KR20230134800A - A robot cleaner and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 로봇 청소기는, 본체를 이동시키는 주행부, 청소 기능을 수행하는 청소부, 청소 구역의 주변 환경을 감지하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 입력된 상기 주변 환경 정보를 통해 장애물과의 거리 정보 및 상기 장애물의 형상을 판단하고, 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 장애물의 상기 본체의 주 진행 방향에 대한 형상에 따라 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 한다 The robot vacuum cleaner according to the present invention includes a traveling unit that moves the main body, a cleaning unit that performs a cleaning function, a sensing unit that senses the surrounding environment of the cleaning area, and distance information to obstacles through the surrounding environment information input from the sensing unit. and a control unit that determines the shape of the obstacle and controls the traveling unit, wherein the control unit controls the traveling unit according to the shape of the obstacle with respect to the main moving direction of the main body.
Description
본 발명은, 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법에 관한 것으로, 주행 방향에 대한 장애물의 형상에 대응한 청소 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner and a control method of the robot cleaner, and to a cleaning technology corresponding to the shape of an obstacle in the traveling direction.
로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. Robots have been developed for industrial use and have played a part in factory automation.
최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행이 가능한 것을 이동 로봇이라고 한다. 가정에서 사용되는 이동 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기이다.Recently, the field of application of robots has expanded further, and medical robots, aerospace robots, etc. have been developed, and household robots that can be used in general homes are also being created. Among these robots, those that can travel on their own are called mobile robots. A representative example of a mobile robot used at home is a robot vacuum cleaner.
로봇 청소기에 구비된 여러 센서를 통하여 로봇 청소기 주변의 환경 및 사용자를 감지하는 여러 기술들이 알려져 있다. 또한, 로봇 청소기가 스스로 청소 구역을 학습하여 맵핑하고, 맵 상에서 현재 위치를 파악하는 기술들이 알려져 있다. 청소 구역을 기 설정된 방식으로 주행하며 청소하는 로봇 청소기가 알려져 있다.Various technologies are known for detecting the environment and users around a robot cleaner through various sensors provided in the robot cleaner. Additionally, technologies are known in which a robot cleaner learns and maps the cleaning area on its own and determines the current location on the map. A robot vacuum cleaner that cleans a cleaning area by traveling in a preset manner is known.
또한, 종래 기술(한국특허공개번호 10-2017-0003764)에는, 청소영역에 대한 지도(격자지도)를 사용자가 확인하기 용이한 형태로 가공하고 (외곽선 변경 등), 지도를 통해 입력되는 청소명령에 따라 청소영역에 대한 청소가 수행되도록 하는 방법이 개시되어 있다.In addition, in the prior art (Korean Patent Publication No. 10-2017-0003764), a map (grid map) of the cleaning area is processed into a form that is easy for the user to check (outline changes, etc.), and a cleaning command is input through the map. Accordingly, a method for performing cleaning on a cleaning area is disclosed.
한편, 종래 기술(한국등록특허번호 10-1629649)에는, 로봇 청소기의 제어방법으로, 청소구역을 주행하는 중에 주변의 영상들을 획득하고, 획득된 영상들을 바탕으로, 장애물을 피해 청소를 진행한다.Meanwhile, in the prior art (Korean Patent No. 10-1629649), a control method for a robot vacuum cleaner acquires surrounding images while traveling in a cleaning area, and proceeds with cleaning while avoiding obstacles based on the acquired images.
종래 기술들에 따르면, 청소 진행 방향에 대해 오목한 형상의 장애물이 있는 경우, 장애물의 외부에서 턴하여서 패턴 주행을 하게 되므로, 청소구역 전체를 청소한 후, 다시 맵을 분석하여 청소가 안된 장애물의 내부 영역을 다시 돌아와서 청소하게 되므로, 청소 시간이 오래 걸리고, 청소에 사용되는 에너지가 낭비되는 문제점이 존재한다.According to the prior art, if there is a concave-shaped obstacle in the cleaning direction, a pattern is driven by turning outside the obstacle, so after cleaning the entire cleaning area, the map is analyzed again to determine the inside of the obstacle that has not been cleaned. Since the area has to be returned to be cleaned again, there is a problem that cleaning takes a long time and the energy used for cleaning is wasted.
본 발명의 제1 과제는 청소 구역에 존재하는 장애물의 형상을 청소기의 전행방향에 따라 분류하고, 이에 따라 효율적으로 청소하는 로봇 청소기를 제공하는 것이다. The first object of the present invention is to provide a robot cleaner that classifies the shape of obstacles existing in a cleaning area according to the moving direction of the cleaner and cleans efficiently accordingly.
또한, 제2 과제는 장애물의 형상이 청소기의 주 진행방향에 대해 오목한 형상인 경우, 효율적으로 청소하는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.Additionally, the second task is to provide a robot vacuum cleaner that cleans efficiently when the shape of the obstacle is concave with respect to the main moving direction of the vacuum cleaner.
또한, 제3 과제는 장애물의 형상이 청소기의 주 진행방향에 대해 오목한 형상인 경우, 장애물의 내부 영역의 크기와 내부 영역의 오염도를 고려하여 효율적으로 청소하는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.Additionally, the third task is to provide a robot vacuum cleaner that cleans efficiently by considering the size of the interior area of the obstacle and the degree of contamination of the interior area when the shape of the obstacle is concave with respect to the main moving direction of the vacuum cleaner.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는 본체를 이동시키는 주행부, 청소 기능을 수행하는 청소부, 청소 구역의 주변 환경을 감지하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 입력된 상기 주변 환경 정보를 통해 장애물과의 거리 정보 및 상기 장애물의 형상을 판단하고, 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 장애물의 상기 본체의 주 진행 방향에 대한 형상에 따라 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 한다.A robot vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention includes a traveling unit that moves the main body, a cleaning unit that performs a cleaning function, a sensing unit that detects the surrounding environment of the cleaning area, and obstacles and obstacles through the surrounding environment information input from the sensing unit. and a control unit that determines the distance information and the shape of the obstacle and controls the traveling unit, and the control unit controls the traveling unit according to the shape of the obstacle with respect to the main moving direction of the main body.
상기 제어부는, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 본체를 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입해서, 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리에서 상기 장애물의 입구 방향으로 진행하면서 패턴 주행하도록 제어할 수 있다.If the control unit determines that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body, it enters the main body through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle, and moves the main body to the edge of the inner area of the obstacle. It can be controlled to drive in a pattern while proceeding toward the entrance of the obstacle.
상기 제어부는 상기 본체가 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 주행할 때, 상기 본체를 상기 본체의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행하도록 제어할 수 있다.The control unit may control the main body to travel in a straight line parallel to the main moving direction of the main body when the main body travels through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 제어부는 상기 본체가 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 주행할 때, 상기 본체를 상기 장애물의 내부벽을 따라 주행하도록 제어할 수 있다.The controller may control the main body to travel along the inner wall of the obstacle when the main body travels through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 제어부는, 상기 장애물의 내부 공간이 상기 본체의 주 진행 방향과 반대 방향으로 열린 형상인 경우, 오목한 형상으로 판단할 수 있다.The control unit may determine that the obstacle has a concave shape when the internal space of the obstacle is open in a direction opposite to the main moving direction of the main body.
상기 제어부는 상기 본체가 상기 청소 구역의 청소 중에, 상기 장애물에 근접하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 먼저 청소한 후, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하도록 제어할 수 있다.If the control unit determines that the main body is close to the obstacle while cleaning the cleaning area and that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body, the main body first cleans the inner area of the obstacle, It can be controlled to clean the outer area of the obstacle.
상기 제어부는 상기 본체가 상기 장애물 내부 영역의 입구 근접할 때 까지, 상기 청소 구역을 청소하도록 제어할 수 있다.The control unit may control the cleaning area to be cleaned until the main body approaches the entrance of the area inside the obstacle.
상기 제어부는, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 청소할 때, 상기 본체가 상기 내부 영역의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리까지 진입한 후, 상기 내부 영역의 상기 입구 방향으로 진행하면서 청소하도록 제어할 수 있다.When the main body cleans the inner area of the obstacle, the control unit causes the main body to enter the edge of the inner area of the obstacle through the entrance of the inner area and then clean while proceeding in the direction of the entrance of the internal area. You can control it.
상기 제어부는, 상기 본체가 상기 내부 영역의 상기 입구 방향으로 진행하면서 청소할 때, 상기 본체가 지그재그(Zigzag) 패턴주행 하도록 제어할 수 있다. The control unit may control the main body to travel in a zigzag pattern when cleaning the main body while moving toward the entrance of the internal area.
상기 제어부는 상기 본체가 상기 내부 영역의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리까지 진입할 때, 상기 본체가 상기 본체의 주 진행 방향과 나란한 직선으로 주행하도록 제어할 수 있다.The control unit may control the main body to travel in a straight line parallel to the main moving direction of the main body when the main body enters the edge of the inner area of the obstacle through the entrance of the internal area.
상기 제어부는, 상기 청소 구역의 청소 중에, 상기 장애물에 근접하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 장애물의 내부 영역이 상기 센싱부의 센싱 범위 이내인 경우, 상기 장애물의 내부 영역이 클린 상태라고 판단하면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 청소하지 않고, 상기 청소 구역의 청소를 진행하도록 제어할 수 있다.The control unit approaches the obstacle during cleaning of the cleaning area, and if the obstacle is determined to have a concave shape with respect to the main moving direction of the main body, if the internal area of the obstacle is within the sensing range of the sensing unit, If it is determined that the interior area of the obstacle is in a clean state, the main body may be controlled to clean the cleaning area without cleaning the interior area of the obstacle.
상기 제어부는 상기 장애물의 내부 영역이 상기 센싱부의 센싱 범위 이내인 경우, 상기 장애물의 내부 영역이 비 클린 상태라고 판단하면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 먼저 청소한 후, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하도록 제어할 수 있다.If the control unit determines that the internal area of the obstacle is in a non-clean state when the internal area of the obstacle is within the sensing range of the sensing unit, the main body cleans the internal area of the obstacle first and then cleans the external area of the obstacle. can be controlled to clean.
상기 제어부는 상기 청소 구역의 청소 중에, 상기 장애물에 근접하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 장애물의 내부 영역이 상기 센싱부의 센싱 범위 보다 큰 경우, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 먼저 청소한 후, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하도록 제어할 수 있다.During cleaning of the cleaning area, the control unit approaches the obstacle, determines that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body, and if the internal area of the obstacle is larger than the sensing range of the sensing unit, the main body It can be controlled to first clean the inner area of the obstacle and then clean the outer area of the obstacle.
또한, 본 발명의 제어 방법은 장애물과의 거리 정보를 바탕으로 상기 장애물의 위치 및 형상을 추출하는 추출 단계, 추출된 상기 장애물의 형상이 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한지 판단하는 형상 판단 단계, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입하는 진입 단계 및 상기 장애물 내부 영역의 가장자리에서 상기 장애물의 입구 방향으로 진행하면서 패턴 주행하는 내부 청소 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the present invention includes an extraction step of extracting the location and shape of the obstacle based on information on the distance to the obstacle, a shape determination step of determining whether the extracted shape of the obstacle is concave with respect to the main moving direction of the main body, If the obstacle is determined to have a concave shape with respect to the main moving direction of the main body, an entry step in which the main body enters the edge of the inner area of the obstacle and a pattern driving process while advancing from the edge of the inner area of the obstacle toward the entrance of the obstacle. It is characterized in that it includes an internal cleaning step.
상기 진입 단계에서, 상기 본체는 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 상기 장애물의 내부벽을 따라 주행할 수 있다.In the entry step, the main body may travel along the inner wall of the obstacle through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 진입 단계에서, 상기 본체는 상기 장애물의 입구에서 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 상기 본체의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행할 수 있다.In the entry step, the main body may travel in a straight line parallel to the main travel direction of the main body from the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 내부 청소 단계에서, 상기 본체는 상기 내부 영역의 상기 입구 방향으로 진행하면서 지그재그(Zigzag) 패턴 주행할 수 있다.In the internal cleaning step, the main body may travel in a zigzag pattern while proceeding toward the entrance of the internal area.
상기 진입 단계에서, 상기 장애물의 내부 영역이 센싱부의 센싱 범위 보다 큰 경우, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입할 수 있다.In the entry step, if the inner area of the obstacle is larger than the sensing range of the sensing unit, the main body may enter the edge of the inner area of the obstacle.
또한, 본 발명의 제어방법은 장애물과의 거리 정보를 바탕으로 상기 장애물의 위치 및 형상을 추출하는 추출 단계, 추출된 상기 장애물의 형상이 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한지 판단하는 형상 판단 단계, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 장애물의 내부 영역이 센싱부의 센싱 범위 이내인 경우, 상기 장애물의 내부 영역의 오염 상태를 판단하는 오염 상태 판단 단계, 상기 장애물의 내부 영역의 클린 상태라고 판단되면, 상기 장애물의 내부 영역을 청소하지 않고, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하는 외부 영역 청소 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the present invention includes an extraction step of extracting the location and shape of the obstacle based on information on the distance to the obstacle, a shape determination step of determining whether the extracted shape of the obstacle is concave with respect to the main moving direction of the main body, If the obstacle is determined to have a concave shape with respect to the main moving direction of the main body, a contamination state determination step of determining the contamination state of the inner region of the obstacle if the inner region of the obstacle is within the sensing range of the sensing unit, If it is determined that the internal area is clean, the method may include an external area cleaning step of cleaning an external area of the obstacle without cleaning the internal area of the obstacle.
또한, 본 발명은 상기 오염 상태 판단 단계에서, 상기 장애물의 내부 영역의 비 클린 상태라고 판단되면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입하는 진입 단계 및 상기 장애물 내부 영역의 가장자리에서 상기 장애물의 입구 방향으로 진행하면서 패턴 주행하는 내부 청소 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention provides an entry step in which the main body enters the edge of the inner region of the obstacle when it is determined that the inner region of the obstacle is in a non-clean state in the contamination state determination step, and the obstacle enters the edge of the inner region of the obstacle. It may further include an internal cleaning step of driving in a pattern while proceeding in the direction of the entrance.
상기 해결 수단을 통하여, 본 발명은 청소 구역의 장애물 형사에 따라 청소 방식을 결정하므로, 청소 시간을 줄이고, 청소기의 에너지 소비를 줄이는 이점이 있다.Through the above solution, the present invention has the advantage of reducing cleaning time and energy consumption of the cleaner by determining the cleaning method according to the type of obstacles in the cleaning area.
또한, 본 발명은 본체가 장애물의 입구를 통해 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 주행할 때, 본체를 본체의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행하면, 장애물의 내부공간으로 진입과 탈출 시에 2번 청소를 하여서 청소 효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.In addition, in the present invention, when the main body travels through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle, if the main body travels in a straight line parallel to the main moving direction of the main body, the main body travels twice when entering and escaping from the inner space of the obstacle. The problem of reduced cleaning efficiency can be solved by cleaning.
또한, 본 발명은 로봇 청소기가 직선으로 장애물의 내부 공간의 최전방으로 이동해서, 내부 공간의 최전방에서 패턴 주행을 하므로, 내부 공간의 크기를 정확히 인지하고, 패턴 주행의 간격을 조절할 수 있다.In addition, in the present invention, the robot cleaner moves to the front of the interior space of the obstacle in a straight line and runs in a pattern at the front of the interior space, so that the size of the interior space can be accurately recognized and the interval of the pattern run can be adjusted.
또한, 본 발명은 내부 영역의 크기가 작고, 깨끗한 상태라면 굳이 로봇 청소기의 동선을 복잡하게 할 필요 없이 청소구역을 청소하여서, 효율적인 청소가 가능하다.Additionally, in the present invention, if the size of the internal area is small and clean, the cleaning area can be cleaned without the need to complicate the movement line of the robot cleaner, enabling efficient cleaning.
또한, 본 발명은 내부 영역의 크기가 작으면, 카메라로 내부영역을 스캔하여서, 내부 영역이 오염된 상태라면 청소를 수행하여서, 효율적인 청소를 실행할 수 있다.Additionally, in the present invention, if the size of the internal area is small, the internal area is scanned with a camera, and cleaning is performed if the internal area is contaminated, thereby enabling efficient cleaning.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 및 로봇 청소기를 충전시키는 충전대를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇 청소기를 상측에서 바라본 입면도이다.
도 3은 도 1의 로봇 청소기를 정면에서 바라본 입면도이다.
도 4는 도 1의 로봇 청소기를 하측에서 바라본 입면도이다.
도 5는 도 1의 로봇 청소기의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 패턴 주행을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법을 도시한 순서도이다.Figure 1 is a perspective view showing a robot cleaner and a charging base for charging the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an elevation view of the robot cleaner of FIG. 1 viewed from above.
Figure 3 is an elevation view of the robot cleaner of Figure 1 viewed from the front.
FIG. 4 is an elevation view of the robot cleaner of FIG. 1 viewed from the bottom.
FIG. 5 is a block diagram showing the control relationship between the main components of the robot cleaner of FIG. 1.
Figure 6 is a diagram explaining the pattern driving of a robot vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram for explaining a control method of a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram for explaining a control method of a robot cleaner according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a flowchart showing a control method of a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
본 설명 전체에 걸쳐 언어적/수학적으로 표현된 대소비교에 있어서, '작거나 같음(이하)'과 '작음(미만)'은 통상의 기술자 입장에서 서로 용이하게 치환가능한 정도이며, '크거나 같음(이상)'과 '큼(초과)'은 통상의 기술자 입장에서 서로 용이하게 치환가능한 정도이며, 본 발명을 구현함에 있어서 치환하여도 그 효과 발휘에 문제가 되지 않음은 물론이다.In the magnitude comparison expressed verbally/mathematically throughout this description, 'less than or equal to (less than)' and 'less than' are easily interchangeable from the point of view of an ordinary technician, and 'greater than or equal to' From the point of view of a person skilled in the art, '(more than)' and 'greater than (greater than)' are degrees that can be easily substituted for each other, and of course, even if they are substituted in implementing the present invention, there is no problem in achieving the effect.
본 발명의 이동 로봇(100)은 바퀴 등을 이용하여 스스로 이동이 가능한 로봇을 의미하고, 가정 도우미 로봇 및 로봇 청소기 등이 될 수 있다.The
이하 도 1 내지 도 5를 참조하여, 이동 로봇 중 로봇 청소기(100)를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 5, the
로봇 청소기(100)는 본체(110)를 포함한다. 이하, 본체(110)의 각부분을 정의함에 있어서, 주행구역 내의 천장을 향하는 부분을 상면부(도 2 참조)로 정의하고, 주행구역 내의 바닥을 향하는 부분을 저면부(도 4 참조)로 정의하고, 상기 상면부와 저면부 사이에서 본체(110)의 둘레를 이루는 부분 중 주행방향을 향하는 부분을 정면부(도 3 참조)라고 정의한다. 또한, 본체(110)의 정면부와 반대 방향을 향하는 부분을 후면부로 정의할 수 있다. 본체(110)는 로봇 청소기(100)를 구성하는 각종 부품들이 수용되는 공간을 형성하는 케이스(111)를 포함할 수 있다.The
로봇 청소기(100)는 주변의 상황을 감지하는 센싱부(130)를 포함한다. 센싱부(130)는 로봇 청소기(100) 외부의 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 로봇 청소기(100) 주변의 사용자를 감지한다. 센싱부(130)는 로봇 청소기(100) 주변의 물체를 감지할 수 있다.The
센싱부(130)는 청소 구역에 대한 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 주행면 상의 벽체, 가구 및 낭떠러지 등의 장애물을 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 천장에 대한 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는, 주행면 상에 놓여진 물건 및/또는 외부의 상측 물체를 포함할 수 있다. 외부의 상측 물체는, 로봇 청소기(100)의 상측 방향에 배치되는 천장이나 가구의 하측면 등을 포함할 수 있다. 센싱부(130)가 감지한 정보를 통해, 로봇 청소기(100)는 청소 구역을 맵핑(Mapping)할 수 있다.The sensing unit 130 can sense information about the cleaning area. The sensing unit 130 can detect obstacles such as walls, furniture, and cliffs on the driving surface. The sensing unit 130 can sense information about the ceiling. The sensing unit 130 may include an object placed on the driving surface and/or an external upper object. The external upper object may include the ceiling or the lower side of furniture disposed above the
센싱부(130)는, 로봇 청소기(100) 주변의 사용자에 대한 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는, 상기 사용자의 위치 정보를 감지할 수 있다. 상기 위치 정보는, 로봇 청소기(100)에 대한 방향 정보를 포함할 수 있다. 상기 위치 정보는, 로봇 청소기(100)와 사용자 사이의 거리 정보를 포함할 수 있다. 센싱부(130)는 상기 사용자의 상기 로봇 청소기(100)에 대한 방향을 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 상기 사용자와 로봇 청소기(100) 사이의 거리를 감지할 수 있다.The sensing unit 130 can sense information about users around the
상기 위치 정보는, 센싱부(130)의 감지에 의해 곧바로 획득될 수도 있고, 제어부(140)에 의해 처리되어 획득될 수도 있다. The location information may be obtained directly through detection by the sensing unit 130, or may be obtained through processing by the control unit 140.
센싱부(130)는 주변의 영상을 감지하는 영상 감지부(135)를 포함할 수 있다. 영상 감지부(135)는 로봇 청소기(100)에 대한 특정 방향으로 영상을 감지할 수 있다. 예를 들어, 영상 감지부(135)는, 로봇 청소기(100)의 전방으로 영상을 감지할 수 있다. 영상 감지부(135)는 주행구역을 촬영하는 것으로, 디지털 카메라를 포함할 수 있다. 상기 디지털 카메라는 적어도 하나의 광학렌즈와, 상기 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수개의 광다이오드(photodiode, 예를 들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를 들어, CMOS image sensor)와, 상기 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 상기 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능하다.The sensing unit 130 may include an image sensing unit 135 that detects surrounding images. The image detection unit 135 can detect an image in a specific direction with respect to the
센싱부(130)는 주변의 벽까지의 거리를 감지하는 거리 감지부(131)를 포함할 수 있다. 거리 감지부(131)를 통해 로봇 청소기(100)와 주변의 벽까지의 거리를 감지할 수 있다. 거리 감지부(131)는, 로봇 청소기(100)의 특정 방향으로 사용자까지의 거리를 감지한다. 거리 감지부(131)는 카메라, 초음파 센서 또는 IR(적외선) 센서, 라이다 센서 등을 포함할 수 있다.The sensing unit 130 may include a distance sensing unit 131 that detects the distance to the surrounding wall. The distance between the
거리 감지부(131)는 본체(110)의 정면부에 배치될 수 있고, 측방부에 배치될 수도 있다. The distance sensing unit 131 may be placed on the front part of the main body 110 or on the side part.
거리 감지부(131)는 주변의 장애물을 감지할 수 있다. 복수의 거리 감지부(131)가 구비될 수 있다. The distance detection unit 131 can detect surrounding obstacles. A plurality of distance detection units 131 may be provided.
센싱부(130)는 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지부(132)를 포함할 수 있다. 복수의 낭떠러지 감지부(132)가 구비될 수 있다.The sensing unit 130 may include a cliff detection unit 132 that detects the presence or absence of a cliff on the floor within the driving area. A plurality of cliff detection units 132 may be provided.
센싱부(130)는 바닥의 영상을 획득하는 하부 영상 센서(137)를 더 포함할 수 있다.The sensing unit 130 may further include a lower image sensor 137 that acquires an image of the floor.
로봇 청소기(100)는 본체(110)를 이동시키는 주행부(160)를 포함한다. 주행부(160)는 바닥에 대해 본체(110)를 이동시킨다. 주행부(160)는 본체(110)를 이동시키는 적어도 하나의 구동 바퀴(166)를 포함할 수 있다. 주행부(160)는 구동 모터를 포함할 수 있다. 구동 바퀴(166)는 본체(110)의 좌, 우 측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜(166(L))과 우륜(166(R))이라고 한다.The
좌륜(166(L))과 우륜(166(R))은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 좌륜(166(L))을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 우륜(166(R))을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 좌륜(166(L))과 우륜(166(R))의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체(110)의 주행방향을 전환할 수 있다.The left wheel 166(L) and the right wheel 166(R) may be driven by a single drive motor, but if necessary, the left wheel drive motor and the right wheel 166(R) drive the left wheel 166(L). ) may each be provided with a right-wheel drive motor that drives the motor. The driving direction of the main body 110 can be switched to the left or right by making a difference in the rotation speed of the left wheel 166(L) and the right wheel 166(R).
로봇 청소기(100)는 청소 기능을 수행하는 청소부(180)를 포함한다.The
로봇 청소기(100)는 청소 구역을 이동하며 청소부(180)에 의해 바닥을 청소할 수 있다. 청소부(180)는, 이물질을 흡입하는 흡입 장치, 비질을 수행하는 브러시(184, 185), 흡입장치나 브러시에 의해 수거된 이물질을 저장하는 먼지통(미도시) 및/또는 걸레질을 수행하는 걸레부(미도시) 등을 포함할 수 있다.The
본체(110)의 저면부에는 공기의 흡입이 이루어지는 흡입구(180h)가 형성될 수 있다. 본체(110) 내에는 흡입구(180h)를 통해 공기가 흡입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 흡입장치(미도시)와, 흡입구(180h)를 통해 공기와 함께 흡입된 먼지를 집진하는 먼지통(미도시)이 구비될 수 있다.An intake port 180h through which air is sucked may be formed at the bottom of the main body 110. Inside the main body 110, there is a suction device (not shown) that provides suction force so that air can be sucked in through the inlet (180h), and a dust bin (not shown) that collects dust sucked along with the air through the inlet (180h). This can be provided.
케이스(111)에는 상기 먼지통의 삽입과 탈거를 위한 개구부가 형성될 수 있고, 상기 개구부를 여닫는 먼지통 커버(112)가 케이스(111)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.An opening for inserting and removing the dust bin may be formed in the case 111, and a dust bin cover 112 that opens and closes the opening may be rotatable with respect to the case 111.
흡입구(180h)를 통해 노출되는 솔들을 갖는 롤형의 메인 브러시(184)와, 본체(110)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 보조 브러시(185)가 구비될 수 있다. 이들 브러시(184, 185)들의 회전에 의해 주행구역 내 바닥으로부터 먼지들이 제거되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구(180h)를 통해 흡입되어 먼지통에 모인다.A roll-shaped main brush 184 having brushes exposed through the suction port 180h, and an auxiliary brush 185 located on the front side of the bottom of the main body 110 and having a brush composed of a plurality of radially extending wings. may be provided. Dust is removed from the floor in the driving area by the rotation of these brushes 184 and 185, and the dust separated from the floor is sucked in through the suction port 180h and collected in the dust bin.
배터리(138)는 상기 구동 모터뿐만 아니라, 로봇 청소기(100)의 작동 전반에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 배터리(138)가 방전될 시, 로봇 청소기(100)는 충전을 위해 충전대(200)로 복귀하는 주행을 실시할 수 있으며, 이러한 복귀 주행 중, 로봇 청소기(100)는 스스로 충전대(200)의 위치를 탐지할 수 있다.The battery 138 can supply power necessary for not only the drive motor but also the overall operation of the
충전대(200)는 소정의 복귀 신호를 송출하는 신호 송출부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 복귀 신호는 초음파 신호 또는 적외선 신호일 수 있으나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다.The charging
한편, 영상감지부(135)는 본체(110)의 상면부에 구비되어, 청지역 내의 천장에 대한 영상을 획득하나, 영상감지부(135)의 위치와 촬영범위가 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 영상감지부(135)는 본체(110) 전방의 영상을 획득하도록 구비될 수도 있다.Meanwhile, the image detection unit 135 is provided on the upper surface of the main body 110 and acquires an image of the ceiling within the blue area, but the location and shooting range of the image detection unit 135 are not necessarily limited to this. . For example, the image detection unit 135 may be provided to acquire an image in front of the main body 110.
또한, 로봇 청소기(100)는 On/Off 또는 각종 명령을 입력할 수 있는 조작부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the
도 5를 참고하여, 로봇 청소기(100)은 각종 데이터를 저장하는 저장부(150)를 포함한다. 저장부(150)에는 로봇 청소기(100)의 제어에 필요한 각종 데이터 들이 기록될 수 있다. 저장부(150)는 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 상기 기록 매체는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장한 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
저장부(150)에는 청소 구역의 맵이 저장될 수 있다. 상기 맵은 로봇 청소기(100)와 유선 또는 무선 통신을 통해 정보를 교환할 수 있는 외부 단말기에 의해 입력된 것일 수도 있고, 로봇 청소기(100)가 스스로 학습을 하여 생성한 것일 수도 있다. 전자의 경우, 외부 단말기로는 맵 설정을 위한 어플리케이션(application)이 탑재된 리모컨, PDA, 랩탑(laptop), 스마트 폰, 태블렛 등을 예로 들 수 있다.A map of the cleaning area may be stored in the storage unit 150. The map may be input by an external terminal capable of exchanging information with the
상기 맵에는 청소 구역 내의 복수의 지점에 대응(일대일대응)하는 복수의 노드의 위치가 표시될 수 있다. 상기 맵에는 청소 구역 내의 각 지역이 표시될 수 있다. 또한, 로봇 청소기(100)의 현재 위치가 상기 맵 상에 표시될 수 있다. 상기 맵 상에서의 로봇 청소기(100)의 현재 위치는 주행 과정에서 갱신될 수 있다.The map may display the locations of a plurality of nodes corresponding to a plurality of points within the cleaning area (one-to-one correspondence). Each area within the cleaning area may be displayed on the map. Additionally, the current location of the
주행 변위 측정부(165)는 상기 영상 감지부(135)에서 획득된 영상을 근거로 주행 변위를 측정할 수 있다. 주행 변위는, 로봇 청소기(100)의 이동 방향과 이동 거리를 포함하는 개념이다. 예를 들어, 주행 변위 측정부(165)는 로봇 청소기(100)의 연속적인 이동에 따라 달라지는 바닥 영상의 연속적인 픽셀(pixel) 비교를 통해서 주행 변위를 측정할 수 있다. The driving displacement measurement unit 165 may measure the driving displacement based on the image acquired by the image detection unit 135. Traveling displacement is a concept that includes the moving direction and moving distance of the
또한, 주행 변위 측정부(165)는 주행부(160)의 동작을 근거로 로봇 청소기(100)의 주행 변위를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 구동 바퀴(136)의 회전속도를 근거로 로봇 청소기(100)의 현재 또는 과거의 이동속도, 주행한 거리 등을 측정할 수 있으며, 각 구동 바퀴(136(L), 136(R))의 회전 방향에 따라 현재 또는 과거의 방향 전환 과정 또한 측정할 수 있다. Additionally, the traveling displacement measurement unit 165 may measure the traveling displacement of the
주행 변위 측정부(165)는 거리 감지부(131) 및 영상 감지부(135) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 주행 변위를 측정하는 것도 가능하다.The driving displacement measurement unit 165 may also measure the driving displacement using at least one of the distance detection unit 131 and the image detection unit 135.
제어부(140)는 이렇게 측정된 주행 변위를 바탕으로, 맵 상에서 로봇 청소기(100)의 위치를 인식할 수 있다.The control unit 140 can recognize the location of the
송신부(170)는 로봇 청소기의 정보를 다른 로봇 청소기나 중앙 서버에 송신해줄 수 있다. 수신부(190)는 다른 로봇 청소기나 중앙 서버로부터 정보를 수신할 수 있다. 송신부(170)가 송신하는 정보 또는 수신부(190)가 수신하는 정보는 로봇 청소기의 구성 정보를 포함할 수 있다.The transmitter 170 can transmit information about the robot cleaner to another robot cleaner or a central server. The receiving unit 190 may receive information from other robot cleaners or a central server. The information transmitted by the transmitter 170 or the information received by the receiver 190 may include configuration information of the robot cleaner.
로봇 청소기(100)는 각종 정보를 처리하고 판단하는 제어부(140)를 포함한다. 제어부(140)는 청소 구역을 학습하는 정보 처리를 수행할 수 있다. 제어부(140)는 맵 상의 현재 위치를 인식하는 정보 처리를 수행할 수 있다. 제어부(140)는 로봇 청소기(100)을 구성하는 각종 구성들(예를 들어, 주행 변위 측정부(165), 거리 감지부(131), 영상감지부(135), 주행부(160), 송신부(170), 수신부(190) 등)의 제어를 통해, 로봇 청소기(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다. The
본 실시예에 따른 제어방법은 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다. 본 발명은 로봇 청소기(100)의 제어방법일 수 있으며, 상기 제어방법을 수행하는 제어부(140)를 포함하는 로봇 청소기(100)일 수도 있다. 본 발명은 상기 제어방법의 각 단계를 포함하는 컴퓨터 프로그램일 수 있고, 상기 제어방법을 컴퓨터로 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체일 수도 있다. 상기 '기록매체'는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 의미한다. 본 발명은 하드웨어와 소프트웨어를 모두 포함하는 이동 로봇 제어 시스템일 수 있다.The control method according to this embodiment may be performed by the control unit 140. The present invention may be a control method of a
로봇 청소기(100)의 제어부(140)는 맵핑 및/또는 현재 위치를 인식하는 등 각종 정보를 처리하고 판단한다. 제어부(140)는 상기 영상 및 학습을 통해 청소 구역을 맵핑하고 현재 위치를 맵 상에서 인식 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 제어부(140)는 슬램(SLAM : Simultaneous Localization and Mapping) 기능을 수행할 수 있다.The control unit 140 of the
제어부(140)는 주행부(160)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 청소부(180)의 동작을 제어할 수 있다.The control unit 140 may control the driving of the traveling unit 160. The control unit 140 may control the operation of the cleaning unit 180.
로봇 청소기(100)는 각종 데이터를 저장하는 저장부(150)를 포함한다. 저장부(150)는 로봇 청소기(100)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다.The
입력부(171)는 On/Off 또는 각종 명령을 입력 받을 수 있다. 입력부(171)는 버튼, 키 또는 터치형 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 입력부(171)는 음성 인식을 위한 마이크를 포함할 수 있다.The input unit 171 can receive On/Off or various commands. The input unit 171 may include buttons, keys, or a touch-type display. The input unit 171 may include a microphone for voice recognition.
출력부(173)는 각종 정보를 사용자에게 알릴 수 있다. 출력부(173)는 스피커 및/또는 디스플레이를 포함할 수 있다.The output unit 173 can inform the user of various information. The output unit 173 may include a speaker and/or a display.
현실의 청소 구역은 맵 상의 청소 구역과 대응될 수 있다. 상기 청소 구역은 로봇 청소기(100)가 주행 경험이 있는 모든 평면 상의 구역 및 현재 주행하고 있는 평면 상의 구역을 모두 합한 범위로 정의될 수 있다.The cleaning area in reality may correspond to the cleaning area on the map. The cleaning area may be defined as the sum of all areas on the plane in which the
제어부(140)는 주행부(160)의 동작을 바탕으로 로봇 청소기(100)의 이동 경로를 파악할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 구동 바퀴(166)의 회전속도를 바탕으로 로봇 청소기(100)의 현재 또는 과거의 이동속도, 주행한 거리 등을 파악할 수 있으며, 각 구동 바퀴(166(L), 166(R))의 회전 방향에 따라 현재 또는 과거의 방향 전환 과정 또한 파악할 수 있다. 이렇게 파악된 로봇 청소기(100)의 주행 정보를 바탕으로, 맵 상에서 로봇 청소기(100)의 위치가 갱신될 수 있다. 또한, 상기 영상 정보를 이용하여, 맵 상에서 로봇 청소기(100)의 위치가 갱신될 수도 있다.The control unit 140 may determine the movement path of the
구체적으로, 제어부(140)는 로봇 청소기(100)의 주행을 제어하고, 설정되는 주행 모드에 따라 주행부(160)의 구동을 제어한다. 주행부(160)의 주행 모드로서, 지그재그 모드, 엣지 모드, 나선형 모드 또는 복합형 모드 등을 선택적으로 설정할 수 있다.Specifically, the control unit 140 controls the driving of the
지그재그 모드는 벽면이나 장애물로부터 소정 거리 이상으로 이격되어 지그재그로 주행하면서 청소하는 모드로 정의한다. 엣지 모드는 벽면에 붙어서 지그재그로 주행하면서 청소하는 모드로 정의한다. 나선형 모드는 대기 중의 한 곳을 중심으로 일정 영역 내에서 나선형으로 청소하는 모드로 정의한다. The zigzag mode is defined as a mode that cleans while driving in a zigzag manner while being spaced a predetermined distance away from a wall or obstacle. Edge mode is defined as a mode that sticks to a wall and cleans while traveling in a zigzag motion. Spiral mode is defined as a mode of cleaning in a spiral manner within a certain area centered on one location in the atmosphere.
한편, 제어부(140)는 청소 구역의 맵(지도)을 생성한다. 즉, 제어부(140)는 선행 청소를 통해 인식된 위치 및 각 지점에서 획득한 영상을 통해 청소 구역의 공간 지도를 형성할 수 있다. 제어부(140)는 또한 기 생성된 지도를 갱신하고, 조건에 따라 생성된 공간 지도의 청소 구역의 형태를 분류하고, 분류된 형태에 따라 청소 방법을 매칭할 수 있다. 또한, 이러한 제어부(140)는 기본 모드로 청소를 진행하는 것과 매칭된 청소 방법으로 청소를 진행하는 것의 효율을 연산하여 효율이 높은 방법으로 로봇 청소기(100)의 청소를 실행한다.Meanwhile, the control unit 140 generates a map of the cleaning area. That is, the control unit 140 can form a spatial map of the cleaning area through the locations recognized through prior cleaning and images acquired at each point. The control unit 140 may also update a previously generated map, classify the type of cleaning area in the generated spatial map according to conditions, and match a cleaning method according to the classified type. In addition, the control unit 140 calculates the efficiency of cleaning in the basic mode and cleaning in the matched cleaning method, and performs cleaning of the
이러한 제어부(140)는 센싱부(130)의 감지신호, 구체적으로는 거리 감지부(131) 및 낭떠러지 감지부(132)로부터의 감지 신호에 따라 맵을 생성한다. 이와 같은 맵은 일반적인 격자 맵일 수 있으며, 실질적으로 로봇 청소기(100)가 주행을 하면서 회전하는 방향, 직진 이동 거리, 벽으로부터의 이격 거리 등을 기초로 작성될 수 있다.This control unit 140 generates a map according to the detection signals of the sensing unit 130, specifically, the detection signals from the distance detection unit 131 and the cliff detection unit 132. Such a map may be a general grid map, and may be created based on the direction in which the
이러한 제어부(140)는 영상 감지부(135)로부터의 영상 데이터로부터 공간 정보를 추출하고, 추출된 공간 정보를 맵에 부가하여 공간 지도를 생성할 수도 있다.The control unit 140 may extract spatial information from image data from the image detection unit 135 and add the extracted spatial information to the map to generate a spatial map.
제어부(140)는 지도를 형성하기 위한 맵 형성부를 더 포함할 수 있으나, 제어부(140) 내에서 함께 프로세싱 가능하다.The control unit 140 may further include a map forming unit for forming a map, but processing is possible together within the control unit 140.
맵 생성부는 선행 청소를 통해 획득되는 감지 신호를 통해 맵을 생성하고, 기초 맵에 영상 데이터로부터의 공간 정보를 부가하여 공간 지도를 생성할 수 있다. 이때, 맵 생성부는 연속적으로 촬영되어 생성되는 영상 데이터로부터 공간에 대한 상세 정보인 공간 정보를 추출하여 공간 지도에 부가할 수 있다.The map generator may generate a map using a detection signal obtained through prior cleaning, and may generate a spatial map by adding spatial information from image data to the basic map. At this time, the map generator may extract spatial information, which is detailed information about space, from image data generated by continuously shooting and add it to the spatial map.
맵 생성부는 이러한 공간 지도를 기초로 한번에 주행하여 청소를 진행할 수 있도록 복수의 청소 구역으로 구획할 수 있다. The map generator may divide the vehicle into a plurality of cleaning areas so that cleaning can be carried out at once based on the spatial map.
이와 같은 맵의 형성 및 청소 구역 구획은 맵 생성부에서 진행 가능하나, 앞서 설명한 바와 같이 제어부(140)에서 일괄적으로 진행 가능하다.The formation of such a map and the division of cleaning areas can be performed in the map creation unit, but as described above, they can be performed all at once in the control unit 140.
제어부(140)는 맵핑된 청소 구역의 면적에 따라 청소 구역을 구획하여 구획된 각 서브 청소 구역의 형태에 따른 최적의 청소 방법을 매칭할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 장애물 유무에 대한 판단을 수행하여 장애물 있는 경우, 청소 구역을 구획하여 구획된 각 서브 청소 구역의 형태에 따른 최적의 청소 방법을 매칭할 수 있다. The control unit 140 may divide the cleaning zone according to the area of the mapped cleaning zone and match the optimal cleaning method according to the shape of each sub-cleaning zone. Additionally, the control unit 140 may determine the presence or absence of an obstacle, divide the cleaning area if there is an obstacle, and match the optimal cleaning method according to the shape of each sub-cleaning area.
또한, 제어부(140)는 거리 감지부(131) 및 영상감지부(135) 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 현재 위치를 판단할 수 있으며, 맵 상에서 현재 위치를 인식할 수 있다. Additionally, the control unit 140 can determine the current location using at least one of the distance detection unit 131 and the image detection unit 135 and recognize the current location on the map.
제어부(140)는 이와 같은 현재 위치 인식을 위해 월 팔로잉(wall following)을 수행할 수 있으며, 이와 같은 월 팔로잉을 통해 현재 위치를 판단하여 이를 서버(도시하지 않음) 또는 사용자 단말(도시하지 않음)에 전송가능하다.The control unit 140 can perform wall following to recognize the current location, and determines the current location through wall following and determines the current location through a server (not shown) or a user terminal (not shown). (No) can be transmitted.
이와 같이, 제어부(140)는 선행 청소를 수행하고 수득한 정보를 이용하여 청소 구역을 맵핑하며, 맵을 2차원 또는 3차원으로 사용자에게 제공할 수 있으며, 사용자의 단말에 제공된 맵에 대하여 사용자가 특정 주행 모드를 선택하여 해당 청소 구역의 청소를 진행할 수 있다. In this way, the control unit 140 performs prior cleaning and maps the cleaning area using the information obtained, and can provide the map to the user in two or three dimensions, and allows the user to configure the map provided to the user's terminal. You can select a specific driving mode to clean the corresponding cleaning area.
제어부(140)는 외부로부터 청소 시작 명령 또는 예약 청소에 의한 청소 시작명령을 수득하면, 기 작성된 맵에서 현재 로봇청소기의 위치가 어디에 속하는지를 정확히 판단하고, 해당 위치에서부터 맵을 따라 할당된 모드로 청소를 진행한다.When the control unit 140 receives a cleaning start command or a cleaning start command by scheduled cleaning from the outside, it accurately determines where the current location of the robot vacuum cleaner falls on a previously created map, and cleans in the assigned mode from that location along the map. proceed.
이를 위해, 제어부(140)는 청소 시작 초기에 월 팔로잉(wall following)을 수행할 수 있으며, 이와 같은 월 팔로잉을 통해 현재 위치를 판단하여 이를 서버(도시하지 않음) 또는 사용자 단말(도시하지 않음)에 전송가능하다.To this end, the control unit 140 may perform wall following at the beginning of cleaning, and determine the current location through such wall following to determine the current location through a server (not shown) or a user terminal (not shown). (No) can be transmitted.
월 팔로잉은 로봇 청소기(100)가 현재 위치에서 가장 근거리의 벽을 향해 이동하고, 해당 벽에 도달하면, 벽을 따라 소정 거리만큼 주행하면서 매핑을 수행하는 것으로 정의한다. Wall following is defined as the
또한, 월 팔로잉은 로봇 청소기(100)가 현재 위치에서 가장 근거리의 코너를 추출하고, 코너에 도달하면, 벽을 따라 소정 거리만큼 주행하면서 매핑을 수행하는 것으로 정의한다. 여기서, 코너는 벽과 벽이 만나는 지점으로 정의할 수 있다.In addition, wall following is defined as the
제어부(140)는 매핑을 수행하면서, 효율적으로 청소 구역을 구획하기 위해, 벽에 형성된 월 통로 중 적어도 하나를 가상벽으로 정의할 수 있다. 여기서, 가상벽은 실제 벽은 아니지만, 지도에 벽으로 설정되거나, 로봇 청소기(100)가 벽으로 취급하여 회피하거나 월 팔로잉하는 대상이 된다.While performing mapping, the control unit 140 may define at least one of the wall passages formed on the wall as a virtual wall in order to efficiently partition the cleaning area. Here, the virtual wall is not a real wall, but is set as a wall on the map, or is treated as a wall by the
이하, 본 발명의 패턴 주행과 본체의 주 진행 방향에 대해 설명한다.Hereinafter, the pattern running of the present invention and the main moving direction of the main body will be described.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 패턴 주행을 설명하는 도면이다.Figure 6 is a diagram explaining the pattern driving of a robot vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 패턴 주행은 로봇 청소기(100)가 설정된 장축(LA)을 따라 직선 주행하고, 장축(LA)의 일단에서 주행 방향을 장축(LA)과 교차되게 변경하여, 장축(LA) 보다 짧게 설정된 단축(SA)을 따라 직선 주행하고, 단축(SA)의 일단에서 주행 방향을 단축(SA)과 대략 90도로 교차되게 변경하여 설정된 장축(LA)만큼 주행하는 것을 반복하는 것을 의미할 수 있다. Referring to FIG. 6, in the pattern driving, the
여기서, 장축(LA)과 단축(SA)이 이루는 각도는 88°내지 92°인 것이 바람직하다. 다수의 장축(LA)끼리는 서로 평행하고, 다수의 단축(SA)끼리는 서로 평행한 것이 바람직하다. 물론, 장축(LA) 및 단축(SA)은 수학적 의미의 직선을 의미하는 것은 아니고, 직선에 가까운 곡선을 포함하는 개념이다.Here, the angle formed between the major axis (LA) and the minor axis (SA) is preferably 88° to 92°. It is preferable that the major axes (LA) are parallel to each other, and the multiple minor axes (SA) are parallel to each other. Of course, the major axis (LA) and minor axis (SA) do not mean straight lines in the mathematical sense, but are concepts that include curves close to straight lines.
또한 패턴 주행은 장애물(200)이 나올 때까지, 또는 주행 영역의 경계와 만날 때 까지 설정된 장축(LA)을 따라 직선 주행하다가 장애물(200) 도는 주행 영역의 경계를 만나는 경우, 주행 방향을 장축(LA)과 교차되게 변경하여, 장축(LA) 보다 짧게 설정된 단축(SA)을 따라 직선 주행하고, 단축(SA)의 일단에서 주행 방향을 단축(SA)과 대략 90도를 교차되게 변경하여 장애물(200)이 나올 때까지, 또는 주행 영역의 경계와 만날 때 까지 설정된 장축(LA)을 따라 주행하는 것을 반복하는 것을 의미할 수도 있다.In addition, pattern driving drives straight along the long axis (LA) set until an
여기서, 단축(SA)의 반향은 주 진행방향이 되고, 장축(LA)의 방향은 패턴 주행의 방향각(θ1) 방향이 된다. 여기서, 장축(LA)과 단축(SA)의 길이는 제한이 없지만, 장축(LA)의 길이는 10미터 내지 15미터로 설정되고, 단축(SA)의 길이는 바디의 길이 대비 0.5배 내지 2배 사이에서 설정되는 것이 바람직하다.Here, the reflection of the minor axis (SA) becomes the main traveling direction, and the direction of the major axis (LA) becomes the direction of the pattern traveling direction (θ1). Here, there is no limit to the length of the major axis (LA) and minor axis (SA), but the length of the major axis (LA) is set to 10 to 15 meters, and the length of the minor axis (SA) is 0.5 to 2 times the length of the body. It is desirable to set it between.
여기서, 방향각은 장축(LA)이 기준선(ST)과 이루는 각도를 의미한다. 방향각은 기준선(ST)에서 시계방향으로 측정한다. 여기서, 기준선(ST)과 측정 방향은 바뀔 수도 있다. 일 예로, 도 6에서, 패턴 주행의 방향각은 90˚이고, 진행방향은 후방에서 전방방향이다. 진행방향의 방향각은 180 ˚이다.Here, the direction angle means the angle formed by the long axis (LA) and the reference line (ST). The direction angle is measured clockwise from the baseline (ST). Here, the baseline (ST) and measurement direction may be changed. For example, in FIG. 6, the direction angle of the pattern travel is 90°, and the traveling direction is from rear to front. The direction angle of travel is 180 degrees.
도 6에 표시된 방향을 기준으로, 본체(111)의 주 진행방향은 전방(F)으로 정의하고, 본체(111)의 주 진행 방향과 반대방향은 후방(R)으로 정의하며, 도 6에서 상측은 좌측방(Le)과, 하측은 우측방(Ri)로 정의할 수 있다.Based on the direction shown in Figure 6, the main moving direction of the main body 111 is defined as forward (F), and the direction opposite to the main moving direction of the main body 111 is defined as rear (R), and in Figure 6, the upper side The lower side can be defined as the left room (Le), and the lower side can be defined as the right room (Ri).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 7 is a diagram for explaining a control method of the
도 7a 부터 7d까지 로봇 청소기(100)의 제어방법을 시간 순서로 도시하고 있다.7A to 7D show the control method of the
먼저 도 7a를 참조하면, 제어부(140)는 센싱부(130)에서 입력된 주변 환경 정보를 통해 장애물(200)과의 거리 정보 및 장애물(200)의 형상을 판단하고, 주행부를 제어할 수 있다.First, referring to FIG. 7A, the control unit 140 determines the distance information to the
제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대한 형상에 따라 주행부를 제어한다. The control unit 140 controls the traveling unit according to the shape of the
제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상인지 판단한다. The control unit 140 determines whether the
제어부(140)는 장애물(200)의 내부 공간이 본체(111)의 주 진행 방향과 반대 방향으로 열린 형상인 경우, 오목한 형상으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 로봇 청소기(100)는 전방을 주 진행방향으로 하면서 패턴 주행할 때, 청소 구역(A1)의 맵 정보에서 장애물(200)의 내부 공간이 후방으로 개방되고, 전방, 좌측방 및 우측방이 막힌 형상을 주 진행 방향에 대한 오목한 형상으로 판단할 수 있다.If the internal space of the
구체적으로, 장애물(200)의 형상은 카메라, 초음파 센서 또는 IR(적외선) 센서, 라이다 센서 등에 파악될 수 있고, 이미 저장된 맵 정보에 의해 파악될 수 있다.Specifically, the shape of the
장애물(200)의 내부 공간은 좌우 방향에서 마주보는 제1 장애물 벽(221) 및 제2 장애물 벽(223)과, 전방의 제3 장애물 벽(222)에 의해 정의된 공간일 수 있다. 제1 장애물 벽(221)의 후단과, 제2 장애물 벽(223)의 후단을 연결한 임의의 선의 중앙이 장애물(200)의 내부 공간의 입구(213)로 정의될 수 있다.The internal space of the
제1 장애물 벽(221)과 제2 장애물 벽(223)의 길이가 다른 경우, 장애물(200)의 내부 공간은 제1 장애물 벽(221)의 후단과 제2 장애물 벽(223)의 후단 중에 전방으로 치우친 장애물 벽의 후단에서 좌우방향으로 임의의 선을 그었을 때, 임의의 선, 제1 장애물 벽(221), 제2 장애물 벽(223) 및 제3 장애물 벽(222)에 의해 둘러 쌓인 공간일 수 있다.When the lengths of the
제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)을 먼저 청소한 후, 장애물(200)의 외부 영역을 청소하도록 제어하도록 제어할 수 있다.If the control unit 140 determines that the
이 때, 일반적인 패턴 주행의 경우, 로봇 청소기(100)가 장애물(200)의 외벽 때문에 장애물(200)의 내부 공간으로 진입하지 못하고, 청소 구역(A1)을 끝까지 청소한 후 다시 돌아와서 장애물(200)의 내부 공간을 청소하게 된다. 따라서, 이러한 청소 방법은 청소 시간이 오래 걸리고 비 효율적인 청소를 하게 되는 단점이 존재한다.At this time, in the case of general pattern driving, the
따라서, 본 발명은 장애물(200)의 내부 공간을 먼저 청소한 후 나머지 청소 구역(A1)을 청소하여서 효율적인 청소가 가능하고, 청소시간을 줄일 수 있다.Therefore, in the present invention, efficient cleaning is possible and cleaning time can be reduced by first cleaning the inner space of the
더욱 효율적인 청소를 하기 위해, 제어부(140)는 로봇 청소기(100)가 장애물(200)의 내부 공간으로 진입할 때는 장애물(200)의 내부 공간의 전방 끝까지 최단거리로 이동하게 하고, 로봇 청소기(100)가 장애물(200)의 내부 공간을 탈출하는 방향으로 패턴주행 하면서 내부 영역(A2)을 청소할 수 있다.In order to clean more efficiently, the control unit 140 moves the
구체적으로, 도 7b를 참조하면, 제어부(140)는 본체(111)를 장애물(200)의 입구(213)를 통해 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 진입해서, 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리에서 장애물(200)의 입구(213) 방향으로 진행하면서 패턴 주행하도록 제어할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 7B, the control unit 140 enters the main body 111 through the
여기서, 내부 영역(A2)의 가장자리는 내부 영역(A2)에서 주 진행 방향의 끝으로 도 7a에서 내부 영역(A2)의 전방단이다.Here, the edge of the inner area A2 is the end of the main traveling direction in the inner area A2 and is the front end of the inner area A2 in FIG. 7A.
제어부(140)는 본체(111)가 장애물(200)의 입구(213)를 통해 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 주행할 때, 본체(111)를 본체(111)의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행하도록 제어할 수 있다. When the main body 111 travels through the
로봇 청소기(100)가 본체(111)가 장애물(200)의 입구(213)를 통해 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 주행할 때, 본체(111)를 본체(111)의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행하면, 장애물(200)의 내부공간으로 진입과 탈출 시에 2번 청소를 하여서 청소 효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.When the main body 111 of the
또한, 로봇 청소기(100)가 직선으로 장애물(200)의 내부 공간의 최전방으로 이동해서, 내부 공간의 최전방에서 패턴 주행을 하므로, 내부 공간의 크기를 정확히 인지하고, 패턴 주행의 간격을 조절할 수 있다.In addition, since the
바람직하게는, 제어부(140)는 본체(111)가 장애물(200)의 입구(213)를 통해 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 주행할 때, 본체(111)를 장애물(200)의 내부벽을 따라 주행하도록 제어할 수 있다.Preferably, the control unit 140 controls the main body 111 to move the main body 111 to the edge of the inner area A2 of the
제어부(140)는 본체(111)가 월 팔로잉 주행으로 제1 장애물 벽(221) 또는 제2 장애물 벽(223)을 따라 진행한 후, 제3 장애물 벽(222)과 만나는 코너 지점까지 진행할 수 있다.The control unit 140 allows the main body 111 to proceed along the
도 7c를 참조하면, 본체(111)가 월 팔로잉 주행으로 제1 장애물 벽(221) 또는 제2 장애물 벽(223)을 따라 진행한 후, 제3 장애물 벽(222)과 만나는 코너 지점에서 주 진행 방향과 반대방향(후방)으로 진행하면 패턴 주행할 수 있다.Referring to FIG. 7C, after the main body 111 proceeds along the
또한, 제어부(140)는 청소 구역(A1)의 청소 중에, 장애물(200)에 근접하고, 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)을 먼저 청소한 후, 장애물(200)의 외부 영역을 청소하도록 제어할 수 있다.In addition, when the control unit 140 approaches the
제어부(140)는 본체(111)가 장애물(200) 내부 영역(A2)의 입구(213) 근접할 때 까지, 청소 구역(A1)을 청소하도록 제어할 수 있다.The control unit 140 may control the main body 111 to clean the cleaning area A1 until the main body 111 approaches the
즉, 제어부(140)는 로봇 청소기(100)가 청소 구역(A1)을 청소하는 중, 오목한 장애물(200)의 입구(213)를 만나면 장애물(200)의 내부 공간으로 진입하여, 청소하면서 장애물(200)의 내부공간을 타출할 수 있다.That is, when the robot cleaner 100 encounters the
한편, 제어부(140)는 본체(111)가 내부 영역(A2)의 입구(213) 방향으로 진행하면서 청소할 때, 본체(111)가 지그재그(Zigzag) 패턴주행 하도록 제어할 수 있다. 다만, 패턴 주행 방법은 이에 한정되는 것은 아니고, 장애물(200)의 내부 공간의 형상에 따라 원형 패턴 주행 등 다양한 패턴주행이 실행될 수 있다.Meanwhile, the control unit 140 may control the main body 111 to travel in a zigzag pattern when cleaning while moving toward the
도 7d를 참조하면, 제어부(140)는 본체(111)가 장애물(200)의 내부 공간에서 탈출하면, 본체(111)를 다시 주 진행 방향으로 패턴 주행하도록 제어할 수 있다. 로봇 청소기(100)는 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 청소가 끝나면 다시 원래 진행방향으로 패턴 주행하면서 청소구역을 청소할 수 있다.Referring to FIG. 7D, when the main body 111 escapes from the inner space of the
제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이 아닌 경우, 주 진행 방향으로 진행하면서 청소 구역(A1)을 패턴주행을 계속한다.If the
다른 예로, 로봇 청소기(100)는 장애물(200)의 내부 공간의 크기에 따라 청소방법을 달 리 할 수 있다.As another example, the
구체적으로, 제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 이내인 판단할 수 있다.Specifically, if the control unit 140 determines that the
여기서 센싱부(130)는 장애물(200)의 내부공간을 촬영하는 카메라인 것이 바람직하다.Here, the sensing unit 130 is preferably a camera that photographs the interior space of the
제어부(140)는, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 이내인 겨우, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 클린 상태라고 판단하면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)을 청소하지 않고, 청소 구역(A1)의 청소를 진행하도록 제어할 수 있다.If the control unit 140 determines that the internal area A2 of the
또한, 제어부(140)는, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 이내인 경우, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 비 클린 상태라고 판단하면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)을 먼저 청소한 후, 장애물(200)의 외부 영역을 청소하도록 제어할 수 있다.In addition, when the control unit 140 determines that the internal area A2 of the
내부 영역(A2)의 크기가 작으면, 카메라로 내부영역을 스캔하여서, 내부 영역(A2)이 깨끗한 상태라면 굳이 로봇 청소기(100)의 동선을 복잡하게 할 필요 없이 청소구역을 청소하고, 내부 영역(A2)이 오염된 상태라면 청소를 수행하여서, 효율적인 청소를 실행할 수 있다.If the size of the internal area (A2) is small, the internal area is scanned with a camera, and if the internal area (A2) is clean, the cleaning area is cleaned without the need to complicate the movement line of the
또한, 제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 보다 큰 경우, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)을 먼저 청소한 후, 장애물(200)의 외부 영역을 청소하도록 제어할 수 있다.In addition, if the control unit 140 determines that the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기(100)의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 8 is a diagram for explaining a control method of the
도 8의 실시예는 도 7의 실시예와 비교하면, 장애물(200)의 형상에 차이가 존재한다. 본 실시예에서는 도 7의 실시예와 차이점 위주로 설명하고 특별한 설명이 없는 것은 도 7의 실시예와 동일하다.Compared to the embodiment of FIG. 7 , there is a difference in the shape of the
도 8a를 참조하면, 제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상인지 판단한다. Referring to FIG. 8A , the control unit 140 determines whether the
구체적으로, 장애물(200)의 형상은 카메라, 초음파 센서 또는 IR(적외선) 센서, 라이다 센서 등에 파악될 수 있고, 이미 저장된 맵 정보에 의해 파악될 수 있다.Specifically, the shape of the
장애물(200)의 내부 공간은 좌우 방향에서 마주보는 제1 장애물 벽(221) 및 제2 장애물 벽(223)과, 전방의 제3 장애물 벽(222)에 의해 정의된 공간일 수 있다. 제1 장애물 벽(221)의 후단과, 제2 장애물 벽(223)의 후단을 연결한 임의의 선의 중앙이 장애물(200)의 내부 공간의 입구(213)로 정의될 수 있다.The internal space of the
제1 장애물 벽(221)과 제2 장애물 벽(223)의 길이가 다른 경우, 장애물(200)의 내부 공간은 제1 장애물 벽(221)의 후단과 제2 장애물 벽(223)의 후단(211, 212) 중에 전방으로 치우친 장애물(200)벽의 후단에서 좌우방향으로 임의의 선을 그었을 때, 임의의 선, 제1 장애물 벽(221), 제2 장애물 벽(223) 및 제3 장애물 벽(222)에 의해 둘러 쌓인 공간일 수 있다.When the
즉, 도 8a 에서, 장애물(200)의 내부 공간은 제3 장애물 벽(222)과, 제2 장애물 벽(223)과, 제2 장애물 벽(223)의 후단(212)에서 좌우 방향으로 그어진 임의의 선과, 제1 장애물 벽(221)으로 둘러 쌓인 공간으로 정의된다.That is, in FIG. 8A, the internal space of the
제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 본체(111)를 장애물(200)의 내부 공간으로 진입하기 전까지는 주 진행방향을 따라 패턴 주행하게 되고, 장애물(200)의 내부 공간의 입구(213)에서 주 진행방향과 나란하게 직선 주행하면서, 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 전방단 까지 진입하도록 제어한다.If the control unit 140 determines that the
도 8b를 참조하면, 본체(111)가 월 팔로잉 주행으로 제1 장애물 벽(221) 또는 제2 장애물 벽(223)을 따라 진행한 후, 제3 장애물 벽(222)과 만나는 코너 지점에서 주 진행 방향과 반대방향(후방)으로 진행하면 패턴 주행할 수 있다.Referring to FIG. 8B, after the main body 111 proceeds along the
도 8c를 참조하면, 제어부(140)는 본체(111)가 장애물(200)의 내부 공간에서 탈출하면, 본체(111)를 다시 주 진행 방향으로 패턴주행하도록 제어할 수 있다. 로봇 청소기(100)는 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 청소가 끝나면 다시 원래 진행방향으로 패턴주행하면서 청소구역을 청소할 수 있다.Referring to FIG. 8C, when the main body 111 escapes from the inner space of the
여기서, 로봇 청소기(100)는 제1 장애물 벽(221)과, 제2 장애물 벽(223) 중 짧은 쪽으로 탈출하여서, 주 진행방향으로 패턴 주행할 수 있다.Here, the
구체적으로, 로봇 청소기(100)는 제2 장애물 벽(223)의 후단(212)으로 탈출하고, 장애물(200)의 내부 공간에서 우측방에 위치된 청소구역부터 주 진행 방향으로 패턴주행하면서 청소구역을 청소할 수 있다.Specifically, the
이하에서는 도 9를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(100)의 청소 동작을 설명한다.Hereinafter, the cleaning operation of the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)의 제어방법을 도시한 순서도이다.Figure 9 is a flowchart showing a control method of the
각 순서도들에서 서로 중복되는 내용은 동일한 도면 부호로 표기하고, 중복되는 설명은 생략한다.Content that overlaps with each other in each flowchart is indicated with the same reference numeral, and overlapping descriptions are omitted.
제어방법은 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다. 제어방법의 순서도 도면들의 각 단계와 순서도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션(instruction)들에 의해 수행될 수 있다. 인스트럭션들은 범용 컴퓨터 또는 특수용 컴퓨터 등에 탑재될 수 있고, 인스트럭션들이 순서도 단계(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.The control method may be performed by the control unit 140. Each step of the flowchart drawings of the control method and combinations of the flowchart drawings can be performed by computer program instructions. The instructions may be mounted on a general-purpose computer or a special-purpose computer, and the instructions create a means of performing the functions described in the flowchart step(s).
또한, 몇 가지 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Additionally, in some embodiments it is possible for functions mentioned in the steps to occur out of order. For example, two steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, or the steps may sometimes be performed in reverse order depending on the corresponding function.
도 9를 참고하면, 일 실시예에 따른 제어방법은 장애물(200)과의 거리 정보를 바탕으로 장애물(200)의 위치 및 형상을 추출하는 추출 단계(S10), 추출된 장애물(200)의 형상이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한지 판단하는 형상 판단 단계(S20), 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 진입하는 진입 단계(S50) 및 장애물(200) 내부 영역(A2)의 가장자리에서 장애물(200)의 입구(213) 방향으로 진행하면서 패턴 주행하는 내부 청소 단계(S60)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the control method according to one embodiment includes an extraction step (S10) of extracting the location and shape of the
로봇청소기(100)는 사용자 단말 또는 서버로부터 청소 명령을 수신하며, 청소 시작 정보에 따라 현재 위치에서의 청소를 시작한다.The
로봇청소기(100)의 제어부(140)는 청소 구역(A1) 전체에 대한 맵에 대한 지도 정보를 저장부(150)에 저장하고 있는지 판단한다The control unit 140 of the
제어부(140)는 저장부(150)에 해당 지도 정보가 없는 경우, 외부의 서버 또는 사용자 단말로 해당 지도 정보를 요청할 수 있고, 서버 또는 사용자 단말로부터 지도 정보가 전송되면 이를 해당 청소 구역(A1) 전체에 대한 지도 정보로 정의한다.If there is no corresponding map information in the storage unit 150, the control unit 140 can request the corresponding map information from an external server or user terminal, and when the map information is transmitted from the server or user terminal, it is sent to the corresponding cleaning area (A1). It is defined as map information about the whole.
로봇 청소기(100)는 저장부(150)에 해당 지도 정보가 없는 경우, 매핑을 위한 주행을 하도록 한다.If there is no corresponding map information in the storage unit 150, the
구체적으로, 매핑을 위한 주행은 월 팔로잉 주행을 하거나, 패턴 주행을 하면서 청소 구역(A1)을 매핑한다. 추출 단계는 본체(111)가 주행 중 또는 월 팔로잉 주행 중에 실행될 수 있다.Specifically, driving for mapping involves mapping the cleaning area (A1) while performing wall-following driving or pattern driving. The extraction step may be performed while the main body 111 is traveling or while wall-following.
더욱 구체적으로, 제어부(140)는 현재 위치에서 거리 감지부(131) 및 영상 감지부(135)를 통해 가장 근접한 벽까지 주행한 후, 벽을 따라 주행하는 월 팔로잉 주행을 하도록 주행부를 제어한다.More specifically, the control unit 140 drives from the current location to the nearest wall through the distance detection unit 131 and the image detection unit 135, and then controls the driving unit to perform wall-following driving along the wall. .
추출 단계(S10)에서, 제어부(140)는 장애물(200)과의 거리 정보를 바탕으로 장애물(200)의 위치 및 형상을 추출한다.In the extraction step (S10), the control unit 140 extracts the location and shape of the
형상 판단 단계(S20)에서, 제어부(140)는 추출된 장애물(200)의 형상이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한지 판단한다.In the shape determination step (S20), the control unit 140 determines whether the shape of the extracted
진입 단계(S50)에서, 제어부(140)는 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 진입하게 제어한다. 진입 단계(S50)에서, 본체(111)는 장애물(200)의 입구(213)를 통해 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 장애물(200)의 내부벽을 따라 주행할 수 있다.In the entry step (S50), if the control unit 140 determines that the
또한, 진입 단계(S50)에서, 본체(111)는 장애물(200)의 입구(213)에서 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 본체(111)의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행할 수 있다.Additionally, in the entry step (S50), the main body 111 runs in a straight line parallel to the main moving direction of the main body 111 from the
진입 단계(S50)에서, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 보다 큰지 판단하고(S30), 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 보다 큰 경우, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 진행하고, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 보다 작은 경우, 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 오염도를 판단한다(S40).In the entry step (S50), it is determined whether the inner area (A2) of the
장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 보다 작고 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 비 클린 상태이면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 진행하고(S50), 내부 영역(A2)을 청소하면서 탈출한다.(S50)If the internal area (A2) of the
장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 보다 작고 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 클린 상태이면, 본체(111)가 장애물(200)의 외부 영역을 청소한다(S70)If the inner area (A2) of the
내부 청소 단계(S60)에서, 제어부(140)는 본체(111)를 장애물(200) 내부 영역(A2)의 가장자리에서 장애물(200)의 입구(213) 방향으로 진행하면서 패턴 주행하도록 제어한다.In the internal cleaning step (S60), the control unit 140 controls the main body 111 to travel in a pattern from the edge of the inner area A2 of the
본 발명의 다른 실시예의 제어방법은 장애물(200)과의 거리 정보를 바탕으로 장애물(200)의 위치 및 형상을 추출하는 추출 단계(S10), 추출된 장애물(200)의 형상이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한지 판단하는 형상 판단 단계(20) 장애물(200)이 본체(111)의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 장애물(200)의 내부 영역(A2)이 센싱부(130)의 센싱 범위 이내인 경우(S30), 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 오염 상태를 판단하는 오염 상태 판단 단계(S40), 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 클린 상태라고 판단되면, 장애물(200)의 내부 영역(A2)을 청소하지 않고, 장애물(200)의 외부 영역을 청소하는 외부 영역 청소 단계(S70)을 포함할 수 있다.The control method of another embodiment of the present invention includes an extraction step (S10) of extracting the location and shape of the
또한, 본 발명은 오염 상태 판단 단계(S40)에서, 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 비 클린 상태라고 판단되면, 본체(111)가 장애물(200)의 내부 영역(A2)의 가장자리 까지 진입하는 진입 단계(S50) 및 장애물(200) 내부 영역(A2)의 가장자리에서 장애물(200)의 입구(213) 방향으로 진행하면서 패턴 주행하는 내부 청소 단계(S60)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the present invention, in the contamination state determination step (S40), if it is determined that the inner area (A2) of the
100 : 로봇 청소기
120 : 센싱부
140 : 제어부
150 : 저장부
160 : 주행부 135: 영상 감지부
180 : 청소부
200 : 충전대100: robot vacuum cleaner 120: sensing unit
140: control unit 150: storage unit
160: driving unit 135: image sensing unit
180: Cleaner 200: Charging stand
Claims (20)
청소 기능을 수행하는 청소부;
청소 구역의 주변 환경을 감지하는 센싱부; 및
상기 센싱부에서 입력된 상기 주변 환경 정보를 통해 장애물과의 거리 정보 및 상기 장애물의 형상을 판단하고, 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 장애물의 상기 본체의 주 진행 방향에 대한 형상에 따라 상기 주행부를 제어하는 로봇 청소기.A running part that moves the main body;
Janitors who perform cleaning functions;
A sensing unit that detects the surrounding environment of the cleaning area; and
A control unit that determines distance information to an obstacle and a shape of the obstacle through the surrounding environment information input from the sensing unit, and controls the driving unit,
The control unit,
A robot vacuum cleaner that controls the traveling unit according to the shape of the obstacle relative to the main moving direction of the main body.
상기 제어부는,
상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면,
상기 본체를 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입해서, 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리에서 상기 장애물의 입구 방향으로 진행하면서 패턴 주행하도록 제어하는 로봇 청소기.According to paragraph 1,
The control unit,
If it is determined that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body,
A robot cleaner that controls the main body to enter the edge of the inner area of the obstacle through the entrance of the obstacle and drive in a pattern while proceeding from the edge of the inner area of the obstacle toward the entrance of the obstacle.
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 주행할 때, 상기 본체를 상기 본체의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행하도록 제어하는 로봇 청소기.According to paragraph 2,
The control unit,
A robot cleaner that controls the main body to travel in a straight line parallel to the main moving direction of the main body when the main body travels through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 주행할 때, 상기 본체를 상기 장애물의 내부벽을 따라 주행하도록 제어하는 로봇 청소기.According to paragraph 2,
The control unit,
A robot cleaner that controls the main body to travel along the inner wall of the obstacle when the main body travels through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 제어부는,
상기 장애물의 내부 공간이 상기 본체의 주 진행 방향과 반대 방향으로 열린 형상인 경우, 오목한 형상으로 판단하는 로봇 청소기.According to paragraph 2,
The control unit,
A robot vacuum cleaner that determines that the obstacle has a concave shape when the internal space of the obstacle is open in a direction opposite to the main moving direction of the main body.
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 청소 구역의 청소 중에, 상기 장애물에 근접하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면,
상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 먼저 청소한 후, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하도록 제어하는 로봇 청소기.According to paragraph 1,
The control unit,
If the main body approaches the obstacle while cleaning the cleaning area and the obstacle is determined to be concave with respect to the main moving direction of the main body,
A robot vacuum cleaner that controls the main body to first clean the inner area of the obstacle and then clean the outer area of the obstacle.
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 장애물 내부 영역의 입구 근접할 때 까지, 상기 청소 구역을 청소하도록 제어하는 로봇 청소기.According to clause 6,
The control unit,
A robot cleaner that controls the main body to clean the cleaning area until the main body approaches the entrance of the area inside the obstacle.
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 청소할 때, 상기 본체가 상기 내부 영역의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리까지 진입한 후, 상기 내부 영역의 상기 입구 방향으로 진행하면서 청소하도록 제어하는 로봇 청소기.According to clause 6,
The control unit,
When the main body cleans the inner area of the obstacle, the main body enters the edge of the inner area of the obstacle through the entrance of the inner area, and then controls the main body to clean while moving toward the entrance of the inner area. .
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 내부 영역의 상기 입구 방향으로 진행하면서 청소할 때, 상기 본체가 지그재그(Zigzag) 패턴주행 하도록 제어하는 로봇 청소기.According to clause 8,
The control unit,
A robot cleaner that controls the main body to run in a zigzag pattern when cleaning while moving toward the entrance of the internal area.
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 내부 영역의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리까지 진입할 때, 상기 본체가 상기 본체의 주 진행 방향과 나란한 직선으로 주행하도록 제어하는 로봇 청소기.According to clause 8,
The control unit,
A robot cleaner that controls the main body to travel in a straight line parallel to the main moving direction of the main body when the main body enters the edge of the inner area of the obstacle through the entrance of the internal area.
상기 제어부는,
상기 청소 구역의 청소 중에, 상기 장애물에 근접하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면,
상기 장애물의 내부 영역이 상기 센싱부의 센싱 범위 이내인 경우, 상기 장애물의 내부 영역이 클린 상태라고 판단하면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 청소하지 않고, 상기 청소 구역의 청소를 진행하도록 제어하는 로봇 청소기.According to paragraph 1,
The control unit,
During cleaning of the cleaning area, when approaching the obstacle and determining that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body,
When the inner area of the obstacle is within the sensing range of the sensing unit, if it is determined that the inner area of the obstacle is in a clean state, the main body is controlled to proceed with cleaning of the cleaning area without cleaning the inner area of the obstacle. robotic vacuum.
상기 제어부는,
상기 장애물의 내부 영역이 상기 센싱부의 센싱 범위 이내인 경우,
상기 장애물의 내부 영역이 비 클린 상태라고 판단하면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 먼저 청소한 후, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하도록 제어하는 로봇 청소기.According to clause 11,
The control unit,
If the inner area of the obstacle is within the sensing range of the sensing unit,
A robot cleaner that controls the main body to first clean the inner area of the obstacle and then clean the outer area of the obstacle, when it is determined that the inner area of the obstacle is in a non-clean state.
상기 제어부는,
상기 청소 구역의 청소 중에, 상기 장애물에 근접하고, 상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면,
상기 장애물의 내부 영역이 상기 센싱부의 센싱 범위 보다 큰 경우, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역을 먼저 청소한 후, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하도록 제어하는 로봇 청소기.According to paragraph 1,
The control unit,
During cleaning of the cleaning area, when approaching the obstacle and determining that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body,
When the inner area of the obstacle is larger than the sensing range of the sensing unit, the robot cleaner controls the main body to first clean the inner area of the obstacle and then clean the outer area of the obstacle.
추출된 상기 장애물의 형상이 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한지 판단하는 형상 판단 단계;
상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입하는 진입 단계; 및
상기 장애물 내부 영역의 가장자리에서 상기 장애물의 입구 방향으로 진행하면서 패턴 주행하는 내부 청소 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.An extraction step of extracting the location and shape of the obstacle based on information on the distance to the obstacle;
A shape determination step of determining whether the extracted shape of the obstacle is concave with respect to the main moving direction of the main body;
an entry step in which the main body enters the edge of the inner area of the obstacle when it is determined that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body; and
A control method of a robot cleaner including an internal cleaning step of driving in a pattern while proceeding from an edge of an area inside the obstacle toward an entrance of the obstacle.
상기 진입 단계에서,
상기 본체는 상기 장애물의 입구를 통해 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 상기 장애물의 내부벽을 따라 주행하는 청소기의 제어 방법.According to clause 14,
In the entry phase,
A method of controlling a vacuum cleaner in which the main body travels along the inner wall of the obstacle through the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 진입 단계에서,
상기 본체는 상기 장애물의 입구에서 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 상기 본체의 주 진행 방향과 평행한 직선으로 주행하는 청소기의 제어 방법.According to clause 14,
In the entry phase,
A method of controlling a vacuum cleaner in which the main body travels in a straight line parallel to the main moving direction of the main body from the entrance of the obstacle to the edge of the inner area of the obstacle.
상기 내부 청소 단계에서,
상기 본체는 상기 내부 영역의 상기 입구 방향으로 진행하면서 지그재그(Zigzag) 패턴 주행하는 청소기의 제어 방법.According to clause 14,
In the internal cleaning step,
A method of controlling a vacuum cleaner in which the main body travels in a zigzag pattern while moving toward the entrance of the internal area.
상기 진입 단계에서,
상기 장애물의 내부 영역이 센싱부의 센싱 범위 보다 큰 경우, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입하는 청소기의 제어 방법.According to clause 14,
In the entry phase,
When the inner area of the obstacle is larger than the sensing range of the sensing unit, the main body enters the edge of the inner area of the obstacle.
추출된 상기 장애물의 형상이 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한지 판단하는 형상 판단 단계;
상기 장애물이 상기 본체의 주 진행 방향에 대해 오목한 형상이라고 판단되면, 상기 장애물의 내부 영역이 센싱부의 센싱 범위 이내인 경우, 상기 장애물의 내부 영역의 오염 상태를 판단하는 오염 상태 판단 단계;
상기 장애물의 내부 영역의 클린 상태라고 판단되면, 상기 장애물의 내부 영역을 청소하지 않고, 상기 장애물의 외부 영역을 청소하는 외부 영역 청소 단계를 포함하는 청소기의 제어 방법.An extraction step of extracting the location and shape of the obstacle based on information on the distance to the obstacle;
A shape determination step of determining whether the extracted shape of the obstacle is concave with respect to the main moving direction of the main body;
If it is determined that the obstacle has a concave shape with respect to the main moving direction of the main body, a contamination state determination step of determining a contamination state of the inner region of the obstacle if the inner region of the obstacle is within the sensing range of the sensing unit;
A control method of a cleaner comprising an external area cleaning step of cleaning an external area of the obstacle without cleaning the internal area of the obstacle, when it is determined that the internal area of the obstacle is in a clean state.
상기 오염 상태 판단 단계에서, 상기 장애물의 내부 영역의 비 클린 상태라고 판단되면, 상기 본체가 상기 장애물의 내부 영역의 가장자리 까지 진입하는 진입 단계; 및
상기 장애물 내부 영역의 가장자리에서 상기 장애물의 입구 방향으로 진행하면서 패턴 주행하는 내부 청소 단계를 더 포함하는 청소기의 제어 방법.
According to clause 19,
In the contamination state determination step, if it is determined that the inner region of the obstacle is in a non-clean state, an entry step in which the main body enters the edge of the inner region of the obstacle; and
A method of controlling a vacuum cleaner further comprising an internal cleaning step of driving in a pattern while proceeding from an edge of an area inside the obstacle toward an entrance of the obstacle.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101629649B1 (en) | 2014-09-30 | 2016-06-13 | 엘지전자 주식회사 | A robot cleaner and control method thereof |
KR20170003764A (en) | 2015-06-30 | 2017-01-10 | 넥서스환경디자인연구원(주) | Narrow-mouth frog habitat restoration facilities |
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