거리신호 중 어느 하나와 상기 정면신호(313A)가 수신되면 상기 정면신호(313A)만 선택하여 상기 선택된 신호에 따라 주행을 제어한다. 이에 따라 일부 수신센서가 제2 거리신호(311B, 312B)를 수신하고 다른 일부 수신센서가 제1 거리신호(311A, 312A)를 수신하는 경우 제어부(130)는 제1 거리신호(311A, 312A)를 선택 후 선택된 제1 거리신호(311A, 312A)를 이용하여 충전 스테이션(300)의 방향을 계산하여 상술한 방향으로 로봇(100)이 주행하도록 구동부(140)를 제어한다. 또한 일부 수신센서가 복수의 거리신호중 하나를 수신하고 다른 일부 수신센서가 정면신호(313A)를 수신하는 경우, 제어부(130)는 정면신호(313A)를 선택하여 충전 스테이션(300)의 방향을 계산한다. 즉 이러한 방법은 모든 신호에 적용될 수 있다.
복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 제1 거리신호(311A, 312A) 또는 제3 거리신호(315A)가 수신되는 경우, 상술한 바와 같이 로봇(100)은 충전 스테이션(300) 방향의 역방향 또는 순방향을 향하므로 수신센서에서 제2 거리신호(311B, 312B)가 수신될 수 있다.
이때, 제2 거리신호(311B, 312B)가 수신되면 로봇(100)이 충전 스테이션(300) 방향을 기준으로 미리 설정한 각도(θo)에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 하여 정면신호(313A)를 탐색하도록 제어부(130)는 구동부(140)를 제어한다. 다만, 제2 거리신호(311B, 312B)가 수신될 때 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 제1 거리신호(311A, 312A)가 여전히 계속 수신되면 제어부(130)는 제1 거리신호(311A, 312A)가 더 이상 수신되지 않는 때까지 로봇(100)이 충전 스테이션(300) 방향의 역방향으로 주행하도록 구동부(140)를 제어한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 정면신호(313A)가 수신되면, 상기 로봇(100)이 상기 충전 스테이션(300) 방향으로 주행하여 상기 충전 스테이션(300)에 접속하도록 제어부(130)는 수신되는 다른 모든 거리신호를 무시한 채 구동부(140)를 제어한다.
도 6a 내지 도 6c는 로봇(100)이 복수의 거리신호 및 정면신호(313A)를 순차적으로 감지하면서 충전 스테이션(300)에 접속하는 주행 경로를 개략적으로 나타내는 것이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제3 거리신호(315A)의 발신거리 밖에서부터 로봇(100)이 주행하여 제3 거리신호(315A)가 수신되는 경우, 상술한 바와 같이 제어부(130)는 제2 거리신호(311B, 312B)와 정면신호(313A)가 순차적으로 수신되어 로봇(100)이 화살표(F1, F2)를 따라 주행하여 신속하게 충전 스테이션(300)으로 접속하도록 구동부(140)를 제어한다.
도 6c를 참조하면, 로봇(100)이 제3 거리신호(315A)의 발신거리 밖에서부터 화살표(F3)를 따라 벽을 추종하여 충전 스테이션(300)으로 접근하는 경우, 복수의 거리신호의 충분한 발신각도로 인해 수신센서에서 거리신호는 수신될 수 있다. 따라서, 거리신호를 수신하지 못한 채 로봇(100)이 충전 스테이션(300)에 충돌하지 않고 최종적으로 정면신호(313A)를 추종하여 신속하게 충전 스테이션(300)으로 접속하도록 제어부(130)는 구동부(140)를 제어한다.
도 7a 내지 7c는 제2 거리신호(311B, 312B)를 수신하여 주행하는 동안 미리 설정된 각도와 충전 스테이션(300)과의 각도의 관계를 설명하는 도면이다. 제2 좌측 거리신호(311B)에 따른 주행 원리는 제2 우측 거리신호(312B)에 따른 주행 원리와 동일하므로 제2 좌측 거리신호(311B)에 따른 주행 원리에 대한 설명을 생략한다.
도 7a 내지 7c을 참조하면, 충전 스테이션(300) 방향은 로봇(100)의 정면을 기준으로 상기 선택된 신호를 수신한 수신센서의 배치각도에 의해 산출된 충전 스테이션(300)과의 각도에 의해 결정된다.
충전 스테이션(300)과의 각도는 로봇(100)의 정면을 기준으로 산출되며, 구체적으로 충전 스테이션(300)과의 각도는, N은 상기 수신센서의 갯수, i는 상기 수신센서의 일련번호, θi는 i가 홀수라면 로봇(100)의 정면 중심선으로부터 시계방향으로 측정한 i번째 수신센서의 배치각도이며, i가 짝수라면 로봇(100)의 정면 중심선으로부터 반시계방향으로 측정한 i번째 수신센서의 배치각도, f(i)는 상기 i번째 수신센서가 상기 선택된 신호를 수신하는 경우 f(i)= 1, 상기 i번째 수신센서가 상기 선택된 신호를 수신하지 않는 경우 f(i)= 0인 함수라 하면, 다음과 같이 구할 수 있다. 여기서, 여기서, 상기 θi는 - 180° ≤ θi ≤ + 180° 이며, θS는 - 180°≤ θi ≤ + 180° 이다.
Figure pat00002
상술한 방법에 의하면 충전 스테이션(300)과의 각도는 로봇(100)의 정면을 기준으로 하여 시계방향 또는 반시계방향의 특정각도로 산출된다. 이에 따라 제어부(130)는 로봇(100)의 정면을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 특정각도만큼 회전한 방향을 충전 스테이션(300)의 방향으로 결정한다. 이렇게 결정된 충전 스테이션(300)의 방향을 기준으로 로봇(100)이 주행하도록 제어부(130)는 구동부(140)를 제어한다.
한편, 상술한 바와 같이 복수의 수신센서에서 제2 거리신호(311B, 312B)가 수신되면 로봇(100)이 충전 스테이션(300) 방향을 기준으로 미리 설정한 각도(θo)에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 하여 정면신호(313A)를 탐색하도록 제어부(130)는 구동부(140)를 제어한다.
미리 설정한 각도(θo)는 - 180° 내지 + 180° 범위에서 설정될 수 있다. 예를 들면, 제2 우측 거리신호가 수신되면 미리 설정한 각도(θo)는 상술한 방법에 의해 결정된 충전 스테이션(300)의 방향을 기준으로 예를 들면, 반시계방향으로 30°즉, -30°로 설정될 수 있다. 이렇게 미리 설정한 각도(θo)는 로봇(100)이 충전 스테이션(300)에 접속하는 때까지 고정된 값을 갖는다. 이에 따라, 제어부(130)는 로봇(100)이 제2 거리신호(311B, 312B)를 수신한 채 주행을 하는 동안 미리 설정한 주기로 충전 스테이션(300)과의 각도를 산출하여 미리 설정한 각도(θo)와 충전 스테이션(300)과의 각도의 합이 0이 될 때 회전전방주행을 멈추고 직선전방주행을 하도록 구동부(140)를 제어한다.
상술한 회전전방주행은 로봇(100)이 회전하면서 전방을 향하여 주행하는 동작을 나타내며, 상술한 직선전방주행은 로봇(100)이 회전하지 않고 직선방향으로 전방을 향하여 주행하는 동작을 나타낸다.
도 7a에서 도시한 바와 같이 로봇(100)이 제2 거리신호(311B, 312B)를 수신하여 주행하는 동안 제어부(130)가 산출한 충전 스테이션(300)과의 각도는 미리 설정한 각도(θo)보다 크기가 크고 방향이 반대이다. 즉 충전 스테이션(300)과의 각도는 로봇(100)의 정면을 기준으로 시계방향으로 측정되어 양의 값을 가지고 미리 설정한 각도(θo)는 충전 스테이션(300)의 방향을 기준으로 반시계방향으로 측정되어 음의 값을 가진다. 이에 따라 로봇(100)은 산출된 충전 스테이션(300)과의 각도가 0°가 되는 방향 즉 시계방향으로 회전전방주행을 하게 된다. 회전전방주행을 하는 동안 미리 설정한 주기가 돌아오면, 제어부(130)는 다시 충전 스테이션(300)과의 각도를 산출한다. 계속해서 로봇(100)이 시계방향으로 회전전방주행을 충전 스테이션(300)과의 각도와 미리 설정한 각도(θo)가 크기는 동일하고 방향이 반대이면 즉, 충전 스테이션(300)과의 각도와 미리 설정한 각도(θo)의 합이 0°가 되면, 제어부(130)는 회전전방주행을 멈추고 직선전방주행을 하도록 구동부(140)를 제어한다.
또한, 도 7b를 참조하면, 로봇(100)이 제2 거리신호(311B, 312B)를 수신하여 주행하는 동안 제어부(130)가 산출한 충전 스테이션(300)과의 각도는 미리 설정한 각도(θo)보다 크기가 크고 방향은 동일하다. 즉 충전 스테이션(300)과의 각도는 로봇(100)의 정면을 기준으로 반시계방향으로 측정되어 음의 값을 가지고 미리 설정한 각도(θo)는 충전 스테이션(300)의 방향을 기준으로 반시계방향으로 측정되어 역시 음의 값을 가진다. 이에 따라 로봇(100)은 산출된 충전 스테이션(300)과의 각도가 0°가 되는 방향 즉 반시계방향으로 회전전방주행을 하게 된다. 회전전방주행을 하는 동안 미리 설정한 주기가 돌아오면, 제어부(130)는 다시 충전 스테이션(300)과의 각도를 산출한다. 계속해서 로봇(100)이 반시계방향으로 회전전방주행을 하여 충전 스테이션(300) 방향을 기준으로 반시계방향으로 회전을 더 하게 되면, 제어부(130)는 충전 스테이션(300)과의 각도을 양의 값을 갖는 것으로 산출하고 이때 미리 설정한 각도(θo)와 충전 스테이션(300)과의 각도의 합이 0이 되면 회전전방주행을 멈추고 직선전방주행을 하도록 구동부(140)를 제어한다.
한편, 도 7c를 참조하면, 도 7b에서 도시된 충전 스테이션(300)과의 각도 보다 더 크고 방향은 동일한 충전 스테이션(300)과의 각도가 도시된다. 이러한 경우 회전전방주행이 산출된 충전 스테이션(300)과의 각도에 대응하여 미리 설정한 각속도에 의하도록 제어부(130)는 구동부(140)를 제어한다. 예를 들면, 회전전방주행이 산출되는 충전 스테이션(300)과의 각도의 크기에 비례하는 크기의 각속도에 의하도록 제어부(130)는 구동부(140)를 제어할 수 있다. 이러한 각속도에 의할 경우 로봇(100)은 신속하게 정면신호(313A)를 향하여 주행할 수 있다.
도 8은 로봇(100)이 제3 거리신호(315A) 및 정면신호(313A)를 순차적으로 수신하면서 충전 스테이션(300)에 접속하는 주행 경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제3 거리신호(315A)의 발신거리 밖에서부터 로봇(100)이 주행하여 정면신호(313A)가 수신되는 경우 상술한 바와 같이 제어부(130)는 정면신호(313A)를 선택 후 로봇(100)이 정면신호(313A)를 추종하여 충전 스테이션(300)에 접속하도록 구동부(140)를 제어한다.
도 9는 로봇(100)이 한 쌍의 정면 수신센서의 중첩되는 수신범위를 이용하여 정면신호(313A)를 수신하면서 충전 스테이션(300)에 접속하는 주행 경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 한 쌍의 정면수신센서(111,116) 중 하나에서 정면신호(313A)가 수신되면 제어부(130)는 상술한 바와 같이 정면신호(313A)를 수신한 수신센서의 배치각도를 이용하여 충전 스테이션(300)의 방향을 결정한 후 로봇(100)이 화살표 방향으로 회전하는 동작으로 포함한 회전전방주행을 하도록 구동부(140)를 제어한다. 한 쌍의 정면수신센서(111,116) 모두에서 정면신호(313A)가 수신되면 즉, 한 쌍의 정면 수신센서의 중첩되는 수신범위로부터 정면신호(313A)가 위치하면 로봇(100)이 더 이상 회전전방주행을 하지 않고 직선전방주행을 하도록 구동부(140)를 제어한다.
도 10을 참조하여 로봇(100)충전복귀방법을 설명하기로 한다.
도 10은 로봇(100)이 충전 스테이션(300)에 복귀하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 우선, 제어부(130)는 정면신호(313A)가 수신되었는지 여부를 판단한다(S1101).
정면신호(313A)가 수신되면(S1110-Y) 로봇(100)은 정면신호(313A)를 추종하며(S1102) 제어부(130)는 충전 스테이션(300)에 접속여부를 판단한다(S1113).
충전 스테이션(300)에 접속하면(S1113-Y) 로봇(100)은 주행을 종료하고, 충전 스테이션(300)에 접속하지 않으면(S1113-N) 제어부(130)는 다시 정면신호(313A)가 수신되었는지 여부를 판단한다(S1101).
정면신호(313A)가 수신되지 않으면(S1101-N) 제어부(130)는 제1 거리신호(311A, 312A)가 수신되었는지 여부를 판단한다(S1103).
제1 거리신호(311A, 312A)가 수신되면(S1103-Y) 제어부(130)는 충전 스테이션(300)의 방향을 산출하고(S1104), 로봇(100)이 충전 스테이션(300) 방향의 역방향으로 주행한 후(S1105) 제어부(130)는 충전 스테이션(300)에 접속여부를 판단한다(S1113).
제1 거리신호(311A, 312A)가 수신되지 않으면(S1103-N), 제어부(130)는 제2 거리신호(311B, 312B)가 수신되었는지 여부를 판단한다(S1106).
제2 거리신호(311B, 312B)가 수신되면(S1106-Y), 제어부(130)는 충전 스테이션(300)의 방향을 산출하고(S1107), 로봇(100)이 상기 충전 스테이션(300) 방향을 기준으로 미리 설정한 각도(θo)에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 한 후(S1108) 제어부(130)는 충전 스테이션(300)에 접속여부를 판단한다(S1113).
제2 거리신호(311B, 312B)가 수신되지 않으면(S1106-N), 제어부(130)는 제3 거리신호(315A)가 수신되었는지 여부를 판단한다(S1109).
제3 거리신호(315A)가 수신되면(S1109-Y), 제어부(130)는 충전 스테이션(300)의 방향을 산출하고(S1110), 로봇(100)이 충전 스테이션(300) 방향으로 주행한 후 제어부(130)는 충전 스테이션(300)에 접속여부를 판단한다(S1113).
제3 거리신호(315A)가 수신되지 않으면(S1109-N) 제어부(130)는 발신신호를 탐색하여(S1112) 다시 정면신호(313A)가 수신되었는지 여부를 반복하여 판단한다(S1101).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100: 로봇 110: 로봇 본체
111 내지 116: 수신센서 120:신호수신부
130:제어부 140:구동부
300:충전 스테이션 310:신호발신부
311, 312, 313: 제1 내지 제3 신호발신부
311A, 312A: 제1 거리신호 311B, 312B: 제2 거리신호
313A: 정면신호 315A: 제3 거리신호

Claims (19)

  1. 충전 스테이션에 설치되어 단일의 정면신호와 발신거리가 순차적으로 증가하는 제1, 제2 및 제3 거리신호를 포함하는 복수의 거리신호를 송신하는 신호송신부;
    로봇에 설치되어 상기 단일의 정면신호와 복수의 거리신호 중 하나를 수신하는 복수의 수신센서를 포함하는 신호수신부;
    상기 수신된 단일의 정면신호와 복수의 거리신호 중 하나를 이용하여 상기 충전 스테이션와의 각도를 산출하고, 상기 산출된 충전 스테이션과의 각도를 이용하여 상기 로봇이 상기 충전 스테이션으로 복귀하도록 주행을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제1 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향의 역방향으로 주행하거나, 상기 제3 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하도록 구동부를 제어하고,
    상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제2 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향을 기준으로 미리 설정한 각도에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 하여 상기 정면신호를 탐색하도록 상기 구동부를 제어하고,
    상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 정면신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하여 상기 충전 스테이션에 접속하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇층전복귀장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수신센서는 상기 로봇의 정면을 기준으로 좌우 대칭을 이루어 상기 로봇의 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 수신센서는 미리 설정된 수신범위를 가지는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 수신센서는 상호 등간격으로 상기 로봇의 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 수신센서는 상기 로봇의 정면에 나란히 배치되어 상기 수신범위가 중첩되는 한 쌍의 정면수신센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수신센서 중 일부에서 복수의 거리신호가 수신되면 발신각도 및 발신거리의 크기가 가장 작은 거리신호만이 수신되고, 상기 복수의 수신센서 중 일부에서 복수의 거리신호 및 상기 단일의 정면신호가 수신되면 상기 단일의 정면신호만 수신되는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정면신호와 제1, 제2 및 제3 거리신호는 서로 다른 코드를 가지고,
    상기 정면신호는 상기 충전 스테이션의 중심으로부터 전면을 향하여 발신되며,
    상기 제1, 제2 및 제3 거리신호는 각각 상기 정면신호를 중심으로 좌우 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 거리신호는 상기 정면신호를 중심으로 상기 정면신호의 일측에 형성된 신호와 타측에 형성된 신호의 코드가 서로 다른 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 거리신호는 충전 스테이션의 양 측면을 포괄하는 발신각도를 가지는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 거리신호는 서로 중첩된 영역을 가지며,
    상기 제어부는 상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 적어도 2 이상의 거리신호가 수신되면 상기 발신거리가 가장 작은 거리신호를 선택하고, 복수의 거리신호 중 어느 하나와 상기 정면신호가 수신되면 상기 정면신호만 선택하여 상기 선택된 신호에 따라 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 정면신호와 상기 복수의 거리신호는 적외선신호인 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀장치.
  12. 로봇이 배터리의 충전량 또는 흡인된 먼지량에 따라 복귀조건 만족여부를 판단하는 단계;
    상기 복귀조건을 만족하면, 상기 로봇이 충전 스테이션이 발신하는 단일의 정면신호와 발신거리가 순차적으로 증가하는 제1 내지 제3 거리신호를 포함하는 복수의 거리신호 중 어느 하나를 탐색하는 단계;
    상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제1 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향의 역방향으로 주행하거나, 상기 제3 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하는 단계;
    상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 제2 거리신호가 수신되면 상기 로봇이 상기 충전 스테이션 방향을 기준으로 미리 설정한 각도(θo)에 해당하는 방향으로 회전전방주행을 하여 상기 정면신호를 탐색하는 단계; 및
    상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 정면신호가 수신되면, 상기 로봇은 상기 충전 스테이션 방향으로 주행하여 상기 충전 스테이션에 접속하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 거리신호는 서로 중첩된 영역을 가지며,
    상기 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 적어도 2 이상의 거리신호가 수신되면 상기 발신각도 및 발신거리의 크기가 가장 작은 거리신호를 선택하고,
    복수의 거리신호 중 어느 하나와 상기 정면신호가 수신되면 상기 정면신호만 선택하여 상기 선택된 신호에 따라 주행이 제어되는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 충전 스테이션 방향은 상기 로봇의 정면 중심선으로부터 상기 선택된 신호를 수신한 수신센서까지의 배치각도에 의해 산출된 상기 충전 스테이션과의 각도에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 충전 스테이션 방향은 상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 적어도 어느 하나에서 상기 단일의 정면신호와 상기 제1 내지 제3 거리신호를 포함하는 복수의 거리신호 중 어느 하나가 수신되는 때부터 상기 로봇이 상기 충전 스테이션에 접속할 때까지 미리 설정된 산출주기로 반복해서 결정되는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 수신센서는 상기 로봇의 정면을 기준으로 좌우 대칭을 이루어 상기 로봇의 둘레에 배치되며,
    상기 충전 스테이션과의 각도(θS)를 산출하는 방법은,
    N은 상기 수신센서의 갯수,
    i는 상기 수신센서의 일련번호,
    θi는 i가 홀수라면 상기 로봇의 정면 중심선으로부터 시계방향으로 측정한 i번째 수신센서의 각도이며, i가 짝수라면 로봇의 정면 중심선으로부터 반시계방향으로 측정한 i번째 수신센서의 각도,
    f(i)는 상기 i번째 수신센서가 상기 선택된 신호를 수신하는 경우 f(i)= 1, 상기 i번째 수신센서가 상기 선택된 신호를 수신하지 않는 경우 f(i)= 0인 함수라 하면,
    다음의 수학식 1에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00003

    여기서, 상기 θi는 - 180° ≤ θi ≤180° 이며
    상기 θS는 - 180° ≤ θS ≤180°
  17. 제16항에 있어서,
    상기 미리 설정한 각도(θo)는 - 180o 내지 + 180o 범위에서 설정되고,
    상기 로봇에 구비된 복수의 수신센서 중 일부에서 상기 제2 거리신호가 수신되면, 상기 로봇은 상기 미리 설정된 각도와 상기 충전 스테이션과의 각도의 크기가 동일하고 측정 방향이 다르면 직선전방주행을 하는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 회전전방주행은 상기 산출된 충전 스테이션과의 각도에 대응하여 미리 설정한 각속도에 의하는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 회전전방주행은 상기 산출되는 충전 스테이션과의 각도의 크기에 비례하는 크기의 각속도에 의하는 것을 특징으로 하는 로봇충전복귀방법.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108113596A (zh) * 2017-12-14 2018-06-05 北京奇虎科技有限公司 扫地装置防跌落的方法及装置
US10860029B2 (en) 2016-02-15 2020-12-08 RobArt GmbH Method for controlling an autonomous mobile robot
US11175670B2 (en) 2015-11-17 2021-11-16 RobArt GmbH Robot-assisted processing of a surface using a robot
US11194338B2 (en) 2019-06-04 2021-12-07 Lg Electronics Inc. Method for recommending location of charging station and moving robot performing the same
WO2022004949A1 (ko) * 2020-07-02 2022-01-06 엘지전자 주식회사 로봇 청소기의 제어 방법
US11550054B2 (en) 2015-06-18 2023-01-10 RobArtGmbH Optical triangulation sensor for distance measurement
US11709489B2 (en) 2017-03-02 2023-07-25 RobArt GmbH Method for controlling an autonomous, mobile robot
US11768494B2 (en) 2015-11-11 2023-09-26 RobArt GmbH Subdivision of maps for robot navigation
US11789447B2 (en) 2015-12-11 2023-10-17 RobArt GmbH Remote control of an autonomous mobile robot

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101607671B1 (ko) * 2015-01-14 2016-03-31 (주)바램시스템 구동 로봇 및 그 구동 로봇의 충전 스테이션 도킹 방법
KR102404258B1 (ko) * 2015-02-06 2022-06-02 삼성전자주식회사 로봇충전복귀장치 및 그 복귀방법
DE102015114883A1 (de) 2015-09-04 2017-03-09 RobArt GmbH Identifizierung und Lokalisierung einer Basisstation eines autonomen mobilen Roboters
CN107437830B (zh) * 2016-05-27 2021-01-01 华硕电脑股份有限公司 自动行走装置及其控制方法
US10698411B1 (en) 2016-12-13 2020-06-30 AI Incorporated Recharge station for mobile robot
KR102329614B1 (ko) * 2017-03-23 2021-11-22 엘지전자 주식회사 청소기 및 그 제어방법
JP6624139B2 (ja) * 2017-03-24 2019-12-25 カシオ計算機株式会社 自律移動装置、自律移動方法及びプログラム
JP6803281B2 (ja) * 2017-03-28 2020-12-23 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 移動体基地複合体、移動体基地及び移動体誘導方法
CN108107440B (zh) * 2017-11-30 2020-03-27 北京理工华汇智能科技有限公司 充电座对机器人发射测距信号的方法及其装置
KR102203439B1 (ko) * 2018-01-17 2021-01-14 엘지전자 주식회사 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법
CN108646729A (zh) * 2018-04-12 2018-10-12 深圳先进技术研究院 一种机器人及其路径规划方法、机器人系统
US10873194B2 (en) * 2018-07-11 2020-12-22 Irobot Corporation Docking station for autonomous mobile robots
US11583158B2 (en) 2018-08-01 2023-02-21 Sharkninja Operating Llc Robotic vacuum cleaner
CN109298711A (zh) * 2018-09-26 2019-02-01 北京洪泰同创信息技术有限公司 智能家具、发射器及智能家具操控系统
CN212186367U (zh) * 2018-10-22 2020-12-22 尚科宁家运营有限公司 用于机器人吸尘器的对接站和机器人清洁系统
AU2019392447A1 (en) * 2018-12-03 2021-06-24 Sharkninja Operating Llc Optical indicium for communicating information to autonomous devices
CN109787320B (zh) * 2019-02-27 2023-06-02 深圳市证通电子股份有限公司 充电桩、机器人和机器人的充电方法
CN109933073B (zh) * 2019-04-01 2020-12-01 珠海市一微半导体有限公司 一种机器人回座代码的自动生成方法
KR20190109324A (ko) * 2019-07-26 2019-09-25 엘지전자 주식회사 로봇 충전대의 위치를 추천하기 위한 방법, 장치 및 시스템
CN111427361B (zh) * 2020-04-21 2023-08-08 浙江欣奕华智能科技有限公司 一种回充方法、回充装置及机器人
CN114903373B (zh) * 2021-02-08 2023-04-14 宁波方太厨具有限公司 一种清洁机器人返回基站的方法及清洁系统
CN114355911B (zh) * 2021-12-24 2024-03-29 深圳甲壳虫智能有限公司 机器人的充电方法、装置、机器人和存储介质
CN115500753A (zh) * 2022-09-23 2022-12-23 深圳拓邦股份有限公司 一种对接方法、清洁机器人、装置、设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1069314A (ja) * 1997-03-27 1998-03-10 Seiko Epson Corp マイクロロボット
JP2005275725A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Toshiba Corp 移動装置システム、移動装置および移動装置システムの制御方法
KR20080060535A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 주식회사 유진로봇 자율 이동 로봇의 자동 충전 장치 및 그를 이용한 자동충전 방법

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5400244A (en) * 1991-06-25 1995-03-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Running control system for mobile robot provided with multiple sensor information integration system
JP3296105B2 (ja) * 1994-08-26 2002-06-24 ミノルタ株式会社 自律移動ロボット
IL113913A (en) * 1995-05-30 2000-02-29 Friendly Machines Ltd Navigation method and system
US6611738B2 (en) * 1999-07-12 2003-08-26 Bryan J. Ruffner Multifunctional mobile appliance
JP3945279B2 (ja) * 2002-03-15 2007-07-18 ソニー株式会社 障害物認識装置、障害物認識方法、及び障害物認識プログラム並びに移動型ロボット装置
KR100548272B1 (ko) * 2003-07-23 2006-02-02 엘지전자 주식회사 이동로봇의 위치검출장치 및 방법
KR100480144B1 (ko) * 2003-07-23 2005-04-07 엘지전자 주식회사 이동로봇의 위치검출장치 및 방법
KR100565227B1 (ko) * 2003-12-22 2006-03-30 엘지전자 주식회사 이동로봇의 위치인식장치 및 방법
JP4216772B2 (ja) * 2004-06-17 2009-01-28 株式会社東芝 自己位置同定装置および自己位置同定方法
JP4564447B2 (ja) * 2004-12-14 2010-10-20 本田技研工業株式会社 自律移動ロボット
KR100645381B1 (ko) * 2005-08-31 2006-11-14 삼성광주전자 주식회사 로봇청소기의 외부충전 복귀장치 및 복귀방법
KR100692897B1 (ko) * 2005-10-28 2007-03-12 엘지전자 주식회사 이동로봇
KR100834761B1 (ko) * 2005-11-23 2008-06-05 삼성전자주식회사 이동 로봇의 자기 위치 인식 방법 및 장치
TWI305610B (en) * 2006-07-07 2009-01-21 Ind Tech Res Inst Path guidance method for autonomous mobile device
KR100769910B1 (ko) * 2006-09-11 2007-10-24 엘지전자 주식회사 이동로봇 및 그 동작방법
KR101402273B1 (ko) * 2007-12-14 2014-06-02 삼성전자주식회사 이동 로봇의 슬립 감지 장치 및 방법
KR101442110B1 (ko) 2008-04-21 2014-09-18 엘지전자 주식회사 로봇 시스템 및 그 동작방법
CN101607399A (zh) * 2008-06-19 2009-12-23 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 充电装置
CN103948353B (zh) * 2009-06-19 2016-07-06 三星电子株式会社 用于机器人清洁器的对接站和向机器人清洁器发射对接导向信号的方法
TWM377001U (en) * 2009-10-16 2010-03-21 Micro Star Int Co Ltd Electronic device
US9026302B2 (en) * 2009-11-06 2015-05-05 Irobot Corporation Methods and systems for complete coverage of a surface by an autonomous robot
US8400292B2 (en) * 2010-03-01 2013-03-19 Andrew Llc System and method for location of mobile devices in confined environments
WO2011124298A2 (de) * 2010-03-29 2011-10-13 Ifs Informationstechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zum kontrollierten energieaustausch zwischen einem stromnetz und einem verbraucher
JP5560979B2 (ja) * 2010-07-13 2014-07-30 村田機械株式会社 自律移動体
CN201993643U (zh) * 2010-10-11 2011-09-28 洋通工业股份有限公司 使自走吸尘器向充电座移动的导引装置
KR20120049533A (ko) * 2010-11-09 2012-05-17 삼성전자주식회사 로봇 시스템 및 그의 제어 방법
US8352114B2 (en) * 2011-05-20 2013-01-08 VGO Communications, Inc Method and apparatus for docking a robotic device with a charging station
US9037296B2 (en) * 2011-09-07 2015-05-19 Lg Electronics Inc. Robot cleaner, and system and method for remotely controlling the same
CN103251355A (zh) * 2012-02-16 2013-08-21 恩斯迈电子(深圳)有限公司 扫地机器人与充电系统
CN103259302A (zh) * 2012-02-16 2013-08-21 恩斯迈电子(深圳)有限公司 充电站与充电系统
KR102015311B1 (ko) * 2012-11-30 2019-08-28 삼성전자주식회사 청소 로봇 및 그 제어 방법
KR101428877B1 (ko) * 2012-12-05 2014-08-14 엘지전자 주식회사 로봇 청소기
KR101437778B1 (ko) * 2013-05-06 2014-09-11 (주)마미로봇 도킹스테이션의 유도신호발신기
KR102125334B1 (ko) * 2014-01-06 2020-06-22 삼성전자주식회사 로봇 청소기 및 그 제어방법
KR102404258B1 (ko) * 2015-02-06 2022-06-02 삼성전자주식회사 로봇충전복귀장치 및 그 복귀방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1069314A (ja) * 1997-03-27 1998-03-10 Seiko Epson Corp マイクロロボット
JP2005275725A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Toshiba Corp 移動装置システム、移動装置および移動装置システムの制御方法
KR20080060535A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 주식회사 유진로봇 자율 이동 로봇의 자동 충전 장치 및 그를 이용한 자동충전 방법

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11550054B2 (en) 2015-06-18 2023-01-10 RobArtGmbH Optical triangulation sensor for distance measurement
US11768494B2 (en) 2015-11-11 2023-09-26 RobArt GmbH Subdivision of maps for robot navigation
US11175670B2 (en) 2015-11-17 2021-11-16 RobArt GmbH Robot-assisted processing of a surface using a robot
US11789447B2 (en) 2015-12-11 2023-10-17 RobArt GmbH Remote control of an autonomous mobile robot
US10860029B2 (en) 2016-02-15 2020-12-08 RobArt GmbH Method for controlling an autonomous mobile robot
US11709497B2 (en) 2016-02-15 2023-07-25 RobArt GmbH Method for controlling an autonomous mobile robot
US11709489B2 (en) 2017-03-02 2023-07-25 RobArt GmbH Method for controlling an autonomous, mobile robot
CN108113596A (zh) * 2017-12-14 2018-06-05 北京奇虎科技有限公司 扫地装置防跌落的方法及装置
US11194338B2 (en) 2019-06-04 2021-12-07 Lg Electronics Inc. Method for recommending location of charging station and moving robot performing the same
WO2022004949A1 (ko) * 2020-07-02 2022-01-06 엘지전자 주식회사 로봇 청소기의 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3054361A1 (en) 2016-08-10
US9751214B2 (en) 2017-09-05
US20160229060A1 (en) 2016-08-11
KR102404258B1 (ko) 2022-06-02
EP3054361B1 (en) 2017-08-23

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