WO2014175706A1 - 로봇 청소기 및 그 제어방법 - Google Patents

로봇 청소기 및 그 제어방법 Download PDF

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WO2014175706A1
WO2014175706A1 PCT/KR2014/003693 KR2014003693W WO2014175706A1 WO 2014175706 A1 WO2014175706 A1 WO 2014175706A1 KR 2014003693 W KR2014003693 W KR 2014003693W WO 2014175706 A1 WO2014175706 A1 WO 2014175706A1
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furniture
under
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robot
distance
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이기용
박홍석
허주표
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주식회사 모뉴엘
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/06Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning

Definitions

  • the present invention relates to a robot cleaner and a method of controlling the same, and more particularly, in a robot cleaner, an illumination sensor is provided on an upper part of a cleaner body so that intensive cleaning can be performed under furniture such as a bed and a sofa having relatively low illumination. It is for the purpose of making it possible.
  • the robot cleaner performs cleaning while automatically driving itself in a work area such as a cleaning area without a user's manipulation.
  • the above robot cleaner sweeps dust using a brush while traveling in a preset work path or an optimal work path according to a built-in program, or stores dust in a dust bin provided by suctioning dust by vacuum suction input. To work.
  • the robot cleaner configured as described above is to clean the obstacle while avoiding the obstacle by using a distance sensor such as an infrared sensor provided on the side.
  • the robot cleaner when the robot cleaner is to be cleaned in a specific area, the robot cleaner is provided with an external device that restricts the movement of the robot cleaner to limit the movement of the robot cleaner so that the robot cleaner is cleaned in the restricted area.
  • the conventional robot cleaner is configured to perform the movement of the automatic cleaning process by using a distance sensor or the like to avoid obstacles or by using an external device. If you want to clean the area under the furniture should be provided with a number of external devices and the user has to manage directly, there was a problem that a lot of inconvenience in use.
  • the present invention is to solve the problem that the conventional robot cleaner is not cleaned by the autonomous movement under the furniture such as bed and sofa.
  • the present invention provides a robot cleaner, which is provided with a sub-furniture detecting means for sensing a low-level area such as under furniture on the upper part of the cleaner body.
  • the present invention is provided with a sensing means under the upper part of the cleaner body, the intensive cleaning is performed only under the furniture, such as a bed and sofa with low illumination and low height.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exemplary view showing the main configuration showing an embodiment according to the present invention.
  • FIG 4 is an exemplary view showing that the image sensor is provided on the side of the robot body in another embodiment according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view illustrating a control process according to FIG. 4.
  • the present invention allows a robot cleaner to perform autonomous cleaning under furniture such as a bed and a sofa having low illumination.
  • the present invention as shown in Figures 1 and 2 drive wheel 200 is coupled to both sides of the robot body 100 by the suspension device and the main brush 320 coupled to the lower portion of the robot body 100
  • the robot cleaner comprising a unit 130, a robot control unit 110 for controlling the cleaning and driving of the robot body 100 and a power supply unit 400 for supplying power for the operation of the robot
  • the robot body 100 of the Under furniture detecting means provided on the upper part of the robot body 100 so that the running position is detected under the furniture to be input to the robot control unit 110, and when the user cleans the furniture under the operation of the control unit 120 Robot made to control the driving wheel 200 so that the robot body 100 runs only under furniture It is constituted by 110.
  • the under furniture detection means may be implemented by configuring the illumination sensor (1a) for detecting whether under the furniture through the brightness of the surroundings.
  • under furniture detecting means may be implemented by configuring a distance sensor (1b) for detecting the presence of the furniture by detecting the distance to the object on the upper side.
  • the furniture detecting means can be carried out having both the illumination sensor (1a) and the distance sensor (1b).
  • the robot control unit 110 to the image sensor on the side of the robot body 100 to run to find a relatively low illumination furniture in preparation for the surrounding illumination (2) is provided and can be implemented.
  • the present invention as shown in Figure 3, the main wheel 320, the robot coupled to the lower portion of the drive wheel 200 and the robot body 100 is coupled to both sides of the robot body 100 by the suspension device Side brush 330 provided on the side of the body 100, the vacuum pump 310 provided in the robot body 100, the front of the robot body 100, the bumper unit 130 is provided with a detection sensor ), Consisting of a robot control unit 110 for controlling the cleaning and driving of the robot body 100 and a power supply unit 400 for supplying power for the operation of the robot, under the furniture provided on the upper portion of the robot body 100
  • the user operates the operation unit 120 for cleaning the under furniture, such as bed and sofa in the robot cleaner, under the furniture cleaning process (510) and the under furniture cleaning operation At least one of the illumination sensor 1a and the distance sensor 1b according to the process 510. It is made of a household under the cleaning process unit 530 for sensing the lower household furniture from underneath the sensing means.
  • the under furniture detecting means is the illuminance sensor 1a in the under furniture cleaning process 530
  • the illuminance sensor 1a continuously detects the upper side illuminance of the robot body 100
  • the illuminance sensor When the robot control unit 110 receives the illuminance signal sensed by (1a) and the robot body 100 moves out of the furniture while driving, and the illumination intensity is sharply increased, the robot body 100 drives backward by driving the driving wheel 200. You will continue to clean under furniture without leaving the furniture.
  • the under furniture cleaning process 530 when the under furniture detecting means is the distance sensor 1b, the distance sensor 1b continuously detects the distance of the upper side of the robot body 100, and the distance sensor.
  • the robot control unit 110 receives the distance signal sensed by (1b) and the robot body 100 moves under the furniture while driving, or the distance of the upper side is rapidly increased, the robot wheel 100 is driven backward by driving the driving wheel 200. ) Will continue to clean under furniture without leaving the furniture.
  • the robot control unit By comparing the distance 110 is input through the distance sensor (1b) is to move the robot body 100 to the end of the furniture to perform the cleaning under the furniture.
  • the robot control unit 110 consists of a sub-furniture retrieval process 520 in which the robot finds a low illuminance such as under furniture.

Abstract

본 발명은 로봇 청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇 청소기에 있어서, 청소기몸체의 상부에 조도센서를 구비하여서 조도가 상대적으로 낮은 침대 및 소파와 같은 가구밑에서 집중적인 청소가 이루어질 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다. 즉, 본 발명은 로봇 청소기에 있어서, 청소기몸체의 상부에 가구밑과 같이 높이가 낮지역을 감지하는 가구밑감지수단을 구비하고, 상기 가구밑감지수단에 의한 가구밑청소과정을 통하여 제어되게 구성된 것이다. 따라서, 본 발명은 청소기몸체의 상부에 가구밑감지수단을 구비하여서 조도가 낮고 높이가 낮은 침대 및 소파와 같은 가구밑에서만 집중적인 청소가 이루어지는 것이다.

Description

로봇 청소기 및 그 제어방법
본 발명은 로봇 청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇 청소기에 있어서, 청소기몸체의 상부에 조도센서를 구비하여서 조도가 상대적으로 낮은 침대 및 소파와 같은 가구밑에서 집중적인 청소가 이루어질 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.
일반적으로, 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 자동으로 청소구역과 같은 작업구역을 스스로 주행하면서 청소 작업을 수행한다.
이상과 같은 로봇청소기는 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 작업 경로 또는 최적의 작업 경로를 주행하면서 브러시를 이용하여 먼지를 쓸어 담거나, 진공흡입력에 의하여 먼지를 흡입하여서 구비된 먼지통에 먼지를 저장하여 청소작업을 하는 것이다.
상기한 바와 같이 구성된 로봇청소기는 측면에 구비된 적외선센서와 같은 거리감지센서를 이용하여 장애물을 감지하면서 장애물을 피하여 청소를 하는 것이다.
또한, 로봇청소기가 특정 지역 내에서 청소하고자 할 경우에는 로봇청소기의 이동을 제한하는 외부장치 등을 구비하여서 로봇청소기의 이동을 제한하여서 제한된 구역에서 청소가 이루어지게 하고 있다.
그러나, 상기한 바와 같이 종래의 로봇청소기는 자동청소과정의 이동이 거리감지센서 등을 이용하여 장애물을 회피 이동하거나 별도의 외부장치를 이용하여 실시하게 구성되어 있어 침대 및 소파와 같이 높이가 낮고 음영지역인 가구밑을 청소하고자 할 경우 다수의 외부장치를 구비하여야 하고 사용자가 직접적인 관리를 하여야 하는등 그 사용에 많은 불편함이 따르는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같이 종래 로봇청소기가 침대 및 소파와 같은 가구밑을 자율적인 이동에 의하여 청소가 이루어지지 않는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 로봇 청소기에 있어서, 청소기몸체의 상부에 가구밑과 같이 높이가 낮지역을 감지하는 가구밑감지수단을 구비한 것이다.
따라서, 본 발명은 청소기몸체의 상부에 가구밑 감지수단을 구비하여서 조도가 낮고 높이가 낮은 침대 및 소파와 같은 가구밑에서만 집중적인 청소가 이루어지는 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예를 보인 예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 일 실시 예를 보인 주요 구성 예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 제어과정 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 다른 실시 예로 로봇몸체의 측면에 이미지센서를 구비한 것을 보인 예시도.
도 5 는 도 4 에 따른 제어과정 예시도.
이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 로봇청소기가 조도가 낮은 침대 및 소파와 같은 가구밑에서 자율적인 청소를 할 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 도 1과 도 2 에 도시된 바와 같이 로봇몸체(100)의 양측에 현가장치에 의하여 결합된 구동륜(200)과 상기 로봇몸체(100)의 하부에 결합된 메인브러쉬(320), 상기 로봇몸체(100)의 측면에 구비되는 사이드 브러쉬(330), 로봇몸체(100)의 내부에 구비되는 진공펌프(310), 로봇몸체(100)의 전방에 구비되며 감지센서가 구비된 범퍼부(130), 상기 로봇몸체(100)의 청소 및 구동을 제어하는 로봇제어부(110) 및 로봇의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부(400)로 이루어진 로봇 청소기에 있어서, 로봇몸체(100)의 주행 위치가 가구밑 여부를 감지하여 로봇제어부(110)로 입력할 수 있게 로봇몸체(100)의 상부에 구비되는 가구밑감지수단과, 사용자가 조작부(120)의 조작을 통하여 가구밑청소 조작시 로봇몸체(100)가 가구밑에서만 주행되게 구동륜(200)을 제어하는 로봇제어부(110)로 구성한 것이다.
여기서, 상기 가구밑감지수단은 주변의 밝기를 통하여 가구밑 여부를 감지하는 조도센서(1a)로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 가구밑감지수단의 다른 실시 예로는 상측의 물체와의 거리를 감지하여 가구밑 여부를 감지하는 거리센서(1b)로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.
또한, 상기 가구밑감지수단은 조도센서(1a)와 거리센서(1b)를 모두 구비하여 실시할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시에 있어 도 4 에 도시된 바와 같이 로봇제어부(110)가 주변의 조도를 대비하여 상대적으로 조도가 낮은 가구밑을 찾아 주행할 수 있게 로봇몸체(100)의 측면에 이미지센서(2)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 제어방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
즉, 본 발명은 도 3 에 도시된 바와 같이 로봇몸체(100)의 양측에 현가장치에 의하여 결합된 구동륜(200)과 상기 로봇몸체(100)의 하부에 결합된 메인브러쉬(320), 상기 로봇몸체(100)의 측면에 구비되는 사이드브러쉬(330), 로봇몸체(100)의 내부에 구비되는 진공펌프(310), 로봇몸체(100)의 전방에 구비되며 감지센서가 구비된 범퍼부(130), 상기 로봇몸체(100)의 청소 및 구동을 제어하는 로봇제어부(110) 및 로봇의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부(400)로 이루어지며, 로봇몸체(100)의 상부에 구비되는 가구밑감지수단을 구비한 로봇청소기의 제어방법에 있어서, 사용자가 로봇청소기에 침대 및 소파와 같은 가구밑 청소를 위하여 조작부(120)를 조작하여 가구밑청소조작과정(510)과, 상기 가구밑청소조작과정(510)에 따라 조도센서(1a)와 거리센서(1b) 중 어느 하나 이상의 가구밑감지수단으로부터 가구밑을 감지하는 가구밑청소과정(530)으로 이루어지는 것이다.
여기서, 상기 가구밑청소과정(530)에 있어 가구밑감지수단이 조도센서(1a)인 경우에는 상기 조도센서(1a)가 로봇몸체(100)의 상부 측 조도를 지속적으로 감지하고, 상기 조도센서(1a)에서 감지된 조도신호를 로봇제어부(110)가 입력받아 로봇몸체(100)가 주행 중 가구밑을 벋어나 조도가 급격하게 증가되는 경우 구동륜(200)을 후진구동시켜 로봇몸체(100)가 가구밑을 벋어나지 않고 지속적인 가구밑 청소를 하게 되는 것이다.
또한, 상기 가구밑청소과정(530)에 있어 가구밑감지수단이 거리센서(1b)인 경우에는 상기 거리센서(1b)가 로봇 몸체(100)의 상부 측 거리를 지속적으로 감지하고, 상기 거리센서(1b)에서 감지된 거리신호를 로봇제어부(110)가 입력받아 로봇몸체(100)가 주행 중 가구밑을 벋어나 상부 측의 거리가 급격하게 길어질 경우 구동륜(200)을 후진구동시켜 로봇몸체(100)가 가구밑을 벋어나지 않고 지속적인 가구밑 청소를 하게 되는 것이다.
한편, 상기 가구밑청소과정(530)에 있어 가구밑감지수단을 조도센서(1a)와 거리센서(1b)를 모두 구비하여 실시할 경우에는 가구밑의 끝에 근접하여 조도가 상승할 경우 로봇제어부(110)가 거리센서(1b)를 통하여 입력되는 거리를 비교하여 로봇몸체(100)가 가구밑의 끝 부분까지 이동하여 가구밑 청소를 실시할 수 있게 하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시에 있어서, 도 5 에 도시된 바와 같이 로봇몸체(100)의 측면에 이미지센서(2)를 구비하여 사용자에 의한 가구밑청소조작 후 상기 이미지센서(2)를 통하여 입력되는 이미지데이터를 통하여 로봇제어부(110)가 가구밑과 같이 조도가 낮은 부분을 찾아 이동하는 가구밑검색과정(520)으로 이루어진 것이다.

Claims (13)

  1. 로봇 청소기에 있어서,
    로봇 몸체;
    상기 로봇 청소기에 대한 사용자 명령을 수신하는 조작부;
    상기 로봇 몸체의 주행 위치가 가구밑 인지 여부를 감지하는 가구밑 감지 수단; 및
    상기 조작부를 통하여 가구밑 청소 명령이 수신되면, 상기 가구밑 감지 수단의 감지 결과를 이용하여 상기 로봇 몸체가 가구밑에서만 주행하도록 구동륜을 제어하는 로봇 제어부를 포함하는 로봇 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가구밑 감지 수단은,
    상기 로봇 몸체의 상부에 구비되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가구밑 감지 수단은,
    주변의 밝기를 통하여 가구밑 여부를 감지하는 조도 센서 및 상측 물체와의 거리를 감지하여 가구밑 여부를 감지하는 거리 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가구밑 감지 수단이 상기 조도 센서를 포함하는 경우, 상기 조도 센서는 상기 로봇 몸체의 상부 측 조도를 감지하고,
    상기 로봇 제어부는,
    상기 감지에 따른 조도의 변화가 기 설정된 크기 이상인 경우, 상기 구동륜을 후진 구동시켜 상기 로봇 몸체가 가구밑을 벗어나지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 가구밑 감지 수단이 상기 거리 센서를 포함하는 경우, 상기 거리 센서는 상기 로봇 몸체의 상부 측 거리를 감지하고,
    상기 로봇 제어부는,
    상기 감지에 따른 거리의 변화가 기 설정된 크기 이상인 경우, 상기 구동륜을 후진 구동시켜 상기 로봇 몸체가 가구밑을 벗어나지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 가구밑 감지 수단이 상기 조도 센서 및 상기 거리 센서를 포함하는 경우, 상기 조도 센서는 상기 로봇 몸체의 상부 측 조도를 감지하고, 상기 거리 센서는 상기 로봇 몸체의 상부 측 거리를 감지하며,
    상기 로봇 제어부는,
    상기 감지에 따른 조도가 상승하는 경우, 상기 감지에 따른 거리를 이용하여 상기 로봇 몸체가 상기 가구밑의 끝 부분까지 이동하도록 상기 구동륜을 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇제어부가 상대적으로 조도가 낮은 가구밑을 찾아 주행할 수 있게 상기 로봇몸체의 측면에 구비된 이미지센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  8. 로봇 청소기의 제어 방법에 있어서,
    가구밑 청소 명령을 수신하는 단계;
    로봇 몸체의 주행 위치가 가구밑 인지 여부를 감지하는 단계; 및
    상기 감지 결과를 이용하여 상기 로봇 몸체가 가구밑에서만 주행하여 가구밑 청소를 수행하도록 제어하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는,
    상기 로봇 몸체의 상부에 구비된 가구밑 감지 수단에서 수행되고,
    상기 가구밑 감지 수단은,
    주변의 밝기를 통하여 가구밑 여부를 감지하는 조도 센서 및 상측 물체와의 거리를 감지하여 가구밑 여부를 감지하는 거리 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는,
    상기 가구밑 감지 수단이 상기 조도 센서를 포함하는 경우, 상기 로봇 몸체의 상부 측 조도를 감지하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 감지에 따른 조도의 변화가 기 설정된 크기 이상인 경우, 구동륜을 후진 구동시켜 상기 로봇 몸체가 가구밑을 벗어하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는,
    상기 가구밑 감지 수단이 상기 거리 센서를 포함하는 경우, 상기 로봇 몸체의 상부 측 거리를 감지하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 감지에 따른 거리의 변화가 기 설정된 크기 이상인 경우, 구동륜을 후진 구동시켜 상기 로봇 몸체가 가구밑을 벗어하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는,
    상기 가구밑 감지 수단이 상기 조도 센서 및 상기 거리 센서를 포함하는 경우, 상기 로봇 몸체의 상부 측 조도 및 상기 로봇 몸체의 상부 측 거리를 감지하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 감지에 따른 조도가 상승하는 경우, 상기 감지에 따른 거리를 이용하여 상기 로봇 몸체가 상기 가구밑의 끝 부분까지 이동하도록 구동륜을 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 로봇 몸체의 측면에 구비된 이미지 센서의 이미지 데이터를 통하여 가구밑과 같이 조도가 낮은 부분을 찾아 이동하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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