KR20200105916A - 로봇 청소기 및 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 로봇 청소기는, 이동을 위한 구동유닛을 구비하는 본체; 상기 본체에 구비되며, 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서; 상기 본체의 기울기 정보를 획득하는 기울기 측정 센서; 장애물이 위치한 지역을 포함하는 위험지역을 기초로 작성된 청소지도가 저장되는 저장유닛; 및 상기 청소지도에 작성된 위험지역을 상기 본체가 회피 주행하며 청소를 수행하는 제어유닛을 포함하고, 상기 제어유닛은, 상기 본체의 기울기 정보에 기반하여, 장애물에 대한 상기 본체의 주행 가능 여부를 판단하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주행이 제한되는 장애물로 판단된 경우, 상기 장애물이 포함된 지역을 상기 청소지도에 상기 위험지역으로 매칭시키는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇 청소기 및 그의 제어방법

본 발명은 로봇 청소기 및 그의 제어방법(robto cleaenr and method for controlling the same)에 관한 것이다.

일반적으로, 청소기란, 바닥면의 이물질 등을 흡입하여 제거하는 가전기기이다. 이와 같은 청소기 중 자동으로 청소가 이루어지는 청소기를 로봇 청소기라 한다. 로봇 청소기는, 배터리에 의하여 동작하는 모터의 구동력에 의하여 이동하면서 바닥면의 이물질 등을 흡입하여 청소한다. 또한, 로봇 청소기는, 주행 중 장애물을 피할 수 있도록 장애물 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소한다.

로봇청소기가 스스로 주행하면서 영역을 모두 청소하기 위해서는 청소지도를 작성하고, 작성된 청소지도 내에서 청소가 완료된 영역과, 청소가 미완료된 영역 등 청소 영역을 판단할 수 있어야 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0053767(공개일: 2011년 5월 24일)에는, 로봇 청소기가 개시된다.

상기 로봇 청소기는, 주행 모드 명령이 입력될 때, 청소 영역을 주행하는 주행부; 상기 주행 모드 명령에 의한 주행 중, 상기 청소 영역 내에 위치한 물체를 감지하는 감지부; 및 상기 감지된 물체가 장애물인 경우, 상기 장애물의 위치 정보를 근거로 상기 청소 영역에 대한 청소지도를 작성하고, 청소 모드 명령이 입력되면, 상기 작성된 청소지도를 근거로 청소 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

한편, 상기 로봇 청소기는, 청소지도를 작성하는 과정에서, 감지된 장애물을 회피하지 못하고, 상기 장애물에 의해 멈춤이 발생될 수 있다.

이러한 경우, 로봇 청소기는 상기 장애물에 의해 멈춤이 발생된 지역을 벗어나기 위한 탈출 알고리즘을 수행할 수 있다. 상기 탈출 알고리즘은, 일례로, 주행방향을 전환하거나, 역주행한 뒤 다시 정주행하는 등의 멈춤이 발생된 지점을 벗어나기 위한 일련의 작동 규칙일 수 있다.

상기 탈출 알고리즘에 의해 멈춤이 발생된 지점을 벗어난 경우, 상기 로봇 청소기는 상기 지점을 상기 청소지도에 장애물로 등록할 수 있다.

한편, 상기 탈출 알고리즘에 의해 상기 지점을 벗어나지 못한 경우, 상기 로봇 청소기가 작성하는 청소지도에는 밀림이 발생하여 하나의 장애물이 다수 개로 중복해서 등록되는 장애물 오등록 문제가 발생할 수 있다.

예를 들면, 상기 청소지도에 밀림이 발생됨으로써, 청소가능영역인데도 불구하고 청소가 불가능한 영역으로 판단될 수 있다. 따라서, 청소지도의 신뢰성이 저하되어, 상기 로봇 청소기의 청소효율이 사용자의 기대치를 충족시키지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은, 청소지도의 신뢰성을 향상시킴으로써, 청소 효율을 개선하는 로봇 청소기 및 그의 제어방법을 제공한다.

본 발명은, 감지한 장애물에 대하여 회피 가능 여부를 스스로 판단하도록 하여 주행 성능을 개선한 로봇 청소기 및 그의 제어방법을 제공한다.

일 측면에 따른 로봇 청소기는, 이동을 위한 구동유닛을 구비하는 본체; 상기 본체에 구비되며, 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서; 상기 본체의 기울기 정보를 획득하는 기울기 측정 센서; 장애물이 위치한 지역을 포함하는 위험지역을 기초로 작성된 청소지도가 저장되는 저장유닛; 및 상기 청소지도에 작성된 위험지역을 상기 본체가 회피 주행하며 청소를 수행하는 제어유닛을 포함하고, 상기 제어유닛은, 상기 본체의 기울기 정보에 기반하여, 장애물에 대한 상기 본체의 주행 가능 여부를 판단하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주행이 제한되는 장애물로 판단된 경우, 상기 장애물이 포함된 지역을 상기 청소지도에 상기 위험지역으로 매칭시키는 것을 특징으로 한다.

상기 위험지역은 상기 장애물이 위치한 지역의 주변지역을 포함할 수 있다.

상기 기울기 측정 센서는 상기 본체의 주행 방향으로의 기울기 및 상기 본체의 주행 방향과 교차하는 방향으로의 기울기를 측정할 수 있다.

상기 제어유닛은, 상기 기울기 측정 센서에서 측정되는 두 기울기에 기초하여 상기 장애물에 대한 상기 본체의 기울기 수준을 인식할 수 있다.

상기 제어유닛은, 상기 기울기 측정 센서에서 측정되는 두 기울기에 기초하여 상기 본체 및 상기 장애물 사이의 거리를 산출하고, 산출한 상기 본체 및 상기 장애물 사이의 거리를 이용하여 상기 장애물에 대한 상기 본체의 기울기 수준을 인식할 수 있다.

상기 본체 및 장애물 사이의 거리는 상기 장애물에 대한 상기 본체의 기울기와 반비례한다.

상기 제어유닛은, 상기 본체 및 상기 장애물의 거리가 상기 저장유닛에 미리 저장된 설정값 보다 작은 경우, 상기 장애물이 포함되는 지역을 상기 청소지도에 상기 위험지역으로 매칭시킬 수 있다.

상기 제어유닛은, 상기 본체 및 상기 장애물의 거리가 제 1 설정값 보다 큰 경우, 상기 장애물의 위치가 포함된 지역을 정상주행하여 극복 가능한 제 1 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시킬 수 있다.

상기 제어유닛은, 상기 본체 및 상기 장애물의 거리가 상기 제 1 설정값 내지 상기 제 1 설정값 보다 작은 제 2 설정값 범위에 포함되는 경우, 상기 장애물이 포함된 지역을 상기 본체가 회전주행하여 극복이 가능한 제 2 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시킬 수 있다.

상기 제어유닛은, 상기 기울기 측정 센서에서 측정되는 각 방향의 기울기 정보에 기초하여 상기 본체에 대한 상기 장애물의 방향 정보를 획득할 수 있다.

다른 측면에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 본체가 주행을 하면서 지정된 영역의 청소지도를 생성하는 단계; 상기 청소지도를 생성하는 과정에서, 장애물이 감지되는 단계; 상기 본체가 설정시간 동안 상기 장애물을 향해 주행 후 정지하는 단계; 상기 장애물에 대한 본체의 기울기 정보를 획득하는 단계; 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 장애물이 포함되는 지역의 위험지역 여부를 판단하는 단계; 및 상기 감지된 장애물이 위치한 지역이 위험지역으로 판단된 경우, 제어유닛은 상기 위험지역을 저장유닛에 저장하고, 상기 본체의 주행 방향을 전환시켜 상기 위험지역을 회피하는 단계를 포함한다.

상기 장애물에 대한 본체의 기울기 정보를 획득하는 단계는, 기울기 측정 유닛에 의해 상기 본체의 주행방향에 대한 제1기울기 및 상기 본체의 주행방향과 교차하는 방향으로의 제2기울기가 측정되는 단계와, 측정된 제1 및 제2 기울기에 기초하여 상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리를 산출하는 단계와, 측정한 거리 및 설정값을 비교하여 상기 본체의 기울기 수준을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리가 제 1 설정값 큰 경우, 상기 장애물의 위치가 포함된 지역을 정상주행하여 극복 가능한 제 1 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시킬 수 있다.

상기 제어유닛은, 상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리가 상기 제 1 설정값 내지 상기 제 1 설정값 보다 작은 제 2 설정값 범위에 포함되는 경우, 상기 장애물이 포함된 지역을 상기 본체가 회전주행하여 극복이 가능한 제 2 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시킬 수 있다.

상기 제어유닛은, 상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리가 상기 제 2 설정값 보다 작은 경우에 상기 장애물이 포함된 지역을 위험지역으로 상기 청소지도에 매칭시킬 수 있다.

기울기 측정 유닛에 의해 상기 본체의 주행방향에 대한 기울기 및 상기 본체의 주행방향과 교차하는 방향으로의 기울기를 이용하여, 상기 장애물의 위치정보를 획득하고, 획득한 상기 장애물의 위치정보에 기반하여 상기 청소지도에 상기 위험지역을 저장할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 상기 로봇 청소기는 장애물에 의해 발생하는 본체의 기울기 정보를 이용하여, 감지된 장애물에 대한 로봇 청소기의 주행 가능 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 청소지도의 신뢰성이 향상될 수 있어서, 청소 효율이 개선되는 장점이 있다.

특히, 상기 로봇 청소기는 별도의 감지센서를 구비하지 않고도, 상기 본체 및 장애물 간의 거리가 장애물에 대한 로봇 청소기 본체의 기울기와 반비례하는 원리를 이용하여, 장애물에 대한 본체의 기울기 수준을 확인할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기의 구성이 간소화되면서, 장애물 인식 성능이 개선되는 효과가 발생한다.

또한, 상기 로봇 청소기는 상기 본체 및 상기 장애물 간의 거리에 기반하여, 감지한 장애물을 정상 주행으로 극복 가능한 장애물, 회전 주행을 통해 극복 가능한 장애물, 및 극복이 어려운 장애물 중 어느 하나로 구분할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기의 청소 성능이 보다 개선되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예 에 따른 청소를 수행하기 위한 실내 공간의 일례를 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 로봇 청소기의 제어 방법에 의해 작성된 청소지도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 장애물을 인식하는 과정을 설명하기 위한 하부 장애물 및 로봇 청소기를 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소지도에 하부장애물이 위혐지역으로써 설정된 것을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험지역을 회피하는 로봇 청소기를 개략적으로 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

[로봇 청소기의 구성]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 외형을 형성하는 본체(10)를 포함할 수 있다.

상기 본체(10)의 내부에는, 흡입력을 위한 흡입유닛(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 본체(10)의 하측에는, 먼지를 포함하는 공기가 흡입되기 위한 흡입구(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 로봇 청소기(1)는 충전 가능한 전원 공급수단을 구비하여 로봇 청소기 내로 전원을 공급하는 전원유닛(100)을 포함할 수 있다.

상기 전원유닛(100)은 상기 로봇 청소기(1)가 이동하고, 청소를 수행하는데 따른 동작 전원을 공급한다. 또한, 전원이 부족하게 되는 경우, 상기 로봇 청소기(1)가 별도로 구비되는 충전대(미도시)에 도킹(docking)될 수 있다. 그리고, 상기 전원유닛(100)의 전원 공급 수단은 상기 충전대에서 충전 전류를 공급받아 충전될 수 있다.

상기 로봇 청소기(1)는, 외부로부터 제어 명령을 입력받거나, 하나 이상의 정보를 출력하도록 하는 명령을 입력받을 수 있는 입력유닛(200)을 더 포함할 수 있다.

상기 입력유닛(200)은 하나 이상의 입력 버튼을 구비할 수 있다. 그리고, 사용자가 간편하게 상기 입력버튼을 누를 수 있도록 하기 위하여, 상기 입력 버튼은 상기 본체(10)의 상부면에 구비될 수 있다. 그리고, 사용자는 상기 입력 버튼을 통하여, 청소지도, 청소영역, 위치정보, 장애물정보, 및 청소모드 등의 로봇 청소기(1)의 제어를 위한 명령을 입력할 수 있다.

한편, 상기 로봇 청소기(1)와 무선 또는 유선으로 연결되는 별도의 단말기(미도시)가 추가로 구비되고, 사용자는 상기 단말기를 이용하여 상기 로봇청소기(1)에 제어명령을 입력하는 것도 가능하다.

상기 로봇 청소기(1)는, 상태 정보를 표시하거나, 상기 입력유닛(200)에 입력된 명령에 대한 출력정보를 표시하는 출력유닛(300)을 더 포함할 수 있다.

상기 출력유닛(300)은 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성되어, 글자 또는 그림을 출력할 수 있다. 또한, 상기 출력유닛(300)은 비퍼(beeper), 스피커 등의 소리를 출력하는 수단을 포함할 수 있다.

상기 로봇 청소기(1)는 상기 로봇 청소기(1)의 이동을 위한 구동유닛(400)을 더 포함할 수 있다. 상기 구동유닛(400)은 상기 본체(10)에 구비될 수 있다.

상기 구동유닛(400)은, 상기 본체(10)에 하나 이상의 바퀴(410)와, 상기 하나 이상의 바퀴(410)를 구동시키기 위한 모터(미도시)를 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 설명의 편의를 위하여, 상기 본체(10)는 한 쌍의 바퀴(410)를 구비하는 것으로 설명한다.

상기 모터는 후술되는 제어유닛(900)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 상기 제어유닛(900)의 제어에 따라, 상기 로봇 청소기(1)는 전진 또는 후진할 수 있고, 좌측 또는 우측으로 선회할 수 있다.

상기 로봇 청소기(1)는, 상태 정보, 위치 정보, 청소 모드 등 각종 정보가 저장되는 저장유닛(800)을 더 포함할 수 있다.

상기 저장유닛(800)은, 미리 결정된 청소지도를 저장할 수 있다. 상기 청소지도는 장애물이 위치한 지역과, 상기 장애물이 위치한 지역의 주변지역을 포함하는 위험지역을 포함할 수 있다. 상기 위험지역에 대한 내용은 후술된다.

방향에 대해 정의한다.

상기 구동유닛(400)이 정방향으로 구동되면, 상기 로봇 청소기(1)는 전진할 수 있다. 반면, 상기 구동유닛(400)의 역방향으로 구동되면, 상기 로봇 청소기(1)는 후진할 수 있다.

또한, 천장면과 마주보는 상기 로봇 청소기(1)의 일면이 위치되는 방향이 상기 로봇 청소기(1)의 상방이고, 바닥면과 마주보는 상기 로봇 청소기(1)의 일면이 위치되는 방향이 상기 로봇 청소기(1)의 하방이다.

상기 로봇 청소기(1)는, 외부 영상 정보를 획득하기 위한 카메라 센서(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 카메라 센서(500)는 상기 로봇 청소기(1)의 상부면에 구비될 수 있다. 그리고, 상기 로봇 청소기(1)의 상방에 대한 영상정보를 획득할 수 있다. 또한, 상기 카메라 센서(500)는 상기 로봇 청소기(1)의 하부면에 추가로 설치될 수 있다. 상기 로봇 청소기(1)의 하부면에 설치된 카메라 센서는 로봇 청소기(1)의 하방에 대한 영상정보를 획득할 수 있다.

상기 로봇 청소기(1)는, 상기 로봇 청소기(1)는 청소 영역 내에서 로봇 청소기(1)의 현재 위치를 인식하는 위치인식유닛(600)을 더 포함할 수 있다.

상기 위치인식유닛(600)은 일례로, 상기 로봇 청소기(1)의 현재 속도정보를 획득하기 위한 속도감지센서(미도시), 로봇 청소기(1)의 방향전환정보를 획득하기 위한 자이로 센서(미도시) 등을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 센서들에 의해 획득되는 정보와 상기 카메라 센서(500)에서 획득되는 정보를 기초로, 상기 로봇 청소기(1)의 현재위치를 판단할 수 있다.

상기 로봇 청소기(1)는, 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지유닛(700)을 더 포함할 수 있다.

상기 장애물 감지유닛(700)은 청소 영역 내에서 이동 중이거나, 로봇 청소기 주변에 있는 장애물을 감지할 수 있다. 상기 장애물 감지유닛(700)은 복수 개의 센서를 구비할 수 있다. 그리고 각각의 센서는 서로 다른 고유 감지 특성을 가질 수 있다.

상기 복수 개의 감지센서는, 전방에 있는 장애물의 높이 또는 깊이를 측정하기 위한 장애물 감지 센서(710) 및 현재 로봇 청소기(1)의 기울어진 상태를 측정하기 위한 기울기 측정 센서(720)를 포함할 수 있다.

상기 장애물 감지 센서(710)는 상기 본체(10)의 하면의 높이 또는 깊이를 측정하기 위하여, 상기 본체(10)의 하면에 위치할 수 있다. 또한, 상기 로봇 청소기(1)의 주행방향에 있는 물체의 높이 또는 깊이를 측정하기 위해서, 상기 장애물 감지 센서(710)는 일 예로, 상기 본체(10)의 전면에 추가로 설치될 수 있다. 상기 장애물 감지 센서(710)는 일례로, 레이저 센서, 초음파 센서 등을 포함할 수 있다.

상기 기울기 측정 센서(720)는 상기 장애물 감지 센서(710)에 의해 하부 장애물이 인식되는 시점에서, X, Y축 좌표계를 기반으로 한 상기 본체(10)의 좌표값을 측정한다.

상세히, 상기 본체(10)의 주행방향은 Y축으로 이해될 수 있다. 그리고 상기 본체(10)의 주행방향에 대한 좌우 방향은 X축으로 이해될 수 있다. 상기 기울기 측정 센서(720)는 일례로, 가속도 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 기울기 측정 센서(720)에서 측정되는 X, Y 축에 대한 정보는 상기 제어 유닛(900)에 전달될 수 있다. 상기 제어유닛(900)은 상기 X, Y 축에 대한 정보를 이용하여 본체(10)가 기울어진 정도 및 방향을 산출할 수 있다. 상기 제어 유닛(900)에 의해 상기 본체(10)의 기울어진 정도 및 방향을 산출하는 보다 상세한 내용은 후술된다.

상기 로봇 청소기(1)는 실내 공간의 청소 영역을 탐색하여 청소지도를 생성하고, 상기 본체(10)에 구비되는 모듈(전원유닛(100), 입력유닛(200), 출력유닛(300), 구동유닛(400), 카메라센서(500), 위치인식유닛(600), 장애물 감지유닛(700), 및 저장유닛(800))을 각각 제어하여 청소를 수행할 수 있는 제어유닛(900)을 더 포함할 수 있다.

상기 제어유닛(900)에 의해 생성된 청소지도는 상기 저장유닛(800)에 저장될 수 있다. 그리고 상기 제어유닛(900)은, 상기 저장유닛(800)에 저장된 청소지도에 기초하여, 입력유닛(200)에 입력된 명령에 대한 청소 영역을 탐색 또는 청소를 수행할 수 있다. 이때, 상기 로봇 청소기(1)의 주행 또는 청소 수행 과정에서, 상기 제어유닛(900)은 벽면 탐색, 셀 분할 등의 기법을 이용하여 청소지도를 생성할 수 있다.

본 명세서에서, 벽면 탐색, 셀 분할 등의 기법을 이용하여 청소지도를 생성하는 것은 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 내용은 생략한다.

상기 제어유닛(900)은 상기 저장유닛(800)에 저장된 정보를 참조하여, 청소지도 상에서, 상기 로봇 청소기(1)의 현재 위치를 파악할 수 있고, 상기 로봇 청소기(1)의 이동경로를 기초로 청소 완료 영역과 청소 미완료 영역을 파악할 수 있다.

또한, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물 감지유닛(700)을 제어하여, 주행 중인 청소 지역의 위험지역 여부를 판단할 수 있다. 상기 위험지역은 상기 로봇 청소기(1)의 주행을 멈추게 하는 장애물이 위치한 지역을 의미할 수 있다.

일 예로, 상기 로봇 청소기(1)는 상기 장애물 감지유닛(700)에 감지된 장애물에 의해 설정범위 이내에서 설정시간 동안 머물러 있을 수 있다. 이러한 경우, 상기 제어유닛(900)은 장애물이 있는 지역을 상기 저장유닛(800)에 위험지역으로 저장할 수 있다. 반대로, 상기 장애물 감지유닛(700)에 장애물이 감지되더라도, 상기 로봇 청소기(1)가 주행방향을 변경하지 않고 상기 장애물이 감지된 지역을 벗어날 수 있다.

다른 예로, 상기 로봇 청소기(1)는 상기 장애물 감지유닛(700)에서 장애물이 감지되지 않더라도, 설정범위 이내에서 설정시간 머물러 있을 수 있다. 이러한 경우, 상기 로봇 청소기(1)는 상기 장애물 감지유닛(700)에서 검출되지 않는 장애물에 의해 이동에 제한되는 경우일 수 있다.

따라서, 상기 제어유닛(900)은 설정범위 이내에서 설정시간 머물러 있는 지역을 위험지역으로 상기 저장유닛(800)에 저장할 수 있다. 따라서, 보다 정확하게 장애물이 있는 위험지역을 판단할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 상기 로봇 청소기(1)의 주행 중 위험지역이 감지되는 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 로봇 청소기(1)의 주행방향을 전환시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 로봇 청소기(1)가 장애물에 의해 멈춤이 발생되는 현상을 줄일 수 있다.

한편, 상기와 같이, 시간을 측정하여 상기 로봇 청소기(1)의 이상유무를 확인하기 위하여, 상기 로봇 청소기(1)는 시간을 측정할 수 있는 타이머(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어유닛(900)은 감지된 위험지역을 상기 청소지도에 매칭하여 상기 저장유닛(800)에 저장할 수 있다.

[제어유닛에 의해 위험지역이 설정되는 청소지도]

도 3은 본 발명의 일 실시예 에 따른 청소를 수행하기 위한 실내 공간의 일례를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 로봇 청소기의 제어 유닛에 의해 작성된 청소지도를 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 로봇 청소기(1)는 도 3에 도시되는 실내공간(A)를 주행하면서, 도 4에 도시되는 청소지도를 작성할 수 있다.

일례로, 상기 제어유닛(900)은 청소지도를 복수의 블록으로 구분하여 작성할 수 있다. 그리고, 상기 제어유닛(900)은 상기 실내공간(A)을 주행하면서, 청소가 가능한 지역과 청소가 제한되는 지역을 구분하여 상기 청소지도를 작성할 수 있다. 상기 블록의 개수 또는 크기는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 상기 블록의 크기는, 일례로, 가로 10 cm, 세로 10 cm로 설정될 수 있다.

한편, 상기 실내공간(A)을 보다 상세히 설명하면, 도면부호 B는 상기 실내공간(A)과 일정높이 단차가 형성된 별도의 공간을 의미할 수 있다.

상기 실내공간(A)은 도면부호 B에 도시된 공간보다 높게 위치할 수 있다. 상기 도면부호 B는, 일례로, 현관을 의미할 수 있다.

그리고 도면부호 C는 바닥에 놓여져 있으나, 로봇 청소기(1)의 주행이 가능한 장애물을 의미할 수 있다. 일례로, 도면부호 C는 카펫(Carpet)을 의미할 수 있다.

도면부호 D는 상기 로봇 청소기(1)가 주행할 수 있는 하부공간을 가진 장애물을 의미할 수 있다. 상기 도면부호 D는, 일례로, 테이블(Table)을 의미할 수 있다.

또한, 도면부호 E는 상기 로봇 청소기(1)가 진입할 수 없는 하부공간을 가진 장애물을 의미할 수 있다. 일례로, 도면부호 E는 침대를 의미할 수 있다.

한편, 상기 로봇 청소기(1)가 주행하는 과정에서, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물 감지유닛(700)을 통해 장애물 감지여부를 확인할 수 있다. 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물 감지 센서(710)를 이용하여 장애물을 감지할 수 있다. 상기 로봇 청소기(1)의 주행방향에 있는 장애물의 높이가 바닥 면보다 높은 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 로봇 청소기(1)의 전방에 장애물이 있는 것으로 감지할 수 있다.

상기 장애물은 일례로, 실내공간(A)의 외곽을 형성하는 벽과, 카펫(C), 테이블(D), 침대(E)등을 포함할 수 있다.

또는, 상기 로봇 청소기(1)의 주행방향에 있는 장애물이 상기 로봇 청소기가 주행 중인 바닥면보다 낮은 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 로봇 청소기(1)의 전방에 장애물이 있는 것으로 감지할 수 있다. 상기 장애물은 일례로, 실내공간(A)과 현관(B)을 구분하는 단차에 의해 형성된 클리프(Cliff) 일 수 있다.

장애물이 감지된 지역이 진입이 불가한 것으로 판단된 경우, 상기 제어유닛(900)은 장애물이 감지된 지역을 상기 위험지역으로 설정하여 상기 저장유닛(800)에 등록(또는, 저장)할 수 있다. 즉, 상기 제어유닛(900)에 의해 설정된 위험지역은 청소지도 상에 매칭되어 상기 저장유닛(800)에 저장될 수 있다.

따라서, 상기 로봇 청소기(1)는 청소를 수행하는 과정에서, 상기 위험지역을 포함하는 지역을 향해 주행하는 경우, 상기 로봇 청소기(1)는 방향을 전환하여 상기 위험지역을 회피하도록 주행할 수 있다.

이하에서는, 상기 제어유닛(900)이 상기 본체(10)의 기울기 정보에 기반하여 장애물을 인식하는 방법에 대해 설명한다.

[로봇 청소기의 장애물 인식 방법]

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 장애물을 인식하는 과정을 설명하기 위한 하부 장애물 및 로봇 청소기를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 제어유닛(900)은 장애물 감지유닛(700)을 통해 본체(10)의 중심을 기준으로 전방 또는 측방에 있는 장애물을 인식할 수 있다.

상기 장애물 감지유닛(700)에 의해 전방 또는 측방에 장애물이 있는 것이 인식되면, 상기 제어유닛(900)은 기울기 측정 센서(720)를 이용하여, X축 및 Y축 각각의 기울기 값을 측정할 수 있다.

그리고 아래의 수학식 1 및 수학식 2를 이용한 연산과정을 통해, 장애물에 의한 본체(10)의 기울기 수준 및 및 장애물이 위치한 방향을 산출할 수 있다.

<장애물에 의한 본체(10)의 기울기 수준 측정 방법>

먼저, 상기 제어유닛(900)은 아래의 '수학식 1'을 통해 상기 본체(10) 및 장애물 사이의 거리를 산출할 수 있다.

'수학식 1'에서, 기호 'S'는 장애물(O)의 중심으로 예측되는 지점 및 본체(10)의 중심 간의 거리 정보로 이해될 수 있다. 또한, 기호 'Xa'는 상기 기울기 측정 센서(720)에 의해 측정되는 본체(10)의 X축 기울기값으로 이해될 수 있다. 또한, 기호 'Ya'는 상기 기울기 측정 센서(720)에 의해 측정되는 본체(10)의 Y축 기울기값으로 이해될 수 있다. 또한, 기호 'B'는 실험을 통해 오차를 줄이기 위하여 설계자에 의해 설정되는 물리상수로 이해될 수 있다.

'수학식 1'에 따르면, 본체(10)가 주행 중 발생하는 X축 및 Y축 기울기 값을 이용하여, 상기 제어유닛(900)은 장애물(O)의 중심 및 본체(10) 간의 중심 사이의 거리 정보를 획득할 수 있다. 상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)의 중심 및 장애물(O)의 중심 사이의 거리 정보를 이용하여, 상기 본체(10)의 장애물 극복 여부를 판단할 수 있다.

상세히, 상기 본체(10)의 중심 및 장애물(O)의 중심 사이의 거리는 상기 본체(10)의 기울기 수준과 반비례할 수 있다. 일례로, 상기 본체(10)의 중심 및 장애물(O)의 중심 사이 거리가 멀어질수록, 기울기 수준이 작은(또는, 경사가 완만한) 장애물(O)이 위치한 것으로 이해될 수 있다. 상기 장애물(O)의 기울기 수준이 작을수록 상기 본체(10)의 장애물 극복이 유리할 수 있다.

따라서, 본체(10)의 중심 및 장애물(O)의 중심 사이의 거리가 설정값 이상이 것으로 인식되는 경우, 상기 제어유닛(100)은 상기 장애물(O)을 극복 가능한 장애물로 인식할 수 있다. 그리고 상기 극복 가능한 장애물이 위치한 지역을 청소지도상에 저장할 수 있다.

반대로, 상기 본체(10)의 중심 및 장애물(O)의 중심 사이 거리가 가까워질수록, 기울기 수준이 큰(또는, 경사가 급한) 장애물(O)이 위치한 것으로 이해될 수 있다. 상기 장애물(O)의 기울기 수준이 클수록 상기 본체(10)의 장애물 극복이 불리할 수 있다.

따라서, 본체(10)의 중심 및 장애물(O)의 중심 사이의 거리가 설정값 보다 작은 것으로 인식되는 경우, 상기 제어유닛(100)은 상기 장애물(O)을 극복이 어려운 장애물로 확인할 수 있다. 그리고 상기 극복이 어려운 장애물이 위치한 지역을 위험지역으로 설정하여 상기 청소지도 상에 매칭시킬 수 있다.

<로봇 청소기 본체의 주행방향에 대한 장애물 위치정보 획득 방법>

다음으로, 상기 제어유닛(900)은 아래의 '수학식 2'를 통해 상기 본체(10)의 주행방향에 대한 장애물의 위치정보(또는 방향정보)를 획득할 수 있다.

'수학식 2'에서, 기호 'θ'는 상기 본체(10)에 대한 장애물의 위치한 방향 정보(또는, 각도(degree))으로 이해될 수 있다. 또한, 기호 'Xa'는 상기 기울기 측정 센서(720)에 의해 측정되는 본체(10)의 X축 기울기값으로 이해될 수 있다. 또한, 기호 'Ya'는 상기 기울기 측정 센서(720)에 의해 측정되는 본체(10)의 Y축 기울기값으로 이해될 수 있다.

'수학식 2' 수식을 통해, 상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)의 중심을 기준으로 장애물이 위치한 방향 정보를 인식할 수 있다.

<청소지도에 설정되는 장애물 정보>

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소지도에 진입이 불가능한 것으로 인식된 장애물이 위혐지역으로 설정된 것을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험지역을 회피하는 로봇 청소기를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 장애물 감지 센서(710)에 의해 장애물이 인식되면, 상기 제어유닛(900)은 상기 구동유닛(400)을 제어하여 상기 본체(10)를 설정시간 동안 상기 장애물을 향해 주행시킨 뒤 정지할 수 있다.

다르게 표현하면, 상기 제어유닛(900)의 상기 구동유닛(400) 제어에 의해 상기 본체(10)는 높이가 있는 장애물을 설정시간만큼 등반한 뒤 정지할 수 있다. 또는, 상기 제어유닛(900)의 상기 구동유닛(400) 제어에 의해 상기 본체(10)는 깊이가 있는 장애물에 대하여 설정시간 만큼 주행한 뒤 정지할 수 있다.

상기 제어유닛(900)은, 상기 본체(10)를 정지시킨 후에, 상기 본체(10) 및 장애물 사이의 거리 정보 및 장애물의 위치한 방향 정보를 획득할 수 있다.

그리고 상기 제어유닛(900)은 상기 거리 정보 및 상기 방향 정보에 기반하여 상기 청소지도에 위험지역 및 주행가능지역 중 어느 하나를 매칭시킬 수 있다.

상기 위험지역은 상기 본체(10)의 주행이 제한되는 장애물이 있는 지역으로 이해될 수 있다. 상기 위험지역은, 복수의 블록으로 구분된 청소지도에서, 이상블록으로 설정될 수 있다. 상기 이상블록은 도시되는 바와 같이, 'X'로 표시될 수 있다. 다만, 상기 이상블록에 대한 표시는 'X' 기호에 한정되지 아니하며, 상기 제어유닛(900)에 가능한 언어, 숫자 등으로 설정될 수 있다.

상기 제어유닛(900)은 상기 방향정보를 이용하여, 상기 이상블록을 설정할 위치(상기 장애물이 있는 것으로 산출한 방향)를 선정할 수 있다. 그리고 상기 제어유닛(900)은 수학식 1을 통하여 산출된 거리 정보(또는, 기울기 정보)에 기초하여 설정개수의 이상블록을 상기 청소지도에 설정할 수 있다.

따라서, 상기 이상블록 설정을 통해 상기 청소지도에는 상기 위험지역이 매칭될 수 있다. 상기 위험지역을 형성하는 이상블록을 설정하는 방식은 상기 저장유닛(600)에 기저장될 수 있다. 일례로, 상기 장애물 감지 센서(710)를 통해 감지된 장애물이 상기 본체(10)가 극복하기 어려운 장애물인 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물의 중심을 기준으로 상기 이상블록이 방사형태로 분포하도록 설정할 수 있다. 이때, 상기 위험지역을 형성하는 이상블록의 개수는 기설정된 개수일 수 있다.

다른 예로, 상기 제어유닛(900)은 상기 위험지역을 형성하는 이상블록의 개수를 상기 본체(10)의 중심 및 장애물의 중심 사이의 거리에 비례하도록 설정하는 것도 가능하다.

한편, 상기 주행 가능 지역은, 상기 본체(10)의 주행이 허용될 수 있는 장애물이 있는 지역으로 이해될 수 있다. 일례로, 상기 본체(10)의 주행이 허용될 수 있는 장애물은, 문턱, 카펫 등을 포함할 수 있다. 상기 주행가능지역은, 상기 이상블록과 구분되는 정상블록으로 설정될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 본체(10)가 주행하는 중, 상기 제어유닛(900)은 장애물 감지 센서(700)를 이용하여, 장애물이 감지되는 것을 모니터링 할 수 있다. 상세히, 상기 제어유닛(900)은 장애물 감지 센서(710)를 통해, 주행 중 장애물을 감지할 수 있다.

상기 장애물 감지 센서(710)에 의해 장애물이 감지되면, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 위치한 지역이 상기 위험지역, 미설정 지역, 및 주행 가능한 지역 중 어느 하나에 해당되는지 여부를 확인할 수 있다.

상기 위험지역인 것으로 인식되면, 도시된 바와 같이, 상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)가 상기 위험지역을 회피주행하도록 상기 구동유닛(400)을 제어할 수 있다.

한편, 상기 장애물이 위치한 지역이 미설정 지역인 경우, 상기 제어유닛은 수학식 1 및 수학식 2를 통해 장애물에 대한 정보를 획득할 수 있다. 그리고 상기 장애물에 대한 정보 및 상기 저장유닛(800)에 저장된 정보를 비교하여, 상기 장애물이 위치한 지역이 위험지역인지 확인할 수 있다.

또한, 상기 장애물이 위치한 지역이 주행 가능한 지역인 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)가 상기 장애물을 회피하지 않고, 주행하도록 상기 구동유닛(400)을 제어할 수 있다.

[측정 기울기에 따른 하부장애물에 대한 위험지역 산출 방법]

이하에서는, 상기 로봇 청소기(1)가 청소를 수행하면서, 실내 공간의 하부 장애물을 감지하고, 감지된 정보를 기초로 상기 위험지역을 설정하는 방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

도 8을 참조하면, 상기 로봇 청소기(1)의 제어유닛(900)은 사용자의 명령에 의해 선택되는 제어모드를 기초로 동작할 수 있다(S11). 즉, 상기 제어유닛(900)은 상기 입력유닛(200)에 입력된 사용자의 명령을 기초로 상기 구동유닛(400)을 제어할 수 있다.

상기 제어모드는 일례로, 청소를 위한 청소지도를 생성하는 모드, 청소를 수행하면서 청소지도를 생성하는 모드, 기생성된 청소지도를 기초로 청소를 수행하는 모드 등을 포함할 수 있다.

다만, 본 실시 예에서는, 설명의 편의를 위하여, 청소를 수행하면서 청소지도를 생성하는 것으로 설명한다.

상기 로봇 청소기(1)의 제어유닛(900)은 사용자의 청소 시작 명령에 의해 청소를 수행할 수 있다(S13).

상기 제어유닛(900)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 청소지도를 복수의 블록을 구분하여 작성할 수 있다. 그리고 상기 제어유닛(900)은 상기 실내공간(A)을 주행하면서, 청소 가능 지역과 청소 제한 지역을 구분하여 상기 청소지도를 작성할 수 있다. 상기 블록의 개수 또는 크기는 사용자에 의해 설정될 수 있다.

상기 로봇 청소기(1)가 주행하는 과정에서, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물 감지유닛(700)을 통해 장애물 감지 여부를 확인할 수 있다(S15).

상기 제어유닛(900)은 상기 장애물 감지 센서(710)에서 측정되는 높이 정보 또는 깊이 정보를 이용하여 장애물을 감지할 수 있다. 상기 로봇 청소기(1)의 주행방향에 있는 물체의 높이가 바닥면 보다 높거나, 깊이가 바닥면 보다 낮은 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 로봇 청소기(1)의 전방에 장애물이 있는 것으로 감지할 수 있다.

상기 장애물은 일례로, 실내공간(A)의 외곽을 형성하는 벽과, 카펫(C), 테이블(D), 침대(E), 현관(B) 등을 포함할 수 있다. 상기 제어유닛(900)은 장애물 감지 여부를 모니터링 하면서, 상기 본체(10)가 지정된 영역를 주행(또는, 청소)하도록 상기 구동유닛(400)을 제어할 수 있다(S15-S29).

한편, 지정된 영역을 주행 중, 상기 장애물 감지유닛(700)에 의해서 장애물이 감지되는 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 감지된 지역을 주행가능지역, 위험지역, 및 미설정지역 중 어느 하나인지 확인할 수 있다.

상기 주행가능지역은 상기 본체(10)의 주행을 방해하지 않는 장애물이 있는 지역으로 이해될 수 있다. 상기 주행가능지역은 상기 제어유닛(900)이 청소를 수행할 수 있는 지역으로 판단할 수 있는 하나 이상의 정상블록으로 설정될 수 있다. 상기 주행가능지역에 대한 보다 상세한 내용은 후술된다.

한편, 상기 위험지역은 상기 본체(10)의 주행을 방해하는 장애물이 있는 지역으로 이해될 수 있다. 다르게 표현하면, 상기 위험지역에 있는 장애물에 의해 상기 본체(10)의 주행이 방해될 수 있다.

따라서, 상기 위험지역은 상기 본체(10)가 계속 주행을 위하여 방향을 전환하는 지역일 수 있다. 상기 위험지역은, 상기 정상블록과 구분되고, 상기 제어유닛(900)이 상기 본체(10)의 주행방향을 전환하도록 판단할 수 있는 하나 이상의 이상블록으로 설정될 수 있다. 상기 이상블록은 일례로, 도 4에서 도시되는 바와 같이, 'X'자로 표시될 수 있다.

상기 장애물 감지유닛(700)에 의해 감지된 장애물이 있는 지역이 위험지역으로 확인된 경우(S17), 상기 제어유닛(900)은 위험지역을 회피하여 주행을 계속 수행할 수 있다(S18). 상기 위험지역은 상기 저장유닛(800)에 기저장된 상태일 수 있다.

한편, 상기 장애물 감지유닛(700)에 의해 감지된 장애물이 있는 지역이 상기 미설정된 지역 또는 상기 주행 가능 지역으로 인식되는 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 구동유닛(600)을 제어하여 상기 본체를 상기 장애물측으로 주행(또는, 진입)을 시도할 수 있다(S19).

상기 장애물이 있는 지역이 주행가능지역으로 인식되는 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 구동유닛(400)을 제어하여 주행을 수행할 수 있다. 여기서 상기 주행가능지역은 제 1 주행가능지역 및 제 2 주행가능지역을 포함할 수 있다.

상기 제 1 주행가능지역은, 상기 구동유닛(400)에 의한 정상 주행을 통해, 상기 본체(10)가 상기 장애물을 극복할 수 있는 지역으로 이해될 수 있다.

또한, 상기 제 2 주행가능지역은 상기 구동유닛(400)에 의한 회전주행을 통해, 상기 본체(10)의 주행이 가능한 장애물이 위치한 지역으로 이해될 수 있다.

여기서 상기 회전주행은, 상기 본체(10)의 중심을 기준으로 상기 로봇청소기(1)가 자전을 수행하면서 상기 장애물을 극복하는 것으로 이해될 수 있다.

다른 예로써, 상기 제 2 주행가능지역으로 인식된 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 구동유닛(400)을 제어하여 상기 본체(10)를 일정거리 후방으로 이동시킨 뒤, 재차 전방으로 이동시키는 것도 가능하다. 이러한 경우, 상기 본체(10)의 가속에 의해 상기 로봇 청소기(1)는 상기 장애물을 극복할 수 있다.

한편, 상기 장애물 감지유닛(700)에 의해 감지된 장애물이 있는 지역이 미설정 지역인 경우, 상기 제어유닛(900)은 주행 가능 여부를 확인할 수 있다. 상기 제어유닛(900)은, 미설정 지역에 진입하는 과정에서, 상기 기울기 측정 유닛(720)을 이용하여, 현재 본체(10)의 기울기 및 장애물이 위치한 지역에 대한 정보를 획득할 수 있다.

상세히, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 감지되면, 상기 기울기 측정 유닛(720)에서 획득되는 정보를 상기 수학식 1 및 수학식 2의 연산식을 통해 상기 미설정지역을 상기 위험지역, 주행가능지역으로 설정할 수 있다.

상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)의 기울기 수준을 확인하여, 상기 장애물에 대한 상기 본체(10)의 진입 가능 여부를 판단할 수 있다(S21). 상기 제어유닛(900)은, 상기 기울기 측정 센서(720)를 이용하여, 상기 본체(10)의 현재 기울기 값을 획득할 수 있다.

그리고 상기 제어유닛(900)은 상기 기울기 값을 상기 '수학식1' 및 '수학식 2'에 적용하여 상기 본체(10)의 중심 및 상기 장애물의 중심 사이 거리를 산출할 수 있다.

산출된 본체(10)의 중심 및 장애물의 중심 사이의 거리는 상기 장애물의 경사(또는, 기울기)를 예측하는 데 사용될 수 있다. 일례로, 상기 본체(10)의 중심 및 장애물의 중심 사이의 거리가 작을 경우, 상기 장애물의 경사(기울기)는 급한 것으로 이해될 수 있다. 다른 예로, 상기 본체(10)의 중심 및 장애물의 중심 사이의 거리가 클 경우, 상기 장애물의 경사는 완만한 것으로 이해될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 제어유닛(900)에 의해 산출된 본체(10)의 중심 및 장애물의 중심 사이의 거리를 '측정 거리값'으로 이름 한다.

상기 제어유닛(900)은 상기 측정 거리값 및 상기 제 1 설정 거리값(제 1 설정값)을 비교하여, 감지된 장애물에 대한 본체(10)의 주행 가능 여부를 확인할 수 있다(S21).

상기 측정 거리값이 상기 제 1 설정값 이상인 것으로 인식된 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)가 상기 장애물을 주행하도록 상기 구동유닛(400)을 제어할 수 있다(S22).

그리고 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 포함되는 지역을 제 1 주행가능지역으로 상기 청소 지도에 매칭시킬 수 있다. 상기 제 1 주행가능지역이 매칭된 청소 지도는 상기 저장유닛(800)에 저장될 수 있다.

따라서, 상기 로봇 청소기(1)의 다음 번 주행 시, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 포함되는 지역을 제 1 주행가능지역으로 인식하기 때문에, 위험 지역 판단 과정 필요없이 주행을 수행할 수 있다(S22).

한편, 상기 측정 거리값이 상기 제 1 설정값 보다 작은 것으로 인식된 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 측정 거리값을 상기 제 1 설정값 보다 작은 제 2 설정값과 비교할 수 있다(S23).

상기 측정 거리값이 상기 제 1 설정값과 상기 제 2 설정값 사이에 해당하는 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)가 회전주행하여 상기 장애물을 극복하도록 상기 구동유닛(400)을 제어할 수 있다(S24).

상세히, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물 감지 센서(710)에 의해 감지된 장애물이 상기 본체(10)의 회전주행을 통해 극복이 가능한 장애물인 것으로 인식할 수 있다.

상기 제어유닛(900)은 상기 본체(10)를 회전주행시키면서 상기 장애물을 극복할 수 있다. 상기 로봇 청소기(10)는 회전력을 이용하여 상기 장애물을 극복할 수 있다. 여기서, 상기 본체(10)의 회전주행은 자전 운동하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 장애물은 일례로, 문턱으로 이해될 수 있다.

또한, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 있는 지역을, 회전주행 하여 장애물을 주행 가능한 제 2 주행가능지역으로 상기 저장유닛(600)에 저장할 수 있다.

다르게 표현하면, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 위치한 지역을 제 2 주행가능지역으로 설정하여, 상기 청소 지도에 매칭시킬 수 있다. 따라서, 상기 로봇 청소기(1)의 다음 번 주행 시에 상기 장애물은 제 2 주행가능지역으로 인식되기 때문에, 위험 지역 판단 과정 필요없이, 회전주행하여 상기 장애물을 극복할 수 있다.

한편, 단계 S23에서, 상기 측정 거리값이 상기 제 2 설정 값 미만인 것으로 인식된 경우, 상기 제어유닛(900)은 상기 장애물이 포함되는 지역을 위험지역으로, 상기 저장 유닛(600)에 저장할 수 있다(S25).

따라서, 상기 로봇 청소기(1)의 다음 번, 주행 시에 상기 장애물이 포함되는 지역은 위험지역으로 인식되기 때문에, 위험 지역 판단 과정 필요없이, 상기 제어유닛(900)은 상기 위험지역을 회피하여 주행하도록 상기 구동유닛(400)을 제어할 수 있다.

상기 제어유닛(900)은 청소가 완료될 때까지, 단계 S13 내지 S27의 과정을 반복 수행할 수 있다(S29).

본 실시예에 의하면, 로봇 청소기(1)의 청소지도의 신뢰성을 향상시킬 수 있어서, 청소 효율이 개선되는 장점이 있다.

또한, 상기 로봇 청소기(1)는 장애물에 의해 발생하는 로봇 청소기 본체(10)의 기울기 정보를 이용하여, 감지된 장애물에 대한 로봇 청소기의 주행 가능 여부를 판단할 수 있다.

특히, 상기 로봇 청소기(1)는 별도의 감지센서를 구비하지 않고도, 상기 본체(10) 및 장애물 간의 거리가 상기 본체(10)의 기울기와 서로 반비례하는 원리를 이용하여, 장애물에 대한 상기 본체(10)의 기울기 수준을 확인할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기(1)의 구성이 간소화되면서, 장애물 인식 성능이 개선되는 장점이 있다.

또한, 상기 로봇 청소기(1)는 상기 본체(10) 및 상기 장애물 간의 거리에 기반하여 감지한 장애물을, 정상 주행으로 극복 가능한 장애물, 회전 주행을 통해 극복 가능한 장애물, 및 극복이 어려운 장애물 중 어느 하나로 구분할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기(1)의 청소 성능이 보다 개선되는 장점이 있다.

Claims (16)

1. 이동을 위한 구동유닛을 구비하는 본체;
   상기 본체에 구비되며, 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서;
   상기 본체의 기울기 정보를 획득하는 기울기 측정 센서;
   장애물이 위치한 지역을 포함하는 위험지역을 기초로 작성된 청소지도가 저장되는 저장유닛; 및
   상기 청소지도에 작성된 위험지역을 상기 본체가 회피 주행하며 청소를 수행하는 제어유닛을 포함하고,
   상기 제어유닛은,
   상기 본체의 기울기 정보에 기반하여, 장애물에 대한 상기 본체의 주행 가능 여부를 판단하고,
   상기 장애물이 상기 본체의 주행이 제한되는 장애물로 판단된 경우, 상기 장애물이 포함된 지역을 상기 청소지도에 상기 위험지역으로 매칭시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 위험지역은 상기 장애물이 위치한 지역의 주변지역을 포함하는 로봇 청소기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 기울기 측정 센서는 상기 본체의 주행 방향으로의 기울기 및 상기 본체의 주행 방향과 교차하는 방향으로의 기울기를 측정하는 로봇 청소기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어유닛은, 상기 기울기 측정 센서에서 측정되는 두 기울기에 기초하여 상기 장애물에 대한 상기 본체의 기울기 수준을 인식하는 로봇 청소기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어유닛은,
   상기 기울기 측정 센서에서 측정되는 두 기울기에 기초하여 상기 본체 및 상기 장애물 사이의 거리를 산출하고,
   산출한 상기 본체 및 상기 장애물 사이의 거리를 이용하여 상기 장애물에 대한 상기 본체의 기울기 수준을 인식하는 로봇 청소기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 본체 및 장애물 사이의 거리는 상기 장애물에 대한 상기 본체의 기울기와 반비례하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어유닛은,
   상기 본체 및 상기 장애물의 거리가 상기 저장유닛에 미리 저장된 설정값 보다 작은 경우, 상기 장애물이 포함되는 지역을 상기 청소지도에 상기 위험지역으로 매칭시키는 로봇 청소기.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어유닛은,
   상기 본체 및 상기 장애물의 거리가 제 1 설정값 보다 큰 경우,
   상기 장애물의 위치가 포함된 지역을 정상주행하여 극복 가능한 제 1 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제어유닛은,
   상기 본체 및 상기 장애물의 거리가 상기 제 1 설정값 내지 상기 제 1 설정값 보다 작은 제 2 설정값 범위에 포함되는 경우,
   상기 장애물이 포함된 지역을 상기 본체가 회전주행하여 극복이 가능한 제 2 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 기울기 측정 센서에서 측정되는 각 방향의 기울기 정보에 기초하여 상기 본체에 대한 상기 장애물의 방향 정보를 획득하는 로봇 청소기.
11. 본체가 주행을 하면서 지정된 영역의 청소지도를 생성하는 단계;
    상기 청소지도를 생성하는 과정에서, 장애물이 감지되는 단계;
    상기 본체가 설정시간 동안 상기 장애물을 향해 주행 후 정지하는 단계;
    상기 장애물에 대한 본체의 기울기 정보를 획득하는 단계;
    상기 기울기 정보에 기초하여 상기 장애물이 포함되는 지역의 위험지역 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 감지된 장애물이 위치한 지역이 위험지역으로 판단된 경우, 제어유닛은 상기 위험지역을 저장유닛에 저장하고, 상기 본체의 주행 방향을 전환시켜 상기 위험지역을 회피하는 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장애물에 대한 본체의 기울기 정보를 획득하는 단계는,
    기울기 측정 유닛에 의해 상기 본체의 주행방향에 대한 제1기울기 및 상기 본체의 주행방향과 교차하는 방향으로의 제2기울기가 측정되는 단계와,
    측정된 제1 및 제2 기울기에 기초하여 상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리를 산출하는 단계와,
    측정한 거리 및 설정값을 비교하여 상기 본체의 기울기 수준을 판단하는 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리가 제 1 설정값 큰 경우,
    상기 장애물의 위치가 포함된 지역을 정상주행하여 극복 가능한 제 1 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시키는 로봇 청소기의 제어방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리가 상기 제 1 설정값 내지 상기 제 1 설정값 보다 작은 제 2 설정값 범위에 포함되는 경우,
    상기 장애물이 포함된 지역을 상기 본체가 회전주행하여 극복이 가능한 제 2 주행가능지역으로 상기 청소지도에 매칭시키는 로봇 청소기의 제어방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 장애물 및 상기 본체 사이의 거리가 상기 제 2 설정값 보다 작은 경우에 상기 장애물이 포함된 지역을 위험지역으로 상기 청소지도에 매칭시키는 로봇 청소기의 제어방법.
16. 제 11 항에 있어서,
    기울기 측정 유닛에 의해 상기 본체의 주행방향에 대한 기울기 및 상기 본체의 주행방향과 교차하는 방향으로의 기울기를 이용하여, 상기 장애물의 위치정보를 획득하고,
    획득한 상기 장애물의 위치정보에 기반하여 상기 청소지도에 상기 위험지역을 저장하는 로봇 청소기의 제어방법.

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