KR20210062761A - 로봇청소기의 라이다 회전장치 및 이의 회전각도 보정방법 - Google Patents

로봇청소기의 라이다 회전장치 및 이의 회전각도 보정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부공간을 형성하는 하우징부, 적어도 일부가 외부로 노출되도록 하우징부의 내부에 위치하고 회전 가능한 회전부, 회전부와 대향하도록 하우징부의 내부에 위치하여 회전부의 회전시 회전부의 일측 및 타측을 감지하여 회전부의 회전각도, 회전부가 회전하는 회전시간 및 회전부가 근접하였는지에 대한 근접신호를 측정하는 적어도 하나의 센서부, 적어도 하나의 센서부로부터 수신한 측정된 회전각도 및 측정된 회전시간을 기반으로 보정시간값을 연산하고 보정시간값에 대한 측정된 회전각도를 저장하는 연산부 및 근접신호에 따라 회전부의 회전방향을 제어하여 회전부를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 제어부를 포함하고, 제어부는 보정시간값에 대한 측정한 회전각도를 회전부에 반영시키는 로봇청소기의 라이다 회전장치 및 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법을 제공한다.

Description

로봇청소기의 라이다 회전장치 및 이의 회전각도 보정방법{A lidar rotating device of robot cleaner and method for correcting rotation angle}
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.
상기 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 가전기기의 일종이다. 이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 장애물 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.
상기 로봇 청소기가 스스로 주행하면서 영역을 모두 청소하기 위해서는 청소가 된 영역과 청소를 하여야 할 영역 등 청소 영역을 판단할 수 있어야 한다.
이를 위하여 여러 종류의 센서들이 로봇 청소기에 적용되는데, 이중 라이다센서를 이용한 종래에 따른 이동 로봇 또는 로봇 청소기는 하우징의 외부로 돌출된 구조를 가지고 있어 미관상으로 좋지 않을 뿐만 아니라 라이다센서와 하우징 사이에 이물질이 유입되어 기계수명이 단축되는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 로봇 청소기는 회전판이 회전하는 속도가 회전각도별로 서로 다르기 때문에 그에 따라 라이더센서가 일정한 데이터를 획득하지 못하는 측정오류로 인하여 실제 거리보다 더 가깝거나 더 멀게 측정하는 경우가 발생함에 따라 청소맵을 구성할 경우에 거리 오차로 인하여 정확한 매핑이 어려운 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) 등록특허공보 제10-1513639호(2015.04.14.)
(특허문헌 2) 등록특허공보 제10-0690653호(2007.02.27.)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보정시간값을 연산하고 보정시간값에 대한 회전각도를 반영하여 회전판의 회전각도별 회전부의 회전속도가 다름에 따라 획득하는 측정정보에 오류가 생기는 것을 방지하는 로봇청소기의 라이다 회전장치 및 이의 회전각도 보정방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보정시간값을 연산하고 보정시간값에 대한 회전각도를 반영하여 회전판의 회전각도별 회전부의 회전속도가 다름에 따라 획득하는 측정정보에 오류가 생기는 것을 방지하는 로봇청소기의 라이다 회전장치 및 이의 회전각도 보정방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 내부공간을 형성하는 하우징부; 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 하우징부의 내부에 위치하고 회전 가능한 회전부; 상기 회전부와 대향하도록 상기 하우징부의 내부에 위치하여 상기 회전부의 회전시 상기 회전부의 일측 및 타측을 감지하여 상기 회전부의 회전각도, 상기 회전부가 회전하는 회전시간 및 상기 회전부가 근접하였는지에 대한 근접신호를 측정하는 적어도 하나의 센서부; 상기 적어도 하나의 센서부로부터 수신한 상기 측정된 회전각도 및 상기 측정된 회전시간을 기반으로 보정시간값을 연산하고 상기 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 저장하는 연산부; 및 상기 근접신호에 따라 상기 회전부의 회전방향을 제어하여 상기 회전부를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 보정시간값에 대한 상기 측정한 회전각도를 상기 회전부에 반영시키는, 로봇청소기의 라이다 회전장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전부는, 상기 하우징부의 내부에 위치하는 회전판; 상기 하우징부를 상하방향으로 연결하고 상기 회전판의 중심을 관통하는 중심축; 및 상기 회전판의 일측 및 타측으로부터 외측방향으로 연장되는 라이다 지지부;를 포함하고, 상기 적어도 하나의 센서부는 상기 회전판의 일측 및 타측을 감지하여 상기 회전각도 및 상기 회전시간을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는 상기 하우징부의 내부에 고정되어 상기 적어도 하나의 센서부를 지지하는 센서 지지부재;를 포함하고, 상기 센서부는, 상기 라이다 지지부 중 어느 하나의 라이다 지지부를 향하여 배치되도록 상기 센서 지지부재에 고정되고 상기 라이다 지지부 중 어느 하나의 라이다 지지부를 감지하여 상기 회전부가 상기 시계방향으로 회전하는 것을 감지하는 제1 회전멈춤센서; 및 상기 제1 회전멈춤센서와 이격되고 상기 라이다 지지부 중 다른 하나의 라이다 지지부를 향하여 배치되도록 상기 센서 지지부재에 고정되고 상기 라이다 지지부 중 다른 하나의 라이다 지지부를 감지하여 상기 회전부가 상기 반시계방향으로 회전하는 것을 감지하는 제2 회전멈춤센서;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출할 경우, 상기 제어부는 상기 보정시간값을 초기화하도록 상기 연산부를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우, 상기 제어부는 상기 회전부가 상기 반시계방향으로 회전하도록 상기 회전부를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 회전멈춤센서가 상기 어느 하나의 라이다 지지부를 감지하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출할 경우, 상기 제어부는 상기 보정시간값을 초기화하도록 상기 연산부를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우, 상기 제어부는 상기 회전부가 상기 시계방향으로 회전하도록 상기 회전부를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2 회전멈춤센서가 상기 다른 하나의 라이다 지지부를 감지하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전부는, 상기 어느 하나의 라이다 지지부에 고정되는 레이저 지지부; 상기 레이저 지지부에 장착되고 상기 제1 회전멈춤센서와 인접하도록 위치하여 상기 하우징부의 외부에 있는 대상물로 레이저 파장의 광을 조사하는 레이저 송신부; 및 상기 대상물에서 상기 레이저 파장의 광이 반사되는 반사광을 수신하는 레이저 수신센서부;를 포함하고, 상기 레이저 송신부와 레이저 수신센서부는 상기 대상물과 관련된 측정정보를 실시간으로 획득하며, 상기 제어부는 상기 측정정보의 양이 동일하도록 상기 보정시간값에 대한 회전각도를 상기 레이저 송신부에 반영시킬 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 (a) 제1 회전멈춤센서에서 회전부에 대한 근접신호가 검출될 때까지 상기 회전부가 시계방향으로 회전하는 단계; (b) 제2 회전멈춤센서에서 상기 회전부에 대한 근접신호가 검출될 때가지 상기 회전부가 반시계방향으로 회전하는 단계; 및 (c) 상기 제1 멈춤센서에서 상기 회전부에 대한 근접신호가 검출될 때까지 상기 회전부가 상기 시계방향으로 회전하는 단계;를 포함하고, 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서, 제어부는 상기 제1 회전멈춤센서 및 상기 제2 회전멈춤센서에서 측정된 회전각도 및 측정된 회전시간을 기반으로 연산된 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 상기 회전부에 반영시키는, 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출하는 단계; 및 (a2) 상기 (b) 단계를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계는, 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우, (a3) 상기 회전부가 상기 제어부의 제어에 의해 상기 시계방향으로 회전하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, (b1) 연산부에서 상기 보정시간값을 초기화하는 단계; (b2) 상기 회전부가 상기 제어부의 제어에 의해 상기 반시계방향으로 회전하는 단계; (b3) 상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출하는 단계; 및 (b4) 상기 (c) 단계를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, 상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우, (b5) 연산부에서 상기 보정시간값을 연산하는 단계; 및 (b6) 상기 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 연산부에서 상기 보정시간값을 초기화하는 단계; (c2) 상기 회전부가 상기 제어부의 제어에 의해 상기 시계방향으로 회전하는 단계; (c3) 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출하는 단계; 및 (c4) 상기 (b) 단계를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계는, 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우, (c5) 상기 연산부에서 상기 보정시간값을 연산하는 단계; 및 (c6) 상기 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 보정시간값을 연산하고 보정시간값에 대한 회전각도를 반영하여 회전판의 회전각도별 회전부의 회전속도가 다름에 따라 획득하는 측정정보에 오류가 생기는 것을 방지한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치를 나타낸 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전부를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 센서 지지부재, 회전부 및 센서부를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법을 세부적으로 나타낸 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
1. 라이다 회전장치
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치를 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치를 나타낸 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치를 나타낸 측단면도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전부를 나타낸 개념도이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 센서 지지부재, 회전부 및 센서부를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치(100)는 하우징부(110), 회전부(120), 센서부(130), 연산부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
하우징부(110)는 일반적으로 로봇청소기에 널리 사용되는 외부 케이스로서, 강화 플라스틱 계열로 구성될 수 있다. 예시적으로 하우징부(110)은 넓적한 원통형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 하우징부(110)의 측면 중 적어도 일부는 광이 투과될 수 있는 윈도우가 형성된다. 상기한 윈도우를 통하여 레이저 파장의 광이 하우징부(110)의 내부에서 외부로 조사되거나 조사된 레이저 파장의 광이 대상물에서 반사되는 반사광이 하우징부(110)의 내부로 투과될 수 있다.
한편, 하우징부(110)의 내측면 중 윈도우와 대향하는 내측면에는 센서 지지부재(111)가 형성될 수 있다.
센서 지지부재(111)는 하우징부(110)의 내부에 고정되어 적어도 하나의 센서부(130)를 지지하는 역할을 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 회전부(120)는 적어도 일부가 외부로 노출되도록 하우징부(110)의 내부에 위치하고 회전 가능하다. 이를 위한 회전부(120)는 회전(121), 중심축(122), 라이다 지지부(123), 레이저 지지부(124), 레이저 송신부(125) 및 레이저 수신센서부 (126)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 회전판(121)는 소정의 두께를 가지는 원판일 수 있고 하우징부(110)의 내부에 위치한다. 회전판(121)은 하우징부(110)의 내부에서 회전 가능하다. 이를 위한 회전판(121)의 중심은 중심축(122)이 삽입되도록 관통되는 관통홀(미도시)이 형성된다. 본 발명에서의 회전판(121)이 회전할 수 있는 회전각도는 기설정되어 있다. 예시적으로 회전판(121)의 회전각도의 범위는 넓게 0° 내지 180°일 수 있고, 필요에 따라 예각일 수 있다.
상기한 구조는 종래기술에서 라이다 회전체를 하우징부(110)의 외부로 놓았던 것을 하우징부(110)의 내부로 옮겼기 때문이다.
중심축(122)는 하우징부(110)를 상하방향으로 연결하고 회전판(121)의 중심을 관통한다. 이에 따라 회전판(121)은 중심축(122)을 중심으로 회전할 수 있는 구조를 갖게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이 라이다 지지부(123)는 회전판(121)의 일측 및 타측으로부터 외측방향으로 연장된다. 라이다 지지부(123) 중 어느 하나의 라이다 지지부(도 4의 상부에 위치)에는 레이저 지지부(124)가 고정되고, 라이다 지지부(123) 중 어느 하나의 라이다 지지부(도 4의 하부에 위치)에는 레이저 수신센서부(126)가 고정된다.
레이저 지지부(124)는 어느 하나의 라이다 지지부(123)에 고정된다. 이러한 레이저 지지부(124)는 레이저 송신부(125)를 지지하는 역할을 한다.
레이저 송신부(125)는 레이저 지지부(124)에 장착되고 후술되는 제1 회전멈춤센서(131)와 인접하도록 위치하여 하우징부(110)의 외부에 있는 대상물(10)로 레이저 파장의 광을 조사한다.
레이저 수신센서부(126)는 대상물(10)에서 레이저 파장의 광이 반사되는 반사광을 수신한다.
상기 레이저 송신부(125)와 레이저 수신센서부(126)는 대상물(10)과 관련된 측정정보를 실시간으로 획득한다. 여기서, 측정정보는 레이저 송신부(125)에서 송출된 레이저 파장의 광이 레이저 수신센서부(126)로 수신될 때까지의 걸린 시간, 광의 속도 및 시간 및 속도를 통하여 연산되는 대상물(10)과 회전판(121) 사이의 거리를 포함한다.
센서부(130)는 회전부(120)와 대향하도록 하우징부(110)의 내부에 위치하여 회전부(120)의 회전시 회전부(120)의 일측 및 타측을 감지하여 회전부(120)의 회전각도, 회전부(120)가 회전하는 회전시간 및 회전부(120)가 근접하였는지에 대한 근접신호를 측정한다.
이를 위한 센서부(130)는 적어도 하나가 형성될 수 있으며, 적어도 하나의 센서부(130)는 회전판(121)의 일측 및 타측을 감지하여 회전각도 및 회전시간을 생성한다. 이러한 센서부(130)는 제1 회전멈춤센서(131) 및 제2 회전멈춤센서(132)를 포함한다.
제1 회전멈춤센서(131)는 라이다 지지부(123) 중 어느 하나의 라이다 지지부(123)를 향하여 배치되도록 센서 지지부재(111)에 고정되고 라이다 지지부(123) 중 어느 하나의 라이다 지지부(123)를 감지하여 회전부(120)가 시계방향으로 회전하는 것을 감지한다.
제2 회전멈춤센서(132)는 제1 회전멈춤센서(131)와 이격되고 라이다 지지부(123) 중 다른 하나의 라이다 지지부(123)를 향하여 배치되도록 센서 지지부재(111)에 고정되고 라이다 지지부(123) 중 다른 하나의 라이다 지지부(123)를 감지하여 회전부(120)가 반시계방향으로 회전하는 것을 감지한다.
연산부(140)는 적어도 하나의 센서부(130)로부터 수신한 측정된 회전각도 및 측정된 회전시간을 기반으로 보정시간값을 연산하고 보정시간값에 대한 측정된 회전각도를 저장한다.
제어부(150)는 근접신호에 따라 회전부(120)의 회전방향을 제어하여 회전부(120)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킨다. 구체적으로 제어부(150)는 보정시간값에 대한 측정한 회전각도를 회전부(120)에 반영시킨다.
제어부(150)는 제1 회전멈춤센서(131)가 어느 하나의 라이다 지지부(123)를 감지하도록 제어한다.
만약, 제1 회전멈춤센서(131)에서 회전판(121)이 회전함에 따라 함께 회전방향으로 이동하는 라이다 지지부(123), 레이저 지지부(124) 및 레이저 송신부(125)가 제1 회전멈춤센서(131)와 근접하였음을 알리는 근접신호를 검출할 경우, 제어부(150)는 보정시간값을 초기화하도록 연산부(140)를 제어한다.
제어부(150)는 제1 회전멈춤센서(131)에서 근접신호를 미검출할 경우, 회전부(120)가 반시계방향으로 회전하도록 회전부(120)를 제어한다.
또한, 연산부(140)에서 보정시간값을 초기화되면, 제어부(150)는 제2 회전멈춤센서(132)가 다른 하나의 라이다 지지부(123)를 감지하도록 제어한다.
만약, 제2 회전멈춤센서(132)에서 회전판(121)이 회전함에 따라 함께 회전방향으로 이동하는 라이다 지지부(123), 레이저 지지부(124) 및 레이저 송신부(125)가 제1 회전멈춤센서(131)와 근접하였음을 알리는 근접신호를 검출할 경우, 제어부(150)는 보정시간값을 초기화하도록 연산부(140)를 제어한다.
제어부(150)는 회전부(120)가 반시계방향으로 회전하도록 회전부(120)를 제어한다.
결과적으로 상기한 제어부(150)는 보정시간값에 대한 회전각도를 레이저 송신부(125)에 반영시킨다. 즉, 제어부(150)는 측정정보의 양이 동일하도록 보정시간값에 대한 회전각도를 레이저 송신부(125)에 반영시킨다.
상기한 바에 따른 본 발명은 보정시간값에 대한 회전각도가 실시간으로 반영되므로 회전부(120)의 회전각도별 시간 및 회전속도가 다름에 따라 레이저 송신부(125) 및 레이저 수신센서부(126)에서 획득하는 회전각도 및 회전시간이 불규칙한 것을 방지할 수 있으며, 그에 따라 레이저 송신부(125) 및 레이저 수신센서부(126)에서 획득하는 회전각도 및 회전시간을 일정하게 얻을 수 있다.
2. 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법을 나타낸 순서도이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법을 세부적으로 나타낸 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법은 (a) 제1 회전멈춤센서(131)에서 회전부(120)에 대한 근접신호가 검출될 때까지 회전부(120)가 시계방향으로 회전하는 단계(S100), (b) 제2 회전멈춤센서(132)에서 회전부(120)에 대한 근접신호가 검출될 때가지 회전부(120)가 반시계방향으로 회전하는 단계(S200) 및 (c) 제1 멈춤센서(131)에서 회전부(120)에 대한 근접신호가 검출될 때까지 회전부(120)가 시계방향으로 회전하는 단계(S300)를 포함한다.
또한, 상기한 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서, 제어부(150)는 제1 회전멈춤센서(131) 및 제2 회전멈춤센서(132)에서 측정된 회전각도 및 측정된 회전시간을 기반으로 연산된 보정시간값에 대한 측정된 회전각도를 회전부(120)에 반영시키며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
상기 (a) 단계는, (a1) 제1 회전멈춤센서(131)에서 근접신호를 검출하는 단계(S110) 및 (a2) 상기 (b) 단계를 수행하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 (a) 단계는, 제1 회전멈춤센서(131)에서 근접신호를 미검출할 경우, (a3) 회전부(120)가 제어부(150)의 제어에 의해 시계방향으로 회전하는 단계(S115)가 수행된다.
상기 (b) 단계는, (b1) 연산부(140)에서 보정시간값을 초기화하는 단계(S210), (b2) 회전부(120)가 제어부(150)의 제어에 의해 반시계방향으로 회전하는 단계(S220), (b3) 제2 회전멈춤센서(132)에서 근접신호를 검출하는 단계(S230) 및 (b4) 상기 (c) 단계를 수행하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 (b) 단계는, 제2 회전멈춤센서(132)에서 근접신호를 미검출할 경우, (b5) 연산부(140)에서 보정시간값을 연산하는 단계(S235) 및 (b6) 보정시간값에 대한 측정된 회전각도를 출력하는 단계(S240)를 포함한다.
상기 단계(S240)에서 보정시간값에 대한 측정된 회전각도는 별도의 디스플레이부(미도시)에 의해 출력될 수 있다.
상기 (c) 단계는, (c1) 연산부(140)에서 보정시간값을 초기화하는 단계(S310), (c2) 회전부(120)가 제어부(150)의 제어에 의해 시계방향으로 회전하는 단계(S320), (c3) 제1 회전멈춤센서(131)에서 근접신호를 검출하는 단계(S330) 및 (c4) 상기 (b) 단계를 수행하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 (c) 단계는, 제1 회전멈춤센서(131)에서 근접신호를 미검출할 경우, (c5) 연산부(140)에서 보정시간값을 연산하는 단계(S335) 및 (c6) 보정시간값에 대한 측정된 회전각도를 출력하는 단계(S340)를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 로봇청소기의 라이다 회전장치
110: 하우징부
111: 센서 지지부재
120: 회전부
121: 회전판
122: 중심축
123: 라이다 지지부
124: 레이저 지지부
125: 레이저 송신부
126: 레이저 수신센서부
130: 센서부
131: 제1 회전멈춤센서
132: 제2 회전멈춤센서
140: 연산부
150: 제어부

Claims (17)

  1. 내부공간을 형성하는 하우징부;
    적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 하우징부의 내부에 위치하고 회전 가능한 회전부;
    상기 회전부와 대향하도록 상기 하우징부의 내부에 위치하여 상기 회전부의 회전시 상기 회전부의 일측 및 타측을 감지하여 상기 회전부의 회전각도, 상기 회전부가 회전하는 회전시간 및 상기 회전부가 근접하였는지에 대한 근접신호를 측정하는 적어도 하나의 센서부;
    상기 적어도 하나의 센서부로부터 수신한 상기 측정된 회전각도 및 상기 측정된 회전시간을 기반으로 보정시간값을 연산하고 상기 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 저장하는 연산부; 및
    상기 근접신호에 따라 상기 회전부의 회전방향을 제어하여 상기 회전부를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 보정시간값에 대한 상기 측정한 회전각도를 상기 회전부에 반영시키는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 회전부는,
    상기 하우징부의 내부에 위치하는 회전판;
    상기 하우징부를 상하방향으로 연결하고 상기 회전판의 중심을 관통하는 중심축; 및
    상기 회전판의 일측 및 타측으로부터 외측방향으로 연장되는 라이다 지지부;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 센서부는 상기 회전판의 일측 및 타측을 감지하여 상기 회전각도 및 상기 회전시간을 생성하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 하우징부는 상기 하우징부의 내부에 고정되어 상기 적어도 하나의 센서부를 지지하는 센서 지지부재;를 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 라이다 지지부 중 어느 하나의 라이다 지지부를 향하여 배치되도록 상기 센서 지지부재에 고정되고 상기 라이다 지지부 중 어느 하나의 라이다 지지부를 감지하여 상기 회전부가 상기 시계방향으로 회전하는 것을 감지하는 제1 회전멈춤센서; 및
    상기 제1 회전멈춤센서와 이격되고 상기 라이다 지지부 중 다른 하나의 라이다 지지부를 향하여 배치되도록 상기 센서 지지부재에 고정되고 상기 라이다 지지부 중 다른 하나의 라이다 지지부를 감지하여 상기 회전부가 상기 반시계방향으로 회전하는 것을 감지하는 제2 회전멈춤센서;를 포함하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출할 경우,
    상기 제어부는 상기 보정시간값을 초기화하도록 상기 연산부를 제어하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우,
    상기 제어부는 상기 회전부가 상기 반시계방향으로 회전하도록 상기 회전부를 제어하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 회전멈춤센서가 상기 어느 하나의 라이다 지지부를 감지하도록 제어하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출할 경우,
    상기 제어부는 상기 보정시간값을 초기화하도록 상기 연산부를 제어하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우,
    상기 제어부는 상기 회전부가 상기 시계방향으로 회전하도록 상기 회전부를 제어하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 회전멈춤센서가 상기 다른 하나의 라이다 지지부를 감지하도록 제어하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 회전부는,
    상기 어느 하나의 라이다 지지부에 고정되는 레이저 지지부;
    상기 레이저 지지부에 장착되고 상기 제1 회전멈춤센서와 인접하도록 위치하여 상기 하우징부의 외부에 있는 대상물로 레이저 파장의 광을 조사하는 레이저 송신부; 및
    상기 대상물에서 상기 레이저 파장의 광이 반사되는 반사광을 수신하는 레이저 수신센서부;를 포함하고,
    상기 레이저 송신부와 레이저 수신센서부는 상기 대상물과 관련된 측정정보를 실시간으로 획득하며,
    상기 제어부는 상기 측정정보의 양이 동일하도록 상기 보정시간값에 대한 회전각도를 상기 레이저 송신부에 반영시키는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치.
  11. (a) 제1 회전멈춤센서에서 회전부에 대한 근접신호가 검출될 때까지 상기 회전부가 시계방향으로 회전하는 단계;
    (b) 제2 회전멈춤센서에서 상기 회전부에 대한 근접신호가 검출될 때가지 상기 회전부가 반시계방향으로 회전하는 단계; 및
    (c) 상기 제1 멈춤센서에서 상기 회전부에 대한 근접신호가 검출될 때까지 상기 회전부가 상기 시계방향으로 회전하는 단계;를 포함하고,
    상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서,
    제어부는 상기 제1 회전멈춤센서 및 상기 제2 회전멈춤센서에서 측정된 회전각도 및 측정된 회전시간을 기반으로 연산된 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 상기 회전부에 반영시키는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출하는 단계; 및
    (a2) 상기 (b) 단계를 수행하는 단계;를 포함하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우,
    (a3) 상기 회전부가 상기 제어부의 제어에 의해 상기 시계방향으로 회전하는 단계;를 더 포함하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 연산부에서 상기 보정시간값을 초기화하는 단계;
    (b2) 상기 회전부가 상기 제어부의 제어에 의해 상기 반시계방향으로 회전하는 단계;
    (b3) 상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출하는 단계; 및
    (b4) 상기 (c) 단계를 수행하는 단계;를 포함하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 제2 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우,
    (b5) 연산부에서 상기 보정시간값을 연산하는 단계; 및
    (b6) 상기 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 출력하는 단계;를 포함하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 연산부에서 상기 보정시간값을 초기화하는 단계;
    (c2) 상기 회전부가 상기 제어부의 제어에 의해 상기 시계방향으로 회전하는 단계;
    (c3) 상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 검출하는 단계; 및
    (c4) 상기 (b) 단계를 수행하는 단계;를 포함하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 제1 회전멈춤센서에서 상기 근접신호를 미검출할 경우,
    (c5) 상기 연산부에서 상기 보정시간값을 연산하는 단계; 및
    (c6) 상기 보정시간값에 대한 상기 측정된 회전각도를 출력하는 단계;를 포함하는,
    로봇청소기의 라이다 회전장치의 회전각도 보정방법.
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