KR20180083180A - 로봇청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기는 청소기 본체, 깊이 센서를 포함하는 센서 장치, 거리 정보를 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 청소기 본체는 상기 청소기 본체를 주행시키는 주행 구동부 및 획득된 센서 신호에 따라른 측지면 정보를 검출하는 제어부를 포함하고, 상기 깊이 센서는 바닥 평면 위치를 감지하고, 상기 제어부는 상기 감지된 바닥 평면 위치의 거리 값이 기준 거리값보다 큰 경우, 진행 방향에 낭떠러지가 위치하는 것으로 판단하고, 상기 감지된 바닥 평면 위치의 거리 값이 기준 거리값보다 작은 경우, 진행 방향에 장애물이 있는 것으로 판단할 수 있다.

Description

로봇청소기{ROBOT CLEANER}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 깊이 센서를 이용하여 지면의 높이를 실시간으로 센싱하여 진행 가능 여부를 판단하는 로봇청소기에 관한 발명이다.

일반적으로 청소기는 본체 내부에 장착되는 흡입 모터에 의하여 발생되는 흡입력을 이용하여, 먼지가 포함된 공기를 흡입한 다음, 본체 내부에서 먼지를 필터링하는 장치이다.

로봇 청소기(robot cleaner)는 제어수단의 명령에 의해 센서를 이용하여 청소영역 및 장애물들을 감지하고, 그 청소구역을 주행하며 자동으로 청소를 하며, 기기의 내부에 구비되어 있는 배터리의 전원이 소진되면 소정위치에 별도로 마련되어 있는 충전대로 이동하여 충전을 하며, 충전을 마친 다음에는 다시 청소를 하던 본래의 위치로 복귀하여 청소를 하는 기기이다.

그리고, 상기와 같은 로봇 청소기의 내부에는 팬 모터와 필터가 구비되어 있고 저부에는 바닥의 먼지나 오물을 흡입하기 위한 흡입헤드가 구비되어 있으며, 그 흡입헤드의 주변에는 로봇 청소기를 주행시키기 위해 일정간격을 두고 설치되며 모터에 의해 구동되는 주바퀴와, 그 주바퀴에 의해 주행하는 청소기가 균형을 유지할 수 있도록 지지 및 회전하는 수개의 보조바퀴가 구비되어 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 로봇 청소기의 본체 케이스 하면에는 청소기가 전진할때 전방에 있는 낭떠러지를 감지하기 위한 전방낭떠러지 감지센서와 청소기가 후진할때 후방에 있는 낭떠러지를 감지하기 위한 후방낭떠러지 감지센서가 각각 구비되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래 로봇 청소기에서는 현관, 문턱, 베란다, 복층주행방계단과 같은 낭떠러지를 감지하기 위하여 전방 하단에 복수의 센서를 구비하였다. 그 결과, 센서들의 위치가 바퀴와 가까워 제동거리 확보가 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 일정 영역 내에 진행 방해 요소를 판단하여 이를 회피하는 로봇 청소기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 일정 거리 이상 떨어진 지점의 지면 정보를 미리 파악하는 로봇 청소기의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 진행 방해 요소 검출시 우회 경로를 스스로 찾아서 회피 주행하는 로봇 청소기의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기는 장애물, 낭떠러지 등의 진행 방해 요소를 자동으로 센싱할 수 있는 센서 장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기는 상부면 일측에 센서 장치를 구비함으로써, 먼 거리의 지면 정보를 미리 확인할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기는 센서 장치에 회전부를 구비하여, 진행 방해 요소를 회피할 수 있는 우회 경로를 스스로 탐색할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기는 깊이 센서를 통해 바닥 평면을 예측하고, 예측된 평면과의 높이 차를 이용하여 장애물 또는 낭떠러지 여부를 판단할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 센서 장치를 이용하여 로봇 청소기가 스스로 진행 방해 요소를 검출하여 이를 회피 주행할 수 있기 때문에 로봇 청소기의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상부면에 센서 장치를 구비함으로써 미리 원거리의 지면 정보를 판단할 수 있기 때문에, 일정 속도 이상으로 주행할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 로봇 청소기가 진행 방해 요소를 검출할 경우, 스스로 우회 경로를 탐색하여 회피 주행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자에게 경고음도 전달할 수 있기 때문에 사용자 편의성이 증대되는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기를 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 깊이 센서의 구조 및 영상 정보를 획득하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 낭떠러지 감지장치가 구비된 로봇청소기의 정면도이다.
도 6은 도 5의 종단면도이다.
도 7은 본 발명이 구비된 내측구성을 보인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기가 전진할때 낭떠러지 감지장치의 동작을 보인 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇청소기 후진할때 낭떠러지 감지장치의 동작을 보인 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기가 상부면 일측에 깊이 센서를 구비하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기에 구비되는 센서 일체형 카메라 장치의 외형을 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 센서 장치의 회로 구성을 도시한 블록구성도이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기를 통해 지면 상태를 감지하는 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 기준 거리 값 보정상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 센서 장치 장착 방식의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 도시한신호플로우 차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기를 설명하는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇청소기(100)는 청소기 본체(50), 좌륜(61a), 우륜(61b) 및 흡입부(70)를 포함할 수 있다.

특히, 로봇 타입 청소기(100-2)의 전면 상단에는 깊이 센서(111)를 포함하는 영상 정보 획득부(110)가 구비될 수 있다. 물론, 추가적으로, RGB 센서(113)도 구비될 수 있다.

좌륜(61a) 및 우륜(61b)은 청소기 본체(50)를 주행시킬 수 있다. 좌륜(61a) 및 우륜(61b)이 주행 구동부(170)에 의해 회전됨에 따라, 흡입부(70)를 통해 먼지나 쓰레기 등의 이물질이 흡입될 수 있다.

흡입부(70)는 청소기 본체(50)에 구비되어 바닥 면의 먼지를 흡입할 수 있다.

흡입부(70)는 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 상기 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 수용기(미도시)를 더 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 깊이 센서의 구조 및 영상 정보를 획득하는 원리를 설명하는 도면이다.

TOF 타입의 깊이 센서(111)는 빛을 조사하여, 반사되어 오는 시간을 측정하여, 바닥 평면 위치의 거리를 측정할 수 있다.

TOF 타입의 깊이 센서(111)는 반사된 빛의 양을 이용하여, 바닥 평면 위치의 거리를 측정할 수 있다.

TOF 타입의 깊이 센서(111)는 TOF 방식을 이용하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 실제 바닥면(91a)에 대해 depth 이미지(93a)를 포함하는 영상 정보를 출력할 수 있다.

도 4는 TOF 타입의 깊이 센서의 예를 보여준다.

TOF 타입의 깊이 센서(111)는 도 4에서와 같이, 발광부(미도시) 및 발광부로부터 나온 빛이 반사되어 오는 빛을 감지하는 복수의 셀(95)들을 포함할 수 있다.

발광부는 일정 시간 간격으로, 빛을 외부로 조사할 수 있다. 일정 시간 은 발광부의 점멸 간격을 나타낼 수 있다.

복수의 셀들 각각(95)은 제1 수신기(95a) 및 제2 수신기(95b)를 포함할 수 있다.

제1 수신기(95a)는 발광부에서 빛을 조사하는 동안, 활성화될 수 있고, 활성화된 상태에서, 반사되어 돌아오는 빛을 수신할 수 있다.

제2 수신기(95b)는 발광부에서 빛을 조사하지 않는 동안, 활성화될 수 있고, 활성화된 상태에서, 반사되어 돌아오는 빛을 수신할 수 있다.

제1 수신기(95a) 및 제2 수신기(95b) 각각이 서로 시간 차를 두고, 활성화되면, 사물과의 거리에 따라 각 수신기에 누적되는 빛의 양에 차이가 발생한다.

이러한, 빛의 양의 차이를 비교하여, 사물과의 거리가 측정될 수 있다.

TOF 타입의 깊이 센서(111)는 실제 사물(91)을 측정된 거리에 따라 도 3에 도시된 깊이 이미지(93)로 변환하여, 출력할 수 있다.

변환된 깊이 이미지(93)를 이용하여, 사람 후보 영역을 추출하는데 사용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 낭떠러지 감지장치가 구비된 로봇청소기의 정면도이고, 도 6은 도 5의 종단면도이고, 도 7은 본 발명이 구비된 내측구성을 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 본체 케이스(501)의 내측에 설치되어 흡입력을 발생시키기 위한 팬 모터(502)와, 그 팬 모터(502)의 전방에 설치되어 팬 모터(502)에 의해 흡입되는 먼지나 오물을 포집하기 위한 필터(503)를 구비하는 필터 컨테이너(504)와, 상기 본체 케이스(501)의 하측에 구비되어 필터 컨테이너(504)와 연결관(505)으로 연결되고 바닥의 먼지나 이물질을 흡입하기 위한 흡입헤드(506)와, 상기 각 구성부품들의 동작을 제어하기 위한 제어수단(511) 및 상기 청소기의 이동시 이동하는 방향의 낭떠러지를 감지하기 위한 낭떠러지 감지장치(508)를 구비한다.

그리고, 상기 본체 케이스(501)의 하측에는 모터(512)에 의해 구동이 되는 한쌍의 주바퀴(513)가 일정간격을 두고 설치되어 있고, 그 주바퀴(513)의 전, 후측에는 본체 케이스(501)를 지지함과 아울러 수평을 유지하는 수개의 보조바퀴(514)가 설치되어 있다.

또한, 상기 본케 케이스(501)의 내부에는 충방전이 이루어지는 배터리(521)가 설치되어 있고, 후면에는 충전단자(522)를 구비한 충전단자부(523)가 구비되어 있으며, 실내의 벽면(574)에 설치된 전원단자부(525)에는 접속단자(526)가 설치되어 있어서, 충전단자(522)가 접속단자(526)에 접속된 상태에서 본체 케이스(501)의 내부에 설치된 배터리(521)의 충전이 이루질 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 본체 케이스(501)의 전면 중앙부 내측에는 초음파를 송신하는 초음파 송신부(531)가 설치되어 있고, 그 초음파송신부(531)의 상측과 하측에는 초음파송신부(531)에서 송신된 초음파가 장애물에서 반사되는 것을 감지하기 위한 초음파수신부(532)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 전원단자부(525)의 하측에는 청소기의 본체 케이스(501)를 전원단자부(525)로 유도하기 위한 광신호를 발광하는 발광부(541)가 설치되어 있고, 상기 충전단자부(523)의 하측에는 상기 발광부(541)에서 발광되는 광신호를 수광할 수 있는 수광부(542)가 설치되어 있다.

상기 낭떠러지 감지장치(508)는 상기 본체 케이스(501)의 내측면에 형성되는 브래킷(551)의 단부에 핀(552)으로 연결되어 일정각도 회동가능하게 설치되는 회동바(553)와, 그 회동바(553)의 하면 일측에 설치되어 신호를 발신하는 발신센서(554)와, 그 발신센서(554)와 일정간격으로 두고 회동바(553)의 하면 타측에 설치되어 상기 발신센서(554)에서 발신된 신호를 수신하는 수신센서(555)와, 상기 회동바(553)에 인접하게 설치되어 청소기의 전진 또는 후진에 따라 회동바(553)를 청소기가 이동하는 방향으로 회동시켜서 이동방향의 낭떠러지를 감지하기 위한 회동바 회동기구(556)로 구성되어 있다.

상기 회동바 회동기구(556)는 상기 회동바(553)에 인접하게 설치되어 핀(560)으로 회전가능하게 고정되는 종동기어(561)와, 그 종동기어(561)와 상기 회동바(553)의 대응되는 내측면에 각각 설치되는 종동기어측 영구자석(562) 및 회동바측 영구자석(562')과, 상기 종동기어(561)에 기어결합됨과 아울러 상기 주바퀴(513)의 구동축(513a)에 고정되는 구동기어(563) 및 상기 회동바(553)의 상측에 설치되어 회동바(553)의 회동이 소정각도 이내에서 이루어지도록 제한하는 스토핑 바(564)로 이루어져 있다.

그리고, 상기 스토핑 바(564)의 하면 양측에는 회동되어진 회동바(553)의 단부를 지지하여 고정시키는 한쌍의 스토핑 돌기(565, 565')가 설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 71 배기구이다.

상기와 같이 본 발명이 구비된 로봇 청소기(500)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 동작버튼을 누르면 청소기(500)가 설정된 패턴에 따라 청소영역을 주행하고, 그와 같이 청소기(500)가 청소영역을 주행할때에 팬 모터(502)가 구동이 되며 흡입력이 발생되어 그 발생되는 흡입력에 의해 바닥의 먼지나 오물이 흡입헤드(506)를 통하여 흡입된 후 연결관(505)을 통하여 필터(503)에 포집되어 진다.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 청소기(500)가 실선으로 표시된 화살표방향으로 전진을 할때는 상기 주바퀴(513) 구동축(513a)의 회전에 따라 구동축(513a)에 고정되어 있는 구동기어(563)가 회전을 하고, 그 회전되는 구동기어(563)에 기어결합되어 있는 종동기어(561)가 회전을 하는데, 그와 같이 회전되는 종동기어(561)의 일측에 설치된 종동기어측 영구자석(562)이 회전되며 종동기어측 영구자석(562)과 인력이 작용하는 회동바측 영구자석(562')을 회전시키게 되어, 회전바측 영구자석(562')이 설치된 회동바(553)가 점선의 화살표로 표시된 것 같이 시계반대방향으로 회전되어 진다.

상기와 같이 시계반대방향으로 회전되는 회동바(553)는 소정각도 회동되면 스토핑 바(564)의 하면에 지지되며 회동이 억제되고, 그와 같은 상태에서 발신센서(554)의 발신신호를 수신센서(555)에서 수신하는 방법으로 하측 전방의 낭떠러지(580)를 감지하게 된다.

또한, 반대로 청소기(500)가 실선으로 표시된 화살표방향으로 후진을 할때는 상기 전진할때의 반대로 동작을 하여 도 9에 서와 같이 회동바(553)가 하측 후방을 45도 방향으로 향하도록 역방향으로 회동 되어지는데, 이와 같은 상태에서 발신센서(554)에서의 발신신호를 수신센서(555)에서 수신하는 방법으로 하측 후방의 낭떠러지(580')를 감지하게 된다.

그리고, 상기와 같이 청소기(500)가 이동하는 방향을 향하도록 회동되는 회동바(553)는 스토핑 바(564)의 하면에 돌출되게 형성된 스토핑 돌기(565, 565')들에 의해 소정위치에 흔들림 없이 고정 되어지게 된다.

즉, 상기 영구자석(562, 562') 상호간에 작용하는 자력에 의해 상기 회동바(553)의 단부는 상기 스토핑 돌기(565)의 단부를 미세하게 소성변형시키며 스토핑 바(564)의 하면에 밀착되어지며, 회동바(553)가 역방향으로 회전되지 않는 상태에서는 회동바(553)는 스토핑 돌기(565, 65')에 의해 움직이지 않도록 고정되어 지게 된다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기가 상부면 일측에 깊이 센서를 구비하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기(1000)는 상부면 일측에 깊이 센서를 구비할 수 있다.

로봇 청소기(1000)는 직선 주행과 매칭되는 상부면 영역에 상기 깊이 센서를 구비할 수 있다.

또한, 로봇 청소기(1000)의 깊이 센서는 상하좌우 회전이 가능하도록 회전부(1015)를 더 구비할 수 있다.

따라서, 주행 도중에 로봇 청소기(1000)는 깊이 센서를 좌우 또는 상하로 회전시키며 다양한 영역에 대한 거리를 감지할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기에 구비되는 센서 장치의 외형을 도시한 사시도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기는 센서 장치(1008,1010)를 이용하여 패인 곳, 낭떠러지, 장애물 등 진행 방해 요소를 검출할 수 있다.

또한 로봇 청소기는 센서 장치(1008, 1010)를 이용하여 진행 방해 요소의웅덩존재를 사용자에게 경고 신호로서 알릴 수 있다.

본 발명의 로봇 청소기의 센서 장치는 장착 및 장착각도 보정의 편의성을 높이기 위해 센서와 카메라 장치를 일체로 형성한 장치이며, 사용자의 조작에 따라 오차범위내에서 검출된 거리값이 미리 설정된 기준 거리 값과의 평균값 산출방식으로 연산된 값을 자동으로 신규 기준 거리 값으로 설정하도록 함으로써 자동 보정이 이루어질 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 센서 장치(1008,1010)는 로봇 청소기(1000)의 상부면의 전방부(1004) 또는 후방부(1006)에 중 적어도 한 곳에 장착될 수 있다.

먼저, 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기(1000)의 센서 장치(1008,1010)는 카메라(1014)와 거리센서(1016)가 동일 하우징(1012)의 전면에 일체로 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 하우징(1012)의 전면 중앙에 카메라(1014)가 형성되어져 있고, 동일면의 양측부에 각각 복수개의 거리센서(1016)가 형성되어져 있다.

따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기(1000)의 센서 장치(1008,1010)는 로봇 청소기(1000)의 주행시 발생되는 진동에 의해 센서 장치(1008,1010)의 장착 각도 및 장착 위치가 변경된 경우에도 거리센서(1016)와 카메라(1014)의 장착각도나 위치를 각각 별도로 바로잡아줄 필요가 없다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성 모듈을 도시한 블록구성도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기(1000)는 상기 카메라(1014)와 거리센서(1016)로부터 수신된 영상데이터 및 거리 측정값을 전송하는 데이터 전송부(1018)가 포함될 수 있다.

그리고, 로봇 청소기(1000)는 사용자의 입력을 수신하기 위한 키 입력부(1020) 및 주행을 제어하기 위한 주행 구동부(1040)를 포함할 수 있다.

그리고, 로봇 청소기(1000)는 진행 방행 요소 검출시 이를 사용자에게 알리기 위한 부저(1026)가 구비되어져 있으며, 그 부저(1026)를 구동시키기 위한 부저 구동부(1028)를 포함할 수 있다.

로봇 청소기(1000)는 장애물이나 낭떠러지 등의 진행 방행 요소가 존재하는 지의 여부를 판단할 수 있도록 거리 기준 값을 저장하고, 전후방 상황별 경보 발생 제어루틴이 저장된 데이터 저장부(1030)가 구비될 수 있다.

이때, 상기 제어부(1032)에서 실행하는 제어루틴은 기설정된 거리 기준 거리 값과 측정된 거리측정값을 비교하여, 도 13과 같이 거리 기준 거리 값(예컨대, K㎝)과 측정 기준 거리 값(K㎝)이 동일한 경우라면 로봇 청소기(1000)의 진행 방향에 장애물이 없는 것으로 판단하게 제어루틴이 프로그램 될 수 있다.

또한 도 14와 같이, 거리 기준 거리 값(예컨대, K㎝)보다 측정 기준 거리 값{예컨대, (K+ｘ)㎝}이 더 큰 경우라면 로봇 청소기(1000)의 진행 방향에 패인 곳이 있는 것으로 판단하게 제어루틴이 프로그램 될 수 있다.

또한 도 15와 같이, 거리 기준 거리 값(예컨대, K㎝)보다 측정 기준 거리 값{예컨대, (K-ｘ)㎝}이 더 작은 경우라면 로봇 청소기(1000)의 진행 방향에 장애물이 있는 것으로 판단하게 제어루틴이 프로그램 될 수 있다.

그리고 도 16과 같이, 거리를 측정하기 위해 조사한 광의 반사광이 검출되지 않는 경우라면 로봇 청소기(1000)의 진행 방향에 낭떠러지가 있는 것으로 판단하게 제어루틴이 프로그램 될 수 있다.

한편, 로봇 청소기는 사용자의 기준 거리 값 보정명령 신호를 발생시키기 위한 키 입력부(1020)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 제어부(1032)는 상기 키입력부(1020)의 조작신호를 수신하여 구동되며, 오차범위내에서 검출된 거리값이 미리 설정된 기준 거리 값과의 평균값 산출방식으로 연산된 값을 자동으로 신규 기준 거리 값으로 설정되도록 함으로써 자동보정이 이루어 질 수 있다.

제어부(1032)는 내부에 지면과의 거리값을 검출하기 위한 거리검출부(1034)가 구비되어져 있고, 상기 거리검출부(1034)로부터 수신된 거리값이 오차 범위내인지를 판단하기 위한 오차범위 판단부(1036)가 구성되어져 있으며, 지면과의 거리 기준 거리 값을 설정하기 위한 기준 거리 값 설정부(1038)가 구비되어져 있고, 상기 오차범위 판단부(1036)와 기준 거리 값 설정부(1038)로부터의 거리값을 입력받아 산술평균값을 연산하기 위한 연산부(1040)가 구비되어져 있다.

즉, 거리값이 K㎝로 설정된 상황에서, 사용자의 기준 거리 값 재설정 요구에 의해 신규하게 검출된 거리값이 (K+1)㎝이고, 그 (K+1)㎝의 거리값이 오차범위 내라면, 이를 산술 평균한 평균값을 상기 기준 거리 값 설정부(1038)에 재설정함으로써 가정 내 바닥면 등에서 발생하는 진동 등으로 센서 장치(1008,1010)가 변경된 값을 어느 정도 보상해주게 된다.

또한, 로봇 청소기(1000)는 사용자 요구 없이도 자동으로 기준 거리 값 재설정 과정을 진행할 수 있다.

로봇 청소기(1000)는 기준 거리 값 설정시 지면과의 거리를 일정 범위(예를 들어, Acm 내지 Bcm)로 설정할 수 있다.

로봇 청소기(1000)는 센서 값의 측정 결과가 해당 범위의 임계값과 동일한 경우, 기준 거리 값을 재 설정하고 새롭게 거리를 측정할 수 있다.

따라서, 이와 같이 기준 거리 값을 재 설정하거나 재 측정하는 방식으로 보다 정확하게 진행 방해 요소를 검출해낼 수 있다.

만약, 신규로 검출한 거리값이 오차범위를 벗어난 경우라면, 센서 장치(1008,1010)를 통해 보정할 수 있는 범위를 벗어난 것이므로, 로봇 청소기(1000)는 센서 장치(1008, 1010)의 각도를 사용가 직접 수동으로 조절하도록 부저(1026)를 통해 알릴 수 있다.

따라서, 로봇 청소기(1000)의 주행시 발생되는 진동이나 충격으로 인해 상기 센서 장치(1008,1010)의 장착 각도가 변경된 경우라도, 오차 범위내에서 자동 보정이 이루어지도록 함으로써 사용의 편의성을 높일 수 있다.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 센서 장치 장착 방식의 예시를 설명하기 위한 도면이다.

도 18의 (a)에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(1000)는 센서 장치를 상부면의 수직방향으로 양쪽에 설치할 수 있다.

수직방향은 진행 방향과 일치할 수 있다.

따라서, 로봇 청소기(1000)는 직진 주행 또는 후진 주행시 진행 방해 요소를 검출할 수 있다.

또한 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(1000)는 상부면에 회전판을 구비할 수 있고, 상기 회전판 일측에 센서 장치를 구비할 수 있다.

따라서, 필요한 경우 센서 장치를 회전시킴으로써 주변 영역에 위치한 진행 방해 요소도 검출해낼 수 있다.

도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 도시한신호플로우 차트이다

도 19에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(1000)는 주행을 시작하면(S1901), 진행 방향의 지면 거리를 센싱할 수 있다(S1902).

상기 지면 거리 센싱은 깊이 센서를 이용한 것으로서, 신호를 발신하고 수신하는 사이의 시간을 이용할 수 있다.

로봇 청소기(1000)는 거리검출 리턴 신호가 일정 시간 내에 수신되었는지 여부를 판단할 수 있다(S1903).

상기 판단 결과, 거리검출 리턴 신호가 수신되지 않은 경우에는 진행 방향에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단할 수 있다(S1904).

반면 상기 판단 결과, 거리검출 리턴 신호가 수신된 경우에는 지면 기준 거리 값과 측정 값을 비교할 수 있다.

우선, 로봇 청소기는 측정값이 기준 거리 값보다 큰 지 여부를 판단할 수 있다(S1905).

상기 판단 결과, 측정값이 기준 거리 값보다 큰 경우에는 진행 방향에 패인 곳이 있는 것으로 판단할 수 있다(S1906).

반면 상기 판단 결과, 측정값이 기준 거리 값보다 크지 않은 경우에는 측정값이 기준 거리 값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(S1907).

상기 판단 결과(S1907), 측정값이 기준 거리 값보다 작은 경우에는 진행 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수 있다(S1908).

반면 상기 판단 결과(S1907), 측정값이 기준 거리 값보다 작지도 않은 경우라면 현재 진행 방향에는 진행 방해 요소가 없는 것으로 판단하고 진행 방향으로 계속 주행할 수 있다(S1909).

낭떠러지 판단(S1904), 패인 곳 판단(S1910), 또는 장애물이 존재하는 것으로 판단(S1908)되는 것과 같은 경우를 진행 방해 요소 발견 상황으로 명명할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 다른 로봇 청소기는 진행 방해 요소를 발견하면, 우회 경로가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S1910).

상기 판단 결과, 우회 경로가 존재하는 경우에는 우회 경로로 이동하고(S1911), 우회 경로가 존재하지 않는 경우에는 경고음을 발산하여 사용자에게 알릴 수 있다(S1912).

이와 같이, 로봇 청소기의 상부에 회전 가능한 센서 장치를 설치함으로써, 진행 방해 요소를 쉽고 빠르게 검출할 수 있다.

나아가, 단 하나의 센서만으로도 낭떠러지 등을 센싱할 수 있는 기술적 효과가 있다.

나아가, 상부면 설치를 통해 먼 거리에 존재하는 낭떠러지를 미리 감지할 수 있으며, 로봇 청소기의 속도도 그만큼 높일 수 있는 장점이 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (8)

1. 로봇 청소기에 있어서,
   청소기 본체;
   깊이 센서를 포함하는 센서 장치; 및
   거리 정보를 저장하는 메모리를 포함하고,
   상기 청소기 본체는
   상기 청소기 본체를 주행시키는 주행 구동부 및 획득된 센서 신호에 따라른 측지면 정보를 검출하는 제어부를 포함하고,
   상기 깊이 센서는 바닥 평면 위치를 감지하고,
   상기 제어부는,
   상기 감지된 바닥 평면 위치의 거리 값이 기준 거리 값보다 큰 경우, 진행 방향에 낭떠러지가 위치하는 것으로 판단하고,
   상기 감지된 바닥 평면 위치의 거리 값이 기준 거리 값보다 작은 경우, 진행 방향에 장애물이 있는 것으로 판단하는
   로봇 청소기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 감지된 바닥 평면 위치의 거리 값과 상기 기준 거리 값이 동일한 경우, 진행 방해 요소가 없는 것으로 판단하는
   로봇 청소기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 센서 장치는 상기 청소기 본체의 상부면에 구비되는
   로봇 청소기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 센서 장치는 회전부를 포함하고,
   상기 센서 장치는 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 회전부를 통해 상하좌우로 회전되는
   로봇 청소기.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 청소기 본체는 상부면에 회전판을 포함하고,
   상기 센서 장치는 상기 회전판 위에 장착되어 상기 청소기 본체를 기준으로 360도 회전되는
   로봇 청소기.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 진행 방향에 낭떠러지 또는 장애물이 있는 것으로 판단하면, 상기 센서 장치를 이용하여 주변에 우회 경로가 있는지를 센싱하도록 제어하는
   로봇 청소기.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는
   우회 경로가 존재할 경우, 우회 경로로 이동하도록 상기 주행 구동부를 제어하는
   로봇 청소기.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는
   우회 경로가 존재하지 않는 경우, 부저를 통해 경고음을 발산하도록 제어하는
   로봇 청소기.
   

Images