KR20190003846A

KR20190003846A - Moving Robot and controlling method

Info

Publication number: KR20190003846A
Application number: KR1020190000220A
Authority: KR
Inventors: 전우찬
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2019-01-09

Abstract

The present invention relates to a moving robot and a control method thereof. According to the present invention, the moving robot comprises a first pattern irradiation unit to irradiate a first pattern light on a floor within a cleaning area in the front side of a main body and a second pattern irradiation unit to irradiate a second pattern light on the front upper side of the main body. An image, in which each pattern light irradiated by the first and second pattern irradiation units is irradiated on an obstacle, is acquired through an image acquisition unit, such that a pattern is detected from the acquired image and the obstacle is determined. Moreover, a cliff is detected in accordance with a shape or position of the pattern, such that the moving robot travels a path not to be fallen from the cliff so as to avoid the cliff. Accordingly, existence of the cliff is determined in advance, and the cliff, such as stairs, and the like, and a sill are discriminated to travel over or avoid the cliff, such that fast determination and operation are realized, and thus the moving robot is able to effectively travel and a problem of falling from the cliff, such as stairs, and the like, is able to be prevented.

Description

[0001] The present invention relates to a mobile robot,

본 발명은 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것으로, 장애물을 감지하여 회피하는 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile robot and a control method thereof, and more particularly, to a mobile robot for detecting and avoiding obstacles and a control method thereof.

일반적으로 이동 로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 자동으로 청소하는 기기이다.Generally, a mobile robot is a device that automatically moves inside a region to be cleaned without user's operation, while suctioning foreign substances such as dust from a floor surface.

통상 이러한 이동 로봇은 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하고, 그에 따라 청소구역을 매핑(mapping)하거나, 좌륜과 우륜의 구동을 제어하여 장애물 회피 동작을 수행한다. Generally, such a mobile robot senses distances to obstacles such as furniture, office supplies, and walls installed in the cleaning area, maps the cleaning area accordingly, or controls the driving of the left and right wheels to perform the obstacle avoidance operation.

종래에는 천장 또는 바닥을 주시하는 센서를 통해 이동 로봇이 이동한 거리를 계측하고, 이를 기반으로 장애물까지의 거리를 산출하는 방식이었으나, 이동 로봇의 이동 거리를 기반으로 장애물까지의 거리를 추정하는 간접적인 방식이기 때문에, 바닥의 굴곡등으로 이동 로봇의 이동 거리가 정확하게 계측되지 못하는 경우, 장애물까지의 거리 역시 오차를 가질 수밖에 없었다. 특히, 이러한 이동 로봇에 주로 사용되는 거리 측정 방식은 적외선 또는 초음파를 이용한 것으로, 광 또는 음이 장애물에 의해 산란되는 양이 많아 거리 계측에 상당한 오차가 발생되는 문제가 있었다.Conventionally, the distance traveled by the mobile robot is measured through a sensor that observes the ceiling or floor, and the distance to the obstacle is calculated based on the distance. However, the distance to the obstacle is indirectly estimated based on the travel distance of the mobile robot Therefore, if the moving distance of the mobile robot can not be precisely measured due to the bending of the floor or the like, the distance to the obstacle also has an error. Particularly, the distance measuring method mainly used in such mobile robots uses infrared rays or ultrasonic waves, and there is a problem that a considerable error occurs in distance measurement because light or sound is scattered by obstacles.

그에 따라 이동 로봇의 전방으로 특정한 패턴의 광을 조사하여 이를 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 패턴을 추출하고, 이를 바탕으로 청소구역 내의 장애물 상황을 파악하여 주행을 제어하는 기술이 적용되고 있다. 예를 들어, 한국공개특허 10-2013-0141979호(이하, '979 발명이라 함.)는 십자 패턴의 광을 조사하는 광원부과 청소기 전방의 영상을 획득하는 카메라 부을 구비한 이동 로봇을 개시하고 있다. Accordingly, a technique of irradiating light of a specific pattern to the front of the mobile robot and photographing it, extracting a pattern from the photographed image, and detecting the obstacle situation in the cleaning area based on the extracted pattern, is applied. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0141979 (hereinafter referred to as '979 invention') discloses a mobile robot having a light source unit for irradiating light in a cross pattern and a camera unit for acquiring an image in front of the cleaner .

그러나 이러한 종래의 이동 로봇은 하나의 광원으로부터 일정한 각도로 광을 조사하도록 구성됨에 따라 장애물을 감지할 수 있는 범위에 제약이 따르고, 높이를 갖는 장애물의 입체적인 형태를 파악하는데도 어려움이 있었다. However, since such a conventional mobile robot is configured to irradiate light from a single light source at a certain angle, it is difficult to detect obstacles, and it is also difficult to grasp stereoscopic shapes of obstacles having a height.

또한, 종래의 이동 로봇은 계단 등의 낭떠러지를 인식하고 회피하는데 있어서, 한번에 낭떠러지를 판단하고 회피하는 것이 아니라, 낭떠러지에 반복적으로 접근하여 확인하도록 하고 있고, 낭떠러지를 회피하는데 오랜시간이 소요되는 문제점이 있다.
In addition, the conventional mobile robot recognizes and avoids a cliff such as a stairway, rather than judges and avoids the cliff at one time, but repeatedly approaches and checks the cliff, and it takes a long time to avoid the cliff have.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 주행중 계단 등의 낭떠러지를 만나는 경우 조사되는 패턴을 이용하여 낭떠러지 여부를 판단하여 빠르게 회피하여 주행하는 이동 로봇 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mobile robot and a control method therefor, which determine whether or not a cliff is detected by using a pattern to be detected when a cliff such as a stairway is encountered while driving,

본 발명이 일 실시예에 따른 이동 로봇은 청소구역을 주행하며, 청소구역 내 바닥의 이물질을 흡입하는 본체, 상기 본체의 전면에 배치되어, 상기 본체의 전방 하측을 향해 제 1 패턴의 광을 조사하는 제 1 패턴 조사부, 상기 본체의 전면에 배치되되, 상기 제 1 패턴 조사부의 하측에 배치되어, 상기 본체의 전방 상측을 향해 제 2 패턴의 광을 조사하는 제 2 패턴 조사부, 상기 본체의 전면에 배치되어, 상기 본체의 전방에 대한 영상을 획득하는 영상 획득부, 및 상기 영상 획득부로부터 입력되는 획득영상으로부터, 제 1 패턴의 광에 대응하는 제 1 광 패턴과, 상기 제 2 패턴의 광에 대응하는 제 2 광 패턴을 검출하여 장애물을 판단하고 상기 장애물을 통과하거나 또는 회피하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 획득영상에 표시되는 상기 제 1 광 패턴의 형태를 바탕으로 낭떠러지를 판단하고, 낭떠러지가 존재하는 경우 일정거리 후진 후 상기 본체가 설정각도 회전하도록 제어하여, 회전 중 상기 획득영상에 상기 제 1 광 패턴의 일부가 표시되면, 표시되는 상기 제 1 광 패턴의 길이가 설정값 이상인 경우 회전을 정지하고, 상기 획득영상에 상기 제 1 광 패턴의 일부가 표시된 상태에서 상기 제 1 광 패턴의 길이가 감소하지 않도록 주행을 제어하여 낭떠러지를 따라 주행하도록 하는 것을 특징으로 한다. A mobile robot according to an embodiment of the present invention includes a main body that travels in a cleaning area and sucks foreign substances on the floor in a cleaning area, a main body disposed on a front surface of the main body, A second pattern irradiating unit disposed on a front surface of the main body and disposed below the first pattern irradiating unit to irradiate light of a second pattern toward the front upper side of the main body, A first light pattern corresponding to the light of the first pattern and a second light pattern corresponding to the light of the second pattern from the acquired image input from the image obtaining unit, And a controller for detecting a corresponding second light pattern to determine an obstacle and controlling the obstacle to pass or avoid the obstacle, If a part of the first light pattern is displayed on the acquired image while rotating, the control unit controls the main body to rotate at a predetermined angle after a certain distance back when the cliff exists, based on the shape of the first light pattern, And controlling the traveling so that the length of the first light pattern does not decrease in a state in which a part of the first light pattern is displayed on the obtained image when the length of the first light pattern to be displayed is equal to or larger than a set value, And the vehicle is driven along the road.

또한, 본 발명은, 청소구역을 주행하며, 청소구역 내 바닥의 이물질을 흡입하는 본체, 상기 본체의 전면에 배치되어, 상기 본체의 전방 하측을 향해 제 1 패턴의 광을 조사하는 제 1 패턴 조사부, 상기 본체의 전면에 배치되어, 상기 본체의 전방에 대한 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 본체의 전방 하부에 바닥을 향하도록 구비되는 낭떠러지 센서 및 상기 영상 획득부로부터 입력되는 획득영상으로부터, 제 1 패턴의 광에 대응하는 제 1 광 패턴을 검출하고 장애물을 판단하여 주행을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 획득영상에 표시되는 상기 제 1 광 패턴의 형태를 바탕으로 낭떠러지를 1차 판단하고, 상기 낭떠러지 센서에 의해 낭떠러지 신호가 감지되면, 주행방향에 낭떠러지가 존재하는 것으로 최종판단하고, 상기 본체가 일정거리 후진 후 회전하여 상기 제 1 패턴의 길이에 따라 제 1 방향으로 주행방향을 설정하여 낭떠러지를 따라 주행하도록 하고, 낭떠러지 상태가 해소되면 낭떠러지를 따라 주행하는 것을 종료하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, there is also provided a cleaning apparatus comprising: a main body that travels in a cleaning area and sucks foreign matter on the floor in a cleaning area; a first pattern irradiating unit, disposed on a front surface of the main body, An image capturing unit disposed on a front surface of the main body, the capturing unit capturing an image of a front of the main body, a crotch sensor disposed on a front lower portion of the main body to face the bottom, And a control unit for detecting a first light pattern corresponding to one pattern of light and controlling the travel by determining an obstacle, wherein the control unit controls the first and second light patterns based on the shape of the first light pattern displayed on the obtained image, And if a cliff signal is detected by the cliff sensor, it is finally determined that there is a cliff in the running direction, When the rotation after the reverse, and by setting the direction of travel in a first direction along the length of the first pattern so as to travel along a cliff, cliff state is dissolved characterized in that the exit to the running along the edge.

본 발명의 이동 로봇의 제어방법은, 제 1 패턴의 광과 제 2 패턴의 광을 조사하고, 전방의 영상을 촬영하며 주행하는 단계, 촬영된 획득영상으로부터 상기 제 1 패턴의 광에 대응하는 제 1 광 패턴과, 상기 제 2 패턴의 광에 대응하는 제 2 광 패턴을 검출하는 단계, 상기 제 1 광 패턴 또는 상기 제 2 광 패턴으로부터 장애물을 감지하는 단계, 복수의 장애물 중, 상기 획득영상에 표시되는 상기 제 1 광 패턴의 형태를 바탕으로 낭떠러지를 감지하는 단계 및 상기 낭떠러지에 빠지지 않는 경로를 따라 주행하여 상기 낭떠러지를 회피하는 단계를 포함한다. A control method for a mobile robot according to the present invention includes the steps of irradiating light of a first pattern and light of a second pattern and photographing a front image and traveling, Detecting a first light pattern and a second light pattern corresponding to light of the second pattern; sensing an obstacle from the first light pattern or the second light pattern; Sensing a cliff based on the shape of the first light pattern to be displayed, and traveling along a path that does not fall into the cliff to avoid the cliff.

또한, 본 발명은, 제 1 패턴의 광을 전방 하측을 향해 조사하고 전방의 영상을 촬영하며 주행하는 단계, 촬영된 획득영상으로부터 상기 제 1 패턴의 광에 대응하는 제 1 광 패턴을 검출하여 낭떠러지를 감지하는 단계, 상기 본체의 전방 하측에 구비되는 낭떠러지 센서를 통해 낭떠러지를 최종판단하는 단계, 일정거리 후진 후 회전하는 단계, 회전 중 상기 획득영상에 표시되는 제 1 광 패턴의 길이에 대응하여 제 1 방향으로 주행방향을 설정하는 단계, 상기 제 1 방향으로 주행하며 낭떠러지를 따라 이동하는 단계, 상기 제 1 광 패턴의 길이에 따라 낭떠러지 상태가 해소되면, 낭떠러지를 따라 이동하는 것을 중지하고 기 설정에 따라 주행하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of detecting an image, comprising the steps of irradiating light of a first pattern toward a front lower side and photographing an image of a front side and traveling, detecting a first light pattern corresponding to the light of the first pattern, Determining a cliff through a cliff sensor disposed in a lower front side of the main body, rotating after a predetermined distance back, rotating the clunk by rotating the clunk by rotating the main body in a direction corresponding to a length of the first optical pattern displayed on the acquired image during rotation The method comprising: setting a traveling direction in one direction; moving along a cliff traveling in the first direction; stopping movement along a cliff when the cliff state is eliminated according to the length of the first light pattern; And running along.

본 발명의 이동 로봇 및 그 제어방법은 상하로 배치되어 조사되는 패턴들을 이용하여 장애물에 대한 보다 구체적인 정보를 획득할 수 있으며, 특히, 계단 등의 낭떠러지에 접근하기 전에 낭떠러지 여부를 우선 판단할 수 있고, 낭떠러지의 높이를 판단하여 주행 가능 여부를 판단함으로써, 계단 등의 낭떠러지와 문턱을 구분하여 주행하거나 회피할 수 있어, 빠른 판단과 동작이 가능하여 보다 효과적으로 주행할 수 있고, 계단 등의 낭떠러지에 추락하는 문제를 사전에 방지할 수 있다.
The mobile robot and its control method according to the present invention can acquire more detailed information about an obstacle by using the patterns irradiated up and down, and in particular, can determine whether or not the obstacle is cliffy before approaching a cliff such as a staircase , It is possible to distinguish the cliff such as a staircase from the cliff such as a staircase by judging the height of the cliff to determine whether or not it is possible to run, so that it is possible to make a quick decision and an operation and to travel more effectively and fall on a cliff such as a staircase Can be prevented in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이동 로봇의 수평 화각을 도시한 도이다.
도 3은 도 1의 이동 로봇의 전면도이다.
도 4는 도 1의 이동 로봇의 저면을 도시한 도이다.
도 5는 도 1의 이동 로봇의 주요부들을 도시한 블록도이다.
도 6은 장애물 감지유닛의 전면도와 측면도이다.
도 7은 장애물 감지유닛의 조사 범위와 장애물 탐지 범위를 도시한 도이다.
도 8 은 제 1 패턴 조사부에 의해 조사되는 패턴의 광을 도시한 도이다.
도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇에 있어서, 장애물에 조사되는 패턴의 형태를 도시한 예시도이다.
도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 낭떠러지 회피 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 11 은 도 10의 이동 로봇의 동작에 대한 측면 사시도이다.
도 12 는 도 10의 낭떠러지 회피 시, 이동 로봇으로부터 조사되는 패턴이 도시된 예시도이다.
도 13 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 낭떠러지 회피 방법이 도시된 순서도이다. 1 is a perspective view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the horizontal angle of view of the mobile robot of FIG. 1. FIG.
3 is a front view of the mobile robot of FIG.
FIG. 4 is a bottom view of the mobile robot of FIG. 1. FIG.
5 is a block diagram showing the main parts of the mobile robot of FIG.
6 is a front view and a side view of the obstacle detection unit.
7 is a diagram showing an irradiation range and an obstacle detection range of the obstacle detection unit.
8 is a diagram showing light of a pattern irradiated by the first pattern irradiating unit.
FIG. 9 is an exemplary view showing a pattern of a pattern irradiated to an obstacle in a mobile robot according to an embodiment of the present invention. FIG.
10 is a diagram for explaining a method of avoiding a cliff of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
11 is a side perspective view of the operation of the mobile robot of Fig.
FIG. 12 is an exemplary diagram showing a pattern irradiated from a mobile robot when avoiding a cliff in FIG. 10; FIG.
13 is a flowchart illustrating a method of avoiding a cliff of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이다. 도 2는 도 1의 이동 로봇의 수평 화각을 도시한 것이다. 도 3은 도 1의 이동 로봇의 전면도이다. 도 4는 도 1의 이동 로봇의 저면을 도시한 것이다. 도 5는 도 1의 이동 로봇의 주요부들을 도시한 블록도이다. 1 is a perspective view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 shows the horizontal angle of view of the mobile robot of Fig. 1. Fig. 3 is a front view of the mobile robot of FIG. Fig. 4 is a bottom view of the mobile robot of Fig. 1. Fig. 5 is a block diagram showing the main parts of the mobile robot of FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은 청소구역의 바닥을 따라 이동하며, 바닥 상의 먼지 등의 이물질을 흡입하는 본체(10)와, 본체(10)의 전면에 배치되는 장애물 감지유닛(100)을 포함할 수 있다.
1 to 5, a mobile robot 1 according to an embodiment of the present invention includes a main body 10 moving along the bottom of a cleaning area and sucking foreign substances such as dust on the floor, And an obstacle detection unit 100 disposed on the front of the vehicle.

*본체(10)는 외관을 형성하며 내측으로 본체(10)를 구성하는 부품들이 수납되는 공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)에 배치되어 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입하는 흡입유닛(34)과, 케이싱(11)에 회전 가능하게 구비되는 좌륜(36(L))과 우륜(36(R))을 포함할 수 있다. 좌륜(36(L))과 우륜(36(R))이 회전함에 따라 본체(10)가 청소구역의 바닥을 따라 이동되며, 이 과정에서 흡입유닛(34)을 통해 이물질이 흡입된다.The main body 10 has a casing 11 which forms an outer appearance and forms a space in which components constituting the main body 10 are housed inwardly and a casing 11 which is disposed in the casing 11 and which sucks foreign substances such as dust, Unit 34 and a left wheel 36 (L) and a right wheel 36 (R) which are rotatably provided in the casing 11. [ As the left wheel 36 (L) and the right wheel 36 (R) rotate, the main body 10 moves along the bottom of the cleaning area, and foreign substances are sucked through the suction unit 34 in this process.

흡입유닛(34)은 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(미도시)과, 흡입 팬의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(10h)를 포함할 수 있다. 흡입유닛(34)은 흡입구(10h)를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 채집통(미도시)을 포함할 수 있다.The suction unit 34 may include a suction fan (not shown) for generating a suction force and a suction port 10h for sucking the airflow generated by the rotation of the suction fan. The suction unit 34 may include a filter (not shown) for collecting foreign substances in the air stream sucked through the suction port 10h and a foreign matter collecting box (not shown) in which foreign substances collected by the filter are accumulated.

또한, 본체(10)는 좌륜(36(L))과 우륜(36(R))을 구동시키는 주행 구동부를 포함할 수 있다. 주행 구동부는 적어도 하나의 구동모터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 구동모터는 좌륜(36(L))을 회전시키는 좌륜 구동모터와 우륜(36(R))을 회전시키는 우륜 구동모터를 포함할 수 있다.In addition, the main body 10 may include a driving portion for driving the left wheel 36 (L) and the right wheel 36 (R). The running drive unit may include at least one drive motor. The at least one drive motor may include a left wheel drive motor for rotating the left wheel 36 (L) and a right wheel drive motor for rotating the right wheel 36 (R).

좌륜 구동모터와 우륜 구동모터는 제어부의 주행제어부에 의해 작동이 독립적으로 제어됨으로써 본체(10)의 직진, 후진 또는 선회가 이루어질 수 있다. 예를들어, 본체(10)가 직진 주행하는 경우에는 좌륜 구동모터와 우륜 구동모터가 같은 방향으로 회전되나, 좌륜 구동모터와 우륜 구동모터가 다른 속도로 회전되거나, 서로 반대 방향으로 회전되는 경우에는 본체(10)의 주행 방향이 전환될 수 있다. 본체(10)의 안정적인 지지를 위한 적어도 하나의 보조륜(37)이 더 구비될 수 있다.The left and right wheel driving motors and the right wheel driving motors can be controlled to be operated independently by the travel control unit of the control unit, thereby making it possible to straighten, reverse, or turn the main body 10. For example, when the main body 10 runs straight, the left wheel driving motor and the right wheel driving motor are rotated in the same direction. However, when the left wheel driving motor and the right wheel driving motor are rotated at different speeds or in opposite directions The running direction of the main body 10 can be switched. At least one auxiliary wheel 37 for stably supporting the main body 10 may be further provided.

케이싱(11)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 복수의 브러시(35)가 더 구비될 수 있다. 복수의 브러시(35)의 회전에 의해 청소구역의 바닥으로부터 먼지들이 제거되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구(10h)를 통해 흡입되어 채집통에 모인다.A plurality of brushes 35, which are located on the front side of the bottom surface of the casing 11 and have a plurality of radially extending blades, may be further provided. The dusts are removed from the bottom of the cleaning area by the rotation of the plurality of brushes 35, so that the dusts separated from the floor are sucked through the suction port 10h and collected in the collecting box.

케이싱(11)의 상면에는 사용자로부터 이동 로봇(1)의 제어를 위한 각종 명령을 입력받는 컨트롤 패널(39)이 구비될 수 있다.On the upper surface of the casing 11, a control panel 39 for receiving various commands for controlling the mobile robot 1 from a user may be provided.

장애물 감지유닛(100)은 본체(10)의 전면에 배치될 수 있다. The obstacle detection unit 100 may be disposed on the front surface of the main body 10. [

장애물 감지유닛(100)은 케이싱(11)의 전면에 고정되고, 제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130) 및 영상 획득부(140)를 포함한다. The obstacle detecting unit 100 is fixed to the front surface of the casing 11 and includes a first pattern irradiating unit 120, a second pattern irradiating unit 130 and an image acquiring unit 140.

본체(10)에는 재충전이 가능한 배터리(38)가 구비되며, 배터리(38)의 충전 단자(33)가 상용 전원(예를 들어, 가정 내의 전원 콘센트)과 연결되거나, 상용 전원과 연결된 별도의 충전대(미도시)에 본체(10)가 도킹되어, 충전 단자(33)가 상용 전원과 전기적으로 연결되고, 배터리(38)의 충전이 이루어질 수 있다. 이동 로봇(1)을 구성하는 전장 부품들은 배터리(38)로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 따라서, 배터리(38)가 충전된 상태에서 이동 로봇(1)은 상용 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 자력 주행이 가능하다.The main body 10 is provided with a rechargeable battery 38. The charging terminal 33 of the battery 38 is connected to a commercial power source (for example, a power outlet in a home) The main body 10 is docked to the charging terminal 33 (not shown), the charging terminal 33 is electrically connected to the commercial power supply, and the battery 38 can be charged. Electric components constituting the mobile robot 1 can be supplied with power from the battery 38. Therefore, in a state where the battery 38 is charged and the mobile robot 1 is electrically disconnected from the commercial power supply, It is possible to drive.

도 5는 도 1의 이동 로봇의 주요부들을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram showing the main parts of the mobile robot of FIG.

이동 로봇(1)은 주행 구동부(300), 청소부(310), 데이터부(240) 장애물 감지유닛(100), 그리고 동작 전반을 제어하는 제어부(200)를 포함한다. The mobile robot 1 includes a travel driving unit 300, a cleaning unit 310, a data unit 240, an obstacle sensing unit 100, and a controller 200 for controlling overall operations.

제어부(200)는 주행 구동부(300)를 제어하는 주행제어부(230)를 포함할 수 있다. 주행제어부(230)에 의해 좌륜 구동모터와 우륜 구동모터의 작동이 독립적으로 제어됨으로써 본체(10)가 직진 또는 회전하여 주행하게 된다. The control unit 200 may include a driving control unit 230 for controlling the driving driving unit 300. The operation of the left wheel driving motor and the right wheel driving motor is independently controlled by the travel control unit 230 so that the main body 10 is driven to travel straight or rotate.

또한, 제어부(200)는 장애물 감지유닛(100)으로부터 입력되는 데이터를 분석하여 패턴을 검출하는 패턴검출부(210) 및, 패턴으로부터 장애물을 판단하는 장애물정보 획득부(220)를 포함한다. The control unit 200 includes a pattern detection unit 210 for analyzing data input from the obstacle detection unit 100 to detect a pattern and an obstacle information obtaining unit 220 for determining an obstacle from the pattern.

패턴검출부(210)는 영상 획득부(140)에 의해 획득된 영상(획득영상)으로부터 광 패턴(P1, P2)을 검출한다. 패턴검출부(210)는 획득영상을 구성하는 소정의 픽셀들에 대해 점, 선, 면 등의 특징을 검출 (feature detection)하고, 이렇게 검출된 특징을 바탕으로 광 패턴(P1, P2) 또는 광 패턴(P1, P2)을 구성하는 점, 선, 면 등을 검출할 수 있다.The pattern detecting unit 210 detects the light patterns P1 and P2 from the image (acquired image) obtained by the image obtaining unit 140. [ The pattern detecting unit 210 detects features such as a point, a line, and a surface with respect to predetermined pixels constituting the acquired image, and detects the light patterns P1 and P2 or the light patterns Points, lines, surfaces, and the like that constitute the points P1 and P2 can be detected.

장애물정보 획득부(220)는 패턴검출부(210)로부터 검출된 패턴을 바탕으로 장애물 유무를 판단하고, 장애물의 형태를 판단한다. 또한, 장애물정보 획득부(220)는 획득영상을 통해 낭떠러지를 판단하여 낭떠러지 모드를 설정하여 이동 로봇이 낭떠러지에 빠지지 않는 경로를 따라 주행될 수 있도록 한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines the presence of the obstacle based on the pattern detected from the pattern detecting unit 210 and determines the shape of the obstacle. Also, the obstacle information obtaining unit 220 determines the cliff through the acquired image and sets the cliff mode so that the mobile robot can travel along a path that does not fall into the cliff.

주행 구동부(300)는 적어도 하나의 구동모터를 포함하여 주행제어부(230)의 제어명령에 따라 이동 로봇이 주행하도록 한다. 주행 구동부(300)는 앞서 설명한 바와 같이, 좌륜(36(L))을 회전시키는 좌륜 구동모터와 우륜(36(R))을 회전시키는 우륜 구동모터를 포함할 수 있다.The travel driving unit 300 includes at least one driving motor and causes the mobile robot to travel according to a control command of the travel control unit 230. [ As described above, the travel driving unit 300 may include a left wheel driving motor for rotating the left wheel 36 (L) and a right wheel driving motor for rotating the right wheel 36 (R).

청소부(310)는 브러쉬를 동작시켜 이동 로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하기 쉬운 상태로 만들고, 흡입장치를 동작시켜 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 청소부(310)는 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입하는 흡입유닛(34)에 구비되는 흡입 팬의 동작을 제어하여 먼지가 흡입구를 통해 이물질 채집통에 투입되도록 한다. The cleaning unit 310 operates the brush to make dust or foreign matter around the mobile robot easy to suck, and operates the suction device to suck dust or foreign matter. The cleaning unit 310 controls the operation of the suction fan provided in the suction unit 34 that sucks foreign matter such as dust or trash so that the dust is introduced into the foreign matter collecting container through the suction port.

데이터부(240)에는 장애물 감지유닛(100)으로부터 입력되는 획득영상을 저장하고, 장애물정보 획득부(220)가 장애물을 판단하기 위한 기준데이터가 저장되며, 감지된 장애물에 대한 장애물정보가 저장된다. 또한, 데이터부(240)에는 이동 로봇의 동작을 제어하기 위한 제어데이터 및 이동 로봇의 청소모드에 따른 데이터가 저장되며, 생성되거나 또는 외부로부터 수신되는 맵이 저장될 수 있다. The data unit 240 stores an acquired image input from the obstacle detection unit 100, reference data for the obstacle information acquisition unit 220 to determine an obstacle is stored, and obstacle information for the detected obstacle is stored . In the data unit 240, control data for controlling the operation of the mobile robot and data according to the cleaning mode of the mobile robot are stored, and a map generated or received from the outside can be stored.

또한, 데이터부(240)는, 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장하는 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. The data unit 240 stores data that can be read by a microprocessor and includes a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD) , CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device.

장애물 감지유닛(100)은 제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130), 그리고 영상 획득부(140)를 포함한다. The obstacle detecting unit 100 includes a first pattern irradiating unit 120, a second pattern irradiating unit 130, and an image acquiring unit 140.

장애물 감지유닛(100)은 제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130) 및 영상 획득부(140)가, 앞서 설명한 바와 같이, 본체(10)의 전면에 설치되어, 이동 로봇의 전방에 제 1 및 제 2 패턴의 광(P1, P2)을 조사하고, 조사된 패턴의 광을 촬영하여 영상을 획득한다. The obstacle detection unit 100 is provided in the front of the main body 10 and the front of the mobile robot 10 is provided with the first pattern irradiation unit 120, the second pattern irradiation unit 130 and the image acquisition unit 140, The first and second patterns of light P1 and P2 are irradiated, and the light of the irradiated pattern is photographed to acquire an image.

제어부(200)는 획득영상을 데이터부(240)에 저장하고, 패턴검출부(210)는 획득영상을 분석하여 패턴을 추출한다. 즉 패턴검출부(210)는 제 1 패턴 조사부 또는 제 2 패턴 조사부로부터 조사된 패턴의 광이 바닥 또는 장애물에 조사되어 나타나는 광 패턴을 추출한다. 장애물정보 획득부(220)는 추출된 광 패턴을 바탕으로 장애물을 판단한다.The control unit 200 stores the acquired image in the data unit 240, and the pattern detecting unit 210 analyzes the acquired image to extract a pattern. That is, the pattern detecting unit 210 extracts a light pattern that is generated when the light of the pattern irradiated from the first pattern irradiating unit or the second pattern irradiating unit is irradiated to the bottom or the obstacle. The obstacle information obtaining unit 220 determines an obstacle based on the extracted light pattern.

제어부(200)는 장애물 감지유닛(100)으로부터 입력되는 획득영상을 통해 장애물을 판단하여 이동방향 또는 주행경로를 변경하여 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. The control unit 200 determines the obstacle through the acquired image input from the obstacle detection unit 100 and controls the travel driving unit 300 to avoid the obstacle by changing the moving direction or the traveling route.

제어부(200)는 특히, 장애물 중, 낭떠러지의 경우 이동 로봇이 추락할 수 있으므로, 획득영상을 통해 낭떠러지를 감지하고, 구비되는 낭떠러지 센서(미도시)를 통해 낭떠러지 여부를 재확인하여, 낭떠러지에 떨어지지 않도록 주행을 제어한다. 제어부(200)는 낭떠러지로 판단되는 경우, 획득영상을 통해 패턴의 변화를 판단하여 낭떠러지를 따라 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. In particular, the controller 200 may detect a cliff through an acquired image because the mobile robot may fall in the case of a cliff, and re-check the cliff through a provided cliff sensor (not shown) to prevent the cliff from falling on the cliff And controls the driving. If the controller 200 determines that the vehicle is a cliff, the control unit 200 determines the change of the pattern through the captured image and controls the driving unit 300 to travel along the cliff.

도 6은 장애물 감지유닛의 전면도와 측면도이다. 도 7은 장애물 감지유닛의 조사 범위와 장애물 탐지 범위를 도시한 것이다. 도 6의 (a)는 장애물 감지유닛의 전면도이고, 도 6의 (b)는 측면도이다. 6 is a front view and a side view of the obstacle detection unit. Fig. 7 shows an irradiation range and an obstacle detection range of the obstacle detection unit. 6 (a) is a front view of the obstacle detection unit, and Fig. 6 (b) is a side view.

도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 장애물 감지유닛(100)의 제 1 및 제 2 패턴 조사부(120, 130)는 광원과, 광원으로부터 조사된 광이 투과됨으로써 소정의 패턴을 생성하는 패턴생성자(OPPE: Optical Pattern Projection Element)를 포함할 수 있다. 광원은 레이져 다이오드(Laser Diode, LD), 발광 다이오드(Light Emitteing Diode, LED) 등 일 수 있다. 레이져 광은 단색성, 직진성 및 접속 특성에 있어 다른 광원에 비해 월등해, 정밀한 거리 측정이 가능하며, 특히, 적외선 또는 가시광선은 대상체의 색상과 재질 등의 요인에 따라 거리 측정의 정밀도에 있어서 편차가 크게 발생되는 문제가 있기 때문에, 광원으로는 레이져 다이오드가 바람직하다. 패턴생성자는 렌즈, DOE(Diffractive optical element)를 포함할 수 있다. 각각의 패턴 조사부(120, 130)에 구비된 패턴 생성자의 구성에 따라 다양한 패턴의 광이 조사될 수 있다.6 (a) and 6 (b), the first and second pattern irradiating units 120 and 130 of the obstacle detecting unit 100 include a light source and a light source, (OPPE: Optical Pattern Projection Element) that generates an optical pattern. The light source may be a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), or the like. In particular, the infrared ray or visible light is subject to variations in the accuracy of the distance measurement depending on factors such as the color and the material of the object, A laser diode is preferable as a light source. The pattern generator may include a lens, a diffractive optical element (DOE). Depending on the configuration of the pattern generator included in each of the pattern irradiators 120 and 130, light of various patterns can be irradiated.

제 1 패턴 조사부(120)는 제 1 패턴의 광(P1, 이하, 제 1 패턴 광이라고 함.)을 본체(10)의 전방 하측을 향해 조사할 수 있다. 따라서, 제 1 패턴 광(P1)은 청소구역의 바닥에 입사될 수 있다. The first pattern irradiating unit 120 can irradiate the first pattern light P1 (hereinafter, referred to as the first pattern light) toward the front lower side of the main body 10. Accordingly, the first pattern light P1 may be incident on the bottom of the cleaning area.

제 1 패턴 광(P1)은 수평선(Ph)의 형태로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 패턴 광(P1)은 수평선(Ph)과 수직선(Pv)이 교차하는 십자 패턴의 형태로 구성되는 것 또한 가능하다. The first pattern light P1 may be formed in the form of a horizontal line Ph. It is also possible that the first pattern light P1 is formed in the form of a cross pattern in which the horizontal line Ph and the vertical line Pv intersect each other.

제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130) 및 영상 획득부(140)는 수직으로, 일렬 배치될 수 있다. 영상 획득부(140)는, 제 1 패턴 조사부(120)와 제 2 패턴 조사부(130)의 하부에 배치되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 패턴 조사부와 제 2 패턴 조사부의 상부에 배치될 수도 있다. The first pattern irradiating unit 120, the second pattern irradiating unit 130, and the image acquiring unit 140 may be vertically arranged in a line. The image acquiring unit 140 is disposed below the first pattern irradiating unit 120 and the second pattern irradiating unit 130 but is not necessarily limited thereto and may be disposed above the first pattern irradiating unit and the second pattern irradiating unit It is possible.

실시예에서, 제 1 패턴 조사부(120)는 상측에 위치하여 전방을 향해 하방으로 제 1 패턴 광(P1)을 조사하여, 제 1 패턴 조사부(120) 보다 하측에 위치하는 장애물을 감지하고, 제 2 패턴 조사부(130)는 제 1 패턴 조사부(120)의 하측에 위치하여 전방을 향해 상방으로 제 2 패턴의 광(P2, 이하, 제 2 패턴 광이라고 함.)을 조사할 수 있다. 따라서, 제 2 패턴 광(P2)은 벽면이나, 청소구역의 바닥으로부터 적어도 제 2 패턴 조사부(130) 보다 높이 위치하는 장애물 또는 장애물의 일정 부분에 입사될 수 있다.In the embodiment, the first pattern irradiating unit 120 is located on the upper side and irradiates the first pattern light P1 downward toward the front to detect obstacles located below the first pattern irradiating unit 120, The two-pattern irradiating unit 130 is located below the first pattern irradiating unit 120 and can irradiate the second pattern light (P2, hereinafter referred to as second pattern light) upward toward the front. Accordingly, the second pattern light P2 may be incident on a wall or a certain portion of the obstacle or obstacle located at least higher than the second pattern irradiating portion 130 from the bottom of the cleaning area.

제 2 패턴 광(P2)은 제 1 패턴 광(P1)과 다른 패턴으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 수평선을 포함하여 구성된다. 여기서, 수평선은 반드시 연속한 선분이어야 하는 것은 아니고, 점선으로 이루어질 수도 있다.The second pattern light P2 may have a pattern different from that of the first pattern light P1, and preferably includes a horizontal line. Here, the horizontal line is not necessarily a continuous line segment, but may be a dotted line.

한편, 앞서 설명한 도 2에서, 표시된 조사각(θh)은 제 1 패턴 조사부(120)로부터 조사된 제 1 패턴 광(P1)의 수평조사각을 표시한 것으로, 수평선(Ph)의 양단이 제 1 패턴 조사부(120)와 이루는 각도를 나타내며, 130˚ 내지 140˚ 범위에서 정해지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 도 2에 표시된 점선은 이동 로봇(1)의 전방을 향하는 것이며, 제 1 패턴 광(P1)은 점선에 대해 대칭인 형태로 구성될 수 있다.2, the irradiation angle h shown in FIG. 2 indicates the horizontal irradiation angle of the first pattern light P1 irradiated from the first pattern irradiation unit 120, and both ends of the horizontal line Ph are the first And the pattern irradiating unit 120, and is preferably set in the range of 130 DEG to 140 DEG, but is not limited thereto. The dotted line shown in Fig. 2 is directed toward the front of the mobile robot 1, and the first patterned light P1 may be configured to be symmetrical with respect to the dotted line.

제 2 패턴 조사부(130) 역시 제 1 패턴 조사부(120)와 마찬가지로 수평 조사각이, 바람직하게는, 130˚ 내지 140˚ 범위에서 정해질 수 있으며, 실시예에 따라서는 제 1 패턴 조사부(120)와 동일한 수평 조사각으로 패턴 광(P2)을 조사할 수 있으며, 이 경우, 제 2 패턴 광(P1) 역시 도 2에 표시된 점선에 대해 대칭인 형태로 구성될 수 있다.The second pattern irradiating unit 130 may be set to a horizontal irradiation angle in a range of 130 to 140 degrees as in the case of the first pattern irradiating unit 120. In some embodiments, The second pattern light P1 may be formed symmetrically with respect to the dotted line shown in FIG.

영상 획득부(140)는 본체(10) 전방의 영상을 획득할 수 있다. 특히, 영상 획득부(140)에 의해 획득된 영상(이하, 획득영상이라고 함.)에는 패턴 광(P1, P2)이 나타나며, 이하, 획득영상에 나타난 패턴 광(P1, P2)의 상을 광 패턴이라고 하고, 이는 실질적으로 실제 공간 상에 입사된 패턴 광(P1, P2)이 이미지 센서에 맺힌 상이기 때문에, 패턴 광들(P1, P2)과 같은 도면 부호를 부여하여, 제 1 패턴 광(P1) 및 제 2 패턴 광(P2)과 각각 대응하는 상들을 제 1 광 패턴(P1) 및 제 2 광 패턴(P2)이라고 하기로 한다.The image acquisition unit 140 may acquire an image in front of the main body 10. Particularly, pattern light P1 and P2 appear in an image obtained by the image obtaining unit 140 (hereinafter, referred to as an acquired image), and an image of pattern light P1 and P2, Since the pattern light P1 or P2 incident on the actual space is substantially formed on the image sensor, the same reference numerals as the pattern lights P1 and P2 are assigned to the first pattern light P1 And the second pattern light P2 are referred to as a first light pattern P1 and a second light pattern P2, respectively.

영상 획득부(140)는 피사체의 상을 전기적 신호로 변환시킨 후 다시 디지털 신호로 바꿔 메모리소자에 기억시키는 디지털 카메라를 포함할 수 있으며, 디지털 카메라는 이미지센서(미도시)와 영상처리부(미도시)를 포함할 수 있다.The image acquisition unit 140 may include a digital camera that converts an image of an object into an electrical signal and then converts the digital signal into a digital signal and stores the digital signal in a memory device. The digital camera includes an image sensor (not shown) ).

이미지센서는 광학 영상(image)을 전기적 신호로 변환하는 장치로, 다수개의 광 다이오드(photo diode)가 집적된 칩으로 구성되며, 광 다이오드로는 픽셀(pixel)을 예로 들 수 있다. 렌즈를 통과한 광에 의해 칩에 맺힌 영상에 의해 각각의 픽셀들에 전하가 축적되며, 픽셀에 축적된 전하들은 전기적 신호(예를들어, 전압)로 변환된다. 이미지센서로는 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등이 잘 알려져 있다.An image sensor is an apparatus for converting an optical image into an electrical signal. The image sensor is composed of a chip on which a plurality of photo diodes are integrated, and a photodiode is exemplified as a pixel. Charges are accumulated in the respective pixels by an image formed on the chip by the light passing through the lens, and the charges accumulated in the pixels are converted into an electrical signal (for example, voltage). Charge Coupled Device (CCD) and Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) are well known as image sensors.

영상처리부는 이미지센서로부터 출력된 아날로그 신호를 바탕으로 디지털 영상을 생성한다. 영상처리부는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD컨버터와, AD컨버터로부터 출력된 디지털 신호에 따라 일시적으로 디지털 정보(digital data)를 기록하는 버퍼 메모리(buffer memory)와, 버퍼 메모리에 기록된 정보를 처리하여 디지털 영상을 구성하는 디지털 신호처리기(DSP:Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다.The image processor generates a digital image based on the analog signal output from the image sensor. The image processing unit includes an AD converter for converting an analog signal into a digital signal, a buffer memory for temporarily storing digital information according to the digital signal output from the AD converter, And may include a digital signal processor (DSP) that processes the digital image and forms a digital image.

패턴검출부(210)는 획득영상을 구성하는 소정의 픽셀들에 대해 점, 선, 면 등의 특징을 검출 (feature detection)하고, 이렇게 검출된 특징을 바탕으로 광 패턴(P1, P2) 또는 광 패턴(P1, P2)을 구성하는 점, 선, 면 등을 검출할 수 있다.The pattern detecting unit 210 detects features such as a point, a line, and a surface with respect to predetermined pixels constituting the acquired image, and detects the light patterns P1 and P2 or the light patterns Points, lines, surfaces, and the like that constitute the points P1 and P2 can be detected.

예를 들어, 패턴검출부(210)는 주변보다 밝은 픽셀들이 연속됨으로써 구성되는 선분들을 추출하여, 제 1 광 패턴(P1)을 구성하는 수평선(Ph), 제 2 광 패턴(P2)을 구성하는 수평선을 추출할 수 있다.For example, the pattern detecting unit 210 extracts line segments constituted by successive pixels brighter than the surroundings, and forms a horizontal line Ph and a second light pattern P2 constituting the first light pattern P1 Horizontal lines can be extracted.

그러나 이에 한정되지 않고, 디지털 영상으로부터 원하는 형태의 패턴을 추출하는 다양한 기법들이 이미 알려져 있는바, 패턴검출부(210)는 이들 공지된 기술들을 이용하여 제 1 광 패턴(P1)과 제 2 광 패턴(P2)을 추출할 수 있다.However, the present invention is not limited thereto. Various techniques for extracting a desired pattern from a digital image are already known. The pattern detecting unit 210 detects a first light pattern P1 and a second light pattern P2) can be extracted.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 패턴 조사부(120)와 제 2 패턴 조사부(130)는 대칭으로 배치될 수 있다. 제 1 패턴 조사부(120)와 제 2 패턴 조사부(130)는 거리 h3 만큼 떨어져 상하로 배치되어 제 1 패턴 조사부는 하부로 제 1 패턴 광을 조사하고, 제 2 패턴 조사부는 상부로 제 2 패턴 광을 조사하여 상호 패턴 광이 교차된다. As shown in FIG. 7, the first pattern irradiating unit 120 and the second pattern irradiating unit 130 may be arranged symmetrically. The first pattern irradiating unit 120 and the second pattern irradiating unit 130 are disposed vertically apart by a distance h3 so that the first pattern irradiating unit irradiates the first pattern light to the lower part, To cross the pattern light.

영상 획득부(140)는 제 2 패턴 조사부로부터 거리 h2 만큼 떨어진 하부에 위치하여, 상하방향에 대하여 화각 θs로 로 본체(10)의 전방의 영상을 촬영한다. 영상 획득부(140)는 바닥면으로부터 거리 h1의 위치에 설치된다. 영상 획득부(140)는 이동 로봇(1)의 본체(10)의 전면부 하단을 구성하는 범퍼(미도시), 또는 주행 또는 청소를 위한 구조물의 형태를 고려하여, 전방을 촬영하는데 방해되지 않는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. The image acquiring unit 140 is located at a lower position spaced apart by a distance h2 from the second pattern irradiating unit and captures an image in front of the furnace body 10 at an angle of view? S with respect to the up and down directions. The image acquiring unit 140 is installed at a position of distance h1 from the bottom surface. The image acquisition unit 140 may be configured to acquire the image data of the bumpers (not shown) constituting the lower end of the front portion of the main body 10 of the mobile robot 1, It is preferable to install it in the position.

제 1 패턴 조사부(120) 또는 제 2 패턴 조사부(130)는 각각의 패턴 조사부(120, 130)를 구성하는 렌즈들의 주축(Optical axis)이 향하는 방향이 일정 조사각을 형성하도록 설치된다. The first pattern irradiating unit 120 or the second pattern irradiating unit 130 is installed such that the direction of the optical axis of the lenses constituting the pattern irradiating units 120 and 130 forms a certain irradiation angle.

제 1 패턴 조사부(120)는 제 1 조사각(θr1)으로 제 1 패턴 광(P1)을 하부에 조사하고, 제 2 패턴 조사부(130)는 제 2 조사각(θr2)으로 제 2 패턴 광(P2)을 상부에 조사한다. 이때, 제 1 조사각과 제 2 조사각은 상이한 것을 기본으로 하나 경우에 따라 동일하게 설정될 수 있다. 제 1 조사각과 제 2 조사각은, 바람직하게는 50˚ 내지 75˚ 범위에서 정해지나 반드시 이에 한정되어야 하는 것을 아니다. 예를 들어 제 1 조사각은 60 내지 70도 제 2 조사각은 50 내지 55도로 설정될 수 있다. 이동 로봇의 하부 범퍼의 구조 또는 하부 물체감지 거리, 그리고 감지하고자 하는 상부의 높이에 따라 변경될 수 있다. The first pattern irradiating unit 120 irradiates the first pattern light P1 with the first irradiation angle? R1 and the second pattern irradiating unit 130 irradiates the second pattern light P1 with the second irradiation angle? P2) is irradiated on the upper part. At this time, the first irradiation angle and the second irradiation angle are different from each other, but they may be set to be the same in some cases. The first irradiation angle and the second irradiation angle are preferably set within the range of 50 DEG to 75 DEG, but are not limited thereto. For example, the first irradiation angle may be set to 60 to 70 degrees, and the second irradiation angle may be set to 50 to 55 degrees. The structure of the lower bumper of the mobile robot, the sensing distance of the lower object, and the height of the upper part to be sensed.

제 1 패턴 조사부(120) 및/또는 제 2 패턴 조사부(130)로부터 조사된 패턴 광이 장애물에 입사되었을 시, 장애물이 제 1 패턴 조사부(120)로부터 떨어진 위치에 따라, 획득영상에서 광 패턴(P1, P2)의 위치가 달라진다. 예를 들어, 제 1 패턴 광(P1)과 제 2 패턴 광(P2)이 소정의 장애물에 입사되었을 시, 장애물이 이동 로봇(1)로부터 가깝게 위치한 것일수록, 획득영상에서 제 1 광 패턴(P1)이 높은 위치에 표시되며, 반대로, 제 2 광 패턴(P2)은 낮은 위치에 표시된다. 즉, 영상 획득부(140)에 의해 생성되는 영상을 구성하는 행(횡방향으로 배열된 픽셀들로 이루어진 선)에 대응하는 장애물까지의 거리 데이터를 미리 저장하였다가, 영상 획득부(140)를 통해 획득된 영상에서 검출된 광 패턴(P1, P2)이 소정의 행에서 검출되면, 그 행에 대응하는 장애물까지의 거리 데이터로부터 장애물의 위치가 추정될 수 있다.When the pattern light emitted from the first pattern irradiating unit 120 and / or the second pattern irradiating unit 130 is incident on the obstacle, P1, P2) are changed. For example, when the first pattern light P1 and the second pattern light P2 are incident on a predetermined obstacle, the closer the obstacle is located from the mobile robot 1, the more the first light pattern P1 Is displayed at a high position, and conversely, the second light pattern P2 is displayed at a low position. That is, the distance data to the obstacle corresponding to the row (line consisting of pixels arranged in the horizontal direction) constituting the image generated by the image obtaining unit 140 is stored in advance, and the image obtaining unit 140 When the light patterns P1 and P2 detected in the image obtained through the image sensing are detected in a predetermined row, the position of the obstacle can be estimated from the distance data to the obstacle corresponding to the row.

영상 획득부(140)는 렌즈의 주축이 수평한 방향을 향하도록 정렬되고, 도 7에 표시된 θs는 영상 획득부(140)의 화각을 표시한 것으로, 100˚ 이상의 값으로 설정되고, 바람직하게는 100˚ 내지 110˚이나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것을 아니다.The image acquiring unit 140 is arranged so that the main axis of the lens is oriented in a horizontal direction, and? S shown in FIG. 7 indicates the angle of view of the image acquiring unit 140 and is set to a value of 100 degrees or more, 100 ° to 110 °, but not necessarily limited thereto.

또한, 청소구역의 바닥으로부터 영상 획득부(140)까지의 거리는 대략 60mm 내지 70mm 사이에서 정해질 수 있고, 이 경우, 영상 획득부(140)가 획득한 영상에서 청소구역의 바닥은 영상 획득부로부터 D1 이후부터 나타나며, D2는 획득영상에 나타난 바닥 중에서 제 1 광 패턴(P1)이 표시되는 위치이다. 이때, D2에 장애물이 위치하는 경우, 영상 획득부(140)에 의해 장애물에 제 1 패턴 광(P1)이 입사된 영상이 획득될 수 있다. 장애물이 D2보다 이동 로봇에 근접한 경우 입사된 제 1 패턴 광(P1)에 대응하여 제 1 광 패턴은 기준위치(ref1)보다 상측에 표시된다. Also, the distance from the bottom of the cleaning zone to the image acquisition unit 140 may be set between about 60 mm and 70 mm. In this case, the bottom of the cleaning zone in the image acquired by the image acquisition unit 140 D1, and D2 is a position at which the first light pattern P1 is displayed in the bottom of the acquired image. At this time, if an obstacle is located at D2, the image obtained by the image obtaining unit 140 with the first pattern light P1 incident on the obstacle can be obtained. When the obstacle is closer to the mobile robot than D2, the first light pattern is displayed above the reference position ref1 corresponding to the incident first pattern light P1.

여기서, 본체(10)로부터 D1까지의 거리는 바람직하게는 100mm 내지 150mm로 이고, D2까지의 거리는 바람직하게는 180mm 내지 280mm 이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, D3는 본체의 전면부 중 가장 돌출된 부분부터 제 2 패턴 광이 입사되는 위치까지의 거리를 나타낸 것으로, 본체는 이동중에 장애물을 감지하므로, 장애물에 충돌하지 않고 전방(상부)의 장애물을 감지할 수 있는 최소한의 거리이다. D3는 대략 23mm 내지 30mm 로 설정될 수 있다. Here, the distance from the main body 10 to D1 is preferably 100 mm to 150 mm, and the distance up to D2 is preferably 180 mm to 280 mm, though not always limited thereto. D3 denotes the distance from the most protruding part of the front part of the main body to the position where the second pattern light is incident. Since the main body detects an obstacle while moving, it does not collide with the obstacle, It is the minimum distance that can be detected. D3 can be set to approximately 23 mm to 30 mm.

한편, 장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 주행하는 중, 획득영상에 나타난 제 1 광 패턴(P1)이 정상상태에서 사라지는 경우 또는 제 1 광 패턴의 일부만 표시되는 경우, 이동 로봇(1)의 주변에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단한다. On the other hand, when the first light pattern P1 shown in the acquired image disappears from the steady state or only a part of the first light pattern is displayed while the main body 10 is traveling, the obstacle information obtaining unit 220 obtains the obstacle information from the mobile robot 1) in the vicinity of the cliff.

장애물정보 획득부(220)는 획득영상에 제 1 광 패턴이 표시되지 않는 경우, 이동 로봇(1)의 전방에 위치하는 낭떠러지를 인식할 수 있다. 이동 로봇(1)의 전방에 낭떠러지(예를 들어, 계단)가 존재하는 경우, 제 1 패턴 광이 바닥에 입사되지 않으므로, 획득영상에서 제 1 광 패턴(P1)이 사라지게 된다. The obstacle information obtaining unit 220 can recognize a cliff located in front of the mobile robot 1 when the first light pattern is not displayed on the acquired image. In the case where a cliff (for example, a step) exists in front of the mobile robot 1, the first pattern light P1 is not incident on the floor, and thus the first light pattern P1 disappears in the acquired image.

장애물정보 획득부(220)는 D2의 길이를 바탕으로, 본체(10)로부터 D2 만큼 떨어진 전방에 낭떠러지가 있는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 제 1 패턴 광(P1)이 십자 형상인 경우에는 수평선은 사라지고 수직선만 표시됨에 따라 낭떠러지를 판단할 수 있다. The obstacle information obtaining unit 220 may determine that there is a cliff in front of the main body 10 at distance D2 based on the length of D2. At this time, when the first pattern light P1 is a cross shape, the horizontal line disappears and only the vertical line is displayed, so that the cliff can be determined.

또한, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴의 일부가 표시되지 않는 경우, 이동 로봇(1)의 좌측 또는 우측에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 제 1 광 패턴의 우측 일부가 표시되지 않는 경우, 낭떠러지가 우측에 존재하는 것으로 판단할 수 있다. The obstacle information obtaining unit 220 may determine that a cliff exists in the left or right side of the mobile robot 1 when a part of the first light pattern is not displayed. If the right part of the first light pattern is not displayed, it can be determined that the cliff exists on the right side.

따라서, 장애물정보 획득부(220)는 파악된 낭떠러지 정보를 바탕으로, 주행제어부(230)는 이동 로봇(1)이 낭떠러지에 빠지지 않는 경로를 따라 주행될 수 있도록 주행 구동부(300)를 제어할 수 있다.Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 can control the travel driving unit 300 so that the mobile robot 1 can travel along a route that does not fall into a cliff, based on the detected cliff information. have.

또한, 주행제어부(230)는 전방에 낭떠러지가 존재하는 경우, 일정거리, 예를 들어 D2 또는 그 이하로 전진하여, 본체의 하부에 설치된 낭떠러지센서를 이용하여, 낭떠러지인지 여부를 다시 한번 확인할 수 있다. 이동 로봇(1)은 획득영상을 통해 낭떠러지를 1차 확인하고, 일정거리 주행하여 낭떠러지 센서를 통해 2차 확인할 수 있다. In addition, if there is a cliff in front of the vehicle, the travel controller 230 advances to a predetermined distance, for example, D2 or less, and can again check whether the cliff is a cliff by using a cliff sensor installed at a lower portion of the main body . The mobile robot (1) first confirms a cliff through an acquired image, then travels a certain distance and can secondarily confirm the cliff through a cliff sensor.

도 8 은 제 1 패턴 조사부에 의해 조사되는 패턴의 광을 도시한 도이다. 8 is a diagram showing light of a pattern irradiated by the first pattern irradiating unit.

패턴검출부(210)는 영상 획득부(140)로부터 입력되는 획득영상으로부터 제 1 광 패턴 또는 제 2 광 패턴을 검출하여 장애물정보 획득부(220)로 인가한다.The pattern detecting unit 210 detects the first light pattern or the second light pattern from the acquired image input from the image obtaining unit 140 and applies the detected first light pattern or the second light pattern to the obstacle information obtaining unit 220.

장애물정보 획득부(220)는 획득영상으로부터 검출된 제 1 광 패턴 또는 제 2 광 패턴을 분석하여 제 1 광 패턴의 위치를 정해진 기준위치(ref1)와 비교하여 장애물을 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 analyzes the first light pattern or the second light pattern detected from the acquired image and compares the position of the first light pattern with a predetermined reference position ref1 to determine an obstacle.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 광 패턴(P1)의 수평선이 기준위치(ref1)에 위치하는 경우, 정상상태로 판단한다. 이때 정상상태란, 바닥이 높낮이가 없고 고른, 평편한 상태이고, 전방에 장애물이 존재하지 않아 계속 주행 가능한 상태이다. As shown in FIG. 8 (a), when the horizontal line of the first light pattern P1 is located at the reference position ref1, it is determined as a normal state. In this case, the steady state means that the floor is flat and flat without any elevation, and there is no obstacle in front, so that the vehicle can continue to travel.

제 2 광 패턴(P2)은, 전방의 상부에 장애물이 존재하는 경우 장애물에 입사되어 획득영상에 나타나므로, 정상상태에서는 제 2 광 패턴(P2)은 나타나지 않는 것이 일반적이다. It is general that the second light pattern P2 does not appear in the steady state because the second light pattern P2 is incident on the obstacle when an obstacle exists in the upper part of the front and is displayed in the acquired image.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 1 광 패턴(P1)의 수평선이 기준위치(ref1)보다 상부에 위치하는 경우, 장애물정보 획득부(220)는 전방에 장애물이 존재하는 것으로 판단한다. 8 (b), when the horizontal line of the first light pattern P1 is located above the reference position ref1, the obstacle information obtaining unit 220 determines that an obstacle is present in front of the obstacle information obtaining unit 220 do.

주행제어부(230)는 도시된 바와 같이 장애물정보 획득부(220)를 통해 장애물이 감지되면, 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. 한편, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴(P1) 및 제 2 광 패턴의 위치와 제 2 광 패턴의 표시 여부에 대응하여 감지된 장애물의 위치와 크기를 판단할 수 있다. 또한, 장애물정보 획득부(220)는 주행중에 획득영상에 표시되는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴의 변화에 대응하여 장애물의 위치와 크기를 판단할 수 있다. When the obstacle is detected through the obstacle information obtaining unit 220 as shown in the figure, the driving control unit 230 controls the driving driving unit 300 so as to avoid the obstacle. On the other hand, the obstacle information obtaining unit 220 can determine the position and size of the detected obstacle in accordance with the position of the first light pattern P1 and the second light pattern, and the display state of the second light pattern. In addition, the obstacle information obtaining unit 220 can determine the position and size of the obstacle in accordance with the change of the first light pattern and the second light pattern displayed on the acquired image during driving.

주행제어부(230)는 장애물정보 획득부(220)로부터 입력되는 장애물의 정보를 바탕으로, 장애물에 대하여 계속 주행할 수 있는지 또는 회피하여 주행할지 여부를 판단하여 주행 구동부(300)를 제어한다. 예를 들어 주행제어부(230)는 장애물의 높이가 일정 높이 이하로 낮은 경우, 또는 장애물과 바닥 사이에 공간에 진입 가능한 경우에는 주행이 가능하다고 판단한다. Based on the information of the obstacle input from the obstacle information obtaining unit 220, the travel controller 230 determines whether the obstacle can be continuously traveled or avoided, and controls the travel driving unit 300. For example, the travel control unit 230 determines that the vehicle can travel when the height of the obstacle is lower than a predetermined height or when it is possible to enter the space between the obstacle and the floor.

도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1 광 패턴(P1)이 기준위치(ref1)보다 낮은 위치에 표시될 수 있다. 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴(P1)이 기준위치보다 낮은 위치에 나타나는 경우, 내리막 경사로가 존재하는 것으로 판단한다. 낭떠러지의 경우 제 1 광 패턴(P1)이 사라지므로 낭떠러지와는 구분될 수 있다. The first light pattern P1 may be displayed at a position lower than the reference position ref1, as shown in Fig. 8 (c). The obstacle information obtaining unit 220 determines that the downhill ramp exists when the first light pattern P1 appears at a position lower than the reference position. In the case of a cliff, since the first light pattern P1 disappears, it can be distinguished from the cliff.

도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴이 표시되지 않는 경우 주행방향에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단한다. As shown in FIG. 8 (d), the obstacle information obtaining unit 220 determines that a cliff exists in the traveling direction when the first light pattern is not displayed.

또한, 도 8의 (e)와 같이, 제 1 광 패턴의 일부가 표시되지 않는 경우, 장애물정보 획득부(220)는 좌측 또는 우측에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 장애물정보 획득부(220)는 본체(10)의 좌측에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단한다. 8 (e), when a part of the first light pattern is not displayed, the obstacle information obtaining unit 220 may determine that a cliff exists on the left or right side. In this case, the obstacle information obtaining unit 220 determines that a cliff is present on the left side of the main body 10.

한편, 제 1 광 패턴(P1)이 십자형상인 경우에는 수평선의 위치와, 수직선의 길이를 모두 고려하여 장애물을 판단할 수 있다. On the other hand, when the first light pattern P1 is in a cross shape, an obstacle can be determined by considering both the position of the horizontal line and the length of the vertical line.

도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇에 있어서 장애물에 조사되는 패턴의 형태를 도시한 예시도이다. FIG. 9 is a view illustrating a pattern of a pattern irradiated to an obstacle in a mobile robot according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 9에 도시된 바와 같이, 장애물 감지유닛(100)으로부터 조사되는 패턴 광이 장애물에 조사되어, 촬영된 획득영상에 나타남에 따라 장애물정보 획득부는 장애물의 위치, 크기, 형태를 판단할 수 있다. As shown in FIG. 9, the pattern light irradiated from the obstacle detection unit 100 is irradiated to the obstacle, and the obstacle information acquisition unit may determine the position, size, and shape of the obstacle according to the captured image.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 주행 중 전방에 벽면이 존재하는 경우, 제 1 패턴 광은 바닥에 입사되고 제 2 패턴 광은 벽면에 입사된다. 그에 따라 획득영상에는 제 1 광 패턴(P1)과 제 2 광 패턴(P2)이 두 개의 수평선으로 표시된다. 이때 벽면과의 거리가 D2보다 먼 경우 제 1 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)에 표시되나 제 2 광 패턴이 표시됨에 따라 장애물정보 획득부(220)는 장애물이 존재하는 것을 판단할 수 있다. As shown in FIG. 9A, when a wall surface exists in front of the vehicle during traveling, the first pattern light is incident on the bottom and the second pattern light is incident on the wall surface. Accordingly, the first light pattern P1 and the second light pattern P2 are displayed as two horizontal lines in the acquired image. At this time, if the distance from the wall surface is longer than D2, the first light pattern P1 is displayed at the reference position ref1, but the second light pattern is displayed, so that the obstacle information obtaining unit 220 can determine that an obstacle exists have.

한편, 본체(10)와 벽면과의 거리가 D2 미만으로 근접하는 경우, 제 1 패턴 광이 바닥이 아닌 벽면에 입사되므로, 획득영상에는 제 1 광 패턴이 기준위치(ref1)보다 상측에 표시되고, 그 상측에 제 2 광 패턴이 표시된다. 제 2 광 패턴은 장애물에 근접할수록 그 위치가 하측에 표시되므로, 벽면과 본체(10)의 거리가 D2보다 먼 경우보다는 하측에 표시된다. 단, 제 2 패턴 광은 기준위치 및 제 1 광 패턴보다는 상측에 표시된다. On the other hand, when the distance between the main body 10 and the wall surface is less than D2, the first pattern light is incident on the wall surface rather than the bottom, so that the first light pattern is displayed above the reference position ref1 on the acquired image , And a second light pattern is displayed on the upper side thereof. The distance between the wall surface and the main body 10 is displayed on the lower side rather than the distance D2 because the position of the second light pattern is displayed on the lower side as it approaches the obstacle. However, the second pattern light is displayed above the reference position and the first light pattern.

그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴을 통해 장애물인 벽면까지의 거리를 산출할 수 있다. Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 can calculate the distance to the obstacle wall surface through the first light pattern and the second light pattern.

도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 침대, 서랍장 등의 장애물이 전방에 존재하는 경우, 제 1 패턴 광(P1)과 제 2 패턴 광(P2)이 두개의 수평선으로 바닥과 장애물에 각각 입사된다. As shown in FIG. 9B, when an obstacle such as a bed, a drawer, or the like exists in front, the first pattern light P1 and the second pattern light P2 form two horizontal lines, .

장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴을 바탕으로 장애물을 판단한다. 제 2 광 패턴의 위치 및 장애물에 접근하는 중 나타나는 제 2 광 패턴의 변화를 바탕으로 장애물의 높이를 판단할 수 있다. 그에 따라 주행제어부(230)는 장애물의 하부 공간에 진입 가능한지 여부를 판단하여 주행 구동부(300)를 제어한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines obstacles based on the first light pattern and the second light pattern. The height of the obstacle can be determined based on the position of the second light pattern and the change of the second light pattern appearing when approaching the obstacle. Accordingly, the driving control unit 230 determines whether or not the vehicle can enter the lower space of the obstacle and controls the driving driving unit 300.

예를 들어 청소구역 내에 침대와 같이 바닥과의 사이에 소정의 공간이 형성되는 장애물이 위치하는 경우, 공간을 인지할 수 있으며, 바람직하게는 공간의 높이를 파악하여 장애물을 통과할 것인지, 회피할 것인지를 판단할 수 있다. 공간의 높이가 본체(10)의 높이보다 낮다고 판단된 경우, 주행제어부(230)는 본체(10)가 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어할 수 있다. 반대로, 공간의 높이가 본체(10)의 높이보다 높다고 판단된 경우, 주행제어부(230)는 본체(10)가 공간 내로 진입 또는 공간을 통과하도록 주행 구동부(300)를 제어하는 것도 가능하다.For example, when an obstacle, such as a bed, in which a predetermined space is formed is located in a cleaning area, the space can be recognized. Preferably, the height of the space is determined so as to pass through the obstacle . When the height of the space is determined to be lower than the height of the main body 10, the travel control unit 230 can control the travel driving unit 300 so that the main body 10 avoids the obstacle and travels. Conversely, when it is determined that the height of the space is higher than the height of the main body 10, the travel control unit 230 may control the travel driving unit 300 so that the main body 10 enters into the space or passes through the space.

이때, 전술한 9의 (a)에도 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴이 두개의 수평선으로 표시되기는 하나, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴 사이의 거리가 상이하므로 이를 구분할 수 있다. 또한, 도 9의 (a)의 경우, 장애물에 근접할수록 제 1 광 패턴의 위치가 기준위치보다 위에 표시되나, 도 9의 (b)와 같이, 상부에 위치한 장애물의 경우에는 일정거리 근접하더라도 제 1 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)에 표시되고, 제 2 광 패턴(P2)의 위치가 변경되므로, 장애물정보 획득부(220)는 장애물의 종류를 구분할 수 있다. At this time, although the first light pattern and the second light pattern are indicated by two horizontal lines in (a) of FIG. 9, the obstacle information obtaining unit 220 may determine that the distance between the first light pattern and the second light pattern is different This can be distinguished. In the case of FIG. 9A, the position of the first light pattern is displayed above the reference position as it approaches the obstacle, but in the case of the obstacle located at the upper part as shown in FIG. 9B, One light pattern P1 is displayed at the reference position ref1 and the position of the second light pattern P2 is changed so that the obstacle information obtaining unit 220 can sort the obstacle types.

도 9의 (c)와 같이, 침대 또는 서랍장 모서리의 경우, 제 1 패턴 광(P1)은 바닥에 수평선으로 조사되고, 제 2 패턴 광(P2)은 장애물의 모서리에 조사됨에 따라 그 일부는 수평선으로 나타나고 나머지 일부는 사선으로 장애물에 입사되어 나타난다. 제 2 광 패턴은 본체(10)로부터 멀수록 상승하므로, 장애물의 측면의 경우, 전면에 조사되는 수평선보다 상측으로 꺾어지는 사선이 된다. 9 (c), in the case of a corner of a bed or a drawer, the first pattern light P1 is irradiated to the bottom at a horizontal line, and the second pattern light P2 is irradiated at the edge of the obstacle, And some of the others appear in oblique lines. Since the second light pattern rises as it is farther from the main body 10, in the case of the side surface of the obstacle, the second light pattern becomes a slanting line which is bent upward above the horizontal line irradiated on the front surface.

도 9의 (d)에 도시된 바와 같이, 본체(10)가 벽면 모서리에 일정거리 이상 근접한 경우, 제 1 패턴 광(P1)은 일부가 기준위치보다 상측에 수평선으로 표시되고, 모서리의 측면에 일부가 조사되어 하부로 꺾어지는 사선으로 표시되며, 바닥면에 대해서는 기준위치에서 수평선으로 표시된다. 9 (d), when the main body 10 is close to the edge of the wall by a predetermined distance or more, a part of the first pattern light P1 is displayed as a horizontal line above the reference position, Some are illuminated and shown as diagonal lines that bend downward, and the bottom surface is indicated as a horizontal line at the reference location.

한편, 제 2 패턴 광은 전술한 도 9의 (c)와 같이 일부는 수평선으로 표시되고, 모서리의 측면에 조사되는 일부는 상부로 꺾어지는 사선으로 입사되어 나타난다. On the other hand, a part of the second pattern light is displayed as a horizontal line as shown in (c) of FIG. 9, and a part of the light irradiated to the side of the corner is incident on a diagonal line bent upward.

또한, 도 9의 (e)와 같이, 벽면으로부터 돌출된 장애물에 대하여, 제 1 광 패턴은 기준위치(ref1)에 수평선으로 표시되고, 제 2 광 패턴(P2)은 돌출면에 일부가 수평선으로 표시되고, 일부는 돌출면의 측면에 조사되어 상부로 꺾어지는 사선으로 표시되며, 나머지 일부는 벽면에 조사되어 수평선으로 나타난다. 9 (e), for the obstacle protruding from the wall surface, the first light pattern is displayed as a horizontal line at the reference position ref1, and the second light pattern P2 is displayed as a horizontal line A part of the light is irradiated on the side surface of the protruding surface and is indicated by a slanting line which is bent upward, and the remaining part is irradiated on the wall surface and appears as a horizontal line.

그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 제 1 패턴 광과 제 2 패턴 광의 위치 및 형태를 바탕으로 장애물의 위치, 형태, 크기(높이)를 판단한다. Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 determines the position, shape, and size (height) of the obstacle based on the position and shape of the first pattern light and the second pattern light.

도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 낭떠러지 회피 방법을 설명하는데 참조되는 도이고, 도 11 은 도 10의 이동 로봇의 동작에 대한 측면 사시도이며, 도 12 는 도 10의 낭떠러지 회피 시, 이동 로봇으로부터 조사되는 패턴이 도시된 예시도이다. FIG. 10 is a diagram for explaining a method of avoiding a cliff of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 11 is a side perspective view of the operation of the mobile robot of FIG. 10, , And a pattern irradiated from the mobile robot is shown in Fig.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 전방의 낭떠러지를 감지하여 낭떠러지에 떨어지지 않도록 주행한다. As shown in Figs. 10 and 11, the mobile robot 1 senses a front cliff and travels so as not to fall on the cliff.

도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 주행 중 제 1 패턴 조사부(120)로부터 조사되는 제 1 패턴 광이 영상 획득부(140)를 통해 촬영되면, 획득영상에 표시되는 제 1 광 패턴을 바탕으로 장애물을 판단한다. 도 11의 (a)와 같이 낭떠러지에 도달하기 전, 제 1 패턴 광은 이동 로봇의 전면 바닥에 조사되므로 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 획득영상에 표시되는 제 1 패턴 광은 정상상태로 표시된다. 10A, when the first pattern light irradiated from the first pattern irradiating unit 120 during travel is photographed through the image acquisition unit 140, the mobile robot 1 displays the acquired pattern light on the acquired image The obstacle is determined based on the first light pattern. 11 (a), the first pattern light is irradiated to the bottom of the front surface of the mobile robot. Therefore, as shown in FIG. 12 (a), the first pattern light displayed on the acquired image is normal State.

도 10의 (b)와 같이, 이동 로봇(1)이 전지하여 낭떠러지에 접하는 경우, 도 11의 (b)와 같이, 제 1 패턴 광을 낭떠러지 밑에 조사되어 도 12의 (b)와 같이 획득영상에 나타나지 않는다. As shown in Fig. 10 (b), when the mobile robot 1 is in contact with the cliff, the first pattern light is irradiated under the cliff, as shown in Fig. 11 (b) Lt; / RTI >

그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 전방에 낭떠러지가 있는 것으로 판단하여 주행제어부(230)로 낭떠러지 정보를 인가한다. 이때 주행제어부(230)는 낭떠러지 센서를 통해 낭떠러지 여부를 다시 한번 확인할 수 있다. Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 determines that there is a cliff in front of the obstacle information obtaining unit 220 and applies the cliff information to the driving control unit 230. At this time, the driving control unit 230 can again confirm whether or not it is a cliff through the cliff sensor.

주행제어부(230)는 낭떠러지모드(클리프모드, Cliff mode)를 설정하고, 도 10의 (c)와 같이, 이동 로봇이 후진하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. 주행제어부(230)는 이동 로봇이 안전하게 회전할 수 있는 공간을 확보하기 위해 일정거리 후진하도록 한다. 도 11의 (c)와 같이 이동 로봇이 후진하면, 주행제어부(230)는 이동 로봇이 회전하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. 도 12의 (c)와 같이 이동 로봇이 후진하는 동안에는 제 1 패턴 광은 표시되지 않는다. 단, 후진 거리가 D2보다 큰 경우, 후진하는 중에 제 1 패턴 광이 획득영상에 나타날 수 있다. The driving control unit 230 sets the cliff mode and controls the driving driving unit 300 to move the mobile robot backward as shown in FIG. The travel controller 230 moves the robot backward by a predetermined distance to secure a safe space for the mobile robot to rotate. When the mobile robot moves backward as shown in FIG. 11C, the travel controller 230 controls the travel driver 300 to rotate the mobile robot. As shown in FIG. 12C, the first pattern light is not displayed while the mobile robot is moving backward. However, if the backward distance is greater than D2, the first pattern light may appear in the acquired image during backward movement.

도 10의 (d)와 같이, 이동 로봇은 좌측 또는 우측 중 어느 일방향으로 회전한다. 도 11의 (d)와 같이 회전 중에 제 1 패턴 광의 일부가 바닥에 조사되고, 그에 따라 도 12의 (d)와 같이 획득영상에 제 1 광 패턴의 일부가 표시된다. As shown in (d) of FIG. 10, the mobile robot rotates in either one of the left and right directions. A part of the first pattern light is irradiated to the bottom during the rotation as shown in (d) of FIG. 11, so that a part of the first light pattern is displayed on the acquired image as shown in (d) of FIG.

장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴의 일부가 표시되는 경우, 제 1 광 패턴의 길이를 산출하고, 주행제어부(230)는 제 1 광 패턴의 길이가 설정값 이상인지 여부를 판단한다. 주행제어부(230)는 제 1 광 패턴의 길이가 설정값 미만이면 추가 회전하도록 한다. When a part of the first light pattern is displayed, the obstacle information obtaining unit 220 calculates the length of the first light pattern, and the travel control unit 230 determines whether the length of the first light pattern is equal to or larger than the set value . When the length of the first light pattern is less than the set value, the travel controller 230 makes the additional rotation.

한편, 도 10의 (e) 및 도 11의 (e)와 같이 이동 로봇이 90도 회전하고, 도 12의 (e)와 같이 제 1 광 패턴의 길이가 설정값 이상이면, 주행제어부(230)는 이동 로봇이 전진하도록 제어한다. On the other hand, if the mobile robot rotates 90 degrees as shown in Figs. 10 (e) and 11 (e) and the length of the first light pattern is equal to or larger than the set value as shown in Fig. 12 (e) Controls the mobile robot to advance.

즉 이동 로봇은 낭떠러지모드 설정 시, 도시된 바와 같이, 좌측 또는 우측에 낭떠러지가 있는 상태에서 낭떠러지에 추락하지 않는 상태를 유지하면서 주행한다. 이때, 낭떠러지로 인하여 제 1 광 패턴의 일부가 표시되지 않는다. 주행제어부(230)는 제 1 광 패턴의 일부가 표시되는 상태에서, 제 1 광 패턴의 길이가 유지되도록 주행을 제어함에 따라 낭떠러지에 추락하지 않으면서 낭떠러지를 따라 이동하게 된다. That is, when setting the cliff mode, the mobile robot travels while remaining in a state of not falling on a cliff in a state where the cliff is present on the left or right side as shown in the figure. At this time, part of the first light pattern is not displayed due to the cliff. The traveling controller 230 moves along the cliff without falling down on the cliff by controlling the traveling so that the length of the first light pattern is maintained in a state in which a part of the first light pattern is displayed.

이때, 이동 로봇은 지속적인 낭떠러지 확인 없이도 직진 주행하여 낭떠러지를 회피할 수 있다. At this time, the mobile robot can run straight and avoid the cliff without continuously checking the cliff.

도 10의 (f) 및 도 11의 (f)와 같이, 이동 로봇(1)이 낭떠러지를 벗어난 경우, 도 12의 (f)와 같이 제 1 광 패턴(P1)이 정상적으로 표시된다. As shown in FIGS. 10F and 11F, when the mobile robot 1 is out of the cliff, the first light pattern P1 is normally displayed as shown in FIG. 12F.

그에 따라 장애물정보 획득부는 낭떠러지모드를 해제하고, 주행제어부(230)는 정상 주행한다. Accordingly, the obstacle information obtaining unit releases the cliff mode, and the travel control unit 230 travels normally.

도 13 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 낭떠러지 회피 방법이 도시된 순서도이다. 13 is a flowchart illustrating a method of avoiding a cliff of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 주행 중, 제 1 광 패턴(P1)과 제 2 광 패턴(P2)을 바탕으로 장애물을 감지하여 회피하여 주행한다(S310). 이때, 제 1 및 제 2 패턴 조사부를 각각 광 패턴을 조사하고, 영상 획득부는 조사된 광 패턴을 촬영하여 획득영상을 입력한다. 패턴검출부는 획득영상으로부터 광 패턴을 검출하고, 장애물정보 획득부는 검출된 광 패턴을 분석하여 장애물의 위치, 장애물의 형태, 크기 등을 판단한다. 그에 따라 주행제어부(230)는 장애물에 대하여 계속 주행 가능 여부를 판단하고 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. As shown in FIG. 13, the mobile robot 1 detects obstacles based on the first light pattern P1 and the second light pattern P2 while traveling, and avoids obstacles to travel (S310). At this time, the first pattern irradiating unit irradiates the light pattern, and the image acquiring unit photographs the irradiated light pattern and inputs the acquired image. The pattern detecting unit detects a light pattern from the acquired image, and the obstacle information obtaining unit analyzes the detected light pattern to determine the position of the obstacle, the shape and size of the obstacle, and the like. Accordingly, the travel controller 230 determines whether the obstacle can continue to travel, and controls the travel driver 300 so as to avoid the obstacle.

한편, 장애물정보 획득부는 주행 중, 획득영상으로부터 제 1 광 패턴이 정상상태에서, 제 1 광 패턴이 표시되지 않는 경우, 전방에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단하여 낭떠러지모드를 설정한다(S330). 주행제어부(230)는 낭떠러지모드 설정에 따라, 낭떠러지를 회피하여 주행하도록 주행 구동부를 제어한다. If the first light pattern is not displayed in the steady state and the first light pattern is not displayed, the obstacle information obtaining unit determines that a cliff exists in front of the captured image and sets a cliff mode (S330). In accordance with the setting of the cliff mode, the driving control unit 230 controls the driving driving unit so as to avoid the cliff.

이때 주행제어부(230)는 낭떠러지센서가 구비된 경우, 일정거리 전진하여 낭떠러지센서를 통해 낭떠러지 여부를 다시 판단한다(S350). 낭떠러지 센서는 바닥까지의 거리를 측정하여, 신호가 수신되지 않거나 바닥까지의 거리가 일정거리 이상인 경우 낭떠러지신호를 입력한다. 한편, 낭떠러지 센서가 구비되지 않는 경우, 주행제어부는 제 1 패턴 광이 획득영상에 표시되지 않아 낭떠러지 모드가 설정되면, 즉시 낭떠러지를 회피하여 주행하도록 한다. At this time, if the cliff sensor is provided, the travel controller 230 advances a certain distance and determines whether it is cliff through the cliff sensor (S350). The cliff sensor measures the distance to the floor and inputs a cliff signal when the signal is not received or the distance to the floor is more than a certain distance. On the other hand, in the case where the cliff sensor is not provided, the driving control unit immediately avoids the cliff when the cliff mode is set because the first pattern light is not displayed on the acquired image.

주행제어부는 낭떠러지센서의 신호에 대응하여 주행 가능 여부를 판단하여, (S360), 주행 불가로 판단하여 낭떠러지에 추락하지 않도록 낭떠러지를 회피하여 주행하도록 한다. 이때 주행제어부는 낭떠러지센서로부터 바닥까지의 거리가 일정거리 이하의 경사로인 경우 주행가능으로 판단하여 낭떠러지모드를 해제하고 계속 주행할 수 있다. The driving control unit determines whether or not the vehicle is capable of running in response to the signal of the cliff sensor, and determines that the vehicle is not possible to travel, thereby avoiding the cliff so as not to fall into the cliff. At this time, if the distance from the cliff sensor to the floor is a slope of a certain distance or less, the driving control unit may determine that the vehicle is drivable and release the cliff mode and continue driving.

주행제어부(230)는 낭떠러지 회피를 위해, 이동 로봇(1)이 설정거리 후진하도록 하고, 후진한 후 일방향으로 회전하도록 주행 구동부(300)를 제어한다(S380). 이때 좌측 또는 우측 중 어느 일방향으로 회전하며, 주행중 감지된 장애물 정보를 바탕으로 회전방향을 설정할 수 있다. The travel controller 230 controls the travel driver 300 to rotate in one direction after the mobile robot 1 is moved backward to avoid the cliff. At this time, the rotation direction can be set based on the obstacle information detected during the running in either one direction of the left or right direction.

회전중, 획득영상에 제 1 광 패턴의 일부가 표시되면 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴의 길이가 설정값 이상인지 여부를 판단한다(S390). 제 1 광 패턴의 길이가 설정값 미만이면 계속하여 회전하도록 한다(S380, S390).If a part of the first light pattern is displayed on the acquired image during the rotation, the obstacle information obtaining unit 220 determines whether the length of the first light pattern is equal to or greater than a predetermined value (S390). If the length of the first optical pattern is less than the set value, the optical system continues to rotate (S380, S390).

제 1 광 패턴의 길이가 설정값 이상이면, 주행제어부(230)는 회전을 정지하도록 한다(S400). If the length of the first light pattern is equal to or larger than the set value, the travel control unit 230 stops the rotation (S400).

경우에 따라 주행제어부(230)는 제 1 광 패턴의 길이에 관계없이 본체(10)가 지정각만큼 회전하면, 전진하여 주행하도록 할 수 있다. 단, 주행제어부는 회전 후, 제 1 광 패턴의 일부가 획득영상에 표시되는 경우 주행하도록 하고, 회전 후에도 제 1 광 패턴이 획득영상에 나타나지 않는 경우에는 낭떠러지 추락 가능성이 있다고 판단하여 추가로 이동하거나 회전하도록 한다. In some cases, the travel controller 230 can advance and travel when the main body 10 rotates by the designated angle regardless of the length of the first light pattern. However, if the first light pattern does not appear in the acquired image even after the rotation, the travel control unit may determine that there is a possibility of falling into a cliff, .

주행제어부(230)는 제 1 광 패턴의 길이가 유지되도록 주행을 제어한다(S410). 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴의 길이를 산출하고, 주행제어부(230)는 제 1 광 패턴의 길이가 감소하는 경우 낭떠러지에 접근하는 것으로 판단하여 추가 회전하여 주행하도록 한다. The travel controller 230 controls traveling to maintain the length of the first light pattern (S410). The obstacle information obtaining unit 220 calculates the length of the first light pattern, and when the length of the first light pattern decreases, the travel controller 230 determines that the obstacle approaches the cliff,

장애물정보 획득부(220)는 획득영상에 나타나는 제 1 광 패턴의 길이가 정상상태인지 판단하고, 정상상태인 경우, 낭떠러지를 회피했다고 판단하여 낭떠러지모드를 해제한다(S430). 장애물정보 획득부(220)는 즉 제 1 광 패턴의 길이가 정상길이이고, 기준위치에 위치하는 경우 정상상태로 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines whether the length of the first light pattern appearing in the acquired image is in a normal state. If the state is normal, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle has been avoided and releases the cliff mode (S430). The obstacle information obtaining unit 220 determines that the first light pattern is in the normal state when the length of the first light pattern is a normal length and is located at the reference position.

그에 따라 주행제어부(230)는 낭떠러지를 회피하였으므로 지정된 동작, 예를 들어 청소 또는 특정 위치로의 이동을 이어서 수행하도록 주행 구동부(300)를 제어하고, 그에 따라 청소부(310) 또한, 주행 중 주변의 이물질을 흡수하여 청소를 수행한다. Accordingly, the driving control unit 230 controls the driving driving unit 300 so as to successively perform the designated operation, for example, cleaning or movement to a specific position, and accordingly, the cleaning unit 310 also controls the cleaning unit 310, Absorbs foreign matter and performs cleaning.

따라서 이동 로봇(1)은 광 패턴을 이용하여 낭떠러지를 판단하고 낭떠러지에 반복적으로 접근하지 않고 낭떠러지에 추락하지 않는 위치에서 주행하여 낭떠러지를 단시간에 회피할 수 있다. 본 발명은 반복적으로 낭떠러지에 접근하지 않고 바로 회피하도록 함으로써, 이동 로봇이 낭떠러지에 추락하는 것을 방지하여 주행의 안정성이 향상된다.
Therefore, the mobile robot 1 can judge the cliff using the light pattern and can avoid the cliff in a short time by traveling at a position that does not fall on the cliff without repeatedly approaching the cliff. According to the present invention, the mobile robot is prevented from falling on the cliff by repeatedly avoiding the cliff without approaching the cliff, thereby improving the stability of the running.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

1: 이동 로봇 10: 본체
100: 장애물 감지유닛 120: 제 1 패턴 조사부
130: 제 2 패턴 조사부 140: 영상 획득부
200: 제어부 210: 패턴검출부
220: 장애물정보 획득부 230: 주행제어부
240: 데이터부 300: 주행 구동부1: mobile robot 10: main body
100: an obstacle detection unit 120: a first pattern inspection unit
130: second pattern inspection unit 140:
200: control unit 210: pattern detection unit
220: Obstacle information acquisition unit 230:
240: Data part 300: Driving part

Claims

A main body for traveling a cleaning zone and sucking foreign substances from the bottom of the cleaning zone;
A first pattern irradiating unit disposed on a front surface of the main body and irradiating light of a first pattern toward a front lower side of the main body;
A second pattern irradiating unit disposed on a front surface of the main body and disposed below the first pattern irradiating unit to irradiate light of a second pattern toward a front upper side of the main body;
An image acquiring unit disposed on a front surface of the main body to acquire an image of a front of the main body; And
A first light pattern corresponding to light of the first pattern and a second light pattern corresponding to the light of the second pattern are detected from the acquired image input from the image acquiring unit to determine an obstacle, Or avoiding,
Wherein the control unit judges a cliff based on the shape of the first light pattern displayed on the acquired image and controls the cliff to travel along a path that does not fall into a cliff.

The method according to claim 1,
Wherein the first pattern irradiating unit, the second pattern irradiating unit, and the image acquiring unit are arranged in a line.

The method according to claim 1,
The image acquiring unit may acquire,
And is disposed below the second pattern irradiating unit.

The method of claim 3,
Wherein the first pattern irradiating unit and the second pattern irradiating unit are arranged symmetrically with respect to each other.

The method according to claim 1,
Wherein the first pattern irradiating unit irradiates light of the first pattern including a horizontal line,
And the second pattern irradiating unit is configured to irradiate light of the second pattern including a horizontal line.

6. The method of claim 5,
Wherein the light of the first pattern comprises a pattern further including a vertical line on the horizontal line.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit determines that a cliff exists in the traveling direction when the first light pattern is not displayed on the acquired image.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit determines that a cliff exists in the left or right side of the main body when a part of the first light pattern is displayed on the acquired image.

8. The method of claim 7,
The apparatus according to claim 1, further comprising a cliff sensor disposed on a front lower portion of the main body,
Wherein the control unit advances a predetermined distance when the first light pattern is not displayed on the acquired image and makes a final determination as a cliff when a cliff signal is input from the cliff sensor.

8. The method of claim 7,
Wherein the control unit controls the main body to travel along a path that does not fall into a cliff after the main body rotates by a predetermined angle after a predetermined distance when the cliff exists in the traveling direction.

11. The method according to claim 8 or 10,
Wherein the control unit controls traveling to prevent the length of the first light pattern from decreasing.

9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the control unit determines that the first light pattern is displayed in the reference position and determines that the obstacle does not exist in the front of the captured image and determines that the first light pattern is avoided, A mobile robot.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit comprises: a pattern detector for detecting the first light pattern and the second light pattern from the acquired image;
An obstacle information obtaining unit that determines the position, size, and shape of the obstacle in correspondence with the position and the length of the first light pattern or the second light pattern; And
And a travel control unit for controlling the movement of the main body so as to avoid or pass the obstacle.

Irradiating light of a first pattern and light of a second pattern, photographing a front image, and traveling;
Detecting a first light pattern corresponding to the light of the first pattern and a second light pattern corresponding to light of the second pattern from the captured image;
Detecting an obstacle from the first light pattern or the second light pattern;
Detecting a cliff based on the shape of the first light pattern displayed in the acquired image among the plurality of obstacles; And
And traveling along a path that does not fall into the cliff to avoid the cliff.

15. The method of claim 14,
When the first light pattern is not displayed on the acquired image, determines that a cliff exists in the traveling direction.

15. The method of claim 14,
Wherein when the part of the first light pattern is displayed on the acquired image, it is determined that a cliff exists in the left or right side of the main body.

16. The method of claim 15,
If the first light pattern is not displayed on the acquired image, determining a cliff by determining a cliff when a cliff signal is input from a cliff sensor provided at a front lower portion of the main body by advancing a predetermined distance, .

16. The method of claim 15,
A step of moving backward by a predetermined distance when a cliff exists in the traveling direction;
Rotating the set angle;
And traveling along a path that does not fall into a cliff.

19. The method of claim 18,
During rotation, displaying the first light pattern on the acquired image;
Further rotating the first optical pattern if the length of the first optical pattern is less than a set value;
And advancing if the length of the first light pattern is equal to or greater than the set value.

The method according to claim 16 or 19,
And traveling on a path where the length of the first light pattern does not decrease.