WO2021215870A1 - 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법 - Google Patents

로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법 Download PDF

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WO2021215870A1
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robot cleaner
traveling
control method
predetermined
driving
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심인보
신용길
김가연
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엘지전자 주식회사
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    • A47L2201/06—Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning

Definitions

  • Each of the second lower sensor 124 and the third lower sensor 125 may be formed in various ways within a range capable of detecting a relative distance from the bottom surface (B).
  • Each of the second lower sensor 124 and the third lower sensor 125 may be formed in the same manner as the above-described first lower sensor 123 , except for a position where it is formed.
  • the second motor 57 is coupled to the main body 50 to rotate the second rotating plate 20 .
  • the second motor 57 may be made of an electric motor coupled to the main body 50 , and one or more gears may be connected to transmit rotational force to the second rotating plate 20 .
  • the second sensor 122 may be coupled to the body 50 and configured to detect a relative distance to an obstacle.
  • the second sensor 122 may be a distance sensor.
  • the sensor unit 120 may include a plurality of different sensors capable of detecting the environment around the robot cleaner 1 , and the sensor unit 120 detects the environment around the robot cleaner 1 .
  • the information about the information may be transmitted to the control device by the control unit 110 .
  • the information on the surrounding environment may be, for example, whether an obstacle exists, whether a cliff is detected, or whether a collision is detected.
  • the controller 110 may drive the robot cleaner 1 from the starting point Ps to the target point Pt.
  • the controller 110 may end the driving and/or cleaning of the cleaning area, and may move the robot cleaner 1 to a preset position. For example, when driving and/or cleaning of the cleaning area is finished, the controller 110 may control the robot cleaner 1 to move to a charging stand (not shown) for the robot cleaner.
  • the robot cleaner 1 is a plurality of target points (Pt) disposed on a predetermined distance from the origin (O) and the origin (O) on the floor surface (B) ), there is an effect of repeatedly cleaning while repeatedly traveling in the circular cleaning area.
  • the driving path of the main body 50 when driving from the origin ( O ) to the target point ( Pt ) and the target point ( Pt ) in the second driving step ( S50 ) Since the traveling paths of the main body 50 are different when traveling to the origin O, there is an effect that a large area can be cleaned even with one reciprocating travel.
  • the controller 110 may set a plurality of target points Pt on concentric circles having a predetermined radius R with the origin O as the center. For example, the controller 110 may set n target points Pt on a concentric circle centered on the origin O. In this case, the controller 110 may set the order of the target points Pt, such as the first target point Pt1, the second target point Pt2, the third target point Pt3, and the nth target point Ptn.

Landscapes

  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 바닥면과 마주하는 걸레가 하측에 결합되는 한 쌍의 회전판을 포함하고, 상기 한 쌍의 회전판을 회전시켜 주행하는 로봇 청소기의 제어방법에 관한 것으로, 상기 로봇 청소기를 바닥면 상의 소정 출발 지점에서 출발하여 소정 거리만큼 주행시키는 제1 주행 단계, 상기 제1 주행 단계 후, 상기 로봇 청소기를 상기 출발 지점까지 주행시키는 제2 주행 단계 및 상기 로봇 청소기를 소정 방향 전환 각도로 회전시키는 방향 전환 단계를 포함하여 원형의 청소 영역 내를 반복 주행하면서 꼼꼼하게 청소할 수 있는 효과가 있다.

Description

로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법
본 발명은 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇 청소기의 걸레를 회전시키고 걸레와 바닥 간의 마찰력을 통하여 주행 및 바닥 청소가 가능한 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법에 관한 것이다.
최근 산업 기술의 발달에 따라 사용자의 조작 없이 스스로 청소가 필요한 구역을 주행하면서 청소를 하는 로봇 청소기가 개발되고 있다. 이러한 로봇 청소기는 청소를 할 공간을 인식할 수 있는 센서, 바닥면을 청소할 수 있는 걸레 등을 구비하고, 센서로 인식한 공간의 바닥면을 걸레 등으로 닦으면서 주행할 수 있다.
로봇 청소기 중에는 바닥면에 강하게 부착된 이물질을 효과적으로 제거하기 위하여 수분을 함유하는 걸레로 바닥면을 닦을 수 있는 습식 로봇 청소기가 있다. 습식 로봇 청소기는 물통을 구비하고, 물통에 수용된 물이 걸레로 공급되어 걸레가 수분을 함유한 상태로 바닥면을 닦아서 바닥면에 강하게 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 구성된다.
습식 로봇 청소기는 걸레가 원형으로 형성되고, 회전하면서 바닥면과 접촉하여 바닥면을 닦을 수 있게 구성되기도 한다. 또한, 복수개의 걸레가 바닥면과 회전하면서 접촉하는 마찰력을 이용하여 로봇 청소기가 특정 방향으로 주행할 수 있도록 구성되기도 한다.
한편, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 클수록 걸레가 바닥면을 강하게 닦을 수 있으므로, 로봇 청소기가 바닥면을 효과적으로 청소할 수 있게 된다.
한편, 일반적인 물걸레 로봇 청소기는 장애물을 인지할 때까지 계속적으로 전진하고, 장애물이 감지된 경우에 방향을 전환하여 주행할 수 있다.
그러나 바닥면의 오염이 심하여 걸레로 반복하여 꼼꼼하게 닦을 필요가 있는 경우에는 이를 깨끗하게 청소하는 데에 한계가 있다.
한편, 한국등록특허 KR0677253B1(2007.01.26)에는 국부적인 영역에 오염이 발생할 경우 이를 청소하는 로봇 청소기가 개시되어 있다.
상기의 로봇 청소기는 국부적인 오염 지역을 청소할 경우, 스파이럴 형태의 패턴을 그리면서 바닥면 상을 주행하여 국부적인 오염 지역을 청소할 수 있다.
그러나, 이와 같이 스파이럴 형태로 회전 주행을 한다고 하여도 일부 청소 면적이 중첩되는 효과는 있으나, 주요 오염 지역의 중심에 대해서 집중적으로 반복 청소를 수행하는 데에는 한계가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 바닥면을 반복 청소하는 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 오염이 심한 바닥면을 꼼꼼하게 청소할 수 있는 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 주행 및 청소하는 데에 필요로하는 시간을 단축시키는 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 바닥면이 특정 지점을 중심으로 하여 넓게 오염된 경우에 이를 청소할 수 있는 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 로봇 청소기는, 내부에 배터리, 물통 및 모터를 수용하는 공간이 형성되고, 전면에 범퍼가 구비되는 본체; 및 바닥면과 마주하는 걸레가 하측에 결합되고, 상기 본체의 저면에 회전 가능하게 배치되는 한 쌍의 회전판;을 포함할 수 있다.
상기 본체는, 바닥면 상의 소정 원점과 상기 원점으로부터 소정 거리 상에 배치되는 복수 개의 목표 지점을 왕복 주행할 수 있다.
상기 복수 개의 목표 지점은, 상기 원점을 중심으로 하는 동심원 상에 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 목표 지점은, 소정 위상차를 두고 동심원 상에 배치될 수 있다.
상기 원점에서부터 상기 목표 지점까지 주행할 때의 본체의 주행 경로와 상기 목표 지점에서 상기 원점까지 주행할 때의 본체의 주행 경로가 서로 다를 수 있다.
상기 본체의 적어도 일부는, 상기 바닥면 상에서 소정 반경을 갖는 원형의 청소 영역 내에서 주행하고, 상기 청소 영역의 원주 상의 어느 한 지점과 상기 청소 영역의 원점 사이를 왕복 주행할 수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 로봇 청소기의 제어방법은, 바닥면과 마주하는 걸레가 하측에 결합되는 한 쌍의 회전판을 포함하고, 상기 한 쌍의 회전판을 회전시켜 주행하는 로봇 청소기의 제어방법에 있어서, 상기 로봇 청소기를 바닥면 상의 소정 출발 지점에서 출발하여 소정 거리만큼 주행시키는 제1 주행 단계; 상기 제1 주행 단계 후, 상기 로봇 청소기를 상기 출발 지점까지 주행시키는 제2 주행 단계; 및 상기 로봇 청소기를 소정 방향 전환 각도로 회전시키는 회전 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 주행 단계에서는, 상기 로봇 청소기가 소정 목표 지점까지 직진 주행할 수 있다.
상기 제2 주행 단계에서는, 상기 제1 주행 단계에서의 상기 로봇 청소기의 주행 경로와 다른 경로로 주행할 수 있다.
상기 제2 주행 단계에서는, 상기 제1 주행 단계 후, 상기 로봇 청소기를 소정 복귀 회전 각도로 회전시킨 후, 상기 출발 지점을 향하여 주행시킬 수 있다.
상기 제2 주행 단계에서는, 상기 로봇 청소기가 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행할 수 있다.
본 발명에 의한 로봇 청소기의 제어방법은, 상기 제1 주행 단계 전, 바닥면 상에 청소 영역을 설정하는 영역 설정 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 영역 설정 단계에서는, 소정 원점을 중심으로 하여 소정 반경의 가상의 원을 그려 상기 청소 영역을 설정할 수 있다.
상기 출발 지점은, 상기 원점일 수 있다.
상기 출발 지점은, 상기 원점을 중심으로 한 동심원 상에 위치할 수 있다.
본 발명에 의한 로봇 청소기의 제어방법은, 상기 제1 주행 단계 전, 상기 로봇 청소기를 최초 출발 지점에 배치시키는 주행 준비 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 로봇 청소기의 제어방법은, 상기 로봇 청소기가 상기 최초 출발 지점에 위치하면, 상기 로봇 청소기를 정지시키는 주행 종료 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 방향 전환 각도(°)의 배수는 360°의 배수일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법에 의하면, 원형의 청소 영역 내를 반복 주행하면서 반복 청소하는 효과가 있다.
또한, 오염이 심한 바닥면을 왕복 주행하면서 꼼꼼하게 청소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 원형의 영역 내에서 원점을 중심으로 일정 거리를 반복 주행하여 주행 및 청소하는 데에 필요로하는 시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 바닥면이 특정 지점을 중심으로 하여 넓게 오염된 경우에 이를 청소할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 로봇 청소기에서 일부 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기를 도시한 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 저면도이다.
도 5는 로봇 청소기를 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기 및 그 구성들을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 주행 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기를 상부에서 바라본 개략도이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 블록도이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에 대한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 로봇 청소기가 청소 영역을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 출발 지점 및 목표 지점을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 로봇 청소기가 주행하는 경로를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 원점을 중심으로 한 동심원 상에 로봇 청소기의 출발 지점을 설정한 경우의 주행 경로를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
도 1 내지 도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 구조를 설명하기 위한 구조도들이 개시되고, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 주행 방향을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
보다 구체적으로, 도 1는 로봇 청소기(1)를 도시한 사시도이고, 도 2는, 로봇 청소기(1)에서 일부 구성을 분리하여 도시한 도면이고, 도 3은 로봇 청소기(1)의 배면도이고, 도 4는 로봇 청소기(1)의 저면도이고, 도 5는 로봇 청소기(1)의 분해사시도이며, 도 6은 로봇 청소기(1)의 내부 단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 로봇 청소기(1)의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
로봇 청소기(1)는 바닥에 놓여 바닥면(B)을 따라 이동하면서 걸레를 이용하여 바닥을 청소하도록 이루어진다. 이에 따라, 이하에서는 로봇 청소기(1)가 바닥에 놓인 상태를 기준으로 상하방향을 정하여 설명하도록 한다.
그리고 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)을 기준으로, 후술할 제1 하부센서(123)가 결합되는 쪽을 앞쪽으로 정하여 설명한다.
본 발명에서 설명되는 각 구성의 '가장 낮은 부분'은, 로봇 청소기(1)가 바닥에 놓여 사용될 때, 각 구성에서 가장 낮게 위치하는 부분일 수 있고, 또는 바닥과 가장 가까운 부분일 수 있다.
로봇 청소기(1)는, 본체(50), 회전판(10, 20) 및 걸레(30, 40)를 포함할 수 있다. 이때, 회전판(10, 20)은 제1 회전판(10), 제2 회전판(20)을 포함한 한 쌍으로 이루어질 수 있고, 걸레(30, 40)는 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)를 포함할 수 있다.
본체(50)는, 로봇 청소기(1)의 전체적인 외형을 이루거나, 프레임 형태로 이루어질 수 있다. 본체(50)에는 로봇 청소기(1)를 이루는 각 부품들이 결합될 수 있고, 로봇 청소기(1)를 이루는 일부 부품들은 본체(50) 내부에 수용될 수 있다. 본체(50)는 하부본체(50a)와 상부본체(50b)로 구분될 수 있고, 하부본체(50a)와 상부본체(50b)가 서로 결합되어 이루어지는 공간상에 배터리(135), 물통(141) 및 모터(56, 57)를 포함한 로봇 청소기(1)의 부품들이 구비될 수 있다.(도 5 참조)
제1 회전판(10)은 본체(50)의 저면에 회전 가능하게 배치될 수 있고, 제1 걸레(30)가 하측에 결합될 수 있다.
제1 회전판(10)은 소정의 면적을 갖도록 이루어지고, 납작한 판 또는 납작한 프레임 등의 형태로 이루어진다. 이러한 제1 회전판(10)은 대체로 가로로 눕혀지고, 이에 따라, 상하방향 높이보다 수평방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 본체(50)에 결합된 제1 회전판(10)은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다. 제1 회전판(10)은 원형의 판 형태로 이루어질 수 있고, 제1 회전판(10)의 저면은 대체로 원형을 이룰 수 있으며, 제1 회전판(10)은, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다.
제2 회전판(20)은 본체(50)의 저면에 회전 가능하게 배치될 수 있고, 제2 걸레(40)가 하측에 결합될 수 있다.
제2 회전판(20)은 소정의 면적을 갖도록 이루어지고, 납작한 판 또는 납작한 프레임 등의 형태로 이루어진다. 이러한 제2 회전판(20)은 대체로 가로로 눕혀지고, 이에 따라, 상하방향 높이보다 수평방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 본체(50)에 결합된 제2 회전판(20)은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다. 제2 회전판(20)은 원형의 판 형태로 이루어질 수 있고, 제2 회전판(20)의 저면은 대체로 원형을 이룰 수 있으며, 제2 회전판(20)은, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다.
로봇 청소기(1)에서, 제2 회전판(20)은 제1 회전판(10)과 동일하게 이루어질 수 있고, 또는 대칭되게 이루어질 수 있다. 제1회전판(10)이 로봇 청소기(1)의 왼쪽에 위치하는 것이라면 제2 회전판(20)는 로봇청소기(1)의 오른쪽에 위치할 수 있고, 이때 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 좌우대칭을 이룰 수 있다.
제1 걸레(30)는 바닥면(B)과 마주하도록 제1 회전판(10)의 하측에 결합될 수 있다.
제1 걸레(30)는 바닥을 향하는 저면이 소정의 면적을 갖도록 이루어지고, 제1 걸레(30)는 납작한 형태로 이루어진다. 제1 걸레(30)는, 상하 방향 높이보다 수평 방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 제1 걸레(30)가 본체(50)쪽에 결합됨에 있어서 제1 걸레(30)의 저면은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다.
제1 걸레(30)의 저면은 대체로 원형을 이룰 수 있고, 제1 걸레(30)는, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 걸레(30)는 제1 회전판(10)의 저면에 탈부착 될 수 있고, 제1 회전판(10)에 결합되어 제1 회전판(10)과 함께 회전할 수 있다.
제2 걸레(40)는 바닥면(B)과 마주하도록 제2 회전판(20)의 하측에 결합될 수 있다.
제2 걸레(40)는 바닥을 향하는 저면이 소정의 면적을 갖도록 이루어지고, 제2 걸레(40)는 납작한 형태로 이루어진다. 제2 걸레(40)는, 상하 방향 높이 보다 수평 방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 제2 걸레(40)가 본체(50)쪽에 결합됨에 있어서 제2 걸레(40)의 저면은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다.
제2 걸레(40)의 저면은 대체로 원형을 이룰 수 있고, 제2 걸레(40)는, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 걸레(40)는 제2 회전판(20)의 저면에 탈부착될 수 있고, 제2 회전판(20)에 결합되어 제2 회전판(20)과 함께 회전할 수 있다.
제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)이 서로 반대방향으로 동일한 속도로 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)는 직선방향으로 이동할 수 있고, 전진 또는 후진할 수 있다. 예를 들어, 위에서 바라볼 때, 제1 회전판(10)이 반시계방향으로 회전하고 제2 회전판(20)이 시계방향으로 회전하는 경우 로봇 청소기(1)는 앞으로 이동할 수 있다.
제1 회전판(10)과 제2 회전판(20) 중 어느 하나만이 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)는 방향을 전환할 수 있고, 선회할 수 있다.
제1 회전판(10)의 회전속도와 제2 회전판(20)의 회전속도가 서로 다르거나, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)이 같은 방향으로 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)는 방향을 전환하면서 이동할 수 있고, 곡선방향으로 이동할 수 있다.
로봇 청소기(1)는 제1 하부센서(123)를 더 포함할 수 있다.
제1 하부센서(123)는 본체(50)의 하측에 형성되어, 바닥(B)과의 상대적인 거리를 감지하도록 이루어진다. 제1 하부센서(123)는, 제1 하부센서(123)가 형성된 지점과 바닥면(B)과의 상대적인 거리를 감지할 수 있는 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다.
제1 하부센서(123)에 의해 감지되는, 바닥면(B)과의 상대적인 거리(바닥면에서 수직방향의 거리일 수 있고, 또는 바닥면에서 경사방향의 거리일 수 있음)가 소정의 값을 초과하는 경우, 또는 소정의 범위를 초과하는 경우는, 바닥면이 갑자기 낮아지는 경우일 수 있으며, 이에 따라 제1 하부센서(123)는 낭떠러지를 감지할 수 있다.
제1 하부센서(123)는, 광센서로 이루어질 수 있고, 빛을 조사하는 발광부 및 반사된 빛이 입사되는 수광부를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 하부센서(123)는 적외선센서로 이루어질 수 있다.
제1 하부센서(123)는 클리프센서(Cliff Sensor)로 칭하여 질 수 있다.
로봇 청소기(1)는 제2 하부센서(124) 및 제3 하부센서(125)를 더 포함할 수 있다.
제2 하부센서(124) 및 제3 하부센서(125)는, 제1 회전판(10)의 중심과 제2 회전판(20)의 중심을 수평방향(바닥면(B)과 평행한 방향)을 따라 연결하는 가상의 선을 연결선(L1)이라 할 때, 연결선(L1)을 기준으로 제1 하부 센서(123)와 같은 쪽에서 본체(50)의 하측에 형성될 수 있고, 바닥(B)과의 상대적인 거리를 감지하도록 이루어질 수 있다.(도 4 참조)
제3 하부센서(125)는, 제1 하부센서(123)를 기준으로 제2 하부센서(124)와 반대쪽에 형성될 수 있다.
제2 하부센서(124) 및 상기 제3 하부센서(125) 각각은, 바닥면(B)과의 상대적인 거리를 감지할 수 있는 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다. 제2 하부센서(124) 및 상기 제3 하부센서(125) 각각은, 그 형성되는 위치를 제외하고, 상술한 제1 하부센서(123)와 동일하게 이루어질 수 있다.
로봇 청소기(1)는, 제1 모터(56), 제2 모터(57), 배터리(135), 물통(141) 및 물공급튜브(142)를 더 포함할 수 있다.
제1 모터(56)는, 본체(50)에 결합되어 제1 회전판(10)을 회전시키도록 이루어진다. 구체적으로, 제1 모터(56)는 본체(50)에 결합되는 전기모터로 이루어질 수 있고, 하나 이상의 기어가 연결되어 제1 회전판(10)에 회전력을 전달할 수 있다.
제2 모터(57)는, 본체(50)에 결합되어 제2 회전판(20)을 회전시키도록 이루어진다. 구체적으로, 제2 모터(57)는 본체(50)에 결합되는 전기모터로 이루어질 수 있고, 하나 이상의 기어가 연결되어 제2 회전판(20)에 회전력을 전달할 수 있다.
이처럼 로봇 청소기(1)에서, 제1 모터(56)의 작동에 의하여 제1 회전판(10) 및 제1 걸레(30)가 회전할 수 있고, 제2 모터(57)의 작동에 의하여 제2 회전판(20) 및 제2 걸레(40)가 회전할 수 있다.
제2 모터(57)는 제1 모터(56)와 대칭(좌우대칭)을 이룰 수 있다.
배터리(135)는, 본체(50)에 결합되어 로봇 청소기(1)를 이루는 다른 구성들에 전원을 공급하도록 이루어진다. 배터리(135)는 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)에 전원을 공급할 수 있다.
배터리(135)는, 외부의 전원에 의하여 충전될 수 있으며, 이를 위하여 본체(50)의 일측, 또는 배터리(135) 자체에는 배터리(135)의 충전을 위한 충전단자가 구비될 수 있다.
로봇 청소기(1)에서 배터리(135)는 본체(50)에 결합될 수 있다.
물통(141)은, 그 내부에 물과 같은 액체가 저장되도록 내부공간을 구비하는 용기 형태로 이루어진다. 물통(141)은 본체(50)에 고정결합될 수 있고, 또는 본체(50)에서 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
로봇 청소기(1)에서 물공급튜브(142)는, 튜브 또는 파이프 형태로 이루어지고, 그 내부를 통하여 물통(141) 내부의 액체가 흐를 수 있도록 물통(141)과 연결된다. 물공급튜브(142)는, 물통(141)과 연결되는 반대쪽 단부가 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)의 상측에 위치하도록 이루어지며, 이에 따라 물통(141) 내부의 액체가 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)쪽으로 공급될 수 있도록 한다.
로봇 청소기(1)에서 물공급튜브(142)는 하나의 관이 2개로 분기된 형태로 이루어질 수 있고, 이때, 분기된 어느 하나의 단부는 제1 회전판(10) 상측에 위치하고, 분기된 다른 하나의 단부는 제2 회전판(20) 상측에 위치할 수 있다.
로봇 청소기(1)는, 물공급튜브(142)를 통한 액체의 이동을 위하여, 별도의 워터 펌프(143)를 구비할 수 있다.
로봇 청소기(1)는 범퍼(58), 제1 센서(121) 및 제2 센서(122)를 더 포함할 있다.
범퍼(58)는, 본체(50)의 테두리를 따라 결합되되, 본체(50)를 상대로 움직이도록 이루어진다. 예를 들어, 범퍼(58)는, 본체(50)의 중앙쪽으로 가까워지는 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 본체(50)에 결합될 수 있다.
범퍼(58)는 본체(50)의 테두리 일부를 따라 결합될 수 있고, 또는 본체(50)의 테두리 전체를 따라 결합될 수 있다.
제1 센서(121)는 본체(50)에 결합되고, 본체(50)를 상대로 한 범퍼(58)의 움직임(상대이동)을 감지하도록 이루어질 수 있다. 이러한 제1 센서(121)는, 마이크로스위치(microswitch), 포토인터럽터(photo interrupter), 또는 택트스위치(Tact Switch) 등을 이용하여 이루어질 수 있다.
제2 센서(122)는 본체(50)에 결합되고, 장애물과의 상대적인 거리를 감지하도록 이루어질 수 있다. 제2 센서(122)는 거리센서로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서는 변위센서(126)를 더 포함할 수 있다.
변위센서(126)는 본체(50)의 저면(배면)에 배치되고, 바닥면을 따라 이동하는 거리를 측정할 수 있다.
일 예로, 변위센서(126)는 빛을 이용하여 바닥면의 영상 정보를 획득하는 옵티컬 플로우 센서(Optical Flow Sensor; OFS)를 사용할 수 있다. 여기서, 옵티컬 플로우 센서(OFS)는, 바닥면의 영상을 촬영하여 바닥면의 영상 정보를 획득하는 이미지센서와, 빛의 양을 조절하는 하나 이상의 광원을 포함하여 구성된다.
옵티컬 플로우 센서를 예로 들어 변위센서(126)의 동작을 설명한다. 옵티컬 플로우 센서는 로봇 청소기(1)의 저면(배면)에 구비되어, 이동 중 하방, 즉 바닥면을 촬영한다. 옵티컬 플로우 센서는 이미지센서로부터 입력되는 하방 영상을 변환하여 소정 형식의 하방 영상 정보를 생성한다.
이러한 구성으로, 변위센서(126)는 미끄러짐과 무관하게 소정 지점과 로봇 청소기(1)의 상대 위치를 검출할 수 있다. 즉, 옵티컬 플로우 센서를 이용하여 로봇 청소기(1)의 하방을 관찰하도록 함으로써, 미끄러짐에 의한 위치 보정이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서는 각도센서(127)를 더 포함할 수 있다.
각도센서(127)는 본체(50)의 내부에 배치되고, 본체(50)의 이동 각도를 측정할 수 있다.
일 예로, 각도센서(127)는 본체(50)의 회전 속도를 측정하는 자이로 센서(Gyro Sensor)를 사용할 수 있다. 자이로 센서는 회전 속도를 이용하여 로봇 청소기(1)의 방향을 검출할 수 있다.
이러한 구성으로, 각도센서(127)는 소정의 가상의 선을 기준으로 로봇 청소기(1)가 진행하는 방향과의 각도를 검출할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 한 쌍의 회전판(10, 20)의 회전축을 서로 연결하는 가상의 연결선(L1)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 연결선(L1)은 제1 회전판(10)의 회전축과 제2 회전판(20)의 회전축을 연결하는 가상의 선을 의미할 수 있다.
연결선(L1)은 로봇 청소기(1)의 전방과 후방을 나누는 기준이 될 수 있다. 일 예로, 연결선(L1)을 기준으로 제2 센서(122)가 배치된 방향을 로봇 청소기(1)의 전방이라고 부를 수 있고, 연결선(L1)을 기준으로 물통(141)이 배치된 방향을 로봇 청소기(1)의 후방이라고 부를 수 있다.
따라서, 연결선(L1)을 기준으로 본체(50)의 전방 하측에는 제1 하부센서(123)와 제2 하부센서(124) 및 제3 하부센서(125)가 배치될 수 있고, 본체(50)의 전방 외주면의 내측에는 제1 센서(121)가 배치될 수 있으며, 본체(50)의 전방 상측에는 제2 센서(122)가 배치될 수 있다. 또한, 연결선(L1)을 기준으로 본체(50)의 전방에는 배터리(135)가 바닥면(B)과 수직한 방향으로 삽입 결합될 수 있다. 그리고 연결선(L1)을 기준으로 본체(50)의 후방에는 변위센서(126)가 배치될 수 있다.
그러므로, 연결선(L1)을 기준으로 본체(50) 중에서 제2 센서(122) 및 범퍼(58)가 위치하는 방향을 본체(50)의 전면이라고 부를 수 있고, 본체(50)의 전면과 반대 방향을 본체(50)의 후면이라고 부를 수 있다.
따라서, 로봇 청소기(1)의 전진 방향은 제2 센서(122)가 향하는 방향을 의미할 수 있고, 로봇 청소기(1)가 전진 주행한다는 것은 전진 방향으로 주행한다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 로봇 청소기(1)의 후진 방향은 전진 방향의 반대 방향을 의미할 수 있고, 로봇 청소기(1)가 후진 주행한다는 것은 전진 방향의 반대 방향으로 주행한다는 것을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 연결선(L1)의 중간점(C)에서 연결선(L1)과 수직하게 교차하고, 바닥면(B)에 평행하게 연장되는 가상의 주행 방향선(H)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 주행 방향선(H)은 연결선(L1)을 기준으로 배터리(135)가 배치된 방향을 향하여 바닥면(B)과 평행하게 연장되는 전방 주행 방향선(Hf)과 연결선(L1)을 기준으로 물통(141)이 배치된 방향을 향하여 바닥면(B)과 평행하게 연장되는 후방 주행 방향선(Hb)을 포함할 수 있다.
이때, 전방 주행 방향선(Hf) 상에는 배터리(135), 제1 하부센서(123) 및 제2 센서(122)가 배치될 수 있고, 후방 주행 방향선(Hb) 상에는 변위센서(126) 및 물통(141)이 배치될 수 있다. 그리고 주행 방향선(H)를 중심(기준)으로 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 대칭적(선대칭)으로 배치될 수 있다.
한편, 도 9에는 본 발명의 도 1에 도시된 로봇 청소기의 블록도가 개시된다.
도 9를 참고하면, 로봇 청소기(1)는 제어부(110), 센서부(120), 전원부(130), 급수부(140), 구동부(150), 통신부(160), 표시부(170) 및 메모리(180)를 포함할 수 있다. 도 2의 블록도에 도시된 구성요소들은 로봇 청소기(1)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 로봇 청소기(1)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
먼저, 제어부(110)는, 본체(50)의 내부에 배치될 수 있고, 후술할 통신부(160)를 통해 제어 장치(미도시)와 무선 통신으로 연결될 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 연결된 제어 장치(미도시)에 로봇 청소기(1)에 대한 다양한 데이터를 전송할 수 있다. 그리고 연결된 제어 장치로부터 데이터를 입력받아 이를 저장할 수 있다. 여기서 제어 장치로부터 입력되는 데이터는 로봇 청소기(1)의 적어도 하나의 기능을 제어하는 제어 신호일 수 있다.
다시 말해, 로봇 청소기(1)는 제어 장치로부터 사용자 입력에 기초한 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호에 따라 동작할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 로봇 청소기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(110)는 후술할 메모리(180)에 저장된 설정 정보에 따라 로봇 청소기(1)가 피청소면을 자율 주행하며 청소 동작을 수행할 수 있도록 제어한다.
한편, 본 발명에서 제어부(110)의 직진 제어에 대해서는 후술하기로 한다.
센서부(120)는, 상술한 로봇 청소기(1)의 제1 하부 센서(123), 제2 하부 센서(124), 제3 하부센서(125), 제1 센서(121) 및 제2 센서(122) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다시 말해, 센서부(120)는 로봇 청소기(1) 주변의 환경을 감지할 수 있는 서로 다른 복수의 센서를 포함할 수 있고, 센서부(120)가 감지한 로봇 청소기(1) 주변의 환경에 대한 정보는 제어부(110)에 의해 제어 장치에 전송될 수 있다. 여기서, 주변의 환경에 대한 정보는 예를 들어 장애물 존재 여부, 낭떠러지 감지 여부 또는 충돌 감지 여부 등이 될 수 있다.
제1 센서(121)에 의한 정보에 따라 제어부(110)는, 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어하도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1)가 주행하면서 범퍼(58)가 장애물에 접촉한 경우, 제1 센서(121)에 의해 범퍼(58)가 접촉한 위치가 파악될 수 있으며, 제어부(110)는 이러한 접촉 위치를 벗어나도록, 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 제2 센서(122)에 의한 정보에 따라 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)와 장애물 간의 거리가 소정의 값 이하인 경우, 로봇 청소기(1)의 주행방향이 전환하거나, 로봇 청소기(1)가 장애물과 멀어지도록, 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어할 수 있다.
또한 제1 하부센서(123), 제2 하부센서(124) 또는 제3 하부센서(125)에 의해 감지되는 거리에 따라, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)가 정지하거나 주행방향이 전환되도록, 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어할 수 있다.
또한 변위센서(126)에 의해 감지되는 거리에 따라, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)가 주행방향이 전환되도록, 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어 로봇 청소기(1)에 미끄러짐이 발생하여 입력된 주행 경로 또는 주행 패턴에서 벗어난 경우, 변위센서(126)가 입력된 주행 경로 또는 주행 패턴에서 벗어난 거리를 측정할 수 있고, 제어부(110)는 이를 보상하도록 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어할 수 있다.
또한 각도센서(127)에 의해 감지되는 각도에 따라, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)가 주행방향이 전환되도록, 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어 로봇 청소기(1)에 미끄러짐이 발생하여 로봇 청소기(1)가 향하는 방향이 입력된 주행 방향에서 벗어난 경우, 각도센서(127)가 입력된 주행 방향에서 벗어난 각도를 측정할 수 있고, 제어부(110)는 이를 보상하도록 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)의 작동을 제어할 수 있다.
한편, 전원부(130)는 제어부(110)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원부(130)는 상술한 로봇 청소기(1)의 배터리(135)를 포함할 수 있다.
급수부(140)는, 상술한 로봇 청소기(1)의 물통(141), 물공급튜브(142) 및 워터 펌프(143)를 포함할 수 있다. 급수부(140)는 제어부(110)의 제어 신호에 따라 로봇 청소기(1)의 청소 동작 중에 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)에 공급되는 액체(물)의 급수량을 조절하도록 형성될 수 있다. 제어부(110)는 상기 급수량의 조절를 위해 워터 펌프(143)를 구동하는 모터의 구동 시간을 제어할 수 있다.
구동부(150)는, 상술한 로봇 청소기(1)의 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 포함할 수 있다. 구동부(150)는 제어부(110)의 제어 신호에 따라 로봇 청소기(1)가 회전 또는 직진 운동을 하도록 형성될 수 있다.
한편, 통신부(160)는, 본체(50)의 내부에 배치될 수 있고, 로봇 청소기(1)와 무선 통신 시스템 사이, 또는 로봇 청소기(1)와 기 설정된 주변 기기, 또는 상기 로봇 청소기(1)와 기 설정된 외부 서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 적어도 하나의 모듈을 포함할 수 있다.
일 예로 상기 적어도 하나의 모듈은, 적외선 통신을 위한 IR(Infrared) 모듈이나 초음파 통신을 초음파 모듈, 또는 WiFi 모듈이나 블루투스 모듈과 같은 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는 무선 인터넷 모듈을 포함하여, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 등의 다양한 무선 기술을 통해 기 설정된 기기와 데이터를 송수신할 수 있도록 형성될 수 있다.
한편, 표시부(170)는 사용자에게 제공될 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(170)는 화면을 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 이때, 상기 디스플레이는 본체(50)의 상부 면에 노출될 수 있다.
또한, 표시부(170)는 소리를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 스피커는 본체(50)의 내부에 내장될 수 있다. 이때, 상기 스피커의 위치에 대응하여 본체(50)에는 소리가 통과할 수 있는 홀이 형성되는 것이 바람직하다. 스피커가 출력하는 소리의 소스는 로봇 청소기(1)에 기저장된 소리 데이터일 수 있다. 예를 들어, 기저장된 소리 데이터는 로봇 청소기(1)의 각 기능에 대응하는 음성 안내 또는 에러를 알리는 경고음에 대한 것일 수 있다.
또한 표시부(170)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.
메모리(180)는, 로봇 청소기(1)의 구동 및 동작을 위한 다양한 데이터들을 포함할 수 있다. 메모리(180)는 로봇 청소기(1)가 자율 주행하기 위한 응용 프로그램 및 관련된 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한 센서부(120)에서 센싱되는 각각의 데이터들이 저장될 수 있으며, 사용자가 선택 또는 입력한 다양한 설정(값)들(예를 들어 청소 예약 시각, 청소 모드, 급수량, LED 밝기 정도, 알림음의 볼륨 크기 등)에 대한 설정 정보 등을 포함할 수 있다.
한편 상기 메모리(180)는 현재 로봇 청소기(1)에 주어진 피청소면에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로 상기 피청소면의 정보는 로봇 청소기(1)가 스스로 매핑한 지도 정보일 수 있다. 그리고 상기 지도 정보, 즉 맵(Map)은 상기 피청소면을 구성하는 각 영역에 대해 사용자로부터 설정된 다양한 정보들을 포함할 수 있다.
한편, 도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에 대한 순서도가 개시되고, 도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 로봇 청소기가 청소 영역을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이 개시되며, 도 12에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 출발 지점 및 목표 지점을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이 개시되고, 도 13 내지 도 18에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 로봇 청소기가 주행하는 경로를 개략적으로 설명하기 위한 도면이 개시된다.
도 1 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법은 영역 설정 단계(S10), 주행 준비 단계(S20), 제1 주행 단계(S30), 복귀 회전 단계(S40), 제2 주행 단계(S50), 방향 전환 단계(S60) 및 주행 종료 단계(S70)를 포함한다.
영역 설정 단계(S10)에서 제어부(110)는 바닥면(B) 상에 가상의 청소 영역을 설정할 수 있다.
예를 들어, 영역 설정 단계(S10)에서는 사용자가 단말기(미도시) 등을 통하여 청소 영역 중에서 특정한 위치의 좌표 또는 특정 구조물을 입력할 수 있다. 그리고, 사용자가 단말기(미도시) 등을 통하여 집중적으로 청소할 바닥면 상의 특정 위치를 청소 대상으로 입력할 수 있고, 상기 청소 대상을 중심으로 하여 청소할 반경(R)을 입력할 수 있다(S11).
또는, 영역 설정 단계(S10)에 제어부(110)는 바닥면(B)의 오염 정도를 감지하여 오염의 정도가 높은 특정 위치를 청소 대상으로 설정하고, 상기 청소 대상을 중심으로 하여 청소할 반경(R)을 설정하는 것도 가능하다.
이때, 제어부(110)는 상기 특정 위치를 중심으로 하여 바닥면(B) 상에 가상의 원을 그려 청소 영역을 설정할 수 있다(S12). 구체적으로, 제어부(110)는 특정 위치를 원점(O)으로 설정하고, 상기 원점(O)을 중심으로 소정 반경(R)을 갖는 가상의 원을 그릴 수 있다(도 11 참조).
그리고, 영역 설정 단계(S10)에서 제어부(110)는 로봇 청소기(1)의 주행 경로를 설정할 수 있다(S12).
구체적으로, 영역 설정 단계(S10)에서 제어부(110)는 출발 지점(Ps) 및 목표 지점(Pt)을 설정할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 각각의 출발 지점(Ps) 및 목표 지점(Pt)에 순서를 설정하여 로봇 청소기(1)의 전체적인 주행 경로를 설정할 수 있다.
일 예로, 제어부(110)는 상기 원점(O)을 출발 지점(Ps)으로 설정하고, 원점(O)을 중심으로 하여 소정 반경(R)을 갖는 동심원 상에 복수 개의 목표 지점(Pt)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)가 원점(O)을 중심으로 한 동심원 상에 n개의 목표 지점(Pt)을 설정할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 최초 목표 지점(Pt1), 두번째 목표 지점(Pt2), 세번째 목표 지점(Pt3), n번째 목표 지점(Ptn)과 같이 목표 지점(Pt)의 순서를 설정할 수 있다.
한편, 복수 개의 목표 지점(Pt)은 소정 위상차(θ)를 두고 상기 원점(O)을 중심으로 한 동심원 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, n번째 목표 지점(Ptn)과 n-1번째 목표 지점(Ptn-1)은 θ°의 위상차(각도차)를 두고 동심원 상에 배치될 수 있다(도 12 참조).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서, 상기 위상차(θ°)의 배수는 360°의 배수일 수 있다.
다음으로, 주행 준비 단계(S20)에서 제어부(110)는 로봇 청소기(1)를 최초 출발 지점에 배치시킬 수 있다.
이때, 로봇 청소기(1)가 최초의 출발 지점(Ps)에 위치하지 않은 경우에는, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)를 출발 지점(Ps)까지 이동시키도록 제어할 수 있다.
한편, 로봇 청소기(1)가 출발 지점(Ps)에 위치하면, 제어부(110)는 본체(50)의 전면(51)이 최초 목표 지점(Pt1)을 향하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)의 주행 방향선(H)이 최초 목표 지점(Pt1)을 향하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 주행 방향선(H)과 목표 지점(Pt1) 사이의 각도 차이를 연산하고, 상기 각도 차이만큼 로봇 청소기(1)를 회전시켜 주행 방향선(H)과 목표 지점(Pt1)을 일치시키도록 제1 모터(56) 및/또는 제2 모터(57)를 구동시킬 수 있다.
이때, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)를 제자리에서 회전시키도록 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 동일한 회전 방향 및 동일한 회전 속도로 구동시킬 수 있다. 즉, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 동일한 회전 방향 및 동일한 회전 속도로 회전되면서 로봇 청소기(1)를 제자리에서 회전시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)의 제자리 회전 시 미끄러짐이 발생하면 이를 보상하는 제어를 할 수 있다.
그리고, 본체(50)의 전면(51)이 최초의 목표 지점(Pt1)을 향하면, 제어부(110)는 제1 주행 단계(S30)를 시작할 수 있다.
제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 출발 지점(Ps)에서 출발하여 소정 거리(D)만큼 주행시킬 수 있다(도 13 참조).
제1 주행 단계(S30)에서 로봇 청소기(1)가 전진 주행을 시작하면, 제어부(110)는 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 서로 반대방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 지면의 위에서 바라볼 때, 제1 회전판(10)이 반시계방향으로 회전하고 제2 회전판(20)이 시계방향으로 회전하는 경우 로봇 청소기(1)는 앞으로 이동할 수 있다.
구체적으로, 제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 출발 지점(Ps)에서 출발하여 목표 지점(Pt)까지 주행시킬 수 있다.
일 예로, 제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는, 출발 지점(Ps)에서부터 목표 지점(Pt)까지 직진 주행시킬 수 있다. 이때, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 반대방향으로 회전되고, 제1 회전판(10)의 회전 속도(ω1)와 제2 회전판(20)의 회전 속도(ω2) 서로 동일할 수 있다(ω1=ω2). 즉, 제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 동일한 출력으로 구동시킬 수 있다. 그리고, 제1 주행 단계(S30)에서 제1 걸레(30)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v1)와 제2 걸레(40)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v2)는 동일할 수 있다(v1=v2).
다른 예로, 제어부(110)는 출발 지점(Ps)에서부터 목표 지점(Pt)까지 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행시킬 수 있다. 이때, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 반대방향으로 회전되되, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)의 회전 속도는 서로 다르게 회전될 수 있다. 이때, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)의 회전 속도 차이(ω1-ω2=△ω)는 일정할 수 있다.
또한, 제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 소정 주행 거리(D)만큼 주행시킬 수 있다. 이때, 주행 거리(D)는 출발 지점(Ps)에서 목표 지점(Pt)까지의 최단 거리를 의미할 수 있다.
일 예로, 제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 출발 지점(Ps)에서부터 출발하여 상기 가상의 원의 반경(R)만큼 이동시킬 수 있다. 이때, 출발 지점(Ps)은 원점(O)일 수 있다. 즉, 제1 주행 단계(S30)에서 로봇 청소기(1)는 원의 중심에서 원호 상의 목표 지점(Pt)까지 주행할 수 있다.
한편, 복귀 회전 단계(S40)에서 제어부(110)는, 제1 주행 단계(S30) 후, 로봇 청소기(1)를 소정 복귀 회전 각도로 회전시킬 수 있다(도 14 참조).
복귀 회전 단계(S40)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 회전시킬 수 있다. 즉, 로봇 청소기(1)는 제1 주행 단계(S30)에서 목표 지점(Pt)까지 주행한 후, 복귀 회전 단계(S40)에서 소정 각도만큼 회전할 수 있다.
구체적으로, 복귀 회전 단계(S40)에서 로봇 청소기(1)는 바닥면 상에서 정지된 상태로 회전할 수 있다. 즉, 복귀 회전 단계(S40)에서 제어부(110)는 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)를 동일한 방향으로 작동시키도록 제어할 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 회전판(10, 20)은 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 따라서, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)는 동일한 방향으로 회전될 수 있다.
일 예로, 지면(바닥면)에서 수직한 상측에서 내려다 보았을 때, 로봇 청소기(1)를 시계 반대방향으로 회전시키는 경우에는, 제어부(110)는 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)을 시계 방향으로 회전시키도록 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)를 구동시킬 수 있다. 따라서, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)가 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 함께 시계 방향으로 회전하고, 바닥면(B)과 마찰하면서 상대 회전하여 로봇 청소기(1)를 시계 반대방향으로 회전시킬 수 있다.
다른 예로, 지면(바닥면)에서 수직한 상측에서 내려다 보았을 때, 로봇 청소기(1)를 시계 방향으로 회전시키는 경우에는, 제어부(110)는 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)을 시계 반대방향으로 회전시키도록 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)를 구동시킬 수 있다. 따라서, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)가 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 함께 시계 반대방향으로 회전하고, 바닥면(B)과 마찰하면서 상대 회전하여 로봇 청소기(1)를 시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
복귀 회전 단계(S40)에서 제어부(110)는, 회전 주행 시작 시, 한 쌍의 회전판(10, 20)을 동일한 속도(ω1=ω2)로 회전시킬 수 있다. 즉, 복귀 회전 단계(S40)에서 제어부(110)는 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 동일한 출력으로 구동시킬 수 있다. 그리고, 복귀 회전 단계(S40)에서 제1 걸레(30)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v1)와 제2 걸레(40)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v2)는 그 크기(절대값)가 동일할 수 있다.
이와는 달리, 복귀 회전 단계(S40)에서 로봇 청소기(1)는 바닥면 상에서 이동하면서 회전하는 것도 가능하다. 즉, 복귀 회전 단계(S40)에서 제어부(110)는 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)를 제어하여 한 쌍의 회전판(10, 20)을 서로 반대 방향 또는 같은 방향으로 회전시키되, 한 쌍의 회전판(10, 20)의 회전 속도를 서로 다르게 할 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1)는 바닥면 상에서 호를 그리면서 회전 이동할 수 있다.
복귀 회전 단계(S40)에서는, 로봇 청소기(1)를 소정 복귀 회전 각도(α)만큼 회전시킬 수 있다.
일 예로, 복귀 회전 단계(S40)에서는, 로봇 청소기(1)의 바디(50)의 전면이 향하는 방향을 기준으로 하여, 로봇 청소기(1)의 바디(50)를 90도 초과 180도 미만의 각도만큼 회전시킬 수 있다. 여기에서, 회전 각도가 90도 이하인 경우에는 바디(50)의 전면이 청소 영역 내측을 바라보고 있지 아니하므로, 제2 주행 단계(S50)에서 출발 지점(Ps, Psn)까지 주행하는 데에 많은 시간을 소모할 수 있다. 또한, 회전 각도가 180도인 경우에는 제1 주행 단계(S30)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로와 중복되므로 1회 왕복 주행으로 청소 가능한 면적이 감소될 수 있다.
그 결과, 제1 주행 단계(S30)를 종료한 상태에서 원형의 청소 영역에서 반경 방향 외측을 향하고 있던 바디(50)의 전면(51)은, 복귀 회전 단계(S40)를 통하여 청소 영역 내측을 바라보도록 회전될 수 있다.
제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는, 제1 주행 단계(S30) 후, 로봇 청소기(1)를 출발 지점(Ps)까지 주행시킬 수 있다(도 15 참조).
제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)가 전진 주행을 시작하면, 제어부(110)는 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 서로 반대방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 지면의 위에서 바라볼 때, 제1 회전판(10)이 반시계방향으로 회전하고 제2 회전판(20)이 시계방향으로 회전하는 경우 로봇 청소기(1)는 앞으로 이동할 수 있다.
구체적으로, 제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 목표 지점(Pt)에서 출발하여 출발 지점(Ps)까지 주행시킬 수 있다.
일 예로, 제어부(110)는 목표 지점(Pt)에서부터 출발 지점(Ps)까지 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행시킬 수 있다. 이때, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 반대방향으로 회전되되, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)의 회전 속도는 서로 다르게 회전될 수 있다. 이때, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)의 회전 속도 차이(ω1-ω2=△ω)는 일정할 수 있다.
다른 예로, 제어부(110)는, 목표 지점(Pt)에서부터 출발 지점(Ps)까지 직진 주행시킬 수 있다. 이때, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 반대방향으로 회전되고, 제1 회전판(10)의 회전 속도(ω1)와 제2 회전판(20)의 회전 속도(ω2) 서로 동일할 수 있다(ω1=ω2). 즉, 제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 동일한 출력으로 구동시킬 수 있다. 그리고, 제2 주행 단계(S50)에서 제1 걸레(30)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v1)와 제2 걸레(40)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v2)는 동일할 수 있다(v1=v2).
한편, 제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는, 제1 주행 단계(S30)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로와 다른 경로로 로봇 청소기(1)를 주행할 수 있다.
일 예로, 제1 주행 단계(S30)에서 로봇 청소기(1)가 직선 주행할 경우, 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)는 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행할 수 있다.
다른 예로, 제1 주행 단계(S30)에서 로봇 청소기(1)가 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행할 경우, 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)는 직선 주행할 수 있다.
또 다른 예로, 제1 주행 단계(S30)에서 로봇 청소기(1)가 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행할 경우, 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)는 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행하되, 제1 주행 단계(S30)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로와 제2 주행 단계(S50)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로는 서로 일치하지 않을 수 있다.
한편, 제1 주행 단계(S30)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로와 제2 주행 단계(S50)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로는 서로 일치하지는 않으나, 제1 주행 단계(S30)에서 로봇 청소기(1)가 주행한 영역(청소한 영역)과 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)가 주행한 영역(청소한 영역)은 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 소정 주행 거리(D)만큼 주행시킬 수 있다. 이때, 주행 거리(D)는 출발 지점(Ps)에서 목표 지점(Pt)까지의 최단 거리를 의미할 수 있다.
일 예로, 제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 목표 지점(Pt)에서부터 출발하여 상기 가상의 원의 반경(R)만큼 이동시킬 수 있다. 이때, 목표 지점(Pt)은 원점(O)을 중심으로 한 원호 상에 위치할 수 있다. 즉, 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)는 원호 상의 목표 지점(Pt)에서 원의 중심을 향하여 주행할 수 있다. 이러한 구성으로, 본체(50)의 적어도 일부는, 바닥면(B) 상에서 소정 반경(R)을 갖는 원형의 청소 영역 내에서 주행하고, 청소 영역의 원주 상의 어느 한 지점(Pt)과 청소 영역의 원점(O) 사이를 왕복 주행할 수 있다.
방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는, 제2 주행 단계(S50) 후, 로봇 청소기(1)를 소정 방향 전환 각도로 회전시킬 수 있다(도 16 참조).
방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 회전시킬 수 있다. 즉, 로봇 청소기(1)는 제2 주행 단계(S50)에서 출발 지점(Ps)까지 주행한 후, 방향 전환 단계(S60)에서 소정 방향 전환 각도만큼 회전할 수 있다.
구체적으로, 방향 전환 단계(S60)에서 로봇 청소기(1)는 바닥면 상에서 정지된 상태로 회전할 수 있다. 즉, 방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)를 동일한 방향으로 작동시키도록 제어할 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 회전판(10, 20)은 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 따라서, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)는 동일한 방향으로 회전될 수 있다.
일 예로, 지면(바닥면)에서 수직한 상측에서 내려다 보았을 때, 로봇 청소기(1)를 시계 반대방향으로 회전시키는 경우에는, 제어부(110)는 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)을 시계 방향으로 회전시키도록 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)를 구동시킬 수 있다. 따라서, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)가 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 함께 시계 방향으로 회전하고, 바닥면(B)과 마찰하면서 상대 회전하여 로봇 청소기(1)를 시계 반대방향으로 회전시킬 수 있다.
다른 예로, 지면(바닥면)에서 수직한 상측에서 내려다 보았을 때, 로봇 청소기(1)를 시계 방향으로 회전시키는 경우에는, 제어부(110)는 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)을 시계 반대방향으로 회전시키도록 제1 모터(56) 및 제2 모터(57)를 구동시킬 수 있다. 따라서, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)가 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 함께 시계 반대방향으로 회전하고, 바닥면(B)과 마찰하면서 상대 회전하여 로봇 청소기(1)를 시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는, 회전 주행 시작 시, 한 쌍의 회전판(10, 20)을 동일한 속도(ω1=ω2)로 회전시킬 수 있다. 즉, 방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는 제1 모터(56)와 제2 모터(57)를 동일한 출력으로 구동시킬 수 있다. 그리고, 방향 전환 단계(S60)에서 제1 걸레(30)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v1)와 제2 걸레(40)의 바닥면(B)에 대한 상대 이동 속도(v2)는 그 크기(절대값)가 동일할 수 있다.
이와는 달리, 방향 전환 단계(S60)에서 로봇 청소기(1)는 바닥면 상에서 이동하면서 회전하는 것도 가능하다. 즉, 방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는 한 쌍의 회전판(10, 20)의 회전 속도를 서로 다르게 제어할 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1)는 바닥면 상에서 호를 그리면서 회전 이동할 수 있다.
방향 전환 단계(S60)에서는, 로봇 청소기(1)를 소정 방향 전환 각도(θ°)만큼 회전시킬 수 있다.
구체적으로, 방향 전환 단계(S60)에서는, 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)가 출발 지점(Ps)에 도착하였을 때의 바디(50)의 전면(51)이 향하는 방향을 기준으로 하여, 로봇 청소기(1)의 바디(50)를 소정 방향 전환 각도(θ°)만큼 회전시킬 수 있다.
그 결과, 방향 전환 단계(S60)가 종료하면 본체(50)의 전면(51)은 다음 목표 지점(Pt)을 바라볼 수 있다. 예를 들어, 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)가 최초 목표 지점(Pt1)에서 출발하여 출발 지점(Ps)에 도착하면, 방향 전환 단계(S60)에서 로봇 청소기(1)가 회전하여 본체(50)의 전면(51)이 두번째 목표 지점(Pt2)을 바라보게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서, 방향 전환 각도(θ°)의 배수는 360°의 배수일 수 있다.
일 예로, 방향 전환 각도(θ°)는 30도일 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1)가 제1 주행 단계(S30), 복귀 회전 단계(S40), 제2 주행 단계(S50) 및 방향 전환 단계(S60)를 12회 반복하면, 본체(50)의 전면(51)이 최초 목표 지점(Pt1)을 바라보게 될 수 있다. 이는, 로봇 청소기(1)가 원형의 청소 영역을 전체적으로 1회 왕복 주행하였다는 것을 의미할 수 있다(30°×12 = 360°×1). 더욱이, 원점(O)을 포함하는 청소 영역의 중심부의 경우에는 로봇 청소기(1)가 주행(청소)한 영역이 계속적으로 중첩되면서 꼼꼼하게 반복 청소하는 효과가 있다.
다른 예로, 방향 전환 각도(θ°)는 27도일 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1)가 제1 주행 단계(S30), 복귀 회전 단계(S40), 제2 주행 단계(S50) 및 방향 전환 단계(S60)를 40회 반복하면, 본체(50)의 전면(51)이 최초 목표 지점(Pt1)을 바라보게 될 수 있다. 이는, 로봇 청소기(1)가 원형의 청소 영역을 전체적으로 3회 왕복 주행하였다는 것을 의미할 수 있다(27°×40 = 360°×3). 더욱이, 원점(O)을 포함하는 청소 영역의 중심부의 경우에는 로봇 청소기(1)가 주행(청소)한 영역이 계속적으로 중첩되면서 꼼꼼하게 반복 청소하는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법은 후술할 주행 종료 단계(S70)의 조건을 만족할 때까지 상기의 제1 주행 단계(S30), 복귀 회전 단계(S40), 제2 주행 단계(S50) 및 방향 전환 단계(S60)를 반복할 수 있다(도 17 및 도 18 참조).
따라서 로봇 청소기(1)의 본체(50)는, 바닥면(B) 상의 출발 지점(Ps)과 복수 개의 목표 지점(Pt)을 왕복 주행할 수 있다.
이때, 제어부(110)는 방향 전환 각도(θ°)를 적산할 수 있다. 구체적으로 방향 전환 단계(S60)를 반복할 때, 제어부(110)는 방향 전환 각도(θ°)를 누적적으로 계산하여 방향을 전환한 각도의 총합(∑θ°)을 연산할 수 있다. 이를 통하여, 제어부(110)는 주행 종료 단계(S70)로 진입할 것인지 여부를 판단할 수 있다.
주행 종료 단계(S70)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)가 최초의 출발 지점(Ps)에 위치하면, 로봇 청소기(1)를 정지시킬 수 있다.
여기에서, 로봇 청소기(1)가 최초의 출발 지점(Ps)에 위치한다는 것은, 로봇 청소기(1)가 최초의 출발 지점(Ps)에 위치하여 최초 목표 지점(Pt1)을 바라본다는 것을 의미할 수 있다.
일 예로, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)의 주행 방향선(H)이 최초 목표 지점(Pt1)을 향하는지 여부를 감지하여 로봇 청소기(1)가 최초의 출발 지점(Ps)에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 제2 주행 단계(S60) 후 주행 방향선(H)과 최초 목표 지점(Pt1) 사이의 각도 차이를 연산하고, 주행 방향선(H)과 최초 목표 지점(Pt1)이 일치하면 로봇 청소기(1)를 정지시킬 수 있다.
다른 예로, 제어부(110)는 방향 전환 각도(θ°)의 적산(∑θ°)을 통하여 로봇 청소기(1)가 최초의 출발 지점(Ps)에 위치한다는 것을 판단할 수 있다. 구체적으로, 방향 전환 단계(S60)를 반복하는 과정에서 방향을 전환한 각도의 총합(∑θ°)이 360°의 배수가 되면(∑θ°=360°×N, N은 자연수), 로봇 청소기(1)를 정지시킬 수 있다.
또 다른 예로, 주행 종료 단계(S70)에서 제어부(110)는, 미리 설정된 횟수만큼 제1 주행 단계(S30), 복귀 회전 단계(S40), 제2 주행 단계(S50) 및 방향 전환 단계(S60)를 반복 수행한 후 로봇 청소기(1)를 정지시키는 것도 가능하다.
이 경우, 제어부(110)는 상기 청소 영역에 대한 주행 및/또는 청소를 종료하고, 미리 설정된 위치로 로봇 청소기(1)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 청소 영역에 대한 주행 및/또는 청소가 종료되면, 로봇 청소기(1)를 로봇 청소기용 충전대(미도시)로 이동하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에 의하면, 로봇 청소기(1)가 바닥면(B) 상의 원점(O)과 원점(O)으로부터 소정 거리 상에 배치되는 복수 개의 목표 지점(Pt)을 왕복 주행하므로, 원형의 청소 영역 내를 반복 주행하면서 반복 청소하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 제1 주행 단계(S30)에서 원점(O)에서부터 목표 지점(Pt)까지 주행할 때의 본체(50)의 주행 경로와 제2 주행 단계(S50)에서 목표 지점(Pt)에서 원점(O)까지 주행할 때의 본체(50)의 주행 경로가 서로 다르므로, 1회의 왕복 주행으로도 넓은 면적을 청소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1 주행 단계(S30)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로와 제2 주행 단계(S50)에서의 로봇 청소기(1)의 주행 경로는 서로 일치하지는 않으나, 제1 주행 단계(S30)에서 로봇 청소기(1)가 주행한 영역(청소한 영역)과 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)가 주행한 영역(청소한 영역)은 적어도 일부 중첩되므로, 오염이 심한 바닥면을 꼼꼼하게 청소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 로봇 청소기(1)가 원형의 청소 영역 내에서 원점(O)을 중심으로 일정 거리(D)를 반복 주행하므로, 원형의 청소 영역 내를 랜덤하게 주행하거나 청소 영역을 가로질러 주행하는 것과 비교하여 주행 및 청소하는 데에 필요로하는 시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 로봇 청소기(1)가 원점(O)과 원점(O)으로부터 소정 반경(R) 상에 배치되는 복수 개의 목표 지점(Pt)을 왕복 주행하면서 청소 영역을 전체적으로 1회 이상 청소하는 동시에 원점(O)을 포함하는 청소 영역의 중심부는 중첩적으로 청소하는 효과가 있다. 따라서, 원점(O)을 포함하는 청소 영역의 중심부가 넓게 오염된 경우에 이를 꼼꼼하게 청소할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 19에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법에서 원점을 중심으로 한 동심원 상에 로봇 청소기의 출발 지점을 설정한 경우의 주행 경로를 개략적으로 설명하기 위한 도면이 개시되어 있다.
도 19를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법은 영역 설정 단계(S10), 주행 준비 단계(S20), 제1 주행 단계(S30), 복귀 회전 단계(S40), 제2 주행 단계(S50), 방향 전환 단계(S60) 및 주행 종료 단계(S70)를 포함한다.
한편, 본 실시예에서 특별히 설명하는 것을 제외하고, 본 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어방법과 그 내용이 동일하므로, 이를 원용할 수 있다.
본 실시예의 영역 설정 단계(S10)에서 제어부(110)는 상기 원점(O)을 중심으로 하는 동심원 상에 복수 개의 출발 지점(Ps)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)가 원점(O)을 중심으로 한 동심원 상에 n개의 출발 지점(Ps)을 설정할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 최초 출발 지점(Ps1), 두번째 출발 지점(Ps2), 세번째 출발 지점(Ps3), n번째 출발 지점(Psn)과 같이 출발 지점(Ps)의 순서를 설정할 수 있다.
그리고 영역 설정 단계(S10)에서 제어부(110)는 상기 원점(O)을 중심으로 하여 소정 반경(R)을 갖는 동심원 상에 복수 개의 목표 지점(Pt)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)가 원점(O)을 중심으로 한 동심원 상에 n개의 목표 지점(Pt)을 설정할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 최초 목표 지점(Pt1), 두번째 목표 지점(Pt2), 세번째 목표 지점(Pt3), n번째 목표 지점(Ptn)과 같이 목표 지점(Pt)의 순서를 설정할 수 있다.
이때, 출발 지점의 수(n)는 목표 지점의 수(n)와 같을 수 있다. 그리고, 출발 지점과 원점(O) 사이의 거리(r)는 목표 지점과 원점(O) 사이의 반경(R)보다 작을 수 있다(r<R).
한편, 복수 개의 목표 지점(Pt)은 소정 위상차(θ)를 두고 상기 원점(O)을 중심으로 한 동심원 상에 배치될 수 있다.
그리고, 영역 설정 단계(S10)에서 제어부(110)는 로봇 청소기(1)가 주행하는 출발 지점(Ps)과 목표 지점(Pt)의 순서를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 로봇 청소기(1)가 최초 출발 지점(Ps1)에서 출발하여, 최초 목표 지점(Pt1), 두번째 출발 지점(Ps2), 두번째 목표 지점(Pt2), n번째 출발 지점(Psn), n번째 목표 지점(Ptn)을 차례대로 지나가도록 설정할 수 있다.
한편, 본 실시예의 제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는, 원점(O)을 중심으로 하여 소정 거리(r)의 동심원 상에 위치하는 출발 지점(Psn)에서 로봇 청소기(1)를 출발시킬 수 있다.
그리고 본 실시예의 제1 주행 단계(S30)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 상기 가상의 원의 반경(R)에서 출발 지점(Psn)과 원점(O) 사이의 거리(r)를 뺀 거리(R-r)만큼 이동시킬 수 있다.
한편, 본 실시예의 제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 목표 지점(Pt)에서 출발 지점(Ps)까지 주행시킬 수 있다. 이때, 목표 지점(Pt)과 출발 지점(Ps)의 순서가 동일할 수 있다. 예를 들어, 제2 주행 단계(S50)에서 로봇 청소기(1)는 n번째 목표 지점(Ptn)에서 출발하여 n번째 출발 지점(Psn)까지 주행할 수 있다.
그리고 본 실시예의 제2 주행 단계(S50)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 상기 가상의 원의 반경(R)에서 출발 지점(Psn)과 원점(O) 사이의 거리(r)를 뺀 거리(R-r)만큼 이동시킬 수 있다.
한편, 본 실시예의 방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)를 이동시키면서 회전시키는 것이 바람직하다. 즉, 방향 전환 단계(S60)에서 제어부(110)는 한 쌍의 회전판(10, 20)의 회전 속도를 서로 다르게 제어할 수 있다. 이 경우, 로봇 청소기(1)는 바닥면 상에서 호를 그리면서 회전 이동할 수 있다.
이와 같은 구성으로, 로봇 청소기(1)는 방향 전환 단계(S60)에서 바닥면 상의 원점(O)을 주행 및 청소할 수 있고, 원점(O) 주위를 중첩적으로 청소할 수 있다.
한편, 본 실시예의 주행 종료 단계(S70)에서 제어부(110)는, 로봇 청소기(1)가 최초 출발 지점(Ps1)에 복귀하면, 로봇 청소기(1)를 정지시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (17)

  1. 내부에 배터리, 물통 및 모터를 수용하는 공간이 형성되고, 전면에 범퍼가 구비되는 본체; 및
    바닥면과 마주하는 걸레가 하측에 결합되고, 상기 본체의 저면에 회전 가능하게 배치되는 한 쌍의 회전판;
    을 포함하고,
    상기 본체는,
    바닥면 상의 소정 원점과 상기 원점으로부터 소정 거리 상에 배치되는 복수 개의 목표 지점을 왕복 주행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 목표 지점은,
    상기 원점을 중심으로 하는 동심원 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 목표 지점은,
    소정 위상차를 두고 동심원 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원점에서부터 상기 목표 지점까지 주행할 때의 본체의 주행 경로와 상기 목표 지점에서 상기 원점까지 주행할 때의 본체의 주행 경로가 서로 다른 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 내부에 배터리, 물통 및 모터를 수용하는 공간이 형성되고, 전면에 범퍼가 구비되는 본체; 및
    바닥면과 마주하는 걸레가 하측에 결합되고, 상기 본체의 저면에 회전 가능하게 배치되는 한 쌍의 회전판;
    을 포함하고,
    상기 본체의 적어도 일부는,
    상기 바닥면 상에서 소정 반경을 갖는 원형의 청소 영역 내에서 주행하고, 상기 청소 영역의 원주 상의 어느 한 지점과 상기 청소 영역의 원점 사이를 왕복 주행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  6. 바닥면과 마주하는 걸레가 하측에 결합되는 한 쌍의 회전판을 포함하고, 상기 한 쌍의 회전판을 회전시켜 주행하는 로봇 청소기의 제어방법에 있어서,
    상기 로봇 청소기를 바닥면 상의 소정 출발 지점에서 출발하여 소정 거리만큼 주행시키는 제1 주행 단계;
    상기 제1 주행 단계 후, 상기 로봇 청소기를 상기 출발 지점까지 주행시키는 제2 주행 단계; 및
    상기 로봇 청소기를 소정 방향 전환 각도로 회전시키는 방향 전환 단계;
    를 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 주행 단계에서는,
    상기 로봇 청소기가 소정 목표 지점까지 직진 주행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 주행 단계에서는,
    상기 제1 주행 단계에서의 상기 로봇 청소기의 주행 경로와 다른 경로로 주행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 주행 단계 후, 상기 로봇 청소기를 소정 복귀 회전 각도로 회전시키는 복귀 회전 단계;
    를 더 포함하는 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제2 주행 단계에서는,
    상기 로봇 청소기가 소정 곡률을 갖는 경로를 따라 주행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1 주행 단계 전, 바닥면 상에 청소 영역을 설정하는 영역 설정 단계;
    를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 영역 설정 단계에서는,
    소정 원점을 중심으로 하여 소정 반경의 가상의 원을 그려 상기 청소 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 출발 지점은,
    상기 원점인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 출발 지점은,
    상기 원점을 중심으로 한 동심원 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 제1 주행 단계 전, 상기 로봇 청소기를 최초 출발 지점에 배치시키는 주행 준비 단계;
    를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 로봇 청소기가 상기 최초 출발 지점에 위치하면, 상기 로봇 청소기를 정지시키는 주행 종료 단계;
    를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
  17. 제6항에 있어서,
    상기 방향 전환 각도(°)의 배수는 360°의 배수인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
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