WO2024063291A1 - Robot cleaner system having docking station, and method for controlling robot cleaner - Google Patents

Robot cleaner system having docking station, and method for controlling robot cleaner Download PDF

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WO2024063291A1
WO2024063291A1 PCT/KR2023/010546 KR2023010546W WO2024063291A1 WO 2024063291 A1 WO2024063291 A1 WO 2024063291A1 KR 2023010546 W KR2023010546 W KR 2023010546W WO 2024063291 A1 WO2024063291 A1 WO 2024063291A1
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WO
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docking
robot cleaner
robot
docking station
station
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/010546
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
한진우
이상규
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L7/00Suction cleaners adapted for additional purposes; Tables with suction openings for cleaning purposes; Containers for cleaning articles by suction; Suction cleaners adapted to cleaning of brushes; Suction cleaners adapted to taking-up liquids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means

Definitions

  • the present invention relates to a mobile robot, specifically a robot cleaner system including a charging station capable of docking with a robot cleaner, and a control method thereof, and more specifically, to a docking station in the case of including a dumping docking station as a docking station usable for a robot cleaner. It's about the method.
  • a representative example of a mobile robot used at home is a robot vacuum cleaner.
  • 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.
  • a technology in which a user travels in a zone to be cleaned on his own while driving in a zigzag pattern along a wall running on the outskirts of the zone.
  • a robot vacuum cleaner requires battery charging to continuously perform autonomous driving.
  • robot vacuum cleaners with autonomous driving characteristics must also have automatic charging or autonomous charging characteristics.
  • Korean Patent No. 10-2018-0079054 first discloses a docking technology that can accurately dock a self-driving robot vacuum cleaner to a docking station.
  • Charging of the robot vacuum cleaner occurs after the charging terminal of the robot vacuum cleaner and the charging terminal of the docking station come into contact with each other, and this process is called docking.
  • Korean Patent No. 10-2018-0108004 in order to accurately dock a self-driving robot vacuum cleaner to a docking station, a technology was proposed to determine the overlap section of docking signals and dock it at the position where the overlap is received.
  • dumping towers that collect and retain dust from the dust bin of the robot cleaner, and can serve as both a dumping tower and a docking station at the same time.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication 10-2018-0079054 (Publication Date: July 10, 2018)
  • Patent Document 2 Korean Publication Patent 10-2018-0108004 (Publication Date: October 4, 2018)
  • the first task is to provide a method of docking a robot vacuum cleaner in a space where a docking station functioning as a dumping tower is placed.
  • the second task is to provide a rotation position search method to perform rotation at an accurate position when the robot cleaner performs rear docking in a space where the dumping station is arranged as a docking station.
  • the third task is to provide a method of searching for the center position by determining the relative position of the dumping station and the robot cleaner through the docking signal received by the robot cleaner and various sensors of the robot cleaner.
  • the robot vacuum cleaner of the present invention includes a main body; a driving unit that moves the main body; a battery supplying power to the driving unit; a plurality of sensing units disposed from the center of the main body to the front to obtain information about the front environment; a dust bin disposed rearward from the center of the main body and collecting inhaled dust; and a control unit that determines the location of the docking station from the detection signal detected by the sensing unit and controls the driving unit to travel backward so that the dust bin enters the docking station first.
  • the sensing unit may include a docking signal detection unit that receives a docking signal from the docking station.
  • control unit may drive close to the docking station and perform position correction so that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are positioned in a straight line.
  • the control unit determines whether the current location is located in front of the docking station and the front of the robot cleaner based on the detection signal of the sensing unit, and determines whether the current location is located in front of the docking station and the front of the robot cleaner. When positioned on this straight line, a rotating rotation mode can be performed.
  • the rear of the robot cleaner In the rotation mode, the rear of the robot cleaner, where the dust bin is placed, may be rotated to face the front of the docking station.
  • the rotation mode may rotate 180 degrees from the current position where the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located in a straight line.
  • the docking signal detector may include a right docking detection sensor disposed on the right side of the front of the main body and a left docking detection sensor disposed on the left side of the front of the main body.
  • the control unit calculates a docking effective value by weighting and summing the detected docking signal values of the right docking detection sensor and the left docking detection sensor, and selects a location where the docking effective value satisfies 0 at the front of the docking station. It can be determined that the front of the robot cleaner is located in a straight line.
  • the control unit assigns a positive weight to the detected docking signal value of the right docking detection sensor and a negative weight to the detected docking signal value of the left docking detection sensor and adds them to calculate the docking effective value,
  • the position where the sign of the docking effective value is reversed may be determined as the front of the docking station and the front of the robot cleaner being located on a straight line.
  • the sensing unit further includes an obstacle sensor disposed at the center of the front of the main body to detect the distance of the obstacle in front, wherein the obstacle sensor includes a first light irradiation unit that irradiates an upper laser pattern to the upper part of the front of the main body, the main body It may include a second light irradiation unit that irradiates a lower laser pattern to the lower part of the front body, and a camera that photographs the upper laser pattern or the lower laser pattern in front of the main body and transmits it to the control unit.
  • the obstacle sensor includes a first light irradiation unit that irradiates an upper laser pattern to the upper part of the front of the main body, the main body It may include a second light irradiation unit that irradiates a lower laser pattern to the lower part of the front body, and a camera that photographs the upper laser pattern or the lower laser pattern in front of the main body and transmits it to the control unit.
  • the control unit extracts the upper laser pattern or the lower laser pattern from the image obtained from the camera, and when the extracted part meets the critical range, the front of the docking station and the front of the robot vacuum cleaner are located on a straight line. It can be judged that
  • the robot cleaner When the robot cleaner docks backwards with the docking station, it can transfer the dust collected in the dust bin to the docking station while docked.
  • the present invention includes the steps of performing cleaning while driving in the driving area from a docking station in the driving area; When the docking mode starts, driving close to the docking station; Performing position correction so that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are positioned on a straight line; performing a rotation mode in which the current position rotates when the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located in a straight line; and a backward traveling step of performing docking by traveling backward so that the rear of the robot cleaner faces the front of the docking station.
  • the position correction step it may be determined based on a detection signal for the external environment whether the current location is located in a straight line between the front of the docking station and the front of the robot cleaner.
  • the rotation mode may rotate 180 degrees from the current position where the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located in a straight line.
  • the robot cleaner includes a right docking detection sensor disposed on the right side of the front of the main body, and a left docking detection sensor disposed on the left side of the front of the main body, and the detection of the right docking detection sensor and the left docking detection sensor
  • the docking signal values are weighted and added to calculate a docking effective value, and the position of the rotation mode can be determined according to the docking effective value.
  • the position where the docking effective value satisfies 0 may be determined to mean that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line.
  • a positive weight is given to the detected docking signal value of the right docking detection sensor, and a negative weight is given to the detected docking signal value of the left docking detection sensor and added to calculate the docking effective value, and the docking effective value is calculated.
  • the position where the sign of the value is reversed may be determined as the front of the docking station and the front of the robot cleaner being located on a straight line.
  • the robot cleaner includes an obstacle sensor disposed at the center of the front of the main body to detect the distance of an obstacle in front, the obstacle sensor including a first light irradiation unit that irradiates an upper laser pattern to the upper part of the front of the main body, the main body It includes a second light irradiation unit that irradiates a lower laser pattern to the lower part of the front body, and a camera that photographs the upper laser pattern or the lower laser pattern in front of the main body and transmits the image to the control unit.
  • the upper laser pattern or the lower laser pattern is extracted, and if the extracted portion satisfies the critical range, it can be determined that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line.
  • the method may further include transferring dust collected in the dust bin of the robot cleaner to the docking station in a docked state.
  • the robot cleaner When a dust path is formed in the space where the dumping station is arranged as a docking station through which the robot cleaner transfers dust from the dust bin to the dumping station, the robot cleaner performs rear docking to form the dust path at the shortest distance to effectively collect dust. It can be done.
  • docking efficiency can be improved by performing a rotation at a point where the relative positions of the dumping station and the robot cleaner are exactly aligned on a straight line.
  • the rotational position with respect to the dumping station can be detected through the docking signal detection unit or distance detection unit without any additional sensors, making it effective in cost and space utilization.
  • Figure 1 is a perspective view showing a robot cleaner system including a robot cleaner and a docking station for charging the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from above.
  • FIG. 3 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the front.
  • FIG. 4 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the bottom.
  • FIG. 5 is a perspective view of a robot cleaner according to another embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the control relationship between the main components of the robot cleaner of FIGS. 1 and 6.
  • Figure 7 is a perspective view of the docking station of the robot vacuum cleaner system of Figure 1;
  • FIG. 8 is a detailed internal view showing dust movement when the docking station of FIG. 7 is combined with the robot cleaner.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the control relationship of the docking station according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10a shows the signal range of a plurality of docking signals sent from the docking station.
  • Figure 10b shows the left docking signal range in Figure 10a.
  • FIG. 10C shows the center docking signal range in FIG. 10A.
  • FIG. 10D shows the right docking signal range in FIG. 10A.
  • Figure 11a shows the digital value of the docking signal of the docking station.
  • Figure 11b shows the analog value of each docking signal output element of the docking station.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a docking method for the robot cleaner of FIG. 1.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the preparatory operation steps of the robot cleaner in FIG. 12.
  • Figure 14 is a schematic diagram showing the robot cleaner entering the signal range of the docking station.
  • Figure 15a is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station do not match.
  • Figure 15b is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station coincide.
  • Figure 16a is a schematic diagram showing a case where a robot cleaner searches for the location of the front center of the dumping station.
  • Figure 16b is a schematic diagram showing a case where the robot cleaner is located in the front center of the dumping station.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the preparation operation steps of the robot cleaner of FIG. 12 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a configuration diagram showing detection of a dumping station by the 3D sensor of the robot cleaner of FIG. 5.
  • Figures 19a and 19b show images detected from the 3D sensor of the robot vacuum cleaner.
  • FIG. 20A shows the laser image formed on the dumping station by laser irradiation from the robot cleaner in FIG. 18.
  • Figure 20b shows extracting a region of interest from the image of Figure 19.
  • FIG. 20C shows one-dimensional transformation values from the region of interest in FIG. 20B.
  • FIG. 21 is a flowchart showing the preparation operation steps of the robot cleaner of FIG. 12 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22A shows the laser image formed on the support plate of the dumping station by laser irradiation from the robot cleaner in FIG. 7.
  • Figure 22b shows extracting a region of interest from the image of Figure 19.
  • FIG. 22C shows one-dimensional transformation values from the region of interest in FIG. 22B.
  • FIG. 22D shows the final region of interest extracted from the one-dimensional transformation value of FIG. 22C.
  • the mobile robot of the present invention refers to a robot that can move on its own using wheels, etc., and can be a robot vacuum cleaner, etc.
  • FIGS. 1 to 6 a robot vacuum cleaner among mobile robots will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a robot cleaner system including a robot cleaner and a docking station for charging the robot cleaner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an elevation view of the robot cleaner of the embodiment of FIG. 1 viewed from above.
  • FIG. 3 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the front
  • FIG. 4 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the bottom
  • FIG. 5 is a perspective view of the robot cleaner of another embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the control relationship between the main components of the robot cleaner of FIGS. 1 and 6.
  • the mobile robot system includes at least one robot cleaner 100 and a dumping station 200. That is, the dumping station 200 may be placed in an area divided into one driving area.
  • the robot cleaner 100 may be a dry cleaning robot cleaner 100 that performs vacuum cleaning as shown in FIG. 1 .
  • the robot vacuum cleaner 100 may include something other than a vacuum cleaner, and may be a home robot, an entertaining robot, a guide robot, or a home helper robot that provides services while freely traveling in the relevant driving area.
  • Such a robot vacuum cleaner 100 commonly provides assigned services while driving in the corresponding driving area, and when the power charged in the battery is discharged, it docks with the charging station 200 arranged in the driving area to charge the battery. Charging can be performed.
  • This charging station 200 may be a dumping station 200 that communicates with the dust bin of the robot cleaner and can store dust in the dust bin, or it may be a multi-station that can be combined with two or more cleaners simultaneously.
  • the cleaner may include a first cleaner and a second cleaner 100.
  • a first cleaner may be coupled to the side of the multi-station.
  • the first cleaner is a stick cleaner and may include a main body, and the main body may be coupled to the side of the multi-station.
  • a robot cleaner 100 which is a second cleaner, may be docked at the bottom of the multi-station. At this time, the cleaning operation of the stick vacuum cleaner is performed manually by the user.
  • This multi-station can remove dust from the dust bin of the stick vacuum cleaner and the robot vacuum cleaner 100.
  • the dumping station 200 is a docking station for a robot cleaner, includes a docking module at the bottom, and includes a collection unit that communicates with the dust bin of the robot cleaner 100 to absorb and receive dust in the dust bin.
  • This dumping station 200 includes a dust collection unit applied to a multi-station, and can be distributed and sold simultaneously with the robot cleaner 100 or separately/additionally.
  • a mobile robot system includes a robot cleaner 100 and a docking station 200, and a dumping station 200 that functions as a dumping tower for simultaneous charging and dust collection.
  • the front direction (F1) of the robot vacuum cleaner 100 is the direction in which the virtual line extending from the center of the vacuum cleaner to the 3D sensor 135 on the front is defined as the direction in which the image capture unit travels to approach the object to be photographed. And each direction of the robot cleaner 100 is defined based on this.
  • the front direction (F2) of the dumping station 200 is the direction that the front part of the robot cleaner 100 faces, and is the direction opposite to the approach direction of the robot cleaner 100 when docking with the robot cleaner 100 is performed. It is defined as (F2), and each direction of the dumping station 200 is defined based on this.
  • the definitions of each direction, including the directions F1 and F2 are intended to explain the present invention so that it can be clearly understood, and of course, each direction may be defined differently depending on where the reference is set.
  • the robot cleaner 100A of the first applicable embodiment includes a main body 110, as shown in FIGS. 2 to 4.
  • the part facing the ceiling in the travel area is defined as the upper surface part (see Figure 2)
  • the part facing the floor in the driving area is defined as the bottom part (see Figure 4).
  • the portion facing the traveling direction is defined as the front portion (see FIG. 3).
  • the portion facing the opposite direction from the front portion of the main body 110 may be defined as the rear portion.
  • the main body 110 may include a case 111 that forms a space in which various parts constituting the robot cleaner 100A are accommodated.
  • a buffer portion 113 is formed surrounding the front portion forming the circumference of the main body 110.
  • the buffer unit 113 surrounds the entire main body 110 and may be formed entirely except for the rear portion in contact with the docking station 200. Accordingly, there may be a step on the side bordering the front and rear portions of the case 111.
  • the main body 110 is equipped with a rechargeable battery (not shown), and the power terminal (not shown) of the battery is docked in the docking station 200 connected to a commercial power supply, so that the power terminal is connected to the charging terminal of the docking station 200.
  • the battery can be charged by being electrically connected through contact with (221).
  • the robot vacuum cleaner 100A includes a sensing unit 130 that senses the surrounding situation.
  • the sensing unit 130 can sense information from outside the robot cleaner 100A.
  • the sensing unit 130 detects users around the robot cleaner (100A).
  • the sensing unit 130 can detect objects around the robot cleaner (100A).
  • 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 sense 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 robot cleaner 100A. Through the information sensed by the sensing unit 130, the robot cleaner 100A can map the cleaning area.
  • the sensing unit 130 can sense information about users around the robot cleaner 100A.
  • the sensing unit 130 can detect the user's location information.
  • the location information may include direction information about the robot cleaner 100A.
  • the location information may include distance information between the robot cleaner 100A and the user.
  • the sensing unit 130 can detect the user's direction toward the robot cleaner (100A).
  • the sensing unit 130 can sense the distance between the user and the robot cleaner (100A).
  • 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.
  • the sensing unit 130 detects information about the dumping station 200.
  • the sensing unit 130 can detect location information of the dumping station 200.
  • the sensing unit 130 may detect location information of a specific point(s) at the front of the dumping station 200.
  • the location information of the specific point may include relative position information of the specific point with respect to the robot cleaner 100, and/or coordinate information in the image corresponding to the specific point.
  • the relative position information of the specific point with respect to the robot cleaner 100 may be three-dimensional coordinate information or two-dimensional coordinate information on a plane parallel to the traveling surface.
  • the location information of the specific point may be obtained directly through detection by the sensing unit 130, or may be obtained through processing by the control unit 140 or the server.
  • coordinate information of the specific point may be obtained directly through the 3D sensor 135, or the controller may obtain the coordinate information by converting information detected through an ultrasonic sensor.
  • the sensing unit 130 includes a distance detection unit 131, a cliff detection unit 132, an external signal detection unit (not shown), an impact detection unit (not shown), an upward image sensor 133, and a downward image sensor 134. ), a 3D sensor 135, and a docking detection unit.
  • the sensing unit 130 may include a distance sensing unit 131 that detects the distance to a surrounding object.
  • the distance sensing unit 131 may be placed on the front part of the main body 110 or on the side part.
  • the distance detection unit 131 can detect surrounding obstacles.
  • a plurality of distance detection units 131 may be provided.
  • the distance detection unit 131 may be an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an RF sensor, a geomagnetic sensor, etc., including a light emitting unit and a light receiving unit.
  • the distance detection unit 131 may be implemented using ultrasonic waves or infrared rays.
  • the distance detection unit 131 may be implemented using a camera.
  • the distance detection unit 131 may be implemented with two or more types of sensors.
  • the distance information may be obtained through detection by the distance detection unit 131.
  • the robot cleaner 100 may obtain distance information between the robot cleaner 100 and the dumping station 200 through reflection of infrared rays or ultrasonic waves.
  • the distance information may be measured as the distance between any two points on the map.
  • the robot cleaner 100 can recognize the location of the dumping station 200 and the position of the robot cleaner 100 on the map, and uses the coordinate difference on the map to determine the location between the dumping station 200 and the robot cleaner 100. Distance information can be obtained.
  • Such a distance detection unit 131 may be placed on the left and right sides of the front, and can determine the distance to the object by combining the received signals of the left distance detection unit 131L and the right distance detection unit 131R. there is.
  • the sensing unit 130 may include a cliff detection unit 132 that detects obstacles on the floor within the driving area.
  • the cliff detection unit 132 can detect whether a cliff exists on the floor.
  • the cliff detection unit 132 may be disposed on the bottom of the robot cleaner 100.
  • a plurality of cliff detection units 132 may be provided.
  • a cliff detection unit 132 disposed in front of the bottom of the robot cleaner 100A may be provided.
  • a cliff detection unit 132 disposed at the rear of the bottom of the robot cleaner 100A may be provided.
  • the cliff detection unit 132 may be an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an RF sensor, a Position Sensitive Detector (PSD) sensor, etc., including a light emitting unit and a light receiving unit.
  • a cliff detection sensor may be a PSD sensor, but may also be comprised of a plurality of different types of sensors.
  • the PSD sensor includes a light emitting unit that emits infrared rays toward an obstacle and a light receiving unit that receives infrared rays reflected from the obstacle.
  • the cliff detection unit 132 can detect the presence or absence of a cliff and the depth of the cliff.
  • the sensing unit 130 may include the shock detection unit that detects an impact caused by the robot cleaner 100A coming in contact with an external object.
  • the sensing unit 130 may include the external signal detection unit that detects a signal sent from the outside of the robot cleaner 100A.
  • the external signal detection unit includes an infrared sensor (Infrared Ray Sensor) that detects an infrared signal from the outside, an ultrasonic sensor (Ultra Sonic Sensor) that detects an ultrasonic signal from the outside, and an RF sensor (Radio) that detects an RF signal from the outside. Frequency Sensor) may be included.
  • the robot cleaner 100 may receive a guidance signal generated by the dumping station 200 using an external signal detector.
  • the external signal detection unit detects the guidance signal (e.g., infrared signal, ultrasonic signal, RF signal) of the dumping station 200, and generates information about the relative positions of the robot cleaner 100 and the dumping station 200. It can be.
  • the dumping station 200 may transmit a guidance signal indicating the direction and distance of the dumping station 200.
  • the robot cleaner 100 may receive a signal transmitted from the dumping station 200 and move to attempt to dock with the dumping station 200.
  • the external signal detection unit is not provided separately, but is functionally integrated with the distance detection unit 135, enabling various detections from one sensor.
  • the left distance detection unit 135L and the right distance detection unit 135R are each equipped with an infrared sensor, when a docking signal is emitted as an infrared signal as an external signal, it is received to determine the distance to the docking station 200.
  • This infrared sensor can determine the distance to the obstacle in front by irradiating infrared rays to the obstacle in front and receiving/reading it.
  • the sensing unit 130 may include image sensing units 133, 134, and 135b that detect images outside the robot cleaner 100A.
  • the image detection units 133, 134, and 135b may include digital cameras.
  • the digital camera is an image sensor (e.g., CMOS image sensor) that includes at least one optical lens and a plurality of photodiodes (e.g., pixels) that form an image by light passing through the optical lens. It may include a digital signal processor (DSP) that configures an image based on signals output from the photodiodes.
  • DSP digital signal processor
  • the digital signal processor is capable of generating not only still images but also moving images composed of frames composed of still images.
  • the image detection units 133, 134, and 135b may include a 3D camera 135b that detects an image in front of the robot cleaner 100.
  • the 3D camera 135b can detect images of surrounding objects, such as obstacles or the dumping station 200, or reflected infrared light radiated forward.
  • the image detection units 133, 134, and 135b may include an upward image sensor 133 that detects an image in the upward direction of the robot cleaner 100.
  • the upper image sensor 133 can detect images of the ceiling or the lower side of furniture placed above the robot cleaner 100.
  • the image detection units 133, 134, and 135b may include a downward image sensor 134 that detects an image in a downward direction of the robot cleaner 100.
  • the downward image sensor 134 can detect an image of the floor.
  • the image detection units 133, 134, and 135b may include sensors that detect images from the side or rear.
  • the sensing unit 130 may include a 3D sensor 135 that detects location information of the external environment.
  • the 3D sensor 135 includes a light irradiation unit 135a that radiates predetermined light.
  • the light irradiation units 135a1 and 2 irradiate the light toward the front of the main body 110.
  • the light emitted by the light irradiation units 135a1 and 2 may include IR (Infra-Red).
  • the 3D sensor 135 includes a 3D camera 135b (3D Depth Camera) 135b that detects the light of the light irradiation units 135a1 and 2 reflected by an external object.
  • the 3D camera 135b detects the light reflected at the specific point of the dumping station 200.
  • the 3D camera 135b can detect images or reflected light in front of the main body 110.
  • specific location information of the front part of the dumping station 200 can be detected using the light irradiation units 135a1 and 2 and the 3D camera 135b.
  • the 3D camera 135b of the 3D sensor 135 may be a camera capable of obtaining an image by photographing the front.
  • the light irradiation units 135a1 and 2 may be provided to irradiate a laser pattern.
  • the 3D camera 135b can detect the distance between the 3D sensor 135 and the object to be photographed by capturing the shape of the laser pattern projected onto the object to be photographed.
  • the light irradiation units 135a1 and 2 of the 3D sensor 135 include an upper light irradiation unit 135a1 that irradiates light of a first pattern to the front of the main body 110 and a second pattern of light to the front of the main body 110. It may include a lower light irradiation unit 135a2 that irradiates light.
  • the 3D camera 135b can acquire images of the area where the light of the first pattern and the light of the second pattern are incident. For example, the light of the first pattern and the light of the second pattern may be irradiated in the form of horizontal straight lines spaced apart up and down.
  • At least one pattern light irradiation unit 135a1 may radiate pattern light having a horizontal straight line forward.
  • the 3D camera 135b detects this reflected light and provides information about the dumping station 200. Location information can be detected.
  • the 3D camera 135b of the 3D sensor 135 may be an RGB-Depth camera that detects an image of an external object and acquires coordinate information of a point in the external environment.
  • the sensing unit 130 may include a docking detection unit (not shown) that detects whether the robot cleaner 100A has successfully docked with the dumping station 200.
  • the docking detector may be implemented to detect by contact between the corresponding terminal 190 and the charging terminal 210, or may be implemented as a detection sensor disposed separately from the corresponding terminal 190, while charging the battery 177. It can also be implemented by detecting states. A docking success state and a docking failure state can be detected by the docking detection unit.
  • the robot cleaner 100A includes a traveling unit 160 that moves the main body 110.
  • the traveling unit 160 moves the main body 110 with respect to the floor.
  • the traveling unit 160 may include at least one driving wheel 166 that moves the main body 110.
  • the traveling unit 160 may include a driving motor.
  • the driving wheels 166 may be provided on the left and right sides of the main body 110, respectively, and are hereinafter referred to as left wheels 166(L) and right wheels 166(R), respectively.
  • 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).
  • the robot cleaner 100A includes a working unit 180 that performs a cleaning function.
  • the robot cleaner 100A can clean the floor by moving the cleaning area and using the work unit 180.
  • the working unit 180 includes a suction device for sucking in foreign substances, a brush 185 for mopping, a dust bin (not shown) for storing foreign substances collected by the suction device or brush, and/or a mopping unit for mopping (not shown). Poetry), etc. may be included.
  • An intake port 180h through which air is sucked may be formed at the bottom of the main body 110.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the mobile robot system of the present invention may include a robot cleaner 100B of another embodiment as shown in FIG. 5 as a mobile robot 100B in the travel area.
  • the robot vacuum cleaner 100B moves within an area and removes foreign substances from the floor while traveling.
  • the robot cleaner 100B includes a cleaner main body 110, a suction unit 180, a sensing unit 130 (131a, 131b, 135), and a dust bin 120.
  • the cleaner main body 110 is provided with a control unit (not shown) for controlling the robot cleaner 100B and a wheel unit for driving the robot cleaner 100B.
  • the robot cleaner 100B can be moved forward, left, right, or rotated by the wheel unit.
  • the wheel unit includes a main wheel and a sub wheel.
  • the main wheels are provided on both sides of the cleaner main body 110 and can rotate in one direction or the other according to a control signal from the controller.
  • Each main wheel may be configured to be driven independently from each other.
  • each main wheel may be driven by a different motor.
  • the sub wheel supports the vacuum cleaner body 110 together with the main wheel and assists the running of the robot cleaner 100B by the main wheel.
  • the robot cleaner 100B is configured to autonomously travel on the floor.
  • a battery (not shown) that supplies power to the robot cleaner 100B is mounted on the cleaner main body 110.
  • the battery is configured to be rechargeable and may be configured to be detachable from the bottom of the cleaner main body 110.
  • the suction unit 180 is disposed to protrude from one side of the cleaner main body 110 and is configured to suck air containing dust.
  • the one side may be the side on which the cleaner main body 110 travels in the forward direction (F1), that is, the front of the cleaner main body 110.
  • the suction unit 180 protrudes from one side of the cleaner main body 110 to the front and both left and right sides.
  • the front end of the suction unit 180 is disposed at a position spaced forward from one side of the cleaner main body 110, and both left and right ends of the suction unit 180 are positioned spaced apart from one side of the cleaner main body 110 to the left and right sides, respectively. It is placed.
  • the cleaner main body 110 is formed in a circular shape, and both rear ends of the suction unit 180 protrude from the left and right sides respectively from the cleaner main body 110, an empty space is formed between the cleaner main body 110 and the suction unit 180.
  • a space, or gap, may be formed.
  • the empty space is a space between the left and right ends of the vacuum cleaner body 110 and the left and right ends of the suction unit 180, and is recessed into the inside of the robot cleaner (100B).
  • a cover member may be arranged to cover at least part of the empty space.
  • the cover member may be provided on the cleaner main body 110 or the suction unit 180.
  • cover members are protruded on both sides of the rear end of the suction unit 180 and are arranged to cover the outer peripheral surface of the cleaner main body 110.
  • the cover member protruding from the suction unit 180 may be supported on the outer peripheral surface of the cleaner main body 110.
  • the suction unit 180 may be detachably coupled to the cleaner main body 110.
  • a mop module (not shown) may be detachably coupled to the cleaner main body 110 in place of the separated suction unit 180. Accordingly, when the user wants to remove dust from the floor, the user can mount the suction unit 180 on the cleaner body 110, and when the user wants to wipe the floor, the user can mount the mop module on the cleaner body 110.
  • Sensing units 131 and 135 are disposed in the cleaner main body 110. As shown, the sensing units 131 and 135 may be disposed on one side of the vacuum cleaner body 110 where the suction unit 180 is located, that is, in the front of the vacuum cleaner body 110.
  • the sensing units 131 and 135 may be arranged to overlap the suction unit 180 in the vertical direction of the cleaner main body 110.
  • the sensing units 131 and 135 are disposed on the upper part of the suction unit 180 to detect obstacles or terrain in front to prevent the suction unit 180, located at the front of the robot cleaner 100B, from colliding with the obstacle. It comes true.
  • the sensing unit can be implemented in the same way as the sensing unit in FIG. 1.
  • the cleaner main body 110 is provided with a dust container accommodating part, and a dust container 120, which separates and collects dust in the sucked air, is detachably coupled to the dust container accommodating part.
  • the dust bin accommodating part may be formed on the other side of the cleaner main body 110, that is, at the rear of the cleaner main body 110.
  • a part of the dust bin 120 may be accommodated in the dust bin accommodating part, and the other part of the dust bin 120 may be formed to protrude toward the rear of the cleaner main body 110 (i.e., in the reverse direction opposite to the forward direction F1).
  • the dust bin 120 has an inlet through which air containing dust flows in and an outlet through which dust-separated air is discharged.
  • the inlet and outlet are formed on the inner wall of the dust bin accommodating part. It is configured to communicate with the first opening and the second opening, respectively.
  • the intake flow path inside the cleaner main body 110 corresponds to the flow path from the inlet (not shown) to the first opening, and the exhaust flow path corresponds to the flow path from the second opening to the exhaust port.
  • air containing dust introduced through the suction unit 180 passes through the intake passage inside the cleaner main body 110, flows into the dust bin 120, and passes through the filter or cyclone of the dust bin 120. As the process progresses, air and dust are separated from each other. Dust is collected in the dust bin 120, and the air is discharged from the dust bin 120, passes through the exhaust passage inside the cleaner main body 110, and finally passes through the exhaust port to the outside, preferably to the dust collection part of the docking station 200. is discharged.
  • robot cleaners 100A and 100B have the same control relationship.
  • the robot cleaners 100A and 100B may include a driving detection module 150 that detects the actions of the robot cleaners 100A and 100B.
  • the driving detection module 150 can detect the actions of the robot cleaners 100A and 100B by the driving unit 160.
  • the travel detection module 150 may include an encoder (not shown) that detects the moving distance of the robot cleaners 100A and 100B.
  • the driving detection module 150 may include an acceleration sensor (not shown) that detects the acceleration of the robot cleaners 100A and 100B.
  • the travel detection module 150 may include a gyro sensor (not shown) that detects the rotation of the robot cleaner 100.
  • the control unit 140 can obtain information about the movement paths of the robot cleaners 100A and 100B. For example, based on the rotational speed of the driving wheel 166 detected by the encoder, information about the current or past moving speed and travel distance of the robot cleaners 100A and 100B can be obtained. For example, information about the current or past direction change process can be obtained depending on the rotation direction of each driving wheel 166(L) and 166(R).
  • the robot cleaners 100A and 100B may include an input unit 171 for inputting information.
  • 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.
  • the robot cleaners 100A and 100B may include an output unit 173 that outputs information.
  • the output unit 173 can inform the user of various information.
  • the output unit 173 may include a speaker and/or a display.
  • the robot cleaners 100A and 100B may include a communication unit 175 that transmits and receives information with other external devices.
  • the communication unit 175 may be connected to a terminal device and/or other devices located within a specific area using one of wired, wireless, and satellite communication methods to transmit and receive data.
  • the communication unit 175 may be equipped to communicate with other devices such as terminals, wireless routers, and/or servers.
  • the communication unit 175 can receive various command signals from external devices such as terminals.
  • the communication unit 175 can transmit information to be output to an external device such as a terminal.
  • the terminal can output information received from the communication unit 175.
  • the communication unit 175 may be implemented to communicate wirelessly using wireless communication technologies such as IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth, etc.
  • the communication unit 175 may vary depending on the communication method of another device or server with which it wishes to communicate.
  • the robot cleaners 100A and 100B include a battery 177 to supply driving power to each component.
  • the battery 177 supplies power for the robot vacuum cleaners 100A and 100B to perform actions according to the selected action information.
  • the battery 177 is mounted on the main body 110.
  • the battery 177 may be removably provided in the main body 110.
  • the battery 177 is provided to be rechargeable.
  • the robot cleaners 100A and 100B are docked at the dumping station 200 and the battery 177 can be charged through connection between the charging terminal 210 and the corresponding terminal 190.
  • the robot cleaner 100 may enter docking mode for charging. In the docking mode, the robot cleaners (100A, 100B) return to the dumping station (200), and during the return trip of the robot cleaners (100A, 100B), the robot cleaners (100A, 100B) return to the dumping station (200). The location can be detected.
  • the robot cleaners 100A and 100B include a storage unit 179 that stores various types of information.
  • the storage unit 179 may include volatile or non-volatile recording media.
  • An algorithm for controlling the rotation and/or movement of the robot cleaners 100A and 100B may be stored in the storage unit 179.
  • a map of the driving area may be stored in the storage unit 179.
  • the map may be input by an external terminal capable of exchanging information with the robot cleaner 100 and the communication unit 175, or may be generated by the robot cleaners 100A and 100B through self-learning.
  • external terminals include remote controls, PDAs, laptops, smart phones, and tablets equipped with an application for map settings.
  • the control unit 140 can recognize the positions of the robot vacuum cleaners 100A and 100B on the map based on the measured traveling displacement.
  • the control unit 140 of the robot cleaners 100A and 100B processes and determines various information, such as mapping and/or recognizing the current location.
  • the control unit 140 may be equipped to map the cleaning area through the image and learning and recognize the current location on the map. That is, the control unit 140 can perform a SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) function.
  • SLAM Simultaneous Localization and Mapping
  • the control unit 140 may control the driving of the traveling unit 160.
  • the control unit 140 may control the operation of the work unit 180.
  • 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 robot cleaners 100A and 100B have driving experience and areas on the plane in which the robot cleaners 100A and 100B are currently traveling.
  • the control unit 140 may determine the movement path of the robot cleaners 100A and 100B based on the operation of the traveling unit 160. For example, the control unit 140 can determine the current or past moving speed and travel distance of the robot vacuum cleaners 100A and 100B based on the rotation speed of the driving wheels 166, and each driving wheel 166 ( Depending on the rotation direction of L), 166(R)), the current or past direction change process can also be identified. Based on the driving information of the robot cleaners 100A and 100B determined in this way, the positions of the robot cleaners 100A and 100B on the map may be updated. Additionally, the positions of the robot cleaners 100A and 100B on the map may be updated using the image information.
  • control unit 140 controls the driving of the robot cleaners 100A and 100B and controls the driving of the traveling unit 160 according to the set driving mode.
  • zigzag mode, edge mode, spiral mode, or combined mode can be selectively set.
  • 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.
  • control unit 140 creates a map of the cleaning area. That is, the control unit 140 can form a map of the cleaning area using the locations recognized through prior cleaning and images acquired at each point. The control unit 140 matches the image acquired at each point with each node on the map. Acquired images can correspond one-to-one to nodes.
  • the control unit 140 can recognize the location of obstacles and the current position of the robot vacuum cleaners 100A and 100B using at least one of the distance detection unit 131 and the 3D sensor 135 in the sensing unit 130. And the location can be recognized on the map.
  • the control unit 140 detects the remaining power of the battery 177, and when the remaining power is insufficient, controls it to move to the dumping station 200 connected to an external commercial power source, and receives charging current from the docking station 200 to charge the battery ( 177) can be charged.
  • the robot cleaner 100A according to one embodiment of FIG. 2 and the robot cleaner 100B according to another embodiment of FIG. 5 dock the distance detection units 131R and 131L of the sensor unit 130, as mentioned above.
  • the docking signal generated by the dumping station 200 can be received to confirm the type, location, and direction of the dumping station 200.
  • the docking signal detection units 131R and 131L are an infrared sensor that detects an infrared signal from the outside, an ultrasonic sensor that detects an ultrasonic signal from the outside, and an RF signal from the outside. It may include at least one of the RF sensors (Radio Frequency Sensor) and can be installed depending on the type of docking signal of the docking station 200.
  • the docking signal of the docking station 200 of FIG. 1 when it is an infrared signal, it may include an infrared sensor, and the docking signal detection units 131R and 131L, which are infrared sensors, include the right docking signal detection unit 131R and Each may include a left docking signal detection unit 131L.
  • the right docking signal detector 131R is located on the right side of the 3D sensor 135 and reads the docking signal received from the right side in the forward direction F1 of the robot cleaners 100A and 100B.
  • the left docking signal detector 131L is located on the left side of the 3D sensor 135 and reads the docking signal received from the left side in the forward direction F1 of the robot cleaners 100A and 100B.
  • the robot cleaners 100A and 100B may receive a docking guidance signal generated by the docking station 200 using the docking signal detectors 131R and 131L.
  • the docking signal detectors 131R and 131L detect the docking guide signal (docking signal) (e.g., infrared signal, ultrasonic signal, RF signal) of the dumping station 200, and the robot cleaners 100A and 100B Information about the relative position of the docking station 200 may be generated.
  • the docking station 200 may transmit a docking guide signal indicating the direction and distance of the docking station 200 as a docking signal.
  • the robot cleaners 100A and 100B may receive a signal transmitted from the docking station 200 and move to attempt docking with the docking station 200.
  • the mobile robot system in FIG. 1 is a docking station 200 that can be placed in one travel area, and shows a multi-station or dumping station 200.
  • the dumping station 200 may have the same structure as Figures 7 to 9.
  • FIG 7 is a perspective view of the docking station of the robot cleaner system of Figure 1
  • Figure 8 is an internal detailed view showing dust movement when the docking station of Figure 7 and the robot cleaner are combined
  • Figure 9 is an embodiment of the present invention. This is a block diagram showing the control relationship of the docking station.
  • the dumping station 200 is combined with the robot cleaner (100A, 100B) to charge the robot cleaner (100A, 100B), suck dust collected in the dust bin of the robot cleaner (100A, 100B), or clean the vacuum cleaner (100A, 100B). 100A, 100B) are stored safely.
  • This dumping station 200 can be distributed and sold together with the robot cleaners (100A, 100B), and can be distributed and sold separately by being programmed to be compatible with the robot cleaners (100A, 100B). Accordingly, the user can additionally purchase a compatible dumping station 200 and install it within the driving area.
  • the housing 210 forms the exterior of the vacuum cleaner station 200 and forms a space within which the components are stored.
  • the housing 210 may have a vertical height that is longer than the left-right width or the front-to-back width.
  • the housing 210 may be composed of an upper cover 211 and side covers 212 and 213.
  • the upper cover 211 is disposed on the upper surface of the housing 210.
  • the upper cover 211 can be opened and closed. Specifically, the rear end of the upper cover 211 is hinged to the body of the housing 210 and rotates upward to open and close the upper surface of the housing 210. When the upper cover 211 is opened, the pre-filter 261 can be attached or detached.
  • the first side cover 212 is disposed on the side of the housing 210. Specifically, the first side cover 212 is disposed on the left side and front of the housing 210.
  • the first side cover 212 can be opened and closed. Specifically, the rear end of the first side cover 212 is hinged to the body of the housing 210 and rotates to the left so that the dust collection unit 240 can be attached or detached.
  • the second side cover 213 is disposed on the side of the housing 210. Specifically, the second side cover 213 is disposed on the right side and rear of the housing 210.
  • the second side cover 213 covers the dust passage 230.
  • a noise reduction material is provided on the inner surface of the second side cover 213 to block noise generated inside the housing 210 from being emitted to the outside.
  • the coupling portion 220 is a component to which the robot cleaners 100A and 100B are coupled and connected to at least one or more of the components of the robot cleaners 100A and 100B.
  • the coupling portion 220 is disposed in the housing 210 and includes a coupling surface to which at least a portion of the robot cleaners 100A and 100B are coupled.
  • the coupling portion 220 covers the lower surface of the housing 210 and may extend forward of the housing 210.
  • the coupling portion 220 may form an inclined surface with a low front end and a high rear end. Accordingly, the robot cleaners 100A and 100B can move from the front to the rear of the coupling portion 220 and enter the coupling portion 220.
  • the coupling portion 220 includes a driving wheel seating portion 421.
  • the driving wheel seating portion 421 seats the driving wheel of the robot cleaner 100 on the top.
  • the driving wheel seating portion 221 is formed by recessing downward from the coupling surface of the coupling portion 220 of the coupling portion 220.
  • the driving wheel seating portion 221 may be formed as a left and right pair to correspond to the driving wheel.
  • the coupling portion 220 includes a mop seating portion 222.
  • the mop seating portion 222 is disposed at the lower portion of the mop of the robot cleaner (100A, 100B) when the cleaner (200) is coupled to the cleaner station (200).
  • the coupling portion 220 includes a caster guide 223.
  • the caster guide 223 is formed in the trajectory along which the casters of the robot cleaners 100A and 100B pass when the cleaner 200 is coupled to the dumping station 200.
  • the caster guide 223 is formed in a downwardly depressed groove shape.
  • the caster guide 223 extends in the front-back direction, which is the direction in which the robot cleaners 100A and 100B enter.
  • the coupling portion 220 includes an intake port 224.
  • the suction port 224 of the coupling portion 220 is connected to the inlet end of the suction passage 230.
  • the suction port 224 of the coupling portion 220 communicates with the discharge port of the dust bin of the robot cleaners 100A and 100B.
  • the coupling portion 220 includes a charging terminal 225.
  • the charging terminal 225 is disposed at the front of the coupling portion 220 and protrudes upward.
  • the charging terminal 225 of the coupling portion 220 is in contact with the charging terminal (not shown) of the vacuum cleaner, so that the robot cleaners 100A and 100B and the dumping station 200 are electrically connected.
  • a dust collection unit 240 is installed within the housing 210. When the first side cover 212 rotates, the dust collection unit 240 can be attached or detached.
  • the inlet end of the dust flow path 230 communicates with the dust bin (not shown) of the vacuum cleaner, and the outlet end communicates with the air inlet of the dust collection unit 240.
  • the dust flow path 230 extends forward inside the coupling portion 220.
  • the outlet end of the dust flow path 230 is disposed higher than the inlet end.
  • the dust flow path 230 extends upward within the dumping station 200.
  • the outlet end of the dust passage 230 is connected to the air inlet of the dust collection unit 240, so that dust flowing through the dust passage 230 can flow into the dust collection unit 240.
  • the interior of the dust passage 230 is formed as a simple cylindrical structure, so little air resistance occurs inside. Therefore, dust contained in the air can flow to the outlet end of the dust flow path 230 without air resistance.
  • the dust collection unit 240 is a component that collects dust inside the dust bin of the vacuum cleaner 100.
  • the dust collection unit 240 according to the present invention is a bagless type.
  • the bag type is a method in which a separate bag is provided in the dust collection unit 240, dust is collected in the bag, and only the bag is separated from the dumping station 200 and discarded.
  • the bagless type does not have a separate bag in the dust collection unit 240, collects dust in the dust collection unit 240 itself, and separates the dust collection unit 240 itself from the dumping station 200. This is a way to empty the dust.
  • the dumping station 200 is equipped with a means for removing dust stuck in the discharge port and compressing the collected dust, thereby ensuring the collection function of the dumping station 200.
  • the housing 210 further includes a dust collection motor 250.
  • the dust collection motor 250 generates a flow of air within the dumping station 200.
  • the dust collection motor 250 is disposed between the robot cleaners 100A and 100B and the dust collection unit 240 when the robot cleaners 100A and 100B are combined.
  • the dust collection motor 250 is disposed at the top of the robot cleaners 100A and 100B and at the bottom of the dust collection unit 240.
  • the rear dock that is, the rear where the dust bin 120 is placed, is docked first. Enters the coupling unit 220 and docks with the dumping station 200.
  • the length of the dust passage 230 of the dust bin 120 and the dumping station 200 is shortened, thereby improving dust collection efficiency by the dust collection motor 250.
  • a multi-station can also be provided.
  • the multi-station has a structure that accommodates two vacuum cleaners: a stick vacuum cleaner at the top that can be charged, and a robot cleaner 100 docked at the bottom that can be charged.
  • each vacuum cleaner can be collected by suction using a single suction motor (not shown).
  • the multi-station includes a suction passage, and the suction passage connects the stick vacuum cleaner or robot cleaner 100 and the dust collection unit to collect dust from the connected vacuum cleaner by the operation of one suction motor.
  • the area where the lower robot cleaner is docked can be operated in the same manner as the dumping station, and includes a power module for docking the robot cleaner.
  • the power module 240 may be modular, but is not limited to this.
  • the dumping station 200 may include a control unit 250 therein.
  • the control unit 250 can control the operation of each module of the dumping station 200.
  • the control unit 250 may receive and control signals from a plurality of sensor units including the docking detection unit 260.
  • the control unit 250 of the docking station 200 periodically commands the docking signal output unit 270 to output a docking signal, while detecting the robot cleaners 100A and 100B from the docking detection unit 260.
  • a detection signal for docking can be received.
  • the docking signal output unit 270 of the docking station 200 includes output terminals 270L, 270C, and 270R for outputting a plurality of docking signals forward, as shown in FIG. 9.
  • the output terminals (270L, 270C, 270R) include output terminals (270L, 270C, 270R) including six output elements arranged with an angle controlled according to the assigned position. can do.
  • the six output elements are elements that output six different signals, and the output terminals 270L, 270C, and 270R may have six output elements physically arranged in pairs of two.
  • a right output terminal (270R) for generating a signal to the right from the front of the dumping station 200, a center output terminal (270C) for generating a signal to the center, and a left output terminal to generate a signal to the left. (270L) can be implemented.
  • three output terminals (270R, 270C, 270L) capable of emitting a docking signal toward the front (F2) of the dumping station 200 can be placed spaced apart from each other, and each output terminal (270R, 270C, 270L) Docking signal output elements for emitting docking signals toward the area allocated to are arranged up and down or close to each other and left and right.
  • Figure 10a shows the signal range of a plurality of docking signals sent from the docking station
  • Figure 10b shows the left docking signal range in Figure 10a
  • Figure 10c shows the center docking signal range in Figure 10a
  • Figure 10d shows the right docking signal range in FIG. 10A
  • FIG. 11A shows the digital value of the docking signal of the docking station
  • FIG. 11B shows the analog value of each docking signal output element of the docking station.
  • This docking signal can be sent as an infrared signal, that is, an IR signal.
  • control unit 250 of the dumping station 200 can control the docking signal output unit 270 to control and output the docking IR signal to each output terminal.
  • the docking IR signal output unit 270 is exposed to the body 210 and includes a plurality of output elements for emitting IR signals to the outside, for example, a plurality of infrared light emitting elements as output terminals 270R, 270C, and 270L.
  • the plurality of infrared light-emitting devices can output different signals depending on the type of dumping station 200, and perform different time divisions depending on the assigned area, thereby determining the type of dumping station 200 and the corresponding robot. Information about the location of the vacuum cleaner 100 can be transmitted.
  • a plurality of infrared light-emitting devices emitting different lights can be arranged vertically and horizontally in a matrix as shown in FIG. 9, and a plurality of infrared light-emitting devices arranged in the same row can be connected to one output terminal (270R, 270C, 270L). It is defined so that docking IR signals can be sent in the same direction.
  • the area of the robot cleaner 100 defined by the signal transmitted from each infrared light-emitting device is shown in FIGS. 10A to 10D below.
  • an area 600 where a plurality of signals overlap may be formed.
  • the plurality of signals transmitted from the dumping station 200 may be infrared signals, and an infrared sensor (not shown) included in the sensor unit of the robot cleaner 100 may detect the plurality of signals.
  • FIG. 10B shows the emission state of the left output terminal 270L including the left infrared light emitting device, and an entire emission area 601a and a concentrated emission area 601b of the left docking signal can be formed.
  • the left docking signal may include a first short-range signal and a first long-range signal. That is, the docking station 200 may include infrared light-emitting devices that emit a first short-range signal and a first long-range signal, respectively, at the left output terminal 270L. Accordingly, the area through which both the first near-field signal and the first far-field signal are transmitted may correspond to the concentrated emission area 601b, and the area through which the first far-field signal is transmitted may correspond to the entire emission area 601a. .
  • a total emission area 602a and a concentrated emission area 602b of the center docking signal may be formed, and a total emission area 603a and a concentrated emission area 603b of the right docking signal may be formed.
  • the center docking signal may include a second short-range signal and a second far-field signal
  • the right docking signal may include a third near-field signal and a third far-field signal.
  • the center infrared output terminal 270C may be provided with a slit, and the center docking signal may be emitted in a narrower area than the left or right docking signal due to the slit.
  • a region 600 where the first to third signals overlap may be formed. Since the area 600 where a plurality of signals overlap is formed in front of the dumping station 200, the control unit 140 of the robot cleaner 100 according to the present invention controls the overlapping area 600 of the cleaner 100. If the main body is located and it is determined that the front of the main body faces the docking station 200, the main body is rotated 180 degrees so that the front of the main body faces rearward, thereby moving the vacuum cleaner 100 and the dumping station 200 to the rear. It can be docked.
  • the mobile robot system includes a dumping station 200 as an applicable dumping station 200, and the dumping station 200 sends a unique docking signal.
  • the dumping station 200 commands the control unit 240 to output a docking signal to the docking signal output unit 270 to have digital information corresponding to the table, as shown in FIG. 11A.
  • the dumping station 200 outputs a docking signal at a predetermined period.
  • the section in which the docking signal is output in one cycle is called the active section, and the other sections are defined as the idle section.
  • Each dumping station 200 outputs a docking signal in the active section in one cycle, rests in the idle section, and outputs the same docking signal again in the active time in the next cycle, thereby moving the robot cleaner 100 around.
  • the docking signal is transmitted continuously.
  • the first bit of each four bits may be assigned to have 1.
  • This unique digital signal is time-divided according to each docking infrared light-emitting device within the active section, and each docking infrared light-emitting device converts the assigned unique digital signal value into analog at the allotted time and emits it as shown in the graph in FIG. 11b.
  • a unique digital signal is generated in the following order: left far-field infrared light-emitting device, left near-infrared light-emitting device, center far-field infrared light-emitting device, center near-infrared light-emitting device, right far-field infrared light-emitting device, and right near-infrared light-emitting device.
  • transmission, and overlap can be prevented by placing a dummy section between the signals of each far-field infrared light-emitting device and the near-field infrared light-emitting device.
  • the short-range infrared light-emitting device that transmits the subsequent docking signal may repeatedly transmit a unique digital signal, but the present is not limited to this, and the long-range infrared light-emitting device that transmits the previous docking signal may repeatedly transmit the unique digital signal. there is.
  • a regularly repeated analog signal corresponding to the unique digital signal 1000 can be received between the header area and the end area, such as the lower IR sum signal.
  • the robot cleaners 100A and 100B located in the docking area are connected to a plurality of output terminals 270R, 270C, and 270L. It is possible to periodically receive docking signals from and analyze a plurality of docking signals to determine the positions of the robot cleaners 100A and 100B themselves with respect to the docking station 200.
  • the control unit 140 of the robot cleaners (100A, 100B) receives the docking signal while traveling toward the arranged docking station 200, analyzes it, and Position correction is performed by driving so that the front of the docking station 200 and the front of the robot cleaners 100A and 100B coincide.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the docking method of the robot cleaner in FIG. 1
  • FIG. 13 is a flowchart showing the preparation operation steps of the robot cleaner in FIG. 12
  • FIG. 14 shows the robot cleaner entering the signal range of the docking station. It is a schematic diagram
  • FIG. 15A is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station do not match
  • FIG. 15B is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station match.
  • the surface shown in the front direction (F2) of the dumping station 200 is defined as the front portion of the dumping station 200.
  • a 3D sensor ( 135) is defined as the front (F1), and as the direction from the center of the robot cleaner 100 toward the dust bin 120, the direction rotated 180 degrees from the front (F1) is defined as the rear (FR). .
  • the 3D sensor 135 of the robot vacuum cleaner 100 always photographs the front (F1) of the robot cleaner 100, and the fact that the robot cleaner 100 is traveling forward refers to the subject being photographed by the 3D sensor 135. It means driving close to each other. Additionally, driving backwards means driving in a direction away from the object being photographed by the 3D sensor 135.
  • the control method may include a docking mode start step (S10).
  • the docking mode start step (S10) the robot cleaner 100 may start an operation to dock with the dumping station 200. For example, when the battery 177 of the robot cleaner 100 becomes below a predetermined value or when the robot cleaner 100 completes all predetermined tasks, the docking mode start step (S10) may proceed.
  • the control method includes, after the docking mode start step (S10), a preparatory operation step (S20) and a rotation step (S30) before a straight-line driving operation for docking, and a rear docking operation step (S40) in which an entry operation for docking is performed. ) includes.
  • the robot cleaner 100 reads the docking signals of the dumping station 200 and corrects the current position so that the front of the robot cleaner 100 matches the front of the dumping station 200. Proceed.
  • the preparation operation step (S20) receives docking signals from a plurality of output terminals (270L, 270C, 270R), assigns weights according to the positions of the docking signal detectors (131L, 131R) that receive the docking signals, and The effective docking value is calculated by adding up all the weighted converted signal values.
  • the relative position of the front of the robot cleaner 100 and the front of the dumping station can be determined, and the docking effective value is moved while moving the robot cleaner 100 so that the docking effective value converges to 0.
  • An operation is performed to match the front of the robot cleaner 100 with the front of the dumping station 200 by repeatedly calculating .
  • control unit 140 performs a rotation operation at the current position.
  • the rotation operation is to rotate the rear of the robot cleaner 100, that is, the dust bin 120, toward the docking station 200, and the 3D sensor 135 in front of the robot cleaner 100 is positioned at the docking station ( 200) can be rotated 180 degrees to face away.
  • the robot cleaner 100 travels backwards, that is, travels straight backwards and enters the support plate 220 of the dumping station 200.
  • Charging of the robot cleaner 100 begins when the charging terminal 225 and the charging terminal of the robot cleaner 100 are connected on the support plate 220 of the dumping station 200, and at the same time, the dust bin 120 is As it is opened, dust from the robot cleaner 100 flows into the dust filling part 140 through the dust passage 260 and is collected.
  • the robot cleaner 100 and the dumping station 200 are combined and driven backwards.
  • the robot cleaner 100 After completion of cleaning or when charging is required, the robot cleaner 100 starts traveling toward the docking station where cleaning started, that is, the dumping station 200 (S210).
  • each of the six docking signals sent from the dumping station 200 can be received.
  • the robot cleaner 100 can recognize the docking signal received from the location d1 where the remote docking signal is received as a valid docking signal, as shown in FIG. 14, and this can be determined by signal strength.
  • the converted signal value is calculated by varying the received docking signal.
  • the docking signal received from outside the remote area is larger than a predetermined size, it can be determined to be a valid docking signal.
  • each docking signal can be transmitted as six IR signals, and each IR signal is divided and sent at different times, so the distance detection units 131L and 131R implemented with infrared sensors receive signals at each time. The strength of the signal can be read.
  • weights are assigned to each of the six docking signals received from the right distance detection unit 131R and the left distance detection unit 131L, and the weights are added to each docking signal to calculate a converted signal value.
  • the converted signal value is converted so that the docking signal received from the right IR sensor has a positive value and the docking signal received from the left IR sensor has a negative value.
  • control unit 140 calculates the effective docking value by adding up the converted signal values (S220).
  • one docking effective value is calculated for each period in which a docking signal is received, and the docking effective value is defined as the sum of 12 converted signal values.
  • the control unit 140 determines that the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot vacuum cleaner 100 are located on a straight line (S230) .
  • the control unit 140 controls the traveling unit 160 to move the position of the robot cleaner 100 so that the docking effective value converges to 0.
  • the robot cleaner 100 is located in the right docking area at the front (F2) of the docking station 200, and the front (F1) of the robot cleaner 100 is in the front (F2) of the docking station (200). It may be tilted to the right with respect to F2).
  • the front F1 of the robot cleaner 100 and the front F2 of the docking station 200 form a first angle ⁇ 1 and maintain an inclined state.
  • the infrared sensor of the right distance detection unit (131R) and the left distance detection unit (131L) of the robot vacuum cleaner (100) ) Docking signals received from the infrared sensor may have different types.
  • the conversion value is calculated by assigning weights to each received infrared signal as follows.
  • the weight may be set in advance according to the position of the infrared sensor and the position of the docking signal, but can also be set according to the amount of light of the received signal.
  • Left infrared sensor (-) weighting Right infrared sensor (+) weighting left far signal One 2 left short range signal 2 3 center far signal 3 3 center short range signal 3 3 right far signal 2 One right short range signal 3 2
  • the robot vacuum cleaner 100 is rotated in a specific direction. It can be determined that
  • the product of these weights and each docking signal (at this time, the docking signal has values of 1 and 0) is calculated to calculate the converted signal value, and the right infrared sensor adds a (+) sign to each converted signal value. , the left infrared sensor assigns a (?) sign and then adds up the 12 converted signal values to calculate the effective docking value.
  • the robot cleaner 100 determines the current state according to the type of the docking signal, and the front (F1) of the robot cleaner 100 and the front (F2) of the docking station 200 are not parallel, as shown in FIG. 15A. If not, a rotational movement may be performed by a first angle ⁇ 1 so that the front F1 of the robot cleaner 100 and the front F1 of the docking station 200 are parallel at the current position.
  • the robot cleaner 100 can proceed with the next travel while the front F1 of the robot cleaner 100 and the front F2 of the docking station 200 are parallel.
  • the robot cleaner 100 receives the docking signal again after rotating and recalculates the docking effective value in the rotated state.
  • Left docking signal (-) weight Right docking signal (+) weight Left near-field signal from left infrared sensor 2 Right near-field signal from left infrared sensor 4 Left far-field signal from left infrared sensor One Right far-field signal from left infrared sensor 2 Center near-field signal from right infrared sensor 3 Center near-field signal from left infrared sensor 3 Center far-field signal from right infrared sensor 2 Center far-field signal from left infrared sensor 2 Left short-range signal from right infrared sensor 4 Right near-field signal from right infrared sensor 2 Left far-field signal from right infrared sensor 2 Right far-field signal from right infrared sensor One
  • control unit 140 classifies the signals related to the left area and the signals related to the right area of the docking station 200 among the weight values of all received sensor values, calculates the sum of the weights of the signals related to each classified area, and calculates the sum of the weights of the signals related to each classified area. Calculated based on the docking effective value.
  • the docking effective value can be assigned a sign so that the weight of the signal related to the left region has a negative (-) value and the weight of the signal related to the right region has a positive (+) value, and then the sum can be calculated. In this way, when the weights related to each area are separately added and then added by inverting the sign, if the docking effective value has a negative (-) value, the robot vacuum cleaner 100 is located in the left docking area, as shown in FIG. 15B. If the docking effective value has a positive (+) value, it is determined that the robot cleaner 100 is located in the right docking area assigned a positive (+) value.
  • the next trip is determined according to the current position of the robot cleaner 100, and the trip is performed so that the effective docking value converges to 0.
  • Figure 16a is a schematic diagram showing a case where the robot cleaner 100 searches for the position of the front center of the dumping station 200
  • Figure 16b shows a case where the robot cleaner 100 is located at the front center of the dumping station 200.
  • This is a schematic diagram representing:
  • the robot cleaner 100 becomes increasingly closer to the center of the front (F2) of the docking station 200.
  • the robot cleaner 100 increasingly approximates the center of the front (F2) of the docking station 200 so that the front (F1) of the robot cleaner (100) and the front (F2) of the docking station (200) are located on a straight line. It means moving.
  • the current position of the robot vacuum cleaner 100 is located at the front (F2) of the docking station 200. It is determined that the front (F1) of the robot cleaner 100 is located on a straight line (S240).
  • the robot cleaner 100 and the docking station 200 are arranged in a straight line with their front portions 212 facing each other.
  • the robot cleaner 100 receives the periodically transmitted docking signal from the docking station 200 with two spaced apart infrared sensors 131R and 131L, and assigns weights according to the signals, thereby controlling the docking station 200. It can be driven so that the front (F2) of the robot cleaner 100 and the front (F1) of the robot cleaner 100 are aligned on a straight line.
  • the robot cleaner 100 performs a rotation motion at the current position as shown in FIG. 16B (S30).
  • This rotation operation is performed by rotating the robot cleaner 100 by 180 degrees from its current position without changing the relative position between the robot cleaner 100 and the docking station 200.
  • the dust bin 120 of the robot cleaner 100 and the front part 212 of the docking station 200 face each other and are arranged in a straight line.
  • backward driving means driving straight backwards away from the front (F1) that the 3D sensor 135 is looking at.
  • the charging terminals In this way, by traveling in a straight line backwards, the charging terminals enter the support plate 220 of the docking station 200, the charging terminals come into contact with each other, and docking begins.
  • the docking of the robot cleaner 100 and the dumping station 200 as shown in FIG. 8 is performed to perform dust dumping while maintaining the dust flow path 230 between the dust bin 120 and the dust collection unit 240 at the shortest distance. can do.
  • the docking method according to another embodiment of the present invention may perform forward search of the docking station 200 through the 3D sensor 135 in the docking preparation step.
  • the docking mode start step is the same as the docking mode start step in FIG. 13.
  • the robot cleaner 100 moves to the front of the docking station 200 by the operation of the light irradiation parts 135a1 and 2 of the 3D sensor 135 and the 3D camera 135b. Align F2) with the front (F1) of the robot cleaner 100.
  • the first light irradiation unit 135a1 is disposed below the 3D camera 135b of the robot cleaner 100, which serves as a standard for determining the front F1 of the robot cleaner 100, and the upper The second light irradiation unit 135a2 is disposed.
  • the first light irradiation unit 135a1 irradiates light toward the upper part of the front
  • the second light irradiation part 135a2 irradiates light towards the lower part of the front.
  • the first light irradiation unit 135a1 and the second light irradiation unit 135a2 can irradiate laser pattern light of a predetermined length forward, and the laser pattern light can be emitted in the form of a line.
  • the 3D camera 135b captures and creates an image of the image or reflected light in front of the robot cleaner 100.
  • the 3D camera 135b can acquire an image of the area where the first pattern light and the second pattern light are incident.
  • the light of the first pattern and the light of the second pattern may be irradiated in the form of horizontal straight lines spaced apart up and down.
  • the first light irradiation unit 135a1 can irradiate pattern light having a horizontal straight line forward.
  • the 3D camera 135b By detecting reflected light (LR), location information of the dumping station 200 can be detected.
  • the linear laser pattern formed on the front part 212 of the docking station 200 is photographed by the 3D camera 135b and transmitted to the control unit 140.
  • the control unit can obtain a laser pattern image acquired from the 3D camera 135b, process it, and read the relative positions of the docking station 200 and the robot cleaner 100.
  • the wide angle of the 3D camera 135b is larger than the light irradiation angle of the first light irradiation unit 135a1 and the second light irradiation unit 135a2, the first light irradiation unit 135a1 or the second light irradiation unit 135a2 is applied to the docking station 200.
  • a laser pattern emitted from at least one of the light irradiation units 135a1 and 2 it can be photographed.
  • the linear laser pattern formed in front of the docking station 200 varies depending on the distance d2 between the docking station 200 and the robot vacuum cleaner 100 when the height h1 of the docking station 200 is fixed.
  • the positions of the laser patterns (L1, L2) are variable.
  • FIGS. 19A to 19D in FIG. 19D to FIG. 19A, when the robot cleaner 100 approaches the docking station 200 by traveling in a straight line from a long distance, the first and second light irradiation units 135a1 , The 3D camera 135b captures the laser patterns L1 and L2 emitted from 2) hitting the docking station 200 (S510).
  • a laser pattern begins to form starting from the support plate 220 of the docking station 200, and an upper laser pattern (L1) is formed at the beginning of the support plate 220 as shown in FIG. 19D. ) is formed, and as it approaches further, an upper laser pattern (L1) is formed on the caster guide portion of the support plate 220 as shown in FIG. 19C.
  • the lower laser pattern L2 is formed on the lower part of the main body 210 of the docking station 200, as shown in FIG. 19B.
  • the upper laser pattern L1 is formed on the main body 210 of the docking station 200 when located at a distance of d2 or less, as shown in FIG. 18.
  • the upper laser pattern L1 is formed on the main body 210 of the docking station 200 in a recognizable state as shown in FIG. 19A, it is determined that it is close to the main body 210 of the docking station 200 at a distance of at least d2 or less.
  • Control for determining the relative positions of the docking station 200 and the robot vacuum cleaner 100 is performed targeting the cropped area of interest.
  • the region of interest can be cropped to a size that includes pixels of a predetermined size across the horizontal axis of the image to include all of the upper laser pattern (L1) formed in the horizontal direction and vertically to include all of the upper laser pattern (L1). there is.
  • the control unit 140 of the robot vacuum cleaner 100 converts the cropped region of interest into one dimension for laser detection as shown in FIG. 20C (S530).
  • the corresponding horizontal pixel line forming the laser pattern is extracted from the region of interest, the data value of the pixel where the laser pattern is read for the extracted pixel line is converted to 1, and the data value of the pixel where the laser pattern is not read is converted to 1. Convert to 0 and convert to 1 dimension.
  • a laser detection section of a predetermined length having a data value of 1 along the x-axis, that is, in the horizontal direction, is calculated.
  • the starting point of the laser detection section is called point I
  • the end point is called point E.
  • the distance value between the point I and the point E is calculated, and it is compared whether the distance value is greater than the first threshold value (S540).
  • This first threshold is the case where the upper laser pattern L1 is formed on the main body of the docking station 200 at a first distance d2 at which the docking station 200 and the robot cleaner 100 are determined to be close. It is defined as a length value.
  • the robot cleaner 100 when the distance value is greater than the first threshold, it may be determined that the robot cleaner 100 is located at a distance shorter than the first distance d2 from the docking station 200, which is It is determined that the robot cleaner 100 and the docking station 200 are very close.
  • the robot cleaner 100 may move closer to the docking station 200 and acquire the image again.
  • control unit 140 of the robot cleaner 100 three-dimensionally converts the data value of the laser detection section into XYZ coordinates (S550).
  • control unit 140 calculates I(X, Y, Z) and E(X, Y, Z), respectively.
  • the ) is the vertical distance and height from each point.
  • the second critical ranges of points I and E may be as follows.
  • the front (F1) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot cleaner 100 coincide, that is, are in a straight line. It is a range located in and is determined to be within a predetermined distance (S570).
  • This rotation operation is performed by rotating the robot cleaner 100 by 180 degrees from its current position without changing the relative position between the robot cleaner 100 and the docking station 200.
  • the dust bin 120 of the robot cleaner 100 and the front part 212 of the docking station 200 face each other and are arranged in a straight line.
  • the robot cleaner 100 travels backward and enters the support plate 220 of the docking station 200.
  • driving backwards means driving straight backwards (FR) away from the front (F1) that the 3D camera 135b is looking at.
  • the docking of the robot cleaner 100 and the dumping station 200 as shown in FIG. 8 is performed to perform dust dumping while maintaining the dust flow path 230 between the dust bin 120 and the dust collection unit 240 at the shortest distance. can do.
  • the docking method according to another embodiment of the present invention provides another example of forward navigation of the docking station 200 through the 3D sensor 135 in the docking preparation step.
  • FIG. 21 is a flowchart showing the preparatory operation steps of the robot cleaner 100 of FIG. 12 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 22a is a flowchart showing the preparation operation step of the robot cleaner 100 in FIG. 7. It shows the laser image formed
  • FIG. 22b shows extracting the region of interest from the image of FIG. 19
  • FIG. 22c shows the one-dimensional transformation value from the region of interest in FIG. 22b
  • FIG. 22d shows the one-dimensional transformation of FIG. 22c. It represents the final region of interest extraction from the values.
  • the docking mode starting step (S20) is the same as the docking mode starting step in FIG. 13.
  • the robot cleaner 100 moves to the front of the docking station 200 and the front of the robot cleaner 100 by the operation of the light irradiation unit of the 3D sensor 135 and the 3D camera 135b. Match.
  • the laser pattern light emitted from the first and second light irradiation units 135a1 and 2 is focused on the front of the docking station 200, and the formed linear laser pattern is captured by the 3D camera 135b. It is photographed and transmitted to the control unit 140.
  • the control unit can obtain a laser pattern image acquired from the 3D camera 135b, process it, and read the relative positions of the docking station 200 and the robot cleaner 100.
  • the first light irradiation unit 135a1 or the second light irradiation unit 135a2 is applied to the docking station 200.
  • a laser pattern emitted from at least one of the light irradiation units 135a1 and 2 it can be photographed (S610).
  • the lower laser pattern L2 is detected as a region of interest in the image of the 3D camera 135b of FIGS. 19A to 19D.
  • the control unit 140 detects the lower laser pattern (L2) in the 3D image. Crop to the area of interest as shown in 22b (S620).
  • Control for determining the relative positions of the docking station 200 and the robot vacuum cleaner 100 is performed targeting the cropped area of interest.
  • the region of interest can be cropped to a size that includes pixels of a predetermined size across the horizontal axis of the image to include all of the lower laser pattern (L2) formed in the horizontal direction and vertically to include all of the lower laser pattern (L2). there is.
  • the control unit 140 of the robot cleaner 100 converts the cropped region of interest into one dimension for laser detection, as shown in FIG. 22C.
  • the corresponding horizontal pixel line forming the laser pattern is extracted from the region of interest, the data value of the pixel where the laser pattern is read for the extracted pixel line is converted to 1, and the data value of the pixel where the laser pattern is not read is converted to 1. Convert to 0 and convert to 1 dimension.
  • a laser detection section of a predetermined length having a data value of 1 along the x-axis, that is, in the horizontal direction, is calculated.
  • the starting point of the laser detection section is called point I
  • the end point is called point E.
  • the starting point and the ending point can be defined as the starting and ending points of continuous 1 values, and the period between the starting point (I) and the ending point (E) is defined as the laser detection section.
  • control unit 140 of the robot cleaner 100 three-dimensionally converts the data value into XYZ coordinates for each pixel in the laser detection section between the start point (I) and the end point (E) (S630).
  • the ) is the vertical distance and height from each point.
  • the portion AF floating from the ground is an area formed by a section depressed downward by the caster guide 223 of the support plate 220 and is arranged symmetrically left and right.
  • the left and right parts (AF) floating in this way are each defined as the final area of interest.
  • control unit 140 compares the final regions of interest with a third threshold range to determine the front (F2) of the docking station 200 and the front (F2) of the robot vacuum cleaner 100. Determine whether F1) matches (S640).
  • control unit 140 compares whether the distance value from the start point (I) to the end point (E) is greater than the first threshold value, as in the previous embodiment.
  • This first threshold is such that the upper laser pattern L1 is on the main body 210 of the docking station 200 at a first distance d1 at which it is determined that the docking station 200 and the robot cleaner 100 are close to each other. It is defined as the length value when condensation occurs.
  • control unit 140 matches the front (F1) of the docking station 200 and the front (F2) of the robot vacuum cleaner 100, In other words, it can be determined that it is located on a straight line.
  • control unit 140 counts the number of pixels of the final region of interest and compares the number of pixels of the final region of interest with the number of reference pixels of the docking station 200.
  • the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot vacuum cleaner 100 match.
  • control unit 140 finds the midpoint (M) between the starting point (I) and the end point (E), calculates the Z value of the midpoint (M), and calculates the Z value of the starting point (I) or the end point (E). By comparing the values, it can be determined whether the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot cleaner 100 match.
  • the Z value of the midpoint (M) is a non-floating area, the Z value may meet the following criteria.
  • the Z value of the starting point (I) or the ending point (E) may meet the following criteria.
  • control unit 140 determines that at least one of the third critical ranges is met and determines that the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot cleaner 100 match. You can.
  • This rotation operation is performed by rotating the robot cleaner 100 by 180 degrees from its current position without changing the relative position between the robot cleaner 100 and the docking station 200.
  • the dust bin 120 of the robot cleaner 100 and the front part 212 of the docking station 200 face each other and are arranged in a straight line.
  • the robot cleaner 100 travels backward and enters the support plate 220 of the docking station 200.
  • driving backwards means driving straight backwards (FR) away from the front (F1) that the 3D camera 135b is looking at.
  • the docking of the robot cleaner 100 and the dumping station 200 as shown in FIG. 8 is performed to perform dust dumping while maintaining the dust flow path 230 between the dust bin 120 and the dust collection unit 240 at the shortest distance. can do.

Abstract

A robot cleaner, according to an embodiment of the present invention, comprises: a main body; a driving unit for moving the main body; a battery for supplying power to the driving unit; a plurality of sensing units disposed on the front surface from the center of the main body and obtaining information on the environment ahead; a dust container disposed rearward from the center of the main body and collecting suctioned dust; and a control unit which determines the location of a docking station on the basis of detection signals detected by the sensing units, and controls the driving unit to travel backward such that the dust container enters the docking station first. Accordingly, it is possible to place, within a travelling space, a docking station which interoperates with a robot cleaner, charges the robot cleaner, and functions as a dumping tower for collecting and holding dust in a dust container of the robot cleaner. In addition, when forming a dust channel through which the robot cleaner transfers dust in the dust container to a dumping station, the robot cleaner performs rear docking so that the dust channel is formed to have the shortest length and dust collection can be effectively performed.

Description

도킹 스테이션을 포함하는 로봇 청소기 시스템 및 로봇 청소기의 제어방법Robot cleaner system including docking station and control method for robot cleaner
본 발명은, 이동 로봇, 구체적으로 로봇 청소기와 도킹 가능한 충전 스테이션을 포함하는 로봇 청소기 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 로봇 청소기에 사용가능한 도킹 스테이션으로서 덤핑 도킹 스테이션을 포함하는 경우의 도킹 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a mobile robot, specifically a robot cleaner system including a charging station capable of docking with a robot cleaner, and a control method thereof, and more specifically, to a docking station in the case of including a dumping docking station as a docking station usable for a robot cleaner. It's about the method.
로봇 응용 분야는 계속적으로 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. The field of robot applications continues to expand, with medical robots, aerospace robots, etc. being 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.
가정에서 사용되는 이동 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기이다.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 기설정된 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 기술에는, 청소하고자 하는 구역을 스스로 주행하면서 구역의 외곽을 주행하는 벽면을 따라 지그재그로 패턴 주행을 수행하는 기술이 개시되어 있다.In addition, in the prior art, a technology is disclosed in which a user travels in a zone to be cleaned on his own while driving in a zigzag pattern along a wall running on the outskirts of the zone.
한편, 로봇 청소기는 지속적으로 자율 주행을 수행하기 위하여 배터리의 충전이 필요하다. 특히 자율 주행 특성을 갖는 로봇 청소기는 충전 또한 자동 충전 또는 자율 충전 특성을 가져야 한다.Meanwhile, a robot vacuum cleaner requires battery charging to continuously perform autonomous driving. In particular, robot vacuum cleaners with autonomous driving characteristics must also have automatic charging or autonomous charging characteristics.
이를 위해 한국 특허 10-2018-0079054호에서는 우선 자율 주행하는 로봇 청소기를 도킹 스테이션에 정확하게 도킹할 수 있는 도킹 기술을 개시하고 있다.To this end, Korean Patent No. 10-2018-0079054 first discloses a docking technology that can accurately dock a self-driving robot vacuum cleaner to a docking station.
로봇 청소기의 충전은 로봇 청소기의 충전 단자와 도킹 스테이션의 충전 단자가 서로 접촉된 후 이루어지며, 이 과정을 도킹이라 한다. Charging of the robot vacuum cleaner occurs after the charging terminal of the robot vacuum cleaner and the charging terminal of the docking station come into contact with each other, and this process is called docking.
한국 특허 10-2018-0108004호에서는 자율 주행하는 로봇 청소기를 도킹 스테이션에 정확하게 도킹하기 위해 도킹 신호의 중첩 구간을 판단하여 중첩 수신되는 위치에서 도킹하는 기술이 제안되었다. In Korean Patent No. 10-2018-0108004, in order to accurately dock a self-driving robot vacuum cleaner to a docking station, a technology was proposed to determine the overlap section of docking signals and dock it at the position where the overlap is received.
이와 같이 정밀한 도킹을 위한 다양한 기술이 요구되며, 도킹이 이루어지지 않으면 로봇 청소기의 주행 및 청소가 스케줄에 따라 진행되지 않는 문제가 발생한다.As such, various technologies are required for precise docking, and if docking is not achieved, a problem arises in which the robot vacuum cleaner's driving and cleaning do not proceed according to schedule.
근래 제공되는 다양한 도킹 스테이션은 로봇 청소기의 먼지통으로부터 먼지를 수득하여 보유하는 덤핑 타워로서 기능하며, 덤핑 타워 및 도킹 스테이션의 역할을 동시에 수행할 수 있다.Various docking stations that have been provided recently function as dumping towers that collect and retain dust from the dust bin of the robot cleaner, and can serve as both a dumping tower and a docking station at the same time.
이와 같이 발전하는 도킹 스테이션 기술에 대하여 다양한 방식의 도킹 방식이 요구되며, 그에 따라 로봇 청소기의 주행에도 변화가 요구된다. As docking station technology develops in this way, various docking methods are required, and accordingly, changes are required in the driving of the robot vacuum cleaner.
[선행기술문헌][Prior art literature]
[특허문헌][Patent Document]
(특허문헌 1) 한국 공개 특허 10-2018-0079054 (공개일자: 2018년 7월 10일)(Patent Document 1) Korean Patent Publication 10-2018-0079054 (Publication Date: July 10, 2018)
(특허문헌 2) 한국 공개 특허 10-2018-0108004(공개일자: 2018년 10월 04일)(Patent Document 2) Korean Publication Patent 10-2018-0108004 (Publication Date: October 4, 2018)
제1 과제는 덤핑 타워로서 기능하는 도킹 스테이션이 배치되는 공간에서 로봇 청소기의 도킹 방법을 제공하는 것이다.The first task is to provide a method of docking a robot vacuum cleaner in a space where a docking station functioning as a dumping tower is placed.
제2 과제는 덤핑 스테이션이 도킹 스테이션으로 배치되는 공간에서 로봇 청소기가 후방 도킹을 수행할 때, 정확한 위치에서 회전을 수행하기 위한 회전 위치 탐색 방법을 제공하는 것이다.The second task is to provide a rotation position search method to perform rotation at an accurate position when the robot cleaner performs rear docking in a space where the dumping station is arranged as a docking station.
제3 과제는 로봇 청소기가 수신하는 도킹 신호 및 로봇 청소기의 다양한 센서를 통해 덤핑 스테이션과 로봇 청소기의 상대적인 위치를 파악함으로써 중심 위치를 탐색하는 방법을 제공하는 것이다.The third task is to provide a method of searching for the center position by determining the relative position of the dumping station and the robot cleaner through the docking signal received by the robot cleaner and various sensors of the robot cleaner.
본 발명의 로봇 청소기는 본체; 상기 본체를 이동시키는 구동부; 상기 구동부에 전력을 공급하는 배터리; 상기 본체의 중심으로부터 전면에 배치되어 전방의 환경 정보를 수득하는 복수의 센싱부; 상기 본체의 중심으로부터 후방에 배치되며, 흡입하는 먼지를 포집하는 먼지통; 및 상기 센싱부로부터 감지된 감지 신호로부터 도킹 스테이션의 위치를 판단하고, 상기 도킹 스테이션으로 상기 먼지통이 먼저 진입하도록 후방 주행하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.The robot vacuum cleaner of the present invention includes a main body; a driving unit that moves the main body; a battery supplying power to the driving unit; a plurality of sensing units disposed from the center of the main body to the front to obtain information about the front environment; a dust bin disposed rearward from the center of the main body and collecting inhaled dust; and a control unit that determines the location of the docking station from the detection signal detected by the sensing unit and controls the driving unit to travel backward so that the dust bin enters the docking station first.
상기 센싱부는 상기 도킹 스테이션으로부터의 도킹 신호를 수신하는 도킹 신호 감지부를 포함할 수 있다.The sensing unit may include a docking signal detection unit that receives a docking signal from the docking station.
상기 제어부는 도킹 모드가 시작되면, 상기 도킹 스테이션에 근접하도록 주행하고, 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선상에 위치하도록 위치 보정을 수행할 수 있다.When the docking mode starts, the control unit may drive close to the docking station and perform position correction so that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are positioned in a straight line.
상기 제어부는 현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선상에 위치하는지 상기 센싱부의 상기 감지 신호에 기초하여 판단하고, 상기 현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하면 회전하는 회전 모드를 수행할 수 있다.The control unit determines whether the current location is located in front of the docking station and the front of the robot cleaner based on the detection signal of the sensing unit, and determines whether the current location is located in front of the docking station and the front of the robot cleaner. When positioned on this straight line, a rotating rotation mode can be performed.
상기 회전 모드는 상기 먼지통이 배치되는 상기 로봇 청소기의 후방이 상기 도킹 스테이션의 전면부와 마주하도록 회전할 수 있다.In the rotation mode, the rear of the robot cleaner, where the dust bin is placed, may be rotated to face the front of the docking station.
상기 회전 모드는 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 상기 현재 위치에서 180도 회전할 수 있다.The rotation mode may rotate 180 degrees from the current position where the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located in a straight line.
상기 도킹 신호 감지부는 상기 본체의 전면에서 우측에 배치되어 있는 우측 도킹 감지 센서 및 상기 본체의 전면에서 좌측에 배치되어 있는 좌측 도킹 감지 센서를 포함할 수 있다.The docking signal detector may include a right docking detection sensor disposed on the right side of the front of the main body and a left docking detection sensor disposed on the left side of the front of the main body.
상기 제어부는 상기 우측 도킹 감지 센서 및 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 가중치를 부여하고 합산하여 도킹 유효값을 산출하고, 상기 도킹 유효값이 0을 충족하는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.The control unit calculates a docking effective value by weighting and summing the detected docking signal values of the right docking detection sensor and the left docking detection sensor, and selects a location where the docking effective value satisfies 0 at the front of the docking station. It can be determined that the front of the robot cleaner is located in a straight line.
상기 제어부는 상기 우측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 양의 가중치를 부여하고, 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 음의 가중치를 부여하고 합산하여 상기 도킹 유효값을 산출하고, 상기 도킹 유효값의 부호가 반전되는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.The control unit assigns a positive weight to the detected docking signal value of the right docking detection sensor and a negative weight to the detected docking signal value of the left docking detection sensor and adds them to calculate the docking effective value, The position where the sign of the docking effective value is reversed may be determined as the front of the docking station and the front of the robot cleaner being located on a straight line.
상기 센싱부는 상기 본체의 전면의 중심에 배치되어 전방의 장애물의 거리를 탐지하는 장애물 센서를 더 포함하며, 상기 장애물 센서는 상기 본체 전방의 상부로 상부 레이저 패턴을 조사하는 제1 광 조사부, 상기 본체 전방의 하부로 하부 레이저 패턴을 조사하는 제2 광 조사부, 및 상기 본체 전방의 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 촬영하여 상기 제어부로 전송하는 카메라를 포함할 수 있다.The sensing unit further includes an obstacle sensor disposed at the center of the front of the main body to detect the distance of the obstacle in front, wherein the obstacle sensor includes a first light irradiation unit that irradiates an upper laser pattern to the upper part of the front of the main body, the main body It may include a second light irradiation unit that irradiates a lower laser pattern to the lower part of the front body, and a camera that photographs the upper laser pattern or the lower laser pattern in front of the main body and transmits it to the control unit.
상기 제어부는 상기 카메라로부터 수득한 영상으로부터 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 추출하고, 상기 추출된 부분이 임계 범위를 충족하면 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.The control unit extracts the upper laser pattern or the lower laser pattern from the image obtained from the camera, and when the extracted part meets the critical range, the front of the docking station and the front of the robot vacuum cleaner are located on a straight line. It can be judged that
상기 로봇 청소기는 후방으로 상기 도킹 스테이션과 도킹을 진행하면, 도킹한 상태로 상기 도킹 스테이션으로 상기 먼지통에 포집된 먼지를 전달할 수 있다.When the robot cleaner docks backwards with the docking station, it can transfer the dust collected in the dust bin to the docking station while docked.
한편, 본 발명은 주행 구역의 도킹 스테이션으로부터 상기 주행 구역을 주행하며 청소를 수행하는 단계; 도킹 모드가 시작되면, 상기 도킹 스테이션에 근접하도록 주행하는 단계; 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하도록 위치 보정을 수행하는 단계; 현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선상에 위치하면 회전하는 회전 모드를 수행하는 단계; 및 상기 로봇 청소기의 후방이 상기 도킹 스테이션의 전방을 향하도록 후방 주행하여 도킹을 수행하는 후방 주행 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법을 제공한다. Meanwhile, the present invention includes the steps of performing cleaning while driving in the driving area from a docking station in the driving area; When the docking mode starts, driving close to the docking station; Performing position correction so that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are positioned on a straight line; performing a rotation mode in which the current position rotates when the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located in a straight line; and a backward traveling step of performing docking by traveling backward so that the rear of the robot cleaner faces the front of the docking station.
상기 위치 보정 단계에서, 상기 현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는지 외부 환경에 대한 감지 신호에 기초하여 판단할 수 있다.In the position correction step, it may be determined based on a detection signal for the external environment whether the current location is located in a straight line between the front of the docking station and the front of the robot cleaner.
상기 회전 모드는 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 상기 현재 위치에서 180도 회전할 수 있다.The rotation mode may rotate 180 degrees from the current position where the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located in a straight line.
상기 로봇 청소기는 본체의 전면에서 우측에 배치되어 있는 우측 도킹 감지 센서, 및 상기 본체의 전면에서 좌측에 배치되어 있는 좌측 도킹 감지 센서를 포함하고, 상기 우측 도킹 감지 센서 및 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 가중치를 부여하고 합산하여 도킹 유효값을 산출하고 상기 도킹 유효값에 따라 상기 회전 모드의 위치를 결정할 수 있다.The robot cleaner includes a right docking detection sensor disposed on the right side of the front of the main body, and a left docking detection sensor disposed on the left side of the front of the main body, and the detection of the right docking detection sensor and the left docking detection sensor The docking signal values are weighted and added to calculate a docking effective value, and the position of the rotation mode can be determined according to the docking effective value.
상기 도킹 유효값이 0을 충족하는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.The position where the docking effective value satisfies 0 may be determined to mean that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line.
상기 우측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 양의 가중치를 부여하고, 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 음의 가중치를 부여하고 합산하여 상기 도킹 유효값을 산출하고, 상기 도킹 유효값의 부호가 반전되는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.A positive weight is given to the detected docking signal value of the right docking detection sensor, and a negative weight is given to the detected docking signal value of the left docking detection sensor and added to calculate the docking effective value, and the docking effective value is calculated. The position where the sign of the value is reversed may be determined as the front of the docking station and the front of the robot cleaner being located on a straight line.
상기 로봇 청소기는 상기 본체의 전면의 중심에 배치되어 전방의 장애물의 거리를 탐지하는 장애물 센서를 포함하고, 상기 장애물 센서는 상기 본체 전방의 상부로 상부 레이저 패턴을 조사하는 제1 광 조사부, 상기 본체 전방의 하부로 하부 레이저 패턴을 조사하는 제2 광 조사부, 및 상기 본체 전방의 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 촬영하여 상기 제어부로 전송하는 카메라를 포함하며, 상기 카메라로부터 수득한 영상으로부터 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 추출하고, 상기 추출된 부분이 임계 범위를 충족하면 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.The robot cleaner includes an obstacle sensor disposed at the center of the front of the main body to detect the distance of an obstacle in front, the obstacle sensor including a first light irradiation unit that irradiates an upper laser pattern to the upper part of the front of the main body, the main body It includes a second light irradiation unit that irradiates a lower laser pattern to the lower part of the front body, and a camera that photographs the upper laser pattern or the lower laser pattern in front of the main body and transmits the image to the control unit. The upper laser pattern or the lower laser pattern is extracted, and if the extracted portion satisfies the critical range, it can be determined that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line.
상기 후방 주행 후 상기 로봇 청소기의 후방으로 상기 도킹 스테이션과 도킹을 진행하면, 도킹한 상태로 상기 도킹 스테이션으로 상기 로봇 청소기의 먼지통에 포집된 먼지를 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the robot cleaner is docked with the docking station to the rear after traveling backwards, the method may further include transferring dust collected in the dust bin of the robot cleaner to the docking station in a docked state.
상기 해결 수단을 통하여, 주행 공간 내에 로봇 청소기와 연동하며, 로봇 청소기의 충전과 로봇 청소기의 먼지통의 먼지를 포집하여 보유하는 덤핑 타워로서 기능하는 도킹 스테이션을 배치할 수 있다.Through the above solution, it is possible to place a docking station that works in conjunction with the robot cleaner in the driving space and functions as a dumping tower that charges the robot cleaner and collects and retains dust in the dust bin of the robot cleaner.
상기 덤핑 스테이션이 도킹 스테이션으로 배치되는 공간에서 로봇 청소기가 먼지통의 먼지를 덤핑 스테이션으로 전달하는 먼지 유로가 형성될 때, 로봇 청소기가 후방 도킹을 수행함으로써 먼지 유로를 최단 거리로 형성하여 먼지 포집을 효과적으로 수행할 수 있다.When a dust path is formed in the space where the dumping station is arranged as a docking station through which the robot cleaner transfers dust from the dust bin to the dumping station, the robot cleaner performs rear docking to form the dust path at the shortest distance to effectively collect dust. It can be done.
또한, 후방 도킹을 위해 덤핑 스테이션과 로봇 청소기의 상대 위치가 정확하게 일직선 상에 배치되는 지점에서 회전을 수행함으로써 도킹 효율을 향상시킬 수 있다. In addition, for rear docking, docking efficiency can be improved by performing a rotation at a point where the relative positions of the dumping station and the robot cleaner are exactly aligned on a straight line.
그리고, 별도의 추가적인 센서 없이 보유하는 도킹 신호 감지부 또는 거리 감지부를 통해 덤핑 스테이션과의 회전 위치를 탐색할 수 있어 비용 및 공간 활용에 효과적이다.In addition, the rotational position with respect to the dumping station can be detected through the docking signal detection unit or distance detection unit without any additional sensors, making it effective in cost and space utilization.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 및 로봇 청소기를 충전시키는 도킹 스테이션을 포함하는 로봇 청소기 시스템을 도시한 사시도이다. Figure 1 is a perspective view showing a robot cleaner system including a robot cleaner and a docking station for charging the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 일 실시예의 로봇 청소기를 상측에서 바라본 입면도이다.FIG. 2 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from above.
도 3은 도 1의 일 실시예의 로봇 청소기를 정면에서 바라본 입면도이다.FIG. 3 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the front.
도 4는 도 1의 일 실시예의 로봇 청소기를 하측에서 바라본 입면도이다.FIG. 4 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the bottom.
도 5는 도 1의 다른 실시예의 로봇 청소기의 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view of a robot cleaner according to another embodiment of FIG. 1.
도 6은 도 1 및 도 6의 로봇 청소기의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram showing the control relationship between the main components of the robot cleaner of FIGS. 1 and 6.
도 7은 도 1의 로봇 청소기 시스템의 도킹 스테이션의 사시도이다.Figure 7 is a perspective view of the docking station of the robot vacuum cleaner system of Figure 1;
도 8은 도 7의 도킹 스테이션과 로봇 청소기의 결합 시의 먼지 이동을 나타내는 내부 상세도이다.FIG. 8 is a detailed internal view showing dust movement when the docking station of FIG. 7 is combined with the robot cleaner.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도킹 스테이션의 제어 관계를 나타내는 블록도이다.Figure 9 is a block diagram showing the control relationship of the docking station according to an embodiment of the present invention.
도 10a는 도킹 스테이션에서 발송하는 복수의 도킹 신호의 신호 범위를 도시한 것이다.Figure 10a shows the signal range of a plurality of docking signals sent from the docking station.
도 10b는 도 10a에서 좌측 도킹 신호 범위를 나타낸 것이다.Figure 10b shows the left docking signal range in Figure 10a.
도 10c는 도 10a에서 센터 도킹 신호 범위를 나타낸 것이다.FIG. 10C shows the center docking signal range in FIG. 10A.
도 10d는 도 10a에서 우측 도킹 신호 범위를 나타낸 것이다.FIG. 10D shows the right docking signal range in FIG. 10A.
도 11a은 도킹 스테이션의 도킹 신호의 디지털 값을 나타낸 것이다.Figure 11a shows the digital value of the docking signal of the docking station.
도 11b은 도킹 스테이션의 각각의 도킹 신호 출력 소자의 아날로그 값을 나타낸 것이다.Figure 11b shows the analog value of each docking signal output element of the docking station.
도 12는 도 1의 로봇 청소기의 도킹 방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 12 is a flowchart showing a docking method for the robot cleaner of FIG. 1.
도 13은 도 12에서의 로봇 청소기의 준비 동작 단계를 나타내는 순서도이다.FIG. 13 is a flowchart showing the preparatory operation steps of the robot cleaner in FIG. 12.
도 14는 로봇 청소기가 도킹 스테이션의 신호 범위 내에 진입하는 것을 나타내는 모식도이다. Figure 14 is a schematic diagram showing the robot cleaner entering the signal range of the docking station.
도 15a는 로봇 청소기의 전방과 덤핑 스테이션의 전방이 일치하지 않는 경우를 나타내는 모식도이다.Figure 15a is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station do not match.
도 15b는 로봇 청소기의 전방과 덤핑 스테이션의 전방이 일치하는 경우를 나타내는 모식도이다.Figure 15b is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station coincide.
도 16a는 로봇 청소기가 덤핑 스테이션의 전방 중앙의 위치를 탐색하는 경우를 나타내는 모식도이다.Figure 16a is a schematic diagram showing a case where a robot cleaner searches for the location of the front center of the dumping station.
도 16b는 로봇 청소기가 덤핑 스테이션의 전방 중앙의 위치하는 경우를 나타내는 모식도이다.Figure 16b is a schematic diagram showing a case where the robot cleaner is located in the front center of the dumping station.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 12의 로봇 청소기의 준비 동작 단계를 나타내는 순서도이다.FIG. 17 is a flowchart showing the preparation operation steps of the robot cleaner of FIG. 12 according to another embodiment of the present invention.
도 18은 도 5의 로봇 청소기의 3d 센서의 덤핑 스테이션의 탐지를 나타내는 구성도이다.FIG. 18 is a configuration diagram showing detection of a dumping station by the 3D sensor of the robot cleaner of FIG. 5.
도 19a 내지 도 19b는 로봇 청소기의 3d 센서로부터 감지되는 영상을 나타내는 것이다. Figures 19a and 19b show images detected from the 3D sensor of the robot vacuum cleaner.
도 20a는 도 18에서 로봇 청소기의 레이저 조사에 의해 덤핑 스테이션에 맺히는 레이저 상을 나타내는 것이다. FIG. 20A shows the laser image formed on the dumping station by laser irradiation from the robot cleaner in FIG. 18.
도 20b는 도 19의 영상으로부터 관심 영역을 추출하는 것을 나타내는 것이다.Figure 20b shows extracting a region of interest from the image of Figure 19.
도 20c는 도 20b의 관심 영역으로부터 1차원 변환 값을 나타낸 것이다.FIG. 20C shows one-dimensional transformation values from the region of interest in FIG. 20B.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 12의 로봇 청소기의 준비 동작 단계를 나타내는 순서도이다.FIG. 21 is a flowchart showing the preparation operation steps of the robot cleaner of FIG. 12 according to another embodiment of the present invention.
도 22a는 도 7에서 로봇 청소기의 레이저 조사에 의해 덤핑 스테이션의 받침판에 맺히는 레이저 상을 나타내는 것이다. FIG. 22A shows the laser image formed on the support plate of the dumping station by laser irradiation from the robot cleaner in FIG. 7.
도 22b는 도 19의 영상으로부터 관심 영역을 추출하는 것을 나타내는 것이다.Figure 22b shows extracting a region of interest from the image of Figure 19.
도 22c는 도 22b의 관심 영역으로부터 1차원 변환 값을 나타낸 것이다.FIG. 22C shows one-dimensional transformation values from the region of interest in FIG. 22B.
도 22d는 도 22c의 1차원 변환 값으로부터 최종 관심 영역 추출을 나타내는 것이다.FIG. 22D shows the final region of interest extracted from the one-dimensional transformation value of FIG. 22C.
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 로봇은 바퀴 등을 이용하여 스스로 이동이 가능한 로봇을 의미하고, 로봇 청소기 등이 될 수 있다.The mobile robot of the present invention refers to a robot that can move on its own using wheels, etc., and can be a robot vacuum cleaner, etc.
이하 도 1 내지 도 6을 참조하여, 이동 로봇 중 로봇 청소기를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 6, a robot vacuum cleaner among mobile robots will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기 및 로봇 청소기를 충전시키는 도킹 스테이션을 포함하는 로봇 청소기 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 일 실시예의 로봇 청소기를 상측에서 바라본 입면도이고, 도 3은 도 1의 일 실시예의 로봇 청소기를 정면에서 바라본 입면도이고, 도 4는 도 1의 일 실시예의 로봇 청소기를 하측에서 바라본 입면도이며, 도 5는 도 1의 다른 실시예의 로봇 청소기의 사시도이고, 도 6은 도 1 및 도 6의 로봇 청소기의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a robot cleaner system including a robot cleaner and a docking station for charging the robot cleaner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an elevation view of the robot cleaner of the embodiment of FIG. 1 viewed from above. , FIG. 3 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the front, FIG. 4 is an elevation view of the robot cleaner of one embodiment of FIG. 1 viewed from the bottom, and FIG. 5 is a perspective view of the robot cleaner of another embodiment of FIG. 1. , and FIG. 6 is a block diagram showing the control relationship between the main components of the robot cleaner of FIGS. 1 and 6.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 시스템은 적어도 하나의 로봇 청소기(100), 덤핑 스테이션(200)을 포함한다. 즉, 하나의 주행 구역으로 구분되는 영역 내에 덤핑 스테이션(200)이 배치될 수 있다.The mobile robot system according to an embodiment of the present invention includes at least one robot cleaner 100 and a dumping station 200. That is, the dumping station 200 may be placed in an area divided into one driving area.
로봇 청소기(100)으로는, 도 1과 같이 진공 청소를 진행하는 건식청소용 로봇 청소기(100)일 수 있다. The robot cleaner 100 may be a dry cleaning robot cleaner 100 that performs vacuum cleaning as shown in FIG. 1 .
이밖에 로봇 청소기(100)은 청소기 이외의 것을 포함할 수 있으며, 해당 주행 구역을 자유롭게 주행하면서 서비스를 제공하는 홈 로봇, 엔터네이닝 로봇, 가이드 로봇 또는 가정 도우미 로봇 등일 수 있다.In addition, the robot vacuum cleaner 100 may include something other than a vacuum cleaner, and may be a home robot, an entertaining robot, a guide robot, or a home helper robot that provides services while freely traveling in the relevant driving area.
이와 같은 로봇 청소기(100)은 공통적으로 해당 주행 구역을 주행하며 할당되어 있는 서비스를 제공하며, 배터리에 충전되어 있는 전원이 방전되면 해당 주행 구역에 배치되어 있는 충전 스테이션(200)과 도킹하여 배터리의 충전을 수행할 수 있다.Such a robot vacuum cleaner 100 commonly provides assigned services while driving in the corresponding driving area, and when the power charged in the battery is discharged, it docks with the charging station 200 arranged in the driving area to charge the battery. Charging can be performed.
이와 같은 충전 스테이션(200)은 로봇 청소기의 먼지통과 연통되어 먼지통의 먼지를 보관가능한 덤핑 스테이션(200)일 수 있으며, 2개 이상의 청소기와 동시 결합가능한 멀티 스테이션일 수도 있다.This charging station 200 may be a dumping station 200 that communicates with the dust bin of the robot cleaner and can store dust in the dust bin, or it may be a multi-station that can be combined with two or more cleaners simultaneously.
멀티 스테이션인 경우, 해당 도킹 스테이션(200)에는 두 개의 청소기가 동시 결합될 수 있다. 이때, 청소기는 제1 청소기 및 제2 청소기(100)를 포함할 수 있다. In the case of a multi-station, two vacuum cleaners can be simultaneously connected to the docking station 200. At this time, the cleaner may include a first cleaner and a second cleaner 100.
멀티 스테이션의 측면에는 제1 청소기가 결합될 수 있다. 구체적으로, 제1 청소기는 스틱 청소기로서, 본체를 포함할 수 있고, 멀티 스테이션의 측면에 상기 본체가 결합될 수 있다. 멀티 스테이션의 하부에는 제2 청소기인 로봇 청소기(100)가 도킹(docking)될 수 있다. 이때, 스틱 청소기는 사용자에 의해 수동으로 청소 동작이 수행되는 것이다. 이러한 멀티 스테이션은 스틱 청소기 및 로봇 청소기(100)의 먼지통의 먼지를 제거할 수 있다. A first cleaner may be coupled to the side of the multi-station. Specifically, the first cleaner is a stick cleaner and may include a main body, and the main body may be coupled to the side of the multi-station. A robot cleaner 100, which is a second cleaner, may be docked at the bottom of the multi-station. At this time, the cleaning operation of the stick vacuum cleaner is performed manually by the user. This multi-station can remove dust from the dust bin of the stick vacuum cleaner and the robot vacuum cleaner 100.
한편, 덤핑 스테이션(200)은 로봇 청소기용 도킹 스테이션으로서, 하부에 도킹 모듈을 포함하며, 로봇 청소기(100)의 먼지통과 연통하여 먼지통의 먼지를 흡수하여 수용하는 포집부를 포함한다. 이러한 덤핑 스테이션(200)은 멀티 스테이션에 적용되어 있는 먼지 포집부를 포함하고 있으며, 로봇 청소기(100)와 동시에 또는 개별적/부가적으로 유통 판매 가능하다.Meanwhile, the dumping station 200 is a docking station for a robot cleaner, includes a docking module at the bottom, and includes a collection unit that communicates with the dust bin of the robot cleaner 100 to absorb and receive dust in the dust bin. This dumping station 200 includes a dust collection unit applied to a multi-station, and can be distributed and sold simultaneously with the robot cleaner 100 or separately/additionally.
이와 같이, 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(200)으로서, 충전과 먼지 포집을 동시에 진행하기 위한 덤핑 타워로서 기능하는 덤핑 스테이션(200)이 포함되는 이동 로봇 시스템이 제시된다. In this way, a mobile robot system is presented that includes a robot cleaner 100 and a docking station 200, and a dumping station 200 that functions as a dumping tower for simultaneous charging and dust collection.
로봇 청소기(100)의 정면 방향(F1), 전방은 청소기의 중심으로부터 정면의 3D 센서(135)를 잇는 가상의 선이 연장되는 방향으로서, 영상 촬영부가 촬영하는 대상으로 접근하도록 주행하는 방향으로 정의되고, 이를 기준으로 로봇 청소기(100)의 각 방향이 정의된다. 또한, 덤핑 스테이션(200)의 정면 방향(F2), 전방은 로봇 청소기(100)의 전면부가 바라보는 방향으로서, 로봇 청소기(100)와의 도킹이 이루어질 때 로봇 청소기(100)의 접근 방향의 반대 방향(F2)으로 정의되고, 이를 기준으로 덤핑 스테이션(200)의 각 방향이 정의된다. 상기 방향(F1, F2)을 비롯한 각 방향의 정의는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.The front direction (F1) of the robot vacuum cleaner 100, the front, is the direction in which the virtual line extending from the center of the vacuum cleaner to the 3D sensor 135 on the front is defined as the direction in which the image capture unit travels to approach the object to be photographed. And each direction of the robot cleaner 100 is defined based on this. In addition, the front direction (F2) of the dumping station 200 is the direction that the front part of the robot cleaner 100 faces, and is the direction opposite to the approach direction of the robot cleaner 100 when docking with the robot cleaner 100 is performed. It is defined as (F2), and each direction of the dumping station 200 is defined based on this. The definitions of each direction, including the directions F1 and F2, are intended to explain the present invention so that it can be clearly understood, and of course, each direction may be defined differently depending on where the reference is set.
구체적으로, 적용 가능한 제1 실시예의 로봇 청소기(100A)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 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. Specifically, the robot cleaner 100A of the first applicable embodiment includes a main body 110, as shown in FIGS. 2 to 4. Hereinafter, in defining each part of the main body 110, the part facing the ceiling in the travel area is defined as the upper surface part (see Figure 2), and the part facing the floor in the driving area is defined as the bottom part (see Figure 4). And, of the portion forming the circumference of the main body 110 between the upper and lower surfaces, the portion facing the traveling direction is defined as the front portion (see FIG. 3). Additionally, the portion facing the opposite direction from the front portion of the main body 110 may be defined as the rear portion.
본체(110)는 로봇 청소기(100A)를 구성하는 각종 부품들이 수용되는 공간을 형성하는 케이스(111)를 포함할 수 있다. 본체(110)의 둘레를 이루는 정면부를 둘러싸며 버퍼부(113)가 형성되어 있다. 버퍼부(113)는 본체(110) 전체를 둘러싸며, 도킹 스테이션(200)과 접하는 후면부를 제외하고 전체적으로 형성될 수 있다. 따라서, 케이스(111)의 정면부와 후면부의 경계로 측면에 단차를 가질 수 있다. The main body 110 may include a case 111 that forms a space in which various parts constituting the robot cleaner 100A are accommodated. A buffer portion 113 is formed surrounding the front portion forming the circumference of the main body 110. The buffer unit 113 surrounds the entire main body 110 and may be formed entirely except for the rear portion in contact with the docking station 200. Accordingly, there may be a step on the side bordering the front and rear portions of the case 111.
본체(110)에는 재충전이 가능한 배터리(미도시)가 구비되며, 배터리의 전원단자(미도시)가 상용 전원과 연결된 도킹 스테이션(200)에 도킹되어, 전원 단자가 도킹 스테이션(200)의 충전 단자(221)와의 접촉을 통해 전기적으로 연결되어 배터리의 충전이 이루어질 수 있다. The main body 110 is equipped with a rechargeable battery (not shown), and the power terminal (not shown) of the battery is docked in the docking station 200 connected to a commercial power supply, so that the power terminal is connected to the charging terminal of the docking station 200. The battery can be charged by being electrically connected through contact with (221).
로봇 청소기(100A)는 주변의 상황을 감지하는 센싱부(130)를 포함한다. 센싱부(130)는 로봇 청소기(100A) 외부의 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 로봇 청소기(100A) 주변의 사용자를 감지한다. 센싱부(130)는 로봇 청소기(100A) 주변의 물체를 감지할 수 있다.The robot vacuum cleaner 100A includes a sensing unit 130 that senses the surrounding situation. The sensing unit 130 can sense information from outside the robot cleaner 100A. The sensing unit 130 detects users around the robot cleaner (100A). The sensing unit 130 can detect objects around the robot cleaner (100A).
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 놓인 물건 및/또는 외부의 상측 물체를 감지할 수 있다. 외부의 상측 물체는, 로봇 청소기(100A)의 상측 방향에 배치되는 천장이나 가구의 하측면 등을 포함할 수 있다. 센싱부(130)가 감지한 정보를 통해, 로봇 청소기(100A)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 sense 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 robot cleaner 100A. Through the information sensed by the sensing unit 130, the robot cleaner 100A can map the cleaning area.
센싱부(130)는, 로봇 청소기(100A) 주변의 사용자에 대한 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는, 상기 사용자의 위치 정보를 감지할 수 있다. 상기 위치 정보는, 로봇 청소기(100A)에 대한 방향 정보를 포함할 수 있다. 상기 위치 정보는, 로봇 청소기(100A)와 사용자 사이의 거리 정보를 포함할 수 있다. 센싱부(130)는 상기 사용자의 상기 로봇 청소기(100A)에 대한 방향을 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 상기 사용자와 로봇 청소기(100A) 사이의 거리를 감지할 수 있다.The sensing unit 130 can sense information about users around the robot cleaner 100A. The sensing unit 130 can detect the user's location information. The location information may include direction information about the robot cleaner 100A. The location information may include distance information between the robot cleaner 100A and the user. The sensing unit 130 can detect the user's direction toward the robot cleaner (100A). The sensing unit 130 can sense the distance between the user and the robot cleaner (100A).
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 덤핑 스테이션(200)에 대한 정보를 감지한다. 센싱부(130)는 덤핑 스테이션(200)의 위치 정보를 감지할 수 있다. The sensing unit 130 detects information about the dumping station 200. The sensing unit 130 can detect location information of the dumping station 200.
센싱부(130)는 덤핑 스테이션(200)의 정면부의 특정 지점(들)의 위치 정보를 감지할 수 있다. 여기서, 상기 특정 지점의 위치 정보는, 로봇 청소기(100)에 대한 상기 특정 지점의 상대적 위치 정보, 및/또는 상기 특정 지점에 대응하는 영상 내 좌표 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 로봇 청소기(100)에 대한 상기 특정 지점의 상대적 위치 정보는, 3차원 좌표 정보, 또는 주행면과 평행한 평면 상의 2차원 좌표 정보일 수 있다.The sensing unit 130 may detect location information of a specific point(s) at the front of the dumping station 200. Here, the location information of the specific point may include relative position information of the specific point with respect to the robot cleaner 100, and/or coordinate information in the image corresponding to the specific point. Here, the relative position information of the specific point with respect to the robot cleaner 100 may be three-dimensional coordinate information or two-dimensional coordinate information on a plane parallel to the traveling surface.
상기 특정 지점의 위치 정보는 센싱부(130)의 감지에 의해 곧바로 획득될 수도 있고, 제어부(140)나 서버에 의해 처리되어 획득될 수도 있다. 예를 들어, 3D 센서(135)를 통해 곧바로 상기 특정 지점의 좌표 정보를 획득할 수도 있고, 초음파 센서를 통해 감지된 정보를 제어부가 변환하여 상기 좌표 정보를 획득할 수도 있다.The location information of the specific point may be obtained directly through detection by the sensing unit 130, or may be obtained through processing by the control unit 140 or the server. For example, coordinate information of the specific point may be obtained directly through the 3D sensor 135, or the controller may obtain the coordinate information by converting information detected through an ultrasonic sensor.
센싱부(130)는, 거리 감지부(131), 낭떠러지 감지부(132), 외부 신호 감지부(미도시), 충격 감지부(미도시), 상방 영상 센서(133), 하방 영상 센서(134), 3D 센서(135) 및 도킹 여부 감지부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The sensing unit 130 includes a distance detection unit 131, a cliff detection unit 132, an external signal detection unit (not shown), an impact detection unit (not shown), an upward image sensor 133, and a downward image sensor 134. ), a 3D sensor 135, and a docking detection unit.
센싱부(130)는 주변 물체까지의 거리를 감지하는 거리 감지부(131)를 포함할 수 있다. 거리 감지부(131)는 본체(110)의 정면부에 배치될 수 있고, 측방부에 배치될 수도 있다. 거리 감지부(131)는 주변의 장애물을 감지할 수 있다. 복수의 거리 감지부(131)가 구비될 수 있다.The sensing unit 130 may include a distance sensing unit 131 that detects the distance to a surrounding object. The distance sensing unit 131 may be placed on the front part of the main body 110 or on the side part. The distance detection unit 131 can detect surrounding obstacles. A plurality of distance detection units 131 may be provided.
예를 들어, 거리 감지부(131)는, 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있다. 초음파 또는 적외선 등을 이용하여 거리 감지부(131)가 구현될 수 있다. 카메라를 이용하여 거리 감지부(131)가 구현될 수 있다. 거리 감지부(131)는 두 가지 종류 이상의 센서로 구현될 수도 있다.For example, the distance detection unit 131 may be an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an RF sensor, a geomagnetic sensor, etc., including a light emitting unit and a light receiving unit. The distance detection unit 131 may be implemented using ultrasonic waves or infrared rays. The distance detection unit 131 may be implemented using a camera. The distance detection unit 131 may be implemented with two or more types of sensors.
일 예로, 상기 거리 정보는 거리 감지부(131)의 감지를 통해 획득될 수 있다. 로봇 청소기(100)은, 적외선 또는 초음파의 반사를 통해 로봇 청소기(100)과 덤핑 스테이션(200) 사이의 거리 정보를 획득할 수 있다.As an example, the distance information may be obtained through detection by the distance detection unit 131. The robot cleaner 100 may obtain distance information between the robot cleaner 100 and the dumping station 200 through reflection of infrared rays or ultrasonic waves.
다른 예로, 상기 거리 정보는 맵 상에서 어느 두 지점 사이의 거리로 측정될 수 있다. 로봇 청소기(100)은, 맵 상에서 덤핑 스테이션(200)의 위치와 로봇 청소기(100)의 위치를 인식할 수 있고, 맵 상의 좌표 차이를 이용하여 덤핑 스테이션(200)와 로봇 청소기(100) 사이의 거리 정보를 획득할 수 있다.As another example, the distance information may be measured as the distance between any two points on the map. The robot cleaner 100 can recognize the location of the dumping station 200 and the position of the robot cleaner 100 on the map, and uses the coordinate difference on the map to determine the location between the dumping station 200 and the robot cleaner 100. Distance information can be obtained.
이와 같은 거리 감지부(131)는 전면의 좌측 및 우측에 배치될 수 있으며, 상기 좌측 거리 감지부(131L)와 우측 거리 감지부(131R)의 수신 신호를 조합하여 대상물과의 거리를 판단할 수 있다. Such a distance detection unit 131 may be placed on the left and right sides of the front, and can determine the distance to the object by combining the received signals of the left distance detection unit 131L and the right distance detection unit 131R. there is.
센싱부(130)는 주행구역 내 바닥의 장애물을 감지하는 낭떠러지 감지부(132)를 포함할 수 있다. 낭떠러지 감지부(132)는 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지할 수 있다. The sensing unit 130 may include a cliff detection unit 132 that detects obstacles on the floor within the driving area. The cliff detection unit 132 can detect whether a cliff exists on the floor.
낭떠러지 감지부(132)는 로봇 청소기(100)의 저면부에 배치될 수 있다. 복수의 낭떠러지 감지부(132)가 구비될 수 있다. 로봇 청소기(100A)의 저면부의 전방에 배치된 낭떠러지 감지부(132)가 구비될 수 있다. 로봇 청소기(100A)의 저면부의 후방에 배치된 낭떠러지 감지부(132)가 구비될 수 있다.The cliff detection unit 132 may be disposed on the bottom of the robot cleaner 100. A plurality of cliff detection units 132 may be provided. A cliff detection unit 132 disposed in front of the bottom of the robot cleaner 100A may be provided. A cliff detection unit 132 disposed at the rear of the bottom of the robot cleaner 100A may be provided.
낭떠러지 감지부(132)는 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Detector) 센서 등일 수 있다. 예를 들어, 낭떠러지 감지 센서는 PSD 센서일 수 있으나, 복수의 서로 다른 종류의 센서로 구성될 수도 있다. PSD 센서는 장애물에 적외선을 발광하는 발광부와, 장애물로부터 반사되어 돌아오는 적외선을 수광하는 수광부를 포함한다. The cliff detection unit 132 may be an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an RF sensor, a Position Sensitive Detector (PSD) sensor, etc., including a light emitting unit and a light receiving unit. For example, a cliff detection sensor may be a PSD sensor, but may also be comprised of a plurality of different types of sensors. The PSD sensor includes a light emitting unit that emits infrared rays toward an obstacle and a light receiving unit that receives infrared rays reflected from the obstacle.
낭떠러지 감지부(132)는 낭떠러지의 존재 여부 및 낭떠러지의 깊이를 감지할 수 있다.The cliff detection unit 132 can detect the presence or absence of a cliff and the depth of the cliff.
센싱부(130)는 로봇 청소기(100A)가 외부의 물건과 접촉에 의한 충격을 감지하는 상기 충격 감지부를 포함할 수 있다.The sensing unit 130 may include the shock detection unit that detects an impact caused by the robot cleaner 100A coming in contact with an external object.
센싱부(130)는 로봇 청소기(100A)의 외부로부터 발송된 신호를 감지하는 상기 외부 신호 감지부를 포함할 수 있다. 상기 외부 신호 감지부는, 외부로부터의 적외선 신호를 감지하는 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 외부로부터의 초음파 신호를 감지하는 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), 외부로부터의 RF신호를 감지하는 RF 센서(Radio Frequency Sensor) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The sensing unit 130 may include the external signal detection unit that detects a signal sent from the outside of the robot cleaner 100A. The external signal detection unit includes an infrared sensor (Infrared Ray Sensor) that detects an infrared signal from the outside, an ultrasonic sensor (Ultra Sonic Sensor) that detects an ultrasonic signal from the outside, and an RF sensor (Radio) that detects an RF signal from the outside. Frequency Sensor) may be included.
로봇 청소기(100)은 외부 신호 감지부를 이용하여 덤핑 스테이션(200)가 발생하는 안내 신호를 수신할 수 있다. 상기 외부 신호 감지부가 덤핑 스테이션(200)의 안내 신호(예를 들어, 적외선 신호, 초음파 신호, RF 신호)를 감지하여, 로봇 청소기(100)과 덤핑 스테이션(200)의 상대적 위치에 대한 정보가 생성될 수 있다. 덤핑 스테이션(200)는 덤핑 스테이션(200)의 방향 및 거리를 지시하는 안내 신호를 발신할 수 있다. 로봇 청소기(100)은 덤핑 스테이션(200)로부터 발신되는 신호를 수신하여, 덤핑 스테이션(200)로 도킹을 시도하도록 이동할 수 있다.The robot cleaner 100 may receive a guidance signal generated by the dumping station 200 using an external signal detector. The external signal detection unit detects the guidance signal (e.g., infrared signal, ultrasonic signal, RF signal) of the dumping station 200, and generates information about the relative positions of the robot cleaner 100 and the dumping station 200. It can be. The dumping station 200 may transmit a guidance signal indicating the direction and distance of the dumping station 200. The robot cleaner 100 may receive a signal transmitted from the dumping station 200 and move to attempt to dock with the dumping station 200.
상기 외부 신호 감지부는 별도로 구비되지 않고, 거리감지부(135)와 기능적으로 일체화되어 하나의 센서로부터 다양한 탐지가 가능하다.The external signal detection unit is not provided separately, but is functionally integrated with the distance detection unit 135, enabling various detections from one sensor.
즉, 좌측 거리 감지부(135L) 및 우측 거리 감지부(135R)가 각각 적외선 센서로 구비되는 경우, 외부 신호로서 도킹 신호가 적외선 신호로 방출되면 이를 수신하여 도킹 스테이션(200)까지의 거리를 판단할 수 있으며, 이와 같은 적외선 센서는 전방의 장애물로 적외선을 조사하고 이를 수신/판독함으로써 전방 장애물까지의 거리를 판단할 수 있다. That is, when the left distance detection unit 135L and the right distance detection unit 135R are each equipped with an infrared sensor, when a docking signal is emitted as an infrared signal as an external signal, it is received to determine the distance to the docking station 200. This infrared sensor can determine the distance to the obstacle in front by irradiating infrared rays to the obstacle in front and receiving/reading it.
센싱부(130)는 로봇 청소기(100A) 외부의 영상을 감지하는 영상 감지부(133, 134, 135b)를 포함할 수 있다. The sensing unit 130 may include image sensing units 133, 134, and 135b that detect images outside the robot cleaner 100A.
영상 감지부(133, 134, 135b)는 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 image detection units 133, 134, and 135b may include digital cameras. The digital camera is an image sensor (e.g., CMOS image sensor) that includes at least one optical lens and a plurality of photodiodes (e.g., pixels) that form an image by light passing through the optical lens. It may include a digital signal processor (DSP) that configures an image based on signals output from the photodiodes. The digital signal processor is capable of generating not only still images but also moving images composed of frames composed of still images.
영상 감지부(133, 134, 135b)는 로봇 청소기(100)의 전방으로의 영상을 감지하는 3D 카메라(135b)를 포함할 수 있다. 3D 카메라(135b)는 장애물이나 덤핑 스테이션(200) 등 주변 물건의 영상이나, 전방으로 조사된 적외선의 반사광 등을 감지할 수 있다.The image detection units 133, 134, and 135b may include a 3D camera 135b that detects an image in front of the robot cleaner 100. The 3D camera 135b can detect images of surrounding objects, such as obstacles or the dumping station 200, or reflected infrared light radiated forward.
영상 감지부(133, 134, 135b)는 로봇 청소기(100)의 상측 방향으로의 영상을 감지하는 상방 영상 센서(133)를 포함할 수 있다. 상방 영상 센서(133)는 천장 또는 로봇 청소기(100)의 상측에 배치된 가구의 하측면 등의 영상을 감지할 수 있다.The image detection units 133, 134, and 135b may include an upward image sensor 133 that detects an image in the upward direction of the robot cleaner 100. The upper image sensor 133 can detect images of the ceiling or the lower side of furniture placed above the robot cleaner 100.
영상 감지부(133, 134, 135b)는 로봇 청소기(100)의 하측 방향으로의 영상을 감지하는 하방 영상 센서(134)를 포함할 수 있다. 하방 영상 센서(134)는 바닥의 영상을 감지할 수 있다.The image detection units 133, 134, and 135b may include a downward image sensor 134 that detects an image in a downward direction of the robot cleaner 100. The downward image sensor 134 can detect an image of the floor.
그 밖에도, 영상 감지부(133, 134, 135b)는 측방 또는 후방으로 영상을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.In addition, the image detection units 133, 134, and 135b may include sensors that detect images from the side or rear.
센싱부(130)는 외부 환경의 위치 정보를 감지하는 3D 센서(135)를 포함할 수 있다.The sensing unit 130 may include a 3D sensor 135 that detects location information of the external environment.
본 실시예에서, 3D 센서(135)는, 소정의 광을 조사하는 광 조사부(135a)를 포함한다. 광 조사부(135a1, 2)는 본체(110)의 전방을 향해 상기 광을 조사한다. 광 조사부(135a1, 2)가 조사하는 상기 광은 IR(Infra-Red)을 포함할 수 있다. In this embodiment, the 3D sensor 135 includes a light irradiation unit 135a that radiates predetermined light. The light irradiation units 135a1 and 2 irradiate the light toward the front of the main body 110. The light emitted by the light irradiation units 135a1 and 2 may include IR (Infra-Red).
본 실시예에서, 3D 센서(135)는 외부의 물체에 반사된 상기 광 조사부(135a1, 2)의 상기 광을 감지하는 3D 카메라(135b)(3D Depth Camera)(135b)를 포함한다. 3D 카메라(135b)는 덤핑 스테이션(200)의 상기 특정 지점에 반사된 상기 광을 감지한다. 3D 카메라(135b)는 본체(110)의 전방의 영상이나 반사광을 감지할 수 있다.In this embodiment, the 3D sensor 135 includes a 3D camera 135b (3D Depth Camera) 135b that detects the light of the light irradiation units 135a1 and 2 reflected by an external object. The 3D camera 135b detects the light reflected at the specific point of the dumping station 200. The 3D camera 135b can detect images or reflected light in front of the main body 110.
본 실시예에서, 상기 광 조사부(135a1, 2)와 상기 3D 카메라(135b)를 이용하여, 덤핑 스테이션(200)의 정면부의 특정 위치 정보를 감지할 수 있다.In this embodiment, specific location information of the front part of the dumping station 200 can be detected using the light irradiation units 135a1 and 2 and the 3D camera 135b.
도 1 내지 도 4를 참고하여, 제1 실시예에 따른 3D 센서(135)의 3D 카메라(135b)는 전방을 촬영하여 영상을 수득할 수 있는 카메라일 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 4 , the 3D camera 135b of the 3D sensor 135 according to the first embodiment may be a camera capable of obtaining an image by photographing the front.
상기 제1 실시예에서, 상기 광 조사부(135a1, 2)는 레이저 패턴을 조사하게 구비될 수 있다. 이 경우, 3D 카메라(135b)는 상기 레이저 패턴이 피촬영 대상체에 투영된 모양을 캡쳐(capture)함으로써, 3D 센서(135)와 피촬영 대상체 사이의 거리를 감지할 수 있다.In the first embodiment, the light irradiation units 135a1 and 2 may be provided to irradiate a laser pattern. In this case, the 3D camera 135b can detect the distance between the 3D sensor 135 and the object to be photographed by capturing the shape of the laser pattern projected onto the object to be photographed.
상기 3D 센서(135)의 광 조사부(135a1, 2)는, 본체(110)의 전방으로 제1 패턴의 광을 조사하는 상부 광 조사부(135a1)와, 본체(110)의 전방으로 제2 패턴의 광을 조사하는 하부 광 조사부(135a2)를 포함할 수 있다. 3D 카메라(135b)는 상기 제1 패턴의 광과 상기 제2 패턴의 광이 입사된 영역의 영상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴의 광 및 상기 제2 패턴의 광은 상하로 이격된 수평의 직선 형태로 조사될 수 있다.The light irradiation units 135a1 and 2 of the 3D sensor 135 include an upper light irradiation unit 135a1 that irradiates light of a first pattern to the front of the main body 110 and a second pattern of light to the front of the main body 110. It may include a lower light irradiation unit 135a2 that irradiates light. The 3D camera 135b can acquire images of the area where the light of the first pattern and the light of the second pattern are incident. For example, the light of the first pattern and the light of the second pattern may be irradiated in the form of horizontal straight lines spaced apart up and down.
적어도 하나의 패턴 광 조사부(135a1)는 전방으로 수평의 직선 형태를 가진 패턴 광을 조사할 수 있다. 광 조사부(135a1)의 상기 패턴 광이 덤핑 스테이션(200)의 상기 특정 지점을 수평으로 가로지르는 직선 영역에 반사될 때, 3D 카메라(135b)는 이러한 반사광을 검출하여, 덤핑 스테이션(200)에 대한 위치 정보를 감지할 수 있다. At least one pattern light irradiation unit 135a1 may radiate pattern light having a horizontal straight line forward. When the pattern light of the light irradiation unit 135a1 is reflected in a straight line area horizontally crossing the specific point of the dumping station 200, the 3D camera 135b detects this reflected light and provides information about the dumping station 200. Location information can be detected.
이때, 3D 센서(135)의 3D 카메라(135b)는, 외부 물체의 영상을 감지하여 외부 환경의 어느 한 지점의 좌표 정보를 획득하는 RGB-Depth 카메라일 수 있다.At this time, the 3D camera 135b of the 3D sensor 135 may be an RGB-Depth camera that detects an image of an external object and acquires coordinate information of a point in the external environment.
센싱부(130)는 로봇 청소기(100A)의 덤핑 스테이션(200)에 대한 도킹 성공 여부를 감지하는 도킹 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 도킹 감지부는 대응 단자(190)와 충전 단자(210)의 접촉에 의해 감지되게 구현될 수도 있고, 대응 단자(190)와는 별도로 배치된 감지 센서로 구현될 수도 있으며, 배터리(177)의 충전 중 상태를 감지함으로써 구현될 수도 있다. 도킹 감지부에 의해, 도킹 성공 상태 및 도킹 실패 상태를 감지할 수 있다.The sensing unit 130 may include a docking detection unit (not shown) that detects whether the robot cleaner 100A has successfully docked with the dumping station 200. The docking detector may be implemented to detect by contact between the corresponding terminal 190 and the charging terminal 210, or may be implemented as a detection sensor disposed separately from the corresponding terminal 190, while charging the battery 177. It can also be implemented by detecting states. A docking success state and a docking failure state can be detected by the docking detection unit.
로봇 청소기(100A)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, 우측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜(166(L))과 우륜(166(R))이라고 한다.The robot cleaner 100A includes a traveling unit 160 that moves the main body 110. The traveling unit 160 moves the main body 110 with respect to the floor. The traveling unit 160 may include at least one driving wheel 166 that moves the main body 110. The traveling unit 160 may include a driving motor. The driving wheels 166 may be provided on the left and right sides of the main body 110, respectively, and are hereinafter referred to as left wheels 166(L) and right wheels 166(R), respectively.
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(100A)는 청소 기능을 수행하는 작업부(180)를 포함한다.The robot cleaner 100A includes a working unit 180 that performs a cleaning function.
로봇 청소기(100A)는 청소 구역을 이동하며 작업부(180)에 의해 바닥을 청소할 수 있다. 작업부(180)는 이물질을 흡입하는 흡입 장치, 비질을 수행하는 브러시(185), 흡입장치나 브러시에 의해 수거된 이물질을 저장하는 먼지통(미도시) 및/또는 걸레질을 수행하는 걸레부(미도시) 등을 포함할 수 있다.The robot cleaner 100A can clean the floor by moving the cleaning area and using the work unit 180. The working unit 180 includes a suction device for sucking in foreign substances, a brush 185 for mopping, a dust bin (not shown) for storing foreign substances collected by the suction device or brush, and/or a mopping unit for mopping (not shown). Poetry), etc. may be included.
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.
한편, 본 발명의 이동 로봇 시스템은 주행 구역 내에 이동 로봇(100B)으로서 도 5와 같이 다른 실시예의 로봇 청소기(100B)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the mobile robot system of the present invention may include a robot cleaner 100B of another embodiment as shown in FIG. 5 as a mobile robot 100B in the travel area.
본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇청소기(100B)는 영역 내에서 이동하며, 주행 중에 바닥면의 이물질을 제거한다. The robot vacuum cleaner 100B according to another embodiment of the present invention moves within an area and removes foreign substances from the floor while traveling.
로봇 청소기(100B)는 청소기 본체(110), 흡입 유닛(180), 센싱부(130: 131a, 131b, 135) 및 먼지통(120)을 포함한다.The robot cleaner 100B includes a cleaner main body 110, a suction unit 180, a sensing unit 130 (131a, 131b, 135), and a dust bin 120.
청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100B)의 제어를 위한 제어부(미도시) 및 로봇 청소기(100B)의 주행을 위한 휠 유닛이 구비된다. 휠 유닛에 의해 로봇 청소기(100B)는 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다.The cleaner main body 110 is provided with a control unit (not shown) for controlling the robot cleaner 100B and a wheel unit for driving the robot cleaner 100B. The robot cleaner 100B can be moved forward, left, right, or rotated by the wheel unit.
휠 유닛은 메인 휠 및 서브 휠을 포함한다.The wheel unit includes a main wheel and a sub wheel.
메인 휠은 청소기 본체(110)의 양측에 각각 구비되어, 제어부의 제어 신호에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 각각의 메인 휠은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 메인 휠은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다. 서브 휠은 메인 휠과 함께 청소기 본체(110)를 지지하며, 메인 휠에 의한 로봇 청소기(100B)의 주행을 보조하도록 이루어진다. The main wheels are provided on both sides of the cleaner main body 110 and can rotate in one direction or the other according to a control signal from the controller. Each main wheel may be configured to be driven independently from each other. For example, each main wheel may be driven by a different motor. The sub wheel supports the vacuum cleaner body 110 together with the main wheel and assists the running of the robot cleaner 100B by the main wheel.
제어부가 휠 유닛의 구동을 제어함으로써, 로봇 청소기(100B)는 바닥을 자율 주행하도록 이루어진다.As the control unit controls the driving of the wheel unit, the robot cleaner 100B is configured to autonomously travel on the floor.
한편, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100B)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 청소기 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.Meanwhile, a battery (not shown) that supplies power to the robot cleaner 100B is mounted on the cleaner main body 110. The battery is configured to be rechargeable and may be configured to be detachable from the bottom of the cleaner main body 110.
흡입 유닛(180)은 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치되어, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어진다. 상기 일측은 상기 청소기 본체(110)가 정방향(F1)으로 주행하는 측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽이 될 수 있다.The suction unit 180 is disposed to protrude from one side of the cleaner main body 110 and is configured to suck air containing dust. The one side may be the side on which the cleaner main body 110 travels in the forward direction (F1), that is, the front of the cleaner main body 110.
본 도면에서는, 흡입 유닛(180)이 청소기 본체(110)의 일측에서 전방 및 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가진다.In this drawing, the suction unit 180 protrudes from one side of the cleaner main body 110 to the front and both left and right sides.
흡입 유닛(180)의 전단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 전방으로 이격된 위치에 배치되고, 흡입 유닛(180)의 좌우 양단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 좌우 양측으로 각각 이격된 위치에 배치된다.The front end of the suction unit 180 is disposed at a position spaced forward from one side of the cleaner main body 110, and both left and right ends of the suction unit 180 are positioned spaced apart from one side of the cleaner main body 110 to the left and right sides, respectively. It is placed.
청소기 본체(110)가 원형으로 형성되고, 흡입 유닛(180)의 후단부 양측이 청소기 본체(110)로부터 좌우 양측으로 각각 돌출 형성됨에 따라, 청소기 본체(110)와 흡입 유닛(180) 사이에는 빈 공간, 즉 틈이 형성될 수 있다.As the cleaner main body 110 is formed in a circular shape, and both rear ends of the suction unit 180 protrude from the left and right sides respectively from the cleaner main body 110, an empty space is formed between the cleaner main body 110 and the suction unit 180. A space, or gap, may be formed.
상기 빈 공간은 청소기 본체(110)의 좌우 양단부와 흡입 유닛(180)의 좌우 양단부 사이의 공간으로서, 로봇 청 소기(100B)의 내측으로 리세스된 형태를 가진다.The empty space is a space between the left and right ends of the vacuum cleaner body 110 and the left and right ends of the suction unit 180, and is recessed into the inside of the robot cleaner (100B).
상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 경우, 로봇 청소기(100B)가 장애물에 걸려 움직이지 못하는 문제가 초래될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 커버부재가 상기 빈 공간의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 커버부재는 청소기 본체(110) 또는 흡입 유닛(180)에 구비될 수 있다. 일 예로, 흡입 유닛(180)의 후단부 양측에 각각 커버부재가 돌출 형성되어, 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치된다. If an obstacle is caught in the empty space, a problem may occur where the robot cleaner 100B is caught in the obstacle and cannot move. To prevent this, a cover member may be arranged to cover at least part of the empty space. The cover member may be provided on the cleaner main body 110 or the suction unit 180. As an example, cover members are protruded on both sides of the rear end of the suction unit 180 and are arranged to cover the outer peripheral surface of the cleaner main body 110.
흡입 유닛(180)에서 돌출 형성된 커버부재는 청소기 본체(110)의 외주면에 지지될 수 있다. The cover member protruding from the suction unit 180 may be supported on the outer peripheral surface of the cleaner main body 110.
흡입 유닛(180)은 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 흡입 유닛(180)이 청소기 본체(110)로 분리되면, 분리된 흡입 유닛(180)을 대체하여 걸레 모듈(미도시)이 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 사용자는 바닥의 먼지를 제거하고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 흡입 유닛(180)을 장착하고, 바닥을 닦고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 걸레 모듈을 장착할 수 있다.The suction unit 180 may be detachably coupled to the cleaner main body 110. When the suction unit 180 is separated from the cleaner main body 110, a mop module (not shown) may be detachably coupled to the cleaner main body 110 in place of the separated suction unit 180. Accordingly, when the user wants to remove dust from the floor, the user can mount the suction unit 180 on the cleaner body 110, and when the user wants to wipe the floor, the user can mount the mop module on the cleaner body 110.
청소기 본체(110)에는 센싱부(131, 135)이 배치된다. 도시된 바와 같이, 센싱부(131, 135)은 흡입 유닛(180)이 위치하는 청소기 본체(110)의 일측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽에 배치될 수 있다.Sensing units 131 and 135 are disposed in the cleaner main body 110. As shown, the sensing units 131 and 135 may be disposed on one side of the vacuum cleaner body 110 where the suction unit 180 is located, that is, in the front of the vacuum cleaner body 110.
센싱부(131, 135)은 청소기 본체(110)의 상하 방향으로 흡입 유닛(180)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 센싱부(131, 135)은 흡입 유닛(180)의 상부에 배치되어, 로봇 청소기(100B)의 가장 앞쪽에 위치하는 흡입 유닛(180)이 장애물과 부딪히지 않도록 전방의 장애물이나 지형지물 등을 감지하도록 이루어진다.The sensing units 131 and 135 may be arranged to overlap the suction unit 180 in the vertical direction of the cleaner main body 110. The sensing units 131 and 135 are disposed on the upper part of the suction unit 180 to detect obstacles or terrain in front to prevent the suction unit 180, located at the front of the robot cleaner 100B, from colliding with the obstacle. It comes true.
센싱부는 도 1의 센싱부와 동일하게 구현 가능하다.The sensing unit can be implemented in the same way as the sensing unit in FIG. 1.
청소기 본체(110)에는 먼지통 수용부가 구비되며, 먼지통 수용부에는 흡입된 공기 중의 먼지를 분리하여 집진하는 먼지통(120)이 착탈 가능하게 결합된다. 도시된 바와 같이, 먼지통 수용부는 청소기 본체 (110)의 타측, 즉 청소기 본체(110)의 뒤쪽에 형성될 수 있다.The cleaner main body 110 is provided with a dust container accommodating part, and a dust container 120, which separates and collects dust in the sucked air, is detachably coupled to the dust container accommodating part. As shown, the dust bin accommodating part may be formed on the other side of the cleaner main body 110, that is, at the rear of the cleaner main body 110.
먼지통(120)의 일부는 먼지통 수용부에 수용되되, 먼지통(120)의 다른 일부는 청소기 본체(110)의 후방[즉, 정방향(F1)에 반대되는 역방향]을 향하여 돌출되게 형성될 수 있다.A part of the dust bin 120 may be accommodated in the dust bin accommodating part, and the other part of the dust bin 120 may be formed to protrude toward the rear of the cleaner main body 110 (i.e., in the reverse direction opposite to the forward direction F1).
먼지통(120)에는 먼지가 포함된 공기가 유입되는 입구와 먼지가 분리된 공기가 배출되는 출구가 형성되며, 먼지통 수용부에 먼지통(120)이 장착되면 입구와 출구는 먼지통 수용부의 내측벽에 형성된 제1 개구 및 제2 개구와 각각 연통되도록 구성된다.The dust bin 120 has an inlet through which air containing dust flows in and an outlet through which dust-separated air is discharged. When the dust bin 120 is mounted on the dust bin accommodating part, the inlet and outlet are formed on the inner wall of the dust bin accommodating part. It is configured to communicate with the first opening and the second opening, respectively.
청소기 본체(110) 내부의 흡기유로는 유입구(미도시)부터 제1개구까지의 유로에 해당하며, 배기유로는 제2개구부터 배기구까지의 유로에 해당한다.The intake flow path inside the cleaner main body 110 corresponds to the flow path from the inlet (not shown) to the first opening, and the exhaust flow path corresponds to the flow path from the second opening to the exhaust port.
이러한 연결관계에 따라, 흡입 유닛(180)을 통하여 유입된 먼지가 포함된 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기 유로를 거쳐, 먼지통(120)으로 유입되고, 먼지통(120)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 먼지가 상호 분리된다. 먼지는 먼지통(120)에 집진되며, 공기는 먼지통(120)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구를 통하여 외부, 바람직하게는 도킹 스테이션(200)의 먼지 집진부로 배출된다.According to this connection relationship, air containing dust introduced through the suction unit 180 passes through the intake passage inside the cleaner main body 110, flows into the dust bin 120, and passes through the filter or cyclone of the dust bin 120. As the process progresses, air and dust are separated from each other. Dust is collected in the dust bin 120, and the air is discharged from the dust bin 120, passes through the exhaust passage inside the cleaner main body 110, and finally passes through the exhaust port to the outside, preferably to the dust collection part of the docking station 200. is discharged.
도 6을 참고하면, 로봇 청소기(100A, 100B)는 동일한 제어 관계를 가진다. Referring to FIG. 6, robot cleaners 100A and 100B have the same control relationship.
로봇 청소기(100A, 100B)은 로봇 청소기(100A, 100B)의 행동을 감지하는 주행 감지 모듈(150)을 포함할 수 있다. 주행 감지 모듈(150)은 주행부(160)에 의한 로봇 청소기(100A, 100B)의 행동을 감지할 수 있다.The robot cleaners 100A and 100B may include a driving detection module 150 that detects the actions of the robot cleaners 100A and 100B. The driving detection module 150 can detect the actions of the robot cleaners 100A and 100B by the driving unit 160.
주행 감지 모듈(150)은, 로봇 청소기(100A, 100B)의 이동 거리를 감지하는 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다. 주행 감지 모듈(150)은, 로봇 청소기(100A, 100B)의 가속도를 감지하는 가속도 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 주행 감지 모듈(150)은 로봇 청소기(100)의 회전을 감지하는 자이로 센서(미도시)를 포함할 수 있다.The travel detection module 150 may include an encoder (not shown) that detects the moving distance of the robot cleaners 100A and 100B. The driving detection module 150 may include an acceleration sensor (not shown) that detects the acceleration of the robot cleaners 100A and 100B. The travel detection module 150 may include a gyro sensor (not shown) that detects the rotation of the robot cleaner 100.
주행 감지 모듈(150)의 감지를 통해, 제어부(140)는 로봇 청소기(100A, 100B)의 이동 경로에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 엔코더가 감지한 구동 바퀴(166)의 회전속도를 바탕으로 로봇 청소기(100A, 100B)의 현재 또는 과거의 이동속도, 주행한 거리 등에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 각 구동 바퀴(166(L), 166(R))의 회전 방향에 따라 현재 또는 과거의 방향 전환 과정에 대한 정보를 획득할 수 있다.Through detection by the travel detection module 150, the control unit 140 can obtain information about the movement paths of the robot cleaners 100A and 100B. For example, based on the rotational speed of the driving wheel 166 detected by the encoder, information about the current or past moving speed and travel distance of the robot cleaners 100A and 100B can be obtained. For example, information about the current or past direction change process can be obtained depending on the rotation direction of each driving wheel 166(L) and 166(R).
로봇 청소기(100A, 100B)는 정보를 입력하는 입력부(171)를 포함할 수 있다. 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 robot cleaners 100A and 100B may include an input unit 171 for inputting information. 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.
로봇 청소기(100A, 100B)는 정보를 출력하는 출력부(173)를 포함할 수 있다. 출력부(173)는 각종 정보를 사용자에게 알릴 수 있다. 출력부(173)는 스피커 및/또는 디스플레이를 포함할 수 있다.The robot cleaners 100A and 100B may include an output unit 173 that outputs information. The output unit 173 can inform the user of various information. The output unit 173 may include a speaker and/or a display.
로봇 청소기(100A, 100B)는 외부의 다른 기기와 정보를 송수신하는 통신부(175)를 포함할 수 있다. 통신부(175)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 기기와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. The robot cleaners 100A and 100B may include a communication unit 175 that transmits and receives information with other external devices. The communication unit 175 may be connected to a terminal device and/or other devices located within a specific area using one of wired, wireless, and satellite communication methods to transmit and receive data.
통신부(175)는, 단말기 등의 다른 기기, 무선 공유기 및/또는 서버 등과 통신하게 구비될 수 있다. 통신부(175)는 단말기 등의 외부 기기로부터 각종 명령 신호를 수신할 수 있다. 통신부(175)는 단말기 등의 외부 기기로 출력될 정보를 송신할 수 있다. 상기 단말기는 통신부(175)로부터 받은 정보를 출력할 수 있다.The communication unit 175 may be equipped to communicate with other devices such as terminals, wireless routers, and/or servers. The communication unit 175 can receive various command signals from external devices such as terminals. The communication unit 175 can transmit information to be output to an external device such as a terminal. The terminal can output information received from the communication unit 175.
예를 들어, 통신부(175)는 IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth 등과 같은 무선 통신 기술로 무선 통신하게 구현될 수 있다. 통신부(175)는 통신하고자 하는 다른 장치 또는 서버의 통신 방식이 무엇인지에 따라 달라질 수 있다.For example, the communication unit 175 may be implemented to communicate wirelessly using wireless communication technologies such as IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth, etc. The communication unit 175 may vary depending on the communication method of another device or server with which it wishes to communicate.
로봇 청소기(100A, 100B)는 각 구성들에 구동 전원을 공급하기 위한 배터리(177)를 포함한다. 배터리(177)는 로봇 청소기(100A, 100B)가 선택된 행동 정보에 따른 행동을 수행하기 위한 전원을 공급한다. 배터리(177)는 본체(110)에 장착된다. 배터리(177)는 본체(110)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다.The robot cleaners 100A and 100B include a battery 177 to supply driving power to each component. The battery 177 supplies power for the robot vacuum cleaners 100A and 100B to perform actions according to the selected action information. The battery 177 is mounted on the main body 110. The battery 177 may be removably provided in the main body 110.
배터리(177)는 충전 가능하게 구비된다. 로봇 청소기(100A, 100B)가 덤핑 스테이션(200)에 도킹되어 충전 단자(210)와 대응 단자(190)의 접속을 통해, 배터리(177)가 충전될 수 있다. 배터리(177)의 충전량이 소정치 이하가 되면, 로봇 청소기(100)은 충전을 위해 도킹 모드를 시작할 수 있다. 상기 도킹 모드에서, 로봇 청소기(100A, 100B)는 덤핑 스테이션(200)로 복귀하는 주행을 실시하며, 로봇 청소기(100A, 100B)의 복귀 주행 중 로봇 청소기(100A, 100B)는 덤핑 스테이션(200)의 위치를 감지할 수 있다.The battery 177 is provided to be rechargeable. The robot cleaners 100A and 100B are docked at the dumping station 200 and the battery 177 can be charged through connection between the charging terminal 210 and the corresponding terminal 190. When the charge amount of the battery 177 falls below a predetermined value, the robot cleaner 100 may enter docking mode for charging. In the docking mode, the robot cleaners (100A, 100B) return to the dumping station (200), and during the return trip of the robot cleaners (100A, 100B), the robot cleaners (100A, 100B) return to the dumping station (200). The location can be detected.
로봇 청소기(100A, 100B)는 각종 정보를 저장하는 저장부(179)를 포함한다. 저장부(179)는 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다.The robot cleaners 100A and 100B include a storage unit 179 that stores various types of information. The storage unit 179 may include volatile or non-volatile recording media.
저장부(179)에는 로봇 청소기(100A, 100B)의 회전 및/또는 이동 동작을 제어하기 위한 알고리즘이 저장될 수 있다.An algorithm for controlling the rotation and/or movement of the robot cleaners 100A and 100B may be stored in the storage unit 179.
저장부(179)에는 주행구역에 대한 맵이 저장될 수 있다. 상기 맵은 로봇 청소기(100)과 통신부(175)을 통해 정보를 교환할 수 있는 외부 단말기에 의해 입력된 것일 수도 있고, 로봇 청소기(100A, 100B)이 스스로 학습을 하여 생성한 것일 수도 있다. 전자의 경우, 외부 단말기로는 맵 설정을 위한 어플리케이션(application)이 탑재된 리모콘, PDA, 랩탑(laptop), 스마트 폰, 태블릿 등을 예로 들 수 있다.A map of the driving area may be stored in the storage unit 179. The map may be input by an external terminal capable of exchanging information with the robot cleaner 100 and the communication unit 175, or may be generated by the robot cleaners 100A and 100B through self-learning. In the former case, examples of external terminals include remote controls, PDAs, laptops, smart phones, and tablets equipped with an application for map settings.
제어부(140)는 이렇게 측정된 주행 변위를 바탕으로, 맵 상에서 로봇 청소기(100A, 100B)의 위치를 인식할 수 있다.The control unit 140 can recognize the positions of the robot vacuum cleaners 100A and 100B on the map based on the measured traveling displacement.
로봇 청소기(100A, 100B)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 robot cleaners 100A and 100B processes and determines various information, such as mapping and/or recognizing the current location. The control unit 140 may be equipped to map the cleaning area through the image and learning and recognize the current location on the map. That is, the control unit 140 can perform a SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) function.
제어부(140)는 주행부(160)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 작업부(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 work unit 180.
현실의 청소 구역은 맵 상의 청소 구역과 대응될 수 있다. 상기 청소 구역은 로봇 청소기(100A, 100B)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 robot cleaners 100A and 100B have driving experience and areas on the plane in which the robot cleaners 100A and 100B are currently traveling.
제어부(140)는 주행부(160)의 동작을 바탕으로 로봇 청소기(100A, 100B)의 이동 경로를 파악할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 구동 바퀴(166)의 회전속도를 바탕으로 로봇 청소기(100A, 100B)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(100A, 100B)의 주행 정보를 바탕으로, 맵 상에서 로봇 청소기(100A, 100B)의 위치가 갱신될 수 있다. 또한, 상기 영상 정보를 이용하여, 맵 상에서 로봇 청소기(100A, 100B)의 위치가 갱신될 수도 있다.The control unit 140 may determine the movement path of the robot cleaners 100A and 100B based on the operation of the traveling unit 160. For example, the control unit 140 can determine the current or past moving speed and travel distance of the robot vacuum cleaners 100A and 100B based on the rotation speed of the driving wheels 166, and each driving wheel 166 ( Depending on the rotation direction of L), 166(R)), the current or past direction change process can also be identified. Based on the driving information of the robot cleaners 100A and 100B determined in this way, the positions of the robot cleaners 100A and 100B on the map may be updated. Additionally, the positions of the robot cleaners 100A and 100B on the map may be updated using the image information.
구체적으로, 제어부(140)는 로봇 청소기(100A, 100B)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 robot cleaners 100A and 100B and controls the driving of the traveling unit 160 according to the set driving mode. As a driving mode of the driving unit 160, zigzag mode, edge mode, spiral mode, or combined mode can be selectively set.
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 맵을 생성한다. 즉, 제어부(140)는 선행 청소를 통해 인식된 위치 및 각 지점에서 획득한 영상을 통해 청소 구역의 맵을 형성할 수 있다. 제어부(140)는 각 지점에서 획득한 영상을 상기 맵 상의 각 노드(node)와 매칭시킨다. 획득 영상들은 노드 들에 일대일 대응할 수 있다.Meanwhile, the control unit 140 creates a map of the cleaning area. That is, the control unit 140 can form a map of the cleaning area using the locations recognized through prior cleaning and images acquired at each point. The control unit 140 matches the image acquired at each point with each node on the map. Acquired images can correspond one-to-one to nodes.
제어부(140)는 센싱부(130) 내의 거리 감지부((131), 3D 센서(135) 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 장애물의 위치 및 로봇 청소기(100A, 100B)의 현재 위치를 인식할 수 있으며, 맵 상에서 해당 위치를 인식할 수 있다. The control unit 140 can recognize the location of obstacles and the current position of the robot vacuum cleaners 100A and 100B using at least one of the distance detection unit 131 and the 3D sensor 135 in the sensing unit 130. And the location can be recognized on the map.
제어부(140)는 배터리(177)의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 덤핑 스테이션(200)로 이동하도록 제어하여, 도킹 스테이션(200)로부터 충전 전류를 공급받아 배터리(177)를 충전할 수 있다. The control unit 140 detects the remaining power of the battery 177, and when the remaining power is insufficient, controls it to move to the dumping station 200 connected to an external commercial power source, and receives charging current from the docking station 200 to charge the battery ( 177) can be charged.
한편, 도 2의 일 실시예의 로봇청소기(100A) 및 도 5의 다른 실시예에 따른 로봇청소기(100B)는 앞서 언급한 바와 같이, 센서부(130)의 거리 감지부(131R, 131L)를 도킹 신호 감지부(131R, 131L)로 적용하여 덤핑 스테이션(200)이 발생하는 도킹 신호를 수신하여 덤핑 스테이션(200)의 종류, 위치 및 방향을 확인할 수 있다. Meanwhile, the robot cleaner 100A according to one embodiment of FIG. 2 and the robot cleaner 100B according to another embodiment of FIG. 5 dock the distance detection units 131R and 131L of the sensor unit 130, as mentioned above. By applying the signal detection units 131R and 131L, the docking signal generated by the dumping station 200 can be received to confirm the type, location, and direction of the dumping station 200.
상기 도킹 신호 감지부(131R, 131L)는 외부로부터의 적외선 신호를 감지하는 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 외부로부터의 초음파 신호를 감지하는 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), 외부로부터의 RF신호를 감지하는 RF 센서(Radio Frequency Sensor) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며 도킹 스테이션(200)의 도킹 신호의 종류에 따라 결정되어 설치가능하다.The docking signal detection units 131R and 131L are an infrared sensor that detects an infrared signal from the outside, an ultrasonic sensor that detects an ultrasonic signal from the outside, and an RF signal from the outside. It may include at least one of the RF sensors (Radio Frequency Sensor) and can be installed depending on the type of docking signal of the docking station 200.
일 예로, 도 1의 도킹 스테이션(200)의 도킹 신호가 적외선 신호인 경우, 적외선 센서를 포함할 수 있으며, 적외선 센서인 도킹 신호 감지부(131R, 131L)는 우측 도킹 신호 감지부(131R) 및 좌측 도킹 신호 감지부(131L)를 각각 포함할 수 있다.For example, when the docking signal of the docking station 200 of FIG. 1 is an infrared signal, it may include an infrared sensor, and the docking signal detection units 131R and 131L, which are infrared sensors, include the right docking signal detection unit 131R and Each may include a left docking signal detection unit 131L.
우측 도킹 신호 감지부(131R)는 상기 3D 센서(135)를 중심으로 우측에 배치되어 로봇 청소기(100A, 100B)의 주행 전방 방향(F1)에 대하여 우측에서 수신되는 도킹 신호를 읽어들인다.The right docking signal detector 131R is located on the right side of the 3D sensor 135 and reads the docking signal received from the right side in the forward direction F1 of the robot cleaners 100A and 100B.
한편, 좌측 도킹 신호 감지부(131L)는 상기 3D 센서(135)를 중심으로 좌측에 배치되어 로봇 청소기(100A, 100B)의 주행 전방 방향(F1)에 대하여 좌측에서 수신되는 도킹 신호를 읽어들인다.Meanwhile, the left docking signal detector 131L is located on the left side of the 3D sensor 135 and reads the docking signal received from the left side in the forward direction F1 of the robot cleaners 100A and 100B.
로봇 청소기(100A, 100B)는 도킹 신호 감지부(131R, 131L)를 이용하여 도킹 스테이션(200)이 발생하는 도킹 안내 신호를 수신할 수 있다. 상기 도킹 신호 감지부(131R, 131L)가 덤핑 스테이션(200)의 도킹 안내 신호(도킹 신호)(예를 들어, 적외선 신호, 초음파 신호, RF 신호)를 감지하여, 로봇 청소기(100A, 100B)는 도킹 스테이션(200)의 상대적 위치에 대한 정보가 생성될 수 있다. 도킹 스테이션(200)은 도킹 스테이션(200)의 방향 및 거리를 지시하는 도킹 안내 신호를 도킹 신호로서 발신할 수 있다. 로봇 청소기(100A, 100B)는 도킹 스테이션(200)으로부터 발신되는 신호를 수신하여, 도킹 스테이션(200)으로 도킹을 시도하도록 이동할 수 있다.The robot cleaners 100A and 100B may receive a docking guidance signal generated by the docking station 200 using the docking signal detectors 131R and 131L. The docking signal detectors 131R and 131L detect the docking guide signal (docking signal) (e.g., infrared signal, ultrasonic signal, RF signal) of the dumping station 200, and the robot cleaners 100A and 100B Information about the relative position of the docking station 200 may be generated. The docking station 200 may transmit a docking guide signal indicating the direction and distance of the docking station 200 as a docking signal. The robot cleaners 100A and 100B may receive a signal transmitted from the docking station 200 and move to attempt docking with the docking station 200.
도 1의 이동 로봇 시스템은 하나의 주행 구역 내에 배치 가능한 도킹 스테이션(200)으로서, 멀티 스테이션 또는 덤핑 스테이션(200)을 도시하고 있다. The mobile robot system in FIG. 1 is a docking station 200 that can be placed in one travel area, and shows a multi-station or dumping station 200.
덤핑 스테이션(200)의 경우, 도 7 내지 도 9와 같은 구조를 가질 수 있다.The dumping station 200 may have the same structure as Figures 7 to 9.
도 7은 도 1의 로봇 청소기 시스템의 도킹 스테이션의 사시도이고, 도 8은 도 7의 도킹 스테이션과 로봇 청소기의 결합 시의 먼지 이동을 나타내는 내부 상세도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도킹 스테이션의 제어 관계를 나타내는 블록도이다.Figure 7 is a perspective view of the docking station of the robot cleaner system of Figure 1, Figure 8 is an internal detailed view showing dust movement when the docking station of Figure 7 and the robot cleaner are combined, and Figure 9 is an embodiment of the present invention. This is a block diagram showing the control relationship of the docking station.
덤핑 스테이션(200)은 로봇 청소기(100A, 100B)와 결합됨으로써, 로봇 청소기(100A, 100B)를 충전하거나, 로봇 청소기(100A, 100B)의 먼지통에 집진된 먼지를 흡입하거나, 청소가 끝난 청소기(100A, 100B)를 안전하게 보관한다.The dumping station 200 is combined with the robot cleaner (100A, 100B) to charge the robot cleaner (100A, 100B), suck dust collected in the dust bin of the robot cleaner (100A, 100B), or clean the vacuum cleaner (100A, 100B). 100A, 100B) are stored safely.
이와 같은 덤핑 스테이션(200)은 로봇 청소기(100A, 100B)와 함께 유통 판매 가능하고, 로봇 청소기(100A, 100B)와 호환 가능한 상태로 프로그래밍되어 별도로 유통 판매 가능하다. 따라서, 사용자는 호환 가능한 덤핑 스테이션(200)을 추가로 구매하여 주행 구역 내에 설치 가능하다. This dumping station 200 can be distributed and sold together with the robot cleaners (100A, 100B), and can be distributed and sold separately by being programmed to be compatible with the robot cleaners (100A, 100B). Accordingly, the user can additionally purchase a compatible dumping station 200 and install it within the driving area.
하우징(210)은 청소기 스테이션(200)의 외관을 형성하고, 내부에 구성요소들 이 수납되는 공간을 형성한다.The housing 210 forms the exterior of the vacuum cleaner station 200 and forms a space within which the components are stored.
하우징(210)은 상하 높이가 좌우 너비 또는 전후 폭보다 길게 형성될 수 있 다. 이러한 배치를 가짐으로써, 덤핑 스테이션(200)이 설치되는 방에서 점유하는 공간을 최소로 할 수 있다.The housing 210 may have a vertical height that is longer than the left-right width or the front-to-back width. By having this arrangement, the space occupied in the room where the dumping station 200 is installed can be minimized.
하우징(210)은 상부커버(211)와 측부커버(212,213)로 구성될 수 있다. 상부커버(211)는 하우징(210)의 상부면에 배치된다. 상부커버(211)는 개폐될 수 있다. 구체적으로, 상부커버(211)의 후단은 하우징(210) 바디에 힌지로 결합되어 상방으로 회전하며 하우징(210)의 상부면이 개폐된다. 상기 상부커버(211)가 개방되면, 프리필터(261)가 장착 또는 탈착될 수 있다.The housing 210 may be composed of an upper cover 211 and side covers 212 and 213. The upper cover 211 is disposed on the upper surface of the housing 210. The upper cover 211 can be opened and closed. Specifically, the rear end of the upper cover 211 is hinged to the body of the housing 210 and rotates upward to open and close the upper surface of the housing 210. When the upper cover 211 is opened, the pre-filter 261 can be attached or detached.
제1 측부커버(212)는 하우징(210)의 측면에 배치된다. 구체적으로, 제1측부커 버(212)는 하우징(210)의 좌측면 및 전면에 배치된다.The first side cover 212 is disposed on the side of the housing 210. Specifically, the first side cover 212 is disposed on the left side and front of the housing 210.
제1 측부커버(212)는 개폐될 수 있다. 구체적으로, 제1 측부 커버(212)의 후단은 하우징(210) 바디에 힌지로 결합되어 좌측방으로 회전하면서 먼지 포집부(240)가 장착 또는 탈착될 수 있다.The first side cover 212 can be opened and closed. Specifically, the rear end of the first side cover 212 is hinged to the body of the housing 210 and rotates to the left so that the dust collection unit 240 can be attached or detached.
제2 측부커버(213)는 하우징(210)의 측면에 배치된다. 구체적으로, 제2 측부커 버(213)는 하우징(210)의 우측면 및 후면에 배치된다.The second side cover 213 is disposed on the side of the housing 210. Specifically, the second side cover 213 is disposed on the right side and rear of the housing 210.
제2 측부커버(213)는 먼지유로(230)를 커버한다. 제2 측부커버(213)의 내측면에는 소음재를 구비하여, 하우징(210) 내부에서 발생하는 소음이 외부로 발산되는 것을 차단할 수 있다.The second side cover 213 covers the dust passage 230. A noise reduction material is provided on the inner surface of the second side cover 213 to block noise generated inside the housing 210 from being emitted to the outside.
결합부(220)는 로봇 청소기(100A, 100B)가 결합되고, 로봇 청소기(100A, 100B)의 구성요소들 중 적어도 어느 하나 이상과 연결되는 구성요소이다. 결합부(220)는 하우징(210)에 배치되고, 로봇 청소기(100A, 100B)의 적어도 일부가 결합되는 결합면을 포함한다.The coupling portion 220 is a component to which the robot cleaners 100A and 100B are coupled and connected to at least one or more of the components of the robot cleaners 100A and 100B. The coupling portion 220 is disposed in the housing 210 and includes a coupling surface to which at least a portion of the robot cleaners 100A and 100B are coupled.
결합부(220)는 하우징(210)의 하부면을 커버하고, 하우징(210)의 전방으로 연장 형성될 수 있다. 결합부(220)는 전단이 낮고 후단이 높은 경사면을 형성할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(100A, 100B)는 결합부(220)의 전방에서부터 후방으로 이동하며 결합부(220)에 진입할 수 있다.The coupling portion 220 covers the lower surface of the housing 210 and may extend forward of the housing 210. The coupling portion 220 may form an inclined surface with a low front end and a high rear end. Accordingly, the robot cleaners 100A and 100B can move from the front to the rear of the coupling portion 220 and enter the coupling portion 220.
결합부(220)는 구동바퀴 안착부(421)를 포함한다. 구동바퀴 안착부(421)는 상부에 로봇 청소기(100)의 구동바퀴를 안착시킨다. 구동바퀴 안착부(221)는 결합부(220)의 결합부(220)의 결합면에서 하부로 함몰하여 형성된다. 구동바퀴 안착부(221)는 구동바퀴에 대응하도록 좌우 한쌍으로 형성될 수 있다.The coupling portion 220 includes a driving wheel seating portion 421. The driving wheel seating portion 421 seats the driving wheel of the robot cleaner 100 on the top. The driving wheel seating portion 221 is formed by recessing downward from the coupling surface of the coupling portion 220 of the coupling portion 220. The driving wheel seating portion 221 may be formed as a left and right pair to correspond to the driving wheel.
결합부(220)는 걸레 안착부(222)를 포함한다. 걸레 안착부(222)는 청소 기(200)가 청소기 스테이션(200)에 결합될 때 로봇 청소기(100A, 100B)의 걸레의 하부에 배치된다.The coupling portion 220 includes a mop seating portion 222. The mop seating portion 222 is disposed at the lower portion of the mop of the robot cleaner (100A, 100B) when the cleaner (200) is coupled to the cleaner station (200).
결합부(220)는 캐스터 가이드(223)를 포함한다. 캐스터 가이드(223)는 청소 기(200)가 덤핑 스테이션(200)에 결합될 때 로봇 청소기(100A, 100B)의 캐스터가 지나가는 궤적에 형성된다. 캐스터 가이드(223)는 하방으로 함몰된 홈 형상으로 형성된다. 캐스터 가이드(223)는 로봇 청소기(100A, 100B)가 진입하는 방향인 전후 방향으로 연장된다.The coupling portion 220 includes a caster guide 223. The caster guide 223 is formed in the trajectory along which the casters of the robot cleaners 100A and 100B pass when the cleaner 200 is coupled to the dumping station 200. The caster guide 223 is formed in a downwardly depressed groove shape. The caster guide 223 extends in the front-back direction, which is the direction in which the robot cleaners 100A and 100B enter.
결합부(220)는 흡입구(224)를 포함한다. 결합부(220)의 흡입구(224)는 흡입 유로(230)의 입구단과 연결된다. 결합부(220)의 흡입구(224)는 로봇 청소기(100A, 100B)의 먼지 통의 배출구와 연통된다. The coupling portion 220 includes an intake port 224. The suction port 224 of the coupling portion 220 is connected to the inlet end of the suction passage 230. The suction port 224 of the coupling portion 220 communicates with the discharge port of the dust bin of the robot cleaners 100A and 100B.
결합부(220)는 충전단자(225)를 포함한다. 충전단자(225)는 결합부(220)의 전단에 배치되며, 상부로 돌출된다. 결합부(220)의 충전단자(225)는 청소기의 충전 단자(미도시)와 접촉되어, 로봇 청소기(100A, 100B)와 덤핑 스테이션(200)은 전기적으로 연결된다.The coupling portion 220 includes a charging terminal 225. The charging terminal 225 is disposed at the front of the coupling portion 220 and protrudes upward. The charging terminal 225 of the coupling portion 220 is in contact with the charging terminal (not shown) of the vacuum cleaner, so that the robot cleaners 100A and 100B and the dumping station 200 are electrically connected.
하우징(210) 내에 에는 먼지 포집부(240)이 설치된다. 제1 측부커버(212)가 회전하는 경우, 먼지 포집부(240)가 장착 또는 탈착될 수 있다.A dust collection unit 240 is installed within the housing 210. When the first side cover 212 rotates, the dust collection unit 240 can be attached or detached.
먼지유로(230)는 입구단이 청소기의 먼지통(미도시)에 연통되고, 출구단이 먼지 포집부(240)의 공기유입구에 연통된다. 먼지유로(230)는 결합부(220) 내부에서 전방으로 연장된다. The inlet end of the dust flow path 230 communicates with the dust bin (not shown) of the vacuum cleaner, and the outlet end communicates with the air inlet of the dust collection unit 240. The dust flow path 230 extends forward inside the coupling portion 220.
먼지유로(230)는 출구단이 입구단보다 상부에 배치된다. 먼지유로(230)는 덤핑 스테이션(200) 내부에서 상방으로 연장된다. 먼지유로(230)의 출구단은 먼지 포집부(240)의 공기유입구와 연결되어, 먼지유로(230)를 유동하는 먼지들은 먼지포집부(240)로 유동될 수 있다.The outlet end of the dust flow path 230 is disposed higher than the inlet end. The dust flow path 230 extends upward within the dumping station 200. The outlet end of the dust passage 230 is connected to the air inlet of the dust collection unit 240, so that dust flowing through the dust passage 230 can flow into the dust collection unit 240.
먼지유로(230) 내부에서 공기는 하부에서 상부로 상승한다. 먼지유로(230)의 내부는 단순한 원통 구조로 형성되는 바, 내부에서 공기저항은 거의 발생하지 않는 다. 따라서, 공기중에 포함된 먼지들은 공기저항 없이 먼지유로(230)의 출구단까지 유동할 수 있다.Inside the dust flow path 230, air rises from the bottom to the top. The interior of the dust passage 230 is formed as a simple cylindrical structure, so little air resistance occurs inside. Therefore, dust contained in the air can flow to the outlet end of the dust flow path 230 without air resistance.
먼지포집부(240)는 청소기(100)의 먼지통 내부의 먼지를 포집하는 구성요소이다. 본 발명에 따른 먼지포집부(240)는 백리스 타입(Bagless Type)이다. 먼지포집부(240)의 종류는 크게 백 타입(Bag Type)과 백리스 타입(Bagless Type)이 있다. 백 타입은 먼지포집부(240)에 별도의 봉투(bag)를 구비하여, 봉투에서 먼지를 포집하고, 봉투만을 덤핑 스테이션(200)으로부터 분리하여 버리는 방식이다. 이와 달리, 백리스 타입은 먼지포집부(240)에 별도의 봉투를 구비하지 않으며, 먼지포집부(240) 자체에서 먼지를 포집하고, 먼지포집부(240) 자체를 덤핑 스테이션(200) 으로부터 분리하여 먼지를 비우는 방식이다. The dust collection unit 240 is a component that collects dust inside the dust bin of the vacuum cleaner 100. The dust collection unit 240 according to the present invention is a bagless type. There are two main types of dust collection unit 240: bag type and bagless type. The bag type is a method in which a separate bag is provided in the dust collection unit 240, dust is collected in the bag, and only the bag is separated from the dumping station 200 and discarded. In contrast, the bagless type does not have a separate bag in the dust collection unit 240, collects dust in the dust collection unit 240 itself, and separates the dust collection unit 240 itself from the dumping station 200. This is a way to empty the dust.
일반적으로, 로봇 청소기(100A, 100B)에는 일정 이상 먼지가 집진되어 있고, 덤핑 스테이션(200)에는 로봇 청소기(100A, 100B)에서 1차로 집진된 먼지들이 유입되는 바, 한 번에 많은 양의 먼지가 한번에 유입될 수 있다. 이때, 백리스 타입의 먼지포집부(240)에는 한꺼번에 너무 많은 먼지가 한 번에 유입됨에 따라, 유로가 막혀 덤핑 스테이션(200)이 포집 기능을 상실하는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따 른 덤핑 스테이션(200)은 배출구에 끼어있는 먼지를 제거하고, 포집된 먼지를 압축하는 수단을 구비하여, 덤핑 스테이션(200)의 포집 기능을 확보할 수 있다.Generally, a certain amount of dust is collected in the robot cleaners (100A, 100B), and the dust primarily collected from the robot cleaners (100A, 100B) is introduced into the dumping station 200, so a large amount of dust is collected at one time. can flow in at once. At this time, as too much dust flows into the bagless type dust collection unit 240 at once, a problem may occur in which the dumping station 200 loses its collection function due to the flow path being blocked. Accordingly, the dumping station 200 according to the present invention is equipped with a means for removing dust stuck in the discharge port and compressing the collected dust, thereby ensuring the collection function of the dumping station 200.
한편, 하우징(210)은 집진모터(250)를 더 포함한다. 집진모터(250)는 덤핑 스테이션(200) 내부에서 공기의 유동을 발생시킨다. 집진모터(250)는 로봇 청소기(100A, 100B)가 결합된 때 로봇 청소기(100A, 100B)와 먼지포집부(240)의 사이에 배치된다.Meanwhile, the housing 210 further includes a dust collection motor 250. The dust collection motor 250 generates a flow of air within the dumping station 200. The dust collection motor 250 is disposed between the robot cleaners 100A and 100B and the dust collection unit 240 when the robot cleaners 100A and 100B are combined.
집진모터(250)는 로봇 청소기(100A, 100B)의 상부에 배치되고, 먼지포집부(240)의 하부에 배치된다.The dust collection motor 250 is disposed at the top of the robot cleaners 100A and 100B and at the bottom of the dust collection unit 240.
이와 같이 형성되는 덤핑 스테이션(200)의 경우, 먼지의 집진을 위해 로봇 청소기(100A, 100B)가 덤핑 스테이션(200)으로 도킹할 때, 후방 도킹, 즉 먼지통(120)이 배치되어 있는 후방이 먼저 결합부(220) 내로 진입하여 덤핑 스테이션(200)과 도킹을 진행한다.In the case of the dumping station 200 formed in this way, when the robot cleaners 100A and 100B dock with the dumping station 200 to collect dust, the rear dock, that is, the rear where the dust bin 120 is placed, is docked first. Enters the coupling unit 220 and docks with the dumping station 200.
따라서, 먼지통(120)과 덤핑 스테이션(200)의 먼지 유로(230)의 길이가 단축되어 집진모터(250)에 의한 집진 효율이 향상된다. Accordingly, the length of the dust passage 230 of the dust bin 120 and the dumping station 200 is shortened, thereby improving dust collection efficiency by the dust collection motor 250.
이와 같은 이동 로봇 시스템에서의 덤핑 기능을 포함하는 도킹 스테이션(200)으로서, 멀티 스테이션 또한 제공 가능하다.As a docking station 200 including a dumping function in such a mobile robot system, a multi-station can also be provided.
멀티 스테이션은 두 개의 청소기, 즉 상부에 스틱 청소기가 수용되어 충전 가능하고, 하부에 로봇 청소기(100)가 도킹하여 충전 가능한 구조를 가진다.The multi-station has a structure that accommodates two vacuum cleaners: a stick vacuum cleaner at the top that can be charged, and a robot cleaner 100 docked at the bottom that can be charged.
이때, 하나의 흡입 모터(미도시)를 활용하여 각각의 청소기에 수용된 먼지를 흡입하여 수거할 수 있다. At this time, dust contained in each vacuum cleaner can be collected by suction using a single suction motor (not shown).
멀티 스테이션은 흡입유로를 포함하며, 흡입유로는 스틱 청소기 또는 로봇 청소기(100)와 먼지 포집부를 연결하여 하나의 흡입 모터의 동작에 의해 연결된 청소기로부터 먼지를 포집한다.The multi-station includes a suction passage, and the suction passage connects the stick vacuum cleaner or robot cleaner 100 and the dust collection unit to collect dust from the connected vacuum cleaner by the operation of one suction motor.
따라서, 멀티 스테이션의 경우에도 하부의 로봇 청소기가 도킹되는 영역에 대하여는 덤핑 스테이션과 동일하게 동작 가능하며, 로봇 청소기의 도킹을 위한 전원 모듈을 포함한다.Therefore, even in the case of a multi-station, the area where the lower robot cleaner is docked can be operated in the same manner as the dumping station, and includes a power module for docking the robot cleaner.
전원 모듈(240)은 모듈화되어 있을 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The power module 240 may be modular, but is not limited to this.
덤핑 스테이션(200)은 내부에 제어부(250)를 포함할 수 있다. 제어부(250)는 덤핑 스테이션(200)의 각 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(250)는 도킹 감지부(260)를 포함하는 복수의 센서 유닛으로부터 신호를 수신하여 제어할 수 있다.The dumping station 200 may include a control unit 250 therein. The control unit 250 can control the operation of each module of the dumping station 200. The control unit 250 may receive and control signals from a plurality of sensor units including the docking detection unit 260.
도 9를 참조하면, 도킹 스테이션(200)의 제어부(250)는 주기적으로 도킹 신호 출력부(270)에 도킹 신호 출력을 명령하는 한편, 도킹 감지부(260)로부터 로봇 청소기(100A, 100B)의 도킹 여부에 대한 감지 신호를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 9, the control unit 250 of the docking station 200 periodically commands the docking signal output unit 270 to output a docking signal, while detecting the robot cleaners 100A and 100B from the docking detection unit 260. A detection signal for docking can be received.
도킹 스테이션(200)의 도킹 신호 출력부(270)는 도 9와 같이 전방으로 복수의 도킹 신호를 출력하기 위한 출력단(270L, 270C, 270R)을 포함한다.The docking signal output unit 270 of the docking station 200 includes output terminals 270L, 270C, and 270R for outputting a plurality of docking signals forward, as shown in FIG. 9.
상기 출력단(270L, 270C, 270R)은 도킹 신호가 적외선 신호인 경우, 할당되어 있는 위치에 따라 각도가 제어된 상태로 배치되어 있는 6개의 출력 소자를 포함하는 출력단(270L, 270C, 270R)을 포함할 수 있다.When the docking signal is an infrared signal, the output terminals (270L, 270C, 270R) include output terminals (270L, 270C, 270R) including six output elements arranged with an angle controlled according to the assigned position. can do.
상기 6개의 출력소자는 6개의 서로 다른 신호를 출력하는 소자로서, 출력단(270L, 270C, 270R)은 6개의 출력 소자가 물리적으로는 2개씩 쌍을 이루어 배치될 수 있다.The six output elements are elements that output six different signals, and the output terminals 270L, 270C, and 270R may have six output elements physically arranged in pairs of two.
일 예로 도 9와 같이, 덤핑 스테이션(200)의 전방에서 우측으로 신호를 발생하기 위한 우측 출력단(270R), 중앙으로 신호를 발생하기 위한 센터 출력단(270C) 및 좌측으로 신호를 발생하기 위한 좌측 출력단(270L)으로 구현 가능하다.As an example, as shown in FIG. 9, a right output terminal (270R) for generating a signal to the right from the front of the dumping station 200, a center output terminal (270C) for generating a signal to the center, and a left output terminal to generate a signal to the left. (270L) can be implemented.
즉, 덤핑 스테이션(200)의 전방(F2)을 향하여 도킹 신호를 방출할 수 있는 3개의 출력단(270R, 270C, 270L)이 서로 이격하여 배치될 수 있으며, 각각의 출력단(270R, 270C, 270L)에 할당되는 영역을 향하여 도킹 신호를 방출하기 위한 도킹 신호 출력 소자가 상하 또는 근접하여 좌우로 배치되어 있다. That is, three output terminals (270R, 270C, 270L) capable of emitting a docking signal toward the front (F2) of the dumping station 200 can be placed spaced apart from each other, and each output terminal (270R, 270C, 270L) Docking signal output elements for emitting docking signals toward the area allocated to are arranged up and down or close to each other and left and right.
이하에서는 도 10 내지 도 11을 참고하여 하나의 로봇 청소기(100A, 100B)와 연동되는 덤핑 스테이션(200)의 도킹 신호 발생 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, a docking signal generation operation of the dumping station 200 linked to one robot cleaner (100A, 100B) will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
도 10a는 도킹 스테이션에서 발송하는 복수의 도킹 신호의 신호 범위를 도시한 것이고, 도 10b는 도 10a에서 좌측 도킹 신호 범위를 나타낸 것이고, 도 10c는 도 10a에서 센터 도킹 신호 범위를 나타낸 것이고, 도 10d는 도 10a에서 우측 도킹 신호 범위를 나타낸 것이며, 도 11a은 도킹 스테이션의 도킹 신호의 디지털 값을 나타낸 것이고, 도 11b은 도킹 스테이션의 각각의 도킹 신호 출력 소자의 아날로그 값을 나타낸 것이다.Figure 10a shows the signal range of a plurality of docking signals sent from the docking station, Figure 10b shows the left docking signal range in Figure 10a, Figure 10c shows the center docking signal range in Figure 10a, and Figure 10d shows the right docking signal range in FIG. 10A, FIG. 11A shows the digital value of the docking signal of the docking station, and FIG. 11B shows the analog value of each docking signal output element of the docking station.
이와 같은 도킹 신호는 적외선 신호, 즉 IR 신호로서 발송될 수 있다.This docking signal can be sent as an infrared signal, that is, an IR signal.
즉, 덤핑 스테이션(200)의 제어부(250)는 각각의 출력단으로 도킹 IR 신호를 제어하여 출력하도록 도킹 신호 출력부(270)를 제어할 수 있다.That is, the control unit 250 of the dumping station 200 can control the docking signal output unit 270 to control and output the docking IR signal to each output terminal.
도킹 IR 신호 출력부(270)는 몸체(210)에 노출되어 외부로 IR 신호를 방출하기 위한 복수의 출력 소자, 일 예로 복수의 적외선 발광소자를 출력단(270R, 270C, 270L)으로 포함한다.The docking IR signal output unit 270 is exposed to the body 210 and includes a plurality of output elements for emitting IR signals to the outside, for example, a plurality of infrared light emitting elements as output terminals 270R, 270C, and 270L.
이때, 복수의 적외선 발광소자는 덤핑 스테이션(200)의 종류에 따라 서로 다른 신호를 출력할 수 있으며, 각각 할당되어 있는 영역에 따라 서로 다른 시간 분할을 수행함으로써 덤핑 스테이션(200)의 종류와 해당 로봇 청소기(100)의 위치에 대한 정보를 전달할 수 있다.At this time, the plurality of infrared light-emitting devices can output different signals depending on the type of dumping station 200, and perform different time divisions depending on the assigned area, thereby determining the type of dumping station 200 and the corresponding robot. Information about the location of the vacuum cleaner 100 can be transmitted.
이를 위해 서로 다른 빛을 방출하는 복수의 적외선 발광소자가 도 9와 같이 수직 수평하게 매트릭스를 이루며 배열될 수 있으며, 동일 열에 배치되는 복수의 적외선 발광소자가 하나의 출력단(270R, 270C, 270L)으로 정의되어 같은 방향을 향해 도킹 IR 신호를 발송할 수 있다.To this end, a plurality of infrared light-emitting devices emitting different lights can be arranged vertically and horizontally in a matrix as shown in FIG. 9, and a plurality of infrared light-emitting devices arranged in the same row can be connected to one output terminal (270R, 270C, 270L). It is defined so that docking IR signals can be sent in the same direction.
각각의 적외선 발광소자가 발송하는 신호가 정의하는 로봇 청소기(100)의 영역은 다음의 도 10a 내지 도 10d와 같다. The area of the robot cleaner 100 defined by the signal transmitted from each infrared light-emitting device is shown in FIGS. 10A to 10D below.
덤핑 스테이션(200)의 전방에, 복수의 신호가 중첩된 영역(600)이 형성될 수 있다.In front of the dumping station 200, an area 600 where a plurality of signals overlap may be formed.
일 예에서, 상기 덤핑 스테이션(200)으로부터 발송되는 복수의 신호는 적외선 신호일 수 있으며, 로봇 청소기(100)의 센서부에 포함된 적외선 센서(미도시)는 상기 복수의 신호를 감지할 수 있다.In one example, the plurality of signals transmitted from the dumping station 200 may be infrared signals, and an infrared sensor (not shown) included in the sensor unit of the robot cleaner 100 may detect the plurality of signals.
도 10b는 좌측 적외선 발광소자를 포함하는 좌측 출력단(270L)의 방출 상태를 도시한 것으로서, 좌측 도킹 신호의 전체 방출 영역(601a)과, 집중 방출 영역(601b)이 형성될 수 있다.FIG. 10B shows the emission state of the left output terminal 270L including the left infrared light emitting device, and an entire emission area 601a and a concentrated emission area 601b of the left docking signal can be formed.
구체적으로, 좌측 도킹 신호는 제1 근거리 신호와, 제1 원거리 신호를 포함할 수 있다. 즉, 도킹 스테이션(200)은 좌측 출력단(270L)에 제1 근거리 신호와 제1 원거리 신호를 각각 방출하는 적외선 발광소자를 각각 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 근거리 신호 및 제1 원거리 신호가 모두 전달되는 영역은 집중 방출 영역(601b)에 대응될 수 있고, 제1 원거리 신호가 전달되는 영역은 전체 방출 영역(601a)에 대응될 수 있다.Specifically, the left docking signal may include a first short-range signal and a first long-range signal. That is, the docking station 200 may include infrared light-emitting devices that emit a first short-range signal and a first long-range signal, respectively, at the left output terminal 270L. Accordingly, the area through which both the first near-field signal and the first far-field signal are transmitted may correspond to the concentrated emission area 601b, and the area through which the first far-field signal is transmitted may correspond to the entire emission area 601a. .
마찬가지로, 도 15c 및 도 15d를 참조하면, 센터 도킹 신호 및 우측 도킹 신호의 방출 상태가 도시된다.Likewise, referring to Figures 15C and 15D, the emission states of the center docking signal and the right docking signal are shown.
센터 도킹 신호의 전체 방출 영역(602a)과, 집중 방출 영역(602b)이 형성되고, 우측 도킹 신호의 전체 방출 영역(603a)과, 집중 방출 영역(603b)이 형성될 수 있다. 또한, 센터 도킹 신호는 제2 근거리 신호 및 제2 원거리 신호를 포함하며, 우측 도킹 신호는 제3 근거리 신호 및 제3 원거리 신호를 포함할 수 있다.A total emission area 602a and a concentrated emission area 602b of the center docking signal may be formed, and a total emission area 603a and a concentrated emission area 603b of the right docking signal may be formed. Additionally, the center docking signal may include a second short-range signal and a second far-field signal, and the right docking signal may include a third near-field signal and a third far-field signal.
이때, 센터 적외선 출력단(270C)는 슬릿을 구비할 수 있으며, 상기 센터 도킹 신호는 슬릿에 의해, 좌측 또는 우측 도킹 신호보다 더 좁은 영역에 방출될 수 있다.At this time, the center infrared output terminal 270C may be provided with a slit, and the center docking signal may be emitted in a narrower area than the left or right docking signal due to the slit.
아울러, 도 10a를 참조하면, 제1 내지 제3 신호가 중첩된 영역(600)이 형성될 수 있다. 복수의 신호가 중첩된 영역(600)은 덤핑 스테이션(200)의 전방에 형성되므로, 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 제어부(140)는 상기 중첩된 영역(600)에 청소기(100)의 본체가 위치하고, 본체의 전면이 도킹 스테이션(200)을 대향하는 것으로 판단되면, 본체를 회전하여 본체의 전면이 후방을 향하도록 180도 회전을 진행함으로써 청소기(100)와 덤핑 스테이션(200)을 후방 도킹시킬 수 있다.In addition, referring to FIG. 10A, a region 600 where the first to third signals overlap may be formed. Since the area 600 where a plurality of signals overlap is formed in front of the dumping station 200, the control unit 140 of the robot cleaner 100 according to the present invention controls the overlapping area 600 of the cleaner 100. If the main body is located and it is determined that the front of the main body faces the docking station 200, the main body is rotated 180 degrees so that the front of the main body faces rearward, thereby moving the vacuum cleaner 100 and the dumping station 200 to the rear. It can be docked.
이때, 본 발명의 제1 실시에에 따른 이동 로봇 시스템은 적용 가능한 덤핑 스테이션(200)으로서 덤핑 스테이션(200)을 포함하며, 상기 덤핑 스테이션(200)은 고유의 도킹 신호를 발송한다.At this time, the mobile robot system according to the first embodiment of the present invention includes a dumping station 200 as an applicable dumping station 200, and the dumping station 200 sends a unique docking signal.
도 11a 및 도 11b를 참고하면, 덤핑 스테이션(200)은 제어부(240)에서 도 11a와 같이, 테이블에 해당하는 디지털 정보를 갖도록 도킹 신호 출력부(270)에 도킹 신호를 출력할 것을 명령한다.Referring to FIGS. 11A and 11B, the dumping station 200 commands the control unit 240 to output a docking signal to the docking signal output unit 270 to have digital information corresponding to the table, as shown in FIG. 11A.
덤핑 스테이션(200)은 소정 주기에 따라 도킹 신호를 출력한다.The dumping station 200 outputs a docking signal at a predetermined period.
이때, 한 주기에서 도킹 신호를 출력하는 구간을 활성구간이라 하고, 그 이외의 구간을 휴지 구간으로 정의한다. At this time, the section in which the docking signal is output in one cycle is called the active section, and the other sections are defined as the idle section.
각각의 덤핑 스테이션(200)은 한 주기에서 활성구간에서 도킹 신호를 출력하고 휴지 구간에서 휴지 후, 다음 주기에서 다시 활성 시간에 동일한 도킹 신호를 출력하는 것을 반복함으로써 주변에 이동하는 로봇 청소기(100)에 도킹 신호를 연속적으로 전달한다.Each dumping station 200 outputs a docking signal in the active section in one cycle, rests in the idle section, and outputs the same docking signal again in the active time in the next cycle, thereby moving the robot cleaner 100 around. The docking signal is transmitted continuously.
도 11a의 도킹 스테이션(200)의 경우, 한 주기의 활성 구간은 헤더 영역과 엔드 영역 사이에 각각의 적외선 발광소자에 대하여 4개의 비트가 할당되어 있다. In the case of the docking station 200 of FIG. 11A, four bits are allocated to each infrared light-emitting device between the header area and the end area in the active section of one cycle.
이때, 도킹 스테이션(200)의 경우, 각 4개의 비트 중 첫번째 비트가 1을 갖도록 할당될 수 있다.At this time, in the case of the docking station 200, the first bit of each four bits may be assigned to have 1.
이와 같은 고유 디지털 신호가 활성 구간 내에 각 도킹 적외선 발광소자에 따라 시분할되어, 각각의 도킹 적외선 발광소자는 할당된 시간에 할당된 고유 디지털 신호 값을 아날로그로 변환하여 도 11b의 그래프와 같이 방출한다.This unique digital signal is time-divided according to each docking infrared light-emitting device within the active section, and each docking infrared light-emitting device converts the assigned unique digital signal value into analog at the allotted time and emits it as shown in the graph in FIG. 11b.
따라서, 헤더 영역과 엔드 영역 사이에 좌측 원거리 적외선 발광소자, 좌측 근거리 적외선 발광소자, 센터 원거리 적외선 발광소자, 센터 근거리 적외선 발광소자, 우측 원거리 적외선 발광소자, 우측 근거리 적외선 발광소자 순서로 고유 디지털 신호를 발송하게 되며, 각 원거리 적외선 발광소자와 근거리 적외선 발광소자의 신호 사이에 더미 구간을 두어 중첩을 방지할 수 있다.Therefore, between the header area and the end area, a unique digital signal is generated in the following order: left far-field infrared light-emitting device, left near-infrared light-emitting device, center far-field infrared light-emitting device, center near-infrared light-emitting device, right far-field infrared light-emitting device, and right near-infrared light-emitting device. transmission, and overlap can be prevented by placing a dummy section between the signals of each far-field infrared light-emitting device and the near-field infrared light-emitting device.
각 더미 구간의 신호는 이후 도킹 신호를 발송하는 근거리 적외선 발광소자가 고유 디지털 신호를 반복하여 발송할 수 있으나 이에 한정하지 않고, 이전 도킹 신호를 발송하는 원거리 적외선 발광소자가 고유 디지털 신호를 반복하여 발송할 수도 있다.As for the signal of each dummy section, the short-range infrared light-emitting device that transmits the subsequent docking signal may repeatedly transmit a unique digital signal, but the present is not limited to this, and the long-range infrared light-emitting device that transmits the previous docking signal may repeatedly transmit the unique digital signal. there is.
따라서, 중첩 영역(600)에서 모든 영역의 신호가 수신되면 하부의 IR합 신호와 같이 헤더 영역과 엔드 영역 사이에 고유 디지털 신호 1000에 해당하는 아날로그 신호가 규칙적으로 반복되는 것을 수신할 수 있다.Accordingly, when signals from all areas are received in the overlapping area 600, a regularly repeated analog signal corresponding to the unique digital signal 1000 can be received between the header area and the end area, such as the lower IR sum signal.
도 10a 내지 도 12b에서 설명한 바와 같이 덤핑 스테이션(200)이 도킹 신호를 출력단을 통해 주기적으로 발송하면, 상기 도킹 영역에 위치하는 로봇 청소기(100A, 100B)는 복수의 출력단(270R, 270C, 270L)으로부터 도킹 신호를 주기적으로 수신하고, 복수의 도킹 신호를 분석하여 도킹 스테이션(200)에 대한 로봇 청소기(100A, 100B) 자체의 위치를 판단할 수 있다.As described in FIGS. 10A to 12B, when the dumping station 200 periodically sends a docking signal through the output terminal, the robot cleaners 100A and 100B located in the docking area are connected to a plurality of output terminals 270R, 270C, and 270L. It is possible to periodically receive docking signals from and analyze a plurality of docking signals to determine the positions of the robot cleaners 100A and 100B themselves with respect to the docking station 200.
이와 같이 로봇 청소기(100A, 100B)의 도킹 동작이 시작되면, 로봇 청소기(100A, 100B)의 제어부(140)는 배치되어 있는 도킹 스테이션(200)을 향해 주행하면서 도킹 신호를 수신하고, 이를 분석하여 도킹 스테이션(200)의 전방과 로봇 청소기(100A, 100B)의 전방이 일치하도록 주행하여 위치 보정을 수행한다.In this way, when the docking operation of the robot cleaners (100A, 100B) starts, the control unit 140 of the robot cleaners (100A, 100B) receives the docking signal while traveling toward the arranged docking station 200, analyzes it, and Position correction is performed by driving so that the front of the docking station 200 and the front of the robot cleaners 100A and 100B coincide.
이하에서는 도 12 내지 도 16을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기의 도킹 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of docking a robot cleaner according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 16.
도 12는 도 1의 로봇 청소기의 도킹 방법을 나타내는 순서도이고, 도 13은 도 12에서의 로봇 청소기의 준비 동작 단계를 나타내는 순서도이고, 도 14는 로봇 청소기가 도킹 스테이션의 신호 범위 내에 진입하는 것을 나타내는 모식도이며, 도 15a는 로봇 청소기의 전방과 덤핑 스테이션의 전방이 일치하지 않는 경우를 나타내는 모식도이고, 도 15b는 로봇 청소기의 전방과 덤핑 스테이션의 전방이 일치하는 경우를 나타내는 모식도이다.FIG. 12 is a flowchart showing the docking method of the robot cleaner in FIG. 1, FIG. 13 is a flowchart showing the preparation operation steps of the robot cleaner in FIG. 12, and FIG. 14 shows the robot cleaner entering the signal range of the docking station. It is a schematic diagram, and FIG. 15A is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station do not match, and FIG. 15B is a schematic diagram showing a case where the front of the robot cleaner and the front of the dumping station match.
덤핑 스테이션(200)에서 정면 방향(F2)으로 보여지는 면을 덤핑 스테이션(200)의 정면부로 정의한다.The surface shown in the front direction (F2) of the dumping station 200 is defined as the front portion of the dumping station 200.
로봇 청소기(100)의 중심에서 정면의 3D 센서(135)까지를 연결하는 직선 방향을 로봇 청소기(100)의 중심선으로 정의할 때, 상기 중심선 상에서, 상기 로봇 청소기(100)의 중심으로부터 3D 센서(135)를 향하는 방향을 전방(F1)으로 정의하고, 상기 로봇 청소기(100)의 중심에서 먼지통(120)을 향하는 방향으로서, 전방(F1)으로부터 180도 회전된 방향을 후방(FR)으로 정의한다.When defining a straight line connecting the center of the robot cleaner 100 to the 3D sensor 135 on the front as the center line of the robot cleaner 100, on the center line, a 3D sensor ( 135) is defined as the front (F1), and as the direction from the center of the robot cleaner 100 toward the dust bin 120, the direction rotated 180 degrees from the front (F1) is defined as the rear (FR). .
따라서, 로봇 청소기(100)의 3D 센서(135)는 항상 로봇 청소기(100)의 전방(F1)을 촬영하며, 로봇 청소기(100)가 전방 주행한다 함은 3D 센서(135)가 촬영하는 대상에 근접하도록 주행하는 것을 의미한다. 또한, 후방 주행한다 함은 3D 센서(135)가 촬영하는 대상으로부터 멀어지는 방향으로 주행하는 것을 의미한다.Accordingly, the 3D sensor 135 of the robot vacuum cleaner 100 always photographs the front (F1) of the robot cleaner 100, and the fact that the robot cleaner 100 is traveling forward refers to the subject being photographed by the 3D sensor 135. It means driving close to each other. Additionally, driving backwards means driving in a direction away from the object being photographed by the 3D sensor 135.
도 12를 참고하여, 상기 제어방법은 도킹 모드 시작 단계(S10)를 포함할 수 있다. 도킹 모드 시작 단계(S10)에서, 로봇 청소기(100)는 덤핑 스테이션(200)에 도킹 하기 위한 동작을 시작할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(100)의 배터리(177)가 소정치 이하가 된 경우나 로봇 청소기(100)이 소정의 작업을 모두 완료한 경우, 도킹 모드 시작 단계(S10)가 진행될 수 있다.Referring to FIG. 12, the control method may include a docking mode start step (S10). In the docking mode start step (S10), the robot cleaner 100 may start an operation to dock with the dumping station 200. For example, when the battery 177 of the robot cleaner 100 becomes below a predetermined value or when the robot cleaner 100 completes all predetermined tasks, the docking mode start step (S10) may proceed.
상기 제어방법은, 상기 도킹 모드 시작 단계(S10) 후, 도킹을 위한 직선 주행 동작을 하기 전의 준비 동작 단계(S20)와 회전 단계(S30) 및 도킹을 위한 진입 동작을 하는 후방 도킹 동작 단계(S40)를 포함한다.The control method includes, after the docking mode start step (S10), a preparatory operation step (S20) and a rotation step (S30) before a straight-line driving operation for docking, and a rear docking operation step (S40) in which an entry operation for docking is performed. ) includes.
상기 준비 동작 단계(S20)에서, 상기 로봇 청소기(100)가 상기 덤핑 스테이션(200)의 도킹 신호들을 판독하여 현재 로봇 청소기(100)의 전방과 덤핑 스테이션(200)의 전방이 일치하도록 위치 수정을 진행한다.In the preparation operation step (S20), the robot cleaner 100 reads the docking signals of the dumping station 200 and corrects the current position so that the front of the robot cleaner 100 matches the front of the dumping station 200. Proceed.
이때의 준비 동작 단계(S20)는 복수의 출력단(270L, 270C. 270R)으로부터 도킹 신호를 수신하고, 도킹 신호를 수신한 도킹 신호 감지부(131L, 131R)의 위치에 따라 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 환산 신호값을 모두 합산한 도킹 유효값을 연산한다.At this time, the preparation operation step (S20) receives docking signals from a plurality of output terminals (270L, 270C, 270R), assigns weights according to the positions of the docking signal detectors (131L, 131R) that receive the docking signals, and The effective docking value is calculated by adding up all the weighted converted signal values.
상기 도킹 유효값에 따라 상기 로봇 청소기(100)의 전방과 상기 덤핑 스테이션의 전방의 상대 위치를 판단할 수 있으며, 상기 도킹 유효값이 0에 수렴하도록 로봇 청소기(100)를 이동하면서 상기 도킹 유효값을 반복적으로 연산함으로써 상기 로봇 청소기(100)의 전방과 상기 덤핑 스테이션(200)의 전방을 일치시키는 동작을 수행한다.According to the docking effective value, the relative position of the front of the robot cleaner 100 and the front of the dumping station can be determined, and the docking effective value is moved while moving the robot cleaner 100 so that the docking effective value converges to 0. An operation is performed to match the front of the robot cleaner 100 with the front of the dumping station 200 by repeatedly calculating .
이와 같이 상기 로봇 청소기(100)의 전방과 상기 덤핑 스테이션(200)의 전방이 일치되면, 제어부(140)는 현재 위치에서 회전 동작을 수행한다.In this way, when the front of the robot cleaner 100 and the front of the dumping station 200 coincide, the control unit 140 performs a rotation operation at the current position.
상기 회전 동작은 상기 로봇 청소기(100)의 후방, 즉 먼지통(120)이 상기 도킹 스테이션(200)을 향하도록 회전하는 것으로서, 상기 로봇 청소기(100)의 전방인 3D 센서(135)가 도킹 스테이션(200)을 등지도록 180도 회전할 수 있다.The rotation operation is to rotate the rear of the robot cleaner 100, that is, the dust bin 120, toward the docking station 200, and the 3D sensor 135 in front of the robot cleaner 100 is positioned at the docking station ( 200) can be rotated 180 degrees to face away.
회전 동작이 완료되면, 상기 로봇 청소기(100)는 후방 주행, 즉 후방으로 직진 주행하여 상기 덤핑 스테이션(200)의 받침판(220) 위로 진입한다. 상기 덤핑 스테이션(200)의 받침판(220) 위에서 충전 단자(225)와 로봇 청소기(100)의 충전 단자가 접합하면서 상기 로봇 청소기(100)의 충전이 시작되며, 그와 동시에 상기 먼지통(120)이 개방되면서 상기 먼지 유로(260)를 통해 상기 먼지 충진부(140)로 로봇 청소기(100)의 먼지가 흘러 포집된다.When the rotation operation is completed, the robot cleaner 100 travels backwards, that is, travels straight backwards and enters the support plate 220 of the dumping station 200. Charging of the robot cleaner 100 begins when the charging terminal 225 and the charging terminal of the robot cleaner 100 are connected on the support plate 220 of the dumping station 200, and at the same time, the dust bin 120 is As it is opened, dust from the robot cleaner 100 flows into the dust filling part 140 through the dust passage 260 and is collected.
이와 같이 먼지통(120)의 먼지를 덤핑 스테이션(200)으로 포집하기 위한 먼지 유로(230)를 최단으로 형성하기 위해 로봇 청소기(100)와 덤핑 스테이션(200)의 결합을 후방 주행하여 진행한다.In this way, in order to form the dust flow path 230 for collecting the dust in the dust bin 120 to the dumping station 200 as short as possible, the robot cleaner 100 and the dumping station 200 are combined and driven backwards.
이하에서는 도 13 내지 도 16을 참고하여, 준비 동작 단계를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the preparatory operation steps will be described in more detail with reference to FIGS. 13 to 16.
도 13을 참고하면, 로봇 청소기(100)는 청소 완료 후 또는 충전이 필요한 경우, 청소를 시작한 도킹 스테이션, 즉, 덤핑 스테이션(200)을 향해 주행을 시작한다(S210).Referring to FIG. 13, after completion of cleaning or when charging is required, the robot cleaner 100 starts traveling toward the docking station where cleaning started, that is, the dumping station 200 (S210).
이와 같이 현재 위치에서 덤핑 스테이션(200)을 향해 주행하면서, 덤핑 스테이션(200)으로부터 발송되는 각각의 6가지 도킹 신호를 수신할 수 있다.In this way, while driving toward the dumping station 200 from the current location, each of the six docking signals sent from the dumping station 200 can be received.
이때, 로봇 청소기(100)는 도 14와 같이 원거리 도킹 신호가 수신되는 위치(d1)에서부터 수신되는 도킹 신호를 유효한 도킹 신호로서 인지할 수 있으며, 이는 신호 강도로 판별가능하다.At this time, the robot cleaner 100 can recognize the docking signal received from the location d1 where the remote docking signal is received as a valid docking signal, as shown in FIG. 14, and this can be determined by signal strength.
따라서, 도 14와 같이 우측 원거리 영역, 좌측 원거리 영역 또는 센터 원거리 영역 중 어느 하나의 영역에 진입하는 때, 즉, 도킹 스테이션(200)의 전면부(112)로부터의 거리가 제1 거리(d1)인 때부터 수신되는 도킹 신호를 가변하여 환산 신호값을 산출한다.Therefore, as shown in FIG. 14, when entering any one of the right far area, left far area, or center far area, that is, the distance from the front part 112 of the docking station 200 is the first distance d1. The converted signal value is calculated by varying the received docking signal.
한편, 이와 달리 원거리 영역 밖에서 수신하는 도킹 신호가 소정 크기 이상인 경우에도 이를 유효한 도킹 신호로 판단가능하다.Meanwhile, even if the docking signal received from outside the remote area is larger than a predetermined size, it can be determined to be a valid docking signal.
각각의 도킹 신호는 앞서 설명한 바와 같이 6개의 IR 신호로서 전송될 수 있으며, 각각의 IR 신호는 서로 다른 시간 대에 분할되어 발송되므로 적외선 센서로 구현되는 거리감지부(131L, 131R)는 각 시간에 수신되는 신호의 강도를 판독할 수 있다.As described above, each docking signal can be transmitted as six IR signals, and each IR signal is divided and sent at different times, so the distance detection units 131L and 131R implemented with infrared sensors receive signals at each time. The strength of the signal can be read.
또한, 우측 거리감지부(131R) 및 좌측 거리감지부(131L)로부터 수신되는 6개의 도킹 신호에 대하여 각각의 가중치를 부여하고, 상기 가중치를 각 도킹 신호에 부가하여 환산 신호값을 산출한다. In addition, weights are assigned to each of the six docking signals received from the right distance detection unit 131R and the left distance detection unit 131L, and the weights are added to each docking signal to calculate a converted signal value.
이때, 환산 신호값은 우측 IR 센서로부터 수신된 도킹 신호는 양의 값을 가지고, 좌측 IR 센서로부터 수신된 도킹 신호는 음의 값을 갖도록 부호 변환을 수행한다.At this time, the converted signal value is converted so that the docking signal received from the right IR sensor has a positive value and the docking signal received from the left IR sensor has a negative value.
다음으로, 제어부(140)는 각 환산 신호값을 서로 합산하여 도킹 유효값을 산출한다(S220).Next, the control unit 140 calculates the effective docking value by adding up the converted signal values (S220).
따라서, 도킹 신호가 수신되는 각 주기에 대하여 하나의 도킹 유효값이 산출되며, 도킹 유효값은 12개의 환산 신호값의 합으로 정의된다.Therefore, one docking effective value is calculated for each period in which a docking signal is received, and the docking effective value is defined as the sum of 12 converted signal values.
상기 도킹 유효값이 0인 경우, 상기 제어부(140)는 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 상기 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단한다(S230).When the docking effective value is 0, the control unit 140 determines that the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot vacuum cleaner 100 are located on a straight line (S230) .
즉, 로봇 청소기(100)의 전방으로서 3D 센서(135)가 도킹 스테이션(200)의 전면부(212)를 바라보는 상태로 상기 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)이 이루는 각도가 0을 충족한다.That is, in a state where the 3D sensor 135 is facing the front part 212 of the docking station 200 as the front of the robot cleaner 100, the front (F1) of the robot cleaner 100 and the docking station 200 The angle formed by the front (F2) of satisfies 0.
한편, 도킹 유효값이 0이 아닌 경우, 제어부(140)는 주행부(160)를 제어하여 도킹 유효값이 0에 수렴하도록 로봇 청소기(100)의 위치를 이동시킨다.Meanwhile, when the docking effective value is not 0, the control unit 140 controls the traveling unit 160 to move the position of the robot cleaner 100 so that the docking effective value converges to 0.
일 예로, 도 15a와 같이 로봇 청소기(100)가 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)에서 우측 도킹 영역에 위치하면서, 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)에 대하여 우측으로 기울어져 있을 수 있다.For example, as shown in FIG. 15A, the robot cleaner 100 is located in the right docking area at the front (F2) of the docking station 200, and the front (F1) of the robot cleaner 100 is in the front (F2) of the docking station (200). It may be tilted to the right with respect to F2).
이와 같은 경우, 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)은 서로 제1 각도(θ1)를 이루며 경사진 상태를 유지한다.In this case, the front F1 of the robot cleaner 100 and the front F2 of the docking station 200 form a first angle θ1 and maintain an inclined state.
이와 같이 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)이 일치하지 않는 경우, 로봇 청소기(100)의 우측 거리감지부(131R)의 적외선 센서와 좌측 거리감지부(131L)의 적외선 센서로부터 수신되는 도킹 신호는 서로 다른 종류를 가질 수 있다.In this way, when the front (F1) of the robot cleaner 100 and the front (F2) of the docking station 200 do not match, the infrared sensor of the right distance detection unit (131R) and the left distance detection unit (131L) of the robot vacuum cleaner (100) ) Docking signals received from the infrared sensor may have different types.
즉, 수신되는 적외선 신호가 서로 다른 바, 수신되는 적외선 신호 각각에 다음과 같이 가중치를 부여하여 환산값을 산출한다.That is, since the received infrared signals are different, the conversion value is calculated by assigning weights to each received infrared signal as follows.
상기 가중치는 적외선 센서의 위치와 도킹 신호의 위치에 따라 미리 설정될 수 있으나, 수신되는 신호의 광량에 따라 설정 가능하다. The weight may be set in advance according to the position of the infrared sensor and the position of the docking signal, but can also be set according to the amount of light of the received signal.
좌측 적외선 센서(-) 가중치Left infrared sensor (-) weighting 우측 적외선 센서(+) 가중치Right infrared sensor (+) weighting
좌측 원거리 신호left far signal 1One 22
좌측 근거리 신호left short range signal 22 33
센터 원거리 신호center far signal 33 33
센터 근거리 신호center short range signal 33 33
우측 원거리 신호right far signal 22 1One
우측 근거리 신호right short range signal 33 22
즉, 로봇 청소기(100)의 위치 및 각도에 따라, 도 15a와 같이 우측으로 기울어진 경우, 우측 도킹 신호가 강하게 수신되고, 좌측 도킹 신호는 거의 수신되지 않는다.That is, depending on the position and angle of the robot cleaner 100, when it is tilted to the right as shown in FIG. 15A, the right docking signal is strongly received, and the left docking signal is hardly received.
특정 위치에서 좌측 거리감지부(131L)의 적외선 센서와 우측 거리감지부(131R)의 적외선 센서에 수신되는 도킹 신호의 가중치의 합이 서로 상이할 때, 상기 로봇 청소기(100)가 특정 방향으로 회전된 상태임을 판단할 수 있다.When the sum of the weights of the docking signals received by the infrared sensor of the left distance detection unit 131L and the infrared sensor of the right distance detection unit 131R at a specific location are different from each other, the robot vacuum cleaner 100 is rotated in a specific direction. It can be determined that
따라서, 이와 같은 가중치과 각각의 도킹 신호의 곱(이때, 도킹 신호는 1, 0의 값을 가진다)을 연산하여 환산 신호값을 산출하고, 각각의 환산 신호값에 우측 적외선 센서는 (+) 부호를, 좌측 적외선 센서는 (?) 부호를 부여한 후, 12개의 환산 신호값을 서로 합산하여 도킹 유효값을 산출한다.Therefore, the product of these weights and each docking signal (at this time, the docking signal has values of 1 and 0) is calculated to calculate the converted signal value, and the right infrared sensor adds a (+) sign to each converted signal value. , the left infrared sensor assigns a (?) sign and then adds up the 12 converted signal values to calculate the effective docking value.
상기 로봇 청소기(100)는 상기 도킹 신호의 종류에 따라 현재 상태를 판단하고, 도 15a와 같이 상기 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)이 평행하지 않은 경우, 현재 위치에서 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F1)이 평행하도록 제1 각도(θ1)만큼 회전운동을 수행할 수 있다.The robot cleaner 100 determines the current state according to the type of the docking signal, and the front (F1) of the robot cleaner 100 and the front (F2) of the docking station 200 are not parallel, as shown in FIG. 15A. If not, a rotational movement may be performed by a first angle θ1 so that the front F1 of the robot cleaner 100 and the front F1 of the docking station 200 are parallel at the current position.
이와 같은 회전 운동으로 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)이 평행한 상태에서 상기 로봇 청소기(100)의 다음 주행을 진행할 수 있다.Through this rotational movement, the robot cleaner 100 can proceed with the next travel while the front F1 of the robot cleaner 100 and the front F2 of the docking station 200 are parallel.
로봇 청소기(100)는 상기 도킹 유효값이 0이 아닌 경우, 회전 운동한 후 다시 도킹 신호를 수신하고, 회전한 상태에서 상기 도킹 유효값을 재연산한다.If the docking effective value is not 0, the robot cleaner 100 receives the docking signal again after rotating and recalculates the docking effective value in the rotated state.
이와 같이 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)이 평행한 상태에서 수신하는 도킹 신호의 가중치는 다음과 같이 표 2로 산출가능하다.In this way, the weight of the docking signal received when the front (F1) of the robot cleaner 100 and the front (F2) of the docking station 200 are parallel can be calculated in Table 2 as follows.
좌측 도킹 신호(-)
가중치
Left docking signal (-)
weight
우측 도킹 신호(+)
가중치
Right docking signal (+)
weight
좌측 적외선 센서의 좌측 근거리 신호Left near-field signal from left infrared sensor 22 좌측 적외선 센서의 우측 근거리 신호Right near-field signal from left infrared sensor 44
좌측 적외선 센서의 좌측 원거리 신호Left far-field signal from left infrared sensor 1One 좌측 적외선 센서의 우측 원거리 신호Right far-field signal from left infrared sensor 22
우측 적외선 센서의 센터 근거리 신호Center near-field signal from right infrared sensor 33 좌측 적외선 센서의 센터 근거리 신호Center near-field signal from left infrared sensor 33
우측 적외선 센서의 센터 원거리 신호Center far-field signal from right infrared sensor 22 좌측 적외선 센서의 센터 원거리 신호Center far-field signal from left infrared sensor 22
우측 적외선 센서의 좌측 근거리 신호Left short-range signal from right infrared sensor 44 우측 적외선 센서의 우측 근거리 신호Right near-field signal from right infrared sensor 22
우측 적외선 센서의 좌측 원거리 신호Left far-field signal from right infrared sensor 22 우측 적외선 센서의 우측 원거리 신호Right far-field signal from right infrared sensor 1One
이때, 제어부(140)는 수신된 전체 센서 값의 가중치 값 중 도킹 스테이션(200)의 좌측 영역 관련 신호와 우측 영역 관련 신호를 각각 분류하고, 분류된 각 영역 관련 신호의 가중치의 합을 산출하여 이를 도킹 유효값으로 산정한다.At this time, the control unit 140 classifies the signals related to the left area and the signals related to the right area of the docking station 200 among the weight values of all received sensor values, calculates the sum of the weights of the signals related to each classified area, and calculates the sum of the weights of the signals related to each classified area. Calculated based on the docking effective value.
상기 도킹 유효값은 좌측 영역 관련 신호의 가중치는 음(-)의 값을 가지고, 우측 영역 관련 신호의 가중치는 양(+)의 값을 갖도록 부호를 부여한 후 이를 합산연산할 수 있다. 이와 같이 각각의 영역 관련 가중치를 별도로 합산한 후 부호 반전하여 합산할 때, 상기 도킹 유효값이 음(-)의 값을 가지는 경우, 도 15b와 같이 상기 로봇 청소기(100)는 좌측 도킹 영역에 위치하는 것으로 판단하고, 상기 도킹 유효값이 양(+)의 값을 가지는 경우, 상기 로봇 청소기(100)는 양(+)의 값을 할당받은 우측 도킹 영역에 위치하는 것으로 판단한다.The docking effective value can be assigned a sign so that the weight of the signal related to the left region has a negative (-) value and the weight of the signal related to the right region has a positive (+) value, and then the sum can be calculated. In this way, when the weights related to each area are separately added and then added by inverting the sign, if the docking effective value has a negative (-) value, the robot vacuum cleaner 100 is located in the left docking area, as shown in FIG. 15B. If the docking effective value has a positive (+) value, it is determined that the robot cleaner 100 is located in the right docking area assigned a positive (+) value.
이와 같은 로봇 청소기(100)의 현재 위치 판단에 따라 다음 주행이 결정되며, 도킹 유효값이 0으로 수렴하도록 주행을 수행한다. The next trip is determined according to the current position of the robot cleaner 100, and the trip is performed so that the effective docking value converges to 0.
도 16a는 로봇 청소기(100)가 덤핑 스테이션(200)의 전방 중앙의 위치를 탐색하는 경우를 나타내는 모식도이고, 도 16b는 로봇 청소기(100)가 덤핑 스테이션(200)의 전방 중앙의 위치하는 경우를 나타내는 모식도이다.Figure 16a is a schematic diagram showing a case where the robot cleaner 100 searches for the position of the front center of the dumping station 200, and Figure 16b shows a case where the robot cleaner 100 is located at the front center of the dumping station 200. This is a schematic diagram representing:
도 16a와 같이, 이전 주기에서의 도킹 유효값이 음(-)의 값을 가지는 경우, 우측으로 이동함으로써 0으로 수렴하도록 이동하고, 도킹 유효값이 양(+)의 값을 가지는 경우, 좌측으로 이동함으로써 0으로 수렴하도록 이동한다. As shown in Figure 16a, if the docking effective value in the previous cycle has a negative (-) value, it moves to the right to converge to 0, and if the docking effective value has a positive (+) value, it moves to the left. By moving, it moves to converge to 0.
이와 같이, 주기마다 이동하고 도킹 유효값을 연산하면서 다음 주기의 이동을 수행함으로써 로봇 청소기(100)는 점점 더 도킹 스테이션(200)의 전방(F2) 중앙에 근사하게 된다. 로봇 청소기(100)는 점점 더 도킹 스테이션(200)의 전방(F2) 중앙에 근사하는 것은 로봇 청소기(100)의 전방(F1)과 도킹 스테이션(200)의 전방(F2) 이 일직선 상에 위치하도록 이동하는 것을 의미한다.In this way, by moving for each cycle and calculating the docking effective value while performing movement in the next cycle, the robot cleaner 100 becomes increasingly closer to the center of the front (F2) of the docking station 200. The robot cleaner 100 increasingly approximates the center of the front (F2) of the docking station 200 so that the front (F1) of the robot cleaner (100) and the front (F2) of the docking station (200) are located on a straight line. It means moving.
이때, 상기 도킹 유효값이 0을 충족하거나, 이전 도킹 유효값의 부호와 현재 도킹 유효값의 부호가 반전되면, 상기 현재 로봇 청소기(100)의 위치를 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단한다(S240).At this time, if the docking effective value satisfies 0 or the sign of the previous docking effective value and the sign of the current docking effective value are reversed, the current position of the robot vacuum cleaner 100 is located at the front (F2) of the docking station 200. It is determined that the front (F1) of the robot cleaner 100 is located on a straight line (S240).
즉, 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(200)은 전면부(212)를 서로 마주하며 일직선 상에 배치되어 있다고 판단한다.That is, it is determined that the robot cleaner 100 and the docking station 200 are arranged in a straight line with their front portions 212 facing each other.
이와 같이, 로봇 청소기(100)는 주기적으로 송출되는 도킹 스테이션(200)의 도킹 신호를 2개의 이격되어 있는 적외선 센서(131R, 131L)로 수신하고 그의 신호 에 따라 가중치를 부여함으로써 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)을 일직선 상에 배치하도록 주행 가능하다.In this way, the robot cleaner 100 receives the periodically transmitted docking signal from the docking station 200 with two spaced apart infrared sensors 131R and 131L, and assigns weights according to the signals, thereby controlling the docking station 200. It can be driven so that the front (F2) of the robot cleaner 100 and the front (F1) of the robot cleaner 100 are aligned on a straight line.
이와 같은 전방 일치를 수행한 후 직선 주행하여 도킹을 진행하는 경우, 도킹 실패 없이 한번에 도킹을 진행함으로써 기기의 손상을 최소화할 수 있다.When docking is performed by driving in a straight line after performing such forward matching, damage to the device can be minimized by docking in one go without docking failure.
다음으로, 도 16b와 같이 현재 위치에서 로봇 청소기(100)가 회전 동작을 수행한다(S30).Next, the robot cleaner 100 performs a rotation motion at the current position as shown in FIG. 16B (S30).
이와 같은 회전 동작은 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(200) 사이의 상대적 위치 변화 없이, 상기 로봇 청소기(100)가 현재 위치에서 180도 회전함으로써 이루어진다.This rotation operation is performed by rotating the robot cleaner 100 by 180 degrees from its current position without changing the relative position between the robot cleaner 100 and the docking station 200.
이에 따라, 도 16b와 같이 상기 로봇 청소기(100)의 먼지통(120)과 도킹 스테이션(200)의 전면부(212)가 서로 마주하며 일직선 상에 배치되어 있다.Accordingly, as shown in Figure 16b, the dust bin 120 of the robot cleaner 100 and the front part 212 of the docking station 200 face each other and are arranged in a straight line.
이와 같이 로봇 청소기(100)의 후방(FR)과 도킹 스테이션(200)의 전면부(212)가 서로 마주하는 상태로 상기 로봇 청소기(100)는 후방 주행하여 도킹 스테이션(200)의 받침판(220)으로 진입한다(S40).In this way, with the rear (FR) of the robot cleaner 100 and the front part 212 of the docking station 200 facing each other, the robot cleaner 100 travels backwards and touches the support plate 220 of the docking station 200. Enter (S40).
이때, 후방 주행은 3D 센서(135)가 바라보는 전방(F1)으로부터 멀어지도록 후방으로 직선 주행하는 것을 의미한다.At this time, backward driving means driving straight backwards away from the front (F1) that the 3D sensor 135 is looking at.
이와 같이 후방 직선 주행에 의해 도킹 스테이션(200)의 받침판(220)으로 진입하여 충전 단자끼리의 접촉이 이루어지고 도킹이 시작된다.In this way, by traveling in a straight line backwards, the charging terminals enter the support plate 220 of the docking station 200, the charging terminals come into contact with each other, and docking begins.
즉, 도 8과 같은 로봇 청소기(100)와 덤핑 스테이션(200)의 도킹이 진행되어 먼지통(120)과 먼지 포집부(240) 사이의 먼지 유로(230)를 최단거리로 유지하면서 먼지 덤핑을 수행할 수 있다.That is, the docking of the robot cleaner 100 and the dumping station 200 as shown in FIG. 8 is performed to perform dust dumping while maintaining the dust flow path 230 between the dust bin 120 and the dust collection unit 240 at the shortest distance. can do.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도킹 방법은 도킹 준비 단계에서 3D 센서(135)를 통한 도킹 스테이션(200)의 전방 탐색을 수행할 수 있다.Meanwhile, the docking method according to another embodiment of the present invention may perform forward search of the docking station 200 through the 3D sensor 135 in the docking preparation step.
이하에서는 도 17 내지 도 20을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 도킹 방법을 설명한다.Hereinafter, a docking method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 to 20.
도킹 모드 시작 단계는 도 13의 도킹 모드 시작 단계와 동일하다.The docking mode start step is the same as the docking mode start step in FIG. 13.
이때, 도킹 준비 단계(S20)가 시작되면, 상기 로봇 청소기(100)는 3D 센서(135)의 광 조사부(135a1, 2)와 3D 카메라(135b)의 동작에 의해 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)을 일치시킨다.At this time, when the docking preparation step (S20) starts, the robot cleaner 100 moves to the front of the docking station 200 by the operation of the light irradiation parts 135a1 and 2 of the 3D sensor 135 and the 3D camera 135b. Align F2) with the front (F1) of the robot cleaner 100.
구체적으로, 앞서 설명한 바와 같이, 로봇 청소기(100)의 전방(F1)을 결정하는 기준이 되는 로봇 청소기(100)의 3D 카메라(135b)의 하부에 제1 광 조사부(135a1)가 배치되며, 상부에 제2 광 조사부(135a2)가 배치된다.Specifically, as described above, the first light irradiation unit 135a1 is disposed below the 3D camera 135b of the robot cleaner 100, which serves as a standard for determining the front F1 of the robot cleaner 100, and the upper The second light irradiation unit 135a2 is disposed.
제1 광 조사부(135a1)는 전방의 상부를 향하여 광을 조사하고, 제2 광 조사부(135a2)는 전방의 하부를 향하여 광을 조사한다. The first light irradiation unit 135a1 irradiates light toward the upper part of the front, and the second light irradiation part 135a2 irradiates light towards the lower part of the front.
이때, 제1 광 조사부(135a1) 및 제2 광 조사부(135a2)는 소정 길이의 레이저 패턴 광을 전방으로 조사할 수 있으며 상기 레이저 패턴 광은 선 형태로 방출 가능하다.At this time, the first light irradiation unit 135a1 and the second light irradiation unit 135a2 can irradiate laser pattern light of a predetermined length forward, and the laser pattern light can be emitted in the form of a line.
따라서, 상기 도킹 스테이션(200)과 로봇 청소기(100)가 근접하면 상기 도킹 스테이션(200)의 전면에 상기 레이저 패턴 광에 의한 선형의 레이저 패턴이 맺힌다.Accordingly, when the docking station 200 and the robot cleaner 100 approach, a linear laser pattern by the laser pattern light is formed on the front of the docking station 200.
3D 카메라(135b)는 제1 및 제2 광 조사부(135a1, 2)가 레이저 패턴 광을 조사하면 로봇 청소기(100) 전방의 영상이나 반사광을 촬영하여 이미지화한다.When the first and second light irradiation units 135a1 and 2 irradiate laser pattern light, the 3D camera 135b captures and creates an image of the image or reflected light in front of the robot cleaner 100.
3D 카메라(135b) 상기 제1패턴 광과 상기 제2패턴의 광이 입사된 영역의 영상을 획득할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 제1패턴의 광 및 상기 제2패턴의 광은 상하로 이격된 수평의 직선 형태로 조사될 수 있다.The 3D camera 135b can acquire an image of the area where the first pattern light and the second pattern light are incident. As described above, the light of the first pattern and the light of the second pattern may be irradiated in the form of horizontal straight lines spaced apart up and down.
즉, 적어도 제1 광 조사부(135a1)은 전방으로 수평의 직선 형태를 가진 패턴 광을 조사할 수 있다. 광 조사부(135a1)의 상기 패턴 광이 덤핑 스테이션(200)의 전면부(212)의 본체(210) 또는 받침판(220)의 특정 지점을 수평으로 가로질러 반사될 때, 3D 카메라(135b)는 이러한 반사광(LR)을 검출하여, 덤핑 스테이션(200)의 위치 정보를 감지할 수 있다. That is, at least the first light irradiation unit 135a1 can irradiate pattern light having a horizontal straight line forward. When the pattern light of the light irradiation unit 135a1 is reflected horizontally across a specific point of the main body 210 or the support plate 220 of the front part 212 of the dumping station 200, the 3D camera 135b By detecting reflected light (LR), location information of the dumping station 200 can be detected.
도킹 스테이션(200)의 전면부(212)에 맺히는 선형의 레이저 패턴은 3D 카메라(135b)에 의해 촬영되어 제어부(140)로 전송된다.The linear laser pattern formed on the front part 212 of the docking station 200 is photographed by the 3D camera 135b and transmitted to the control unit 140.
제어부는 3D 카메라(135b)로부터 취득한 레이저 패턴 영상을 수득하고, 이를 가공하여 상기 도킹 스테이션(200)과 로봇 청소기(100)의 상대적인 위치를 판독가능하다.The control unit can obtain a laser pattern image acquired from the 3D camera 135b, process it, and read the relative positions of the docking station 200 and the robot cleaner 100.
즉, 3D 카메라(135b)의 광각이 제1 광 조사부(135a1)와 제2 광 조사부(135a2)의 광 조사각보다 크므로 상기 도킹 스테이션(200)에 제1 광 조사부(135a1) 또는 제2 광 조사부(135a2) 적어도 어느 하나의 광 조사부(135a1, 2)로부터 방출된 레이저 패턴이 맺히는 경우, 이를 촬영 가능하다.That is, since the wide angle of the 3D camera 135b is larger than the light irradiation angle of the first light irradiation unit 135a1 and the second light irradiation unit 135a2, the first light irradiation unit 135a1 or the second light irradiation unit 135a2 is applied to the docking station 200. When a laser pattern emitted from at least one of the light irradiation units 135a1 and 2 is formed, it can be photographed.
이와 같이 도킹 스테이션(200)의 전방에 맺히는 선형의 레이저 패턴은 도킹 스테이션(200)의 높이(h1)가 고정되어 있을 때, 도킹 스테이션(200)과 로봇 청소기(100)의 거리(d2)에 따라 레이저 패턴(L1, L2)의 위치가 가변된다.In this way, the linear laser pattern formed in front of the docking station 200 varies depending on the distance d2 between the docking station 200 and the robot vacuum cleaner 100 when the height h1 of the docking station 200 is fixed. The positions of the laser patterns (L1, L2) are variable.
일 예로, 도 19a 내지 도 19d를 참고하면, 도 19d에서 도 19a는 로봇 청소기(100)가 원거리에서 도킹 스테이션(200)의 근거리까지 직선 주행하여 근접할 때, 제1 및 제2 광 조사부(135a1, 2)로부터 조사된 레이저 패턴(L1, L2)이 도킹 스테이션(200)에 맞히는 것을 3D 카메라(135b)가 촬영한 것이다(S510).As an example, referring to FIGS. 19A to 19D, in FIG. 19D to FIG. 19A, when the robot cleaner 100 approaches the docking station 200 by traveling in a straight line from a long distance, the first and second light irradiation units 135a1 , The 3D camera 135b captures the laser patterns L1 and L2 emitted from 2) hitting the docking station 200 (S510).
로봇 청소기(100)가 도킹 스테이션(200)에 접근하면서 도킹 스테이션(200)의 받침판(220)을 시작으로 레이저 패턴이 맺히기 시작하여 도 19d와 같이 받침판(220)의 시작 부분에 상부 레이저 패턴(L1)이 형성되고, 더 접근하면서 도 19c와 같이 받침판(220)의 캐스터 가이드 부분에 상부 레이저 패턴(L1)이 형성된다.As the robot cleaner 100 approaches the docking station 200, a laser pattern begins to form starting from the support plate 220 of the docking station 200, and an upper laser pattern (L1) is formed at the beginning of the support plate 220 as shown in FIG. 19D. ) is formed, and as it approaches further, an upper laser pattern (L1) is formed on the caster guide portion of the support plate 220 as shown in FIG. 19C.
이보다 더 근접하게 되면 하부 레이저 패턴(L2)이 도킹 스테이션(200)의 본체(210) 하부에 도 19b와 같이 맺히게 된다.If it gets closer than this, the lower laser pattern L2 is formed on the lower part of the main body 210 of the docking station 200, as shown in FIG. 19B.
이때, 상부 레이저 패턴(L1)은 도 18과 같이 d2 이하의 거리에 위치할 때 도킹 스테이션(200)의 본체(210)에 맺히게 된다.At this time, the upper laser pattern L1 is formed on the main body 210 of the docking station 200 when located at a distance of d2 or less, as shown in FIG. 18.
따라서, 도킹 스테이션(200)의 본체(210)에 상부 레이저 패턴(L1)이 인식 가능한 상태로 도 19a와 같이 맺히는 경우에 적어도 d2 이하의 거리까지 근접한 것으로 판단한다.Accordingly, when the upper laser pattern L1 is formed on the main body 210 of the docking station 200 in a recognizable state as shown in FIG. 19A, it is determined that it is close to the main body 210 of the docking station 200 at a distance of at least d2 or less.
도 19a와 같이 하나의 3d 영상에 상부 레이저 패턴(L1) 및 하부 레이저 패턴(L2)이 모두 인지되면(S520), 둘 중 하나의 패턴을 선택하여 관심 영역으로 크롭핑 가능하다.As shown in FIG. 19A, when both the upper laser pattern (L1) and the lower laser pattern (L2) are recognized in one 3D image (S520), one of the two patterns can be selected and cropped as a region of interest.
크롭핑된 관심 영역을 대상으로 도킹 스테이션(200)과 로봇 청소기(100)의 상대 위치 판단을 위한 제어가 진행된다.Control for determining the relative positions of the docking station 200 and the robot vacuum cleaner 100 is performed targeting the cropped area of interest.
일 예로, 도 20a와 같이, 도킹 스테이션(200)의 본체(210) 위에 로봇 청소기(100)의 상부 레이저 패턴(L1)이 맺힌 경우, 도 20b와 같이 해당 상부 레이저 패턴(L1)이 맺힌 부분을 크롭핑하여 관심 영역으로 등록한다.For example, as shown in Figure 20a, when the upper laser pattern (L1) of the robot cleaner 100 is formed on the main body 210 of the docking station 200, the portion where the upper laser pattern (L1) is formed as shown in Figure 20b Crop and register as an area of interest.
상기 관심 영역은 횡 방향으로 맺힌 상부 레이저 패턴(L1)이 모두 포함되도록 영상의 가로축을 가로지르며 상기 상부 레이저 패턴(L1)이 모두 포함되도록 세로로 소정 크기의 픽셀을 포함하는 크기로 크로핑될 수 있다.The region of interest can be cropped to a size that includes pixels of a predetermined size across the horizontal axis of the image to include all of the upper laser pattern (L1) formed in the horizontal direction and vertically to include all of the upper laser pattern (L1). there is.
로봇 청소기(100)의 제어부(140)는 크롭핑된 관심 영역을 도 20c와 같이 레이저 검출을 위하여 1차원 변환한다(S530).The control unit 140 of the robot vacuum cleaner 100 converts the cropped region of interest into one dimension for laser detection as shown in FIG. 20C (S530).
즉, 상기 관심 영역에서 레이저 패턴을 이루는 해당 횡의 픽셀 라인을 추출하고, 상기 추출된 픽셀 라인에 대하여 레이저 패턴이 읽히는 픽셀의 데이터 값을 1로 환산하고, 레이저 패턴이 읽히지 않는 픽셀의 데이터 값을 0으로 환산하여 1차원 변환한다.That is, the corresponding horizontal pixel line forming the laser pattern is extracted from the region of interest, the data value of the pixel where the laser pattern is read for the extracted pixel line is converted to 1, and the data value of the pixel where the laser pattern is not read is converted to 1. Convert to 0 and convert to 1 dimension.
따라서, 도 20c와 같이 x축, 즉 횡 방향으로 데이터 값 1을 가지는 소정 길이의 레이저 검출 구간이 산출된다.Accordingly, as shown in FIG. 20C, a laser detection section of a predetermined length having a data value of 1 along the x-axis, that is, in the horizontal direction, is calculated.
이때, 상기 레이저 검출 구간의 시작점을 I 지점으로, 끝점을 E 지점으로 명칭한다. At this time, the starting point of the laser detection section is called point I, and the end point is called point E.
이때, 상기 I 지점과 상기 E 지점 사이의 거리 값을 연산하고, 상기 거리값이 제1 임계값보다 큰지 비교한다(S540).At this time, the distance value between the point I and the point E is calculated, and it is compared whether the distance value is greater than the first threshold value (S540).
이와 같은 제1 임계값은 도킹 스테이션(200)과 상기 로봇 청소기(100)가 근접한 것으로 판단되는 제1 거리(d2)에서 상기 도킹 스테이션(200)의 본체에 상부 레이저 패턴(L1)이 맺히는 경우의 길이값으로 정의된다.This first threshold is the case where the upper laser pattern L1 is formed on the main body of the docking station 200 at a first distance d2 at which the docking station 200 and the robot cleaner 100 are determined to be close. It is defined as a length value.
따라서, 상기 제1 임계값보다 상기 거리값이 더 큰 경우, 상기 로봇 청소기(100)가 도킹 스테이션(200)과의 거리가 제1 거리(d2)보다 짧은 거리에 위치한 것으로 판단할 수 있으며, 이는 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(200)이 매우 근접한 것으로 판단한다.Therefore, when the distance value is greater than the first threshold, it may be determined that the robot cleaner 100 is located at a distance shorter than the first distance d2 from the docking station 200, which is It is determined that the robot cleaner 100 and the docking station 200 are very close.
이와 같은 거리 조건을 충족하지 않으면 로봇 청소기(100)는 상기 도킹 스테이션(200)을 향하여 더욱 근접하게 이동하면서 다시 영상을 획득할 수 있다.If the distance condition is not met, the robot cleaner 100 may move closer to the docking station 200 and acquire the image again.
상기 거리 조건을 충족하는 경우, 상기 로봇 청소기(100)의 제어부(140)는 상기 레이저 검출 구간의 데이터 값을 XYZ 좌표로 3차원 변환한다(S550).When the distance condition is met, the control unit 140 of the robot cleaner 100 three-dimensionally converts the data value of the laser detection section into XYZ coordinates (S550).
즉, 제어부(140)는 I(X, Y, Z), E(X,Y,Z)를 각각 산출한다.That is, the control unit 140 calculates I(X, Y, Z) and E(X, Y, Z), respectively.
이때, X 값은 로봇 청소기(100)의 전방과 도킹 스테이션(200) 전면까지의 거리이고, Y 값은 로봇 청소기(100)로부터 각 지점까지의 좌우 거리, 폭이고, Z 값은 로봇 청소기(100)로부터 각 지점까지의 상하 거리, 높이이다.At this time, the ) is the vertical distance and height from each point.
다음으로, 3차원 환산된 I, E 값의 각각의 X, Y, Z 값이 제2 임계 범위를 충족하는지 여부를 판단한다(S560).Next, it is determined whether each of the X, Y, and Z values of the 3D converted I and E values satisfies the second critical range (S560).
일 예로, I 지점과 E 지점의 제2 임계 범위는 다음과 같을 수 있다.As an example, the second critical ranges of points I and E may be as follows.
[수학식 1][Equation 1]
100<IX<200, 100<IX<200,
-100<IY<100, -100<IY<100,
200<IZ<300, 200<IZ<300,
100<EX<200, 100<EX<200,
-100<EY<100, -100<EY<100,
200<EZ<300200<EZ<300
따라서, 변환된 3차원의 시작점과 끝점이 상기 제2 임계 범위 내를 충족할 때, 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F1)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 일치, 즉 일직선 상에 위치하는 범위이며, 소정 거리 이내인 것으로 판단한다(S570).Therefore, when the converted 3D start and end points meet the second critical range, the front (F1) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot cleaner 100 coincide, that is, are in a straight line. It is a range located in and is determined to be within a predetermined distance (S570).
따라서, 이와 같은 조건을 충족하는 현재 위치에서 로봇 청소기(100)의 후방(FR)이 상기 도킹 스테이션(200)의 전방을 향하도록 회전 동작을 수행한다(S30). Accordingly, at the current position that satisfies these conditions, a rotation operation is performed so that the rear (FR) of the robot cleaner 100 faces the front of the docking station 200 (S30).
이와 같은 전방 일치를 수행한 후 도킹을 진행하는 경우, 도킹 실패 없이 한번에 도킹을 진행함으로써 기기의 손상을 최소화할 수 있다.When docking is performed after performing such forward matching, damage to the device can be minimized by docking at once without docking failure.
이와 같은 회전 동작은 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(200) 사이의 상대적 위치 변화 없이, 상기 로봇 청소기(100)가 현재 위치에서 180도 회전함으로써 이루어진다.This rotation operation is performed by rotating the robot cleaner 100 by 180 degrees from its current position without changing the relative position between the robot cleaner 100 and the docking station 200.
이에 따라, 상기 로봇 청소기(100)의 먼지통(120)과 도킹 스테이션(200)의 전면부(212)가 서로 마주하며 일직선 상에 배치되어 있다.Accordingly, the dust bin 120 of the robot cleaner 100 and the front part 212 of the docking station 200 face each other and are arranged in a straight line.
이와 같이 로봇 청소기(100)의 후방과 도킹 스테이션(200)의 전면부가 서로 마주하는 상태로 상기 로봇 청소기(100)는 후방 주행하여 도킹 스테이션(200)의 받침판(220)으로 진입한다.In this way, with the rear of the robot cleaner 100 and the front of the docking station 200 facing each other, the robot cleaner 100 travels backward and enters the support plate 220 of the docking station 200.
이때, 후방 주행은 3D 카메라(135b)가 바라보는 전방(F1)으로부터 멀어지도록 후방(FR)으로 직선 주행하는 것을 의미한다.At this time, driving backwards means driving straight backwards (FR) away from the front (F1) that the 3D camera 135b is looking at.
이와 같이 후방 직선 주행에 의해 도킹 스테이션(200)으로 진입하여 충전 단자끼리의 접촉이 이루어지고 도킹이 시작된다(S40).In this way, it enters the docking station 200 by traveling in a straight line backwards, the charging terminals come into contact with each other, and docking begins (S40).
즉, 도 8과 같은 로봇 청소기(100)와 덤핑 스테이션(200)의 도킹이 진행되어 먼지통(120)과 먼지 포집부(240) 사이의 먼지 유로(230)를 최단거리로 유지하면서 먼지 덤핑을 수행할 수 있다.That is, the docking of the robot cleaner 100 and the dumping station 200 as shown in FIG. 8 is performed to perform dust dumping while maintaining the dust flow path 230 between the dust bin 120 and the dust collection unit 240 at the shortest distance. can do.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도킹 방법은 도킹 준비 단계에서 3D 센서(135)를 통한 도킹 스테이션(200)의 전방 탐색의 다른 예를 제공한다.Meanwhile, the docking method according to another embodiment of the present invention provides another example of forward navigation of the docking station 200 through the 3D sensor 135 in the docking preparation step.
이하에서는 도 21 및 도 22를 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도킹 방법을 설명한다.Hereinafter, a docking method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 21 and 22.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 12의 로봇 청소기(100)의 준비 동작 단계를 나타내는 순서도이고, 도 22a는 도 7에서 로봇 청소기(100)의 레이저 조사에 의해 덤핑 스테이션의 받침판에 맺히는 레이저 상을 나타내는 것이고, 도 22b는 도 19의 영상으로부터 관심 영역을 추출하는 것을 나타내는 것이고, 도 22c는 도 22b의 관심 영역으로부터 1차원 변환 값을 나타낸 것이며, 도 22d는 도 22c의 1차원 변환 값으로부터 최종 관심 영역 추출을 나타내는 것이다.FIG. 21 is a flowchart showing the preparatory operation steps of the robot cleaner 100 of FIG. 12 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 22a is a flowchart showing the preparation operation step of the robot cleaner 100 in FIG. 7. It shows the laser image formed, FIG. 22b shows extracting the region of interest from the image of FIG. 19, FIG. 22c shows the one-dimensional transformation value from the region of interest in FIG. 22b, and FIG. 22d shows the one-dimensional transformation of FIG. 22c. It represents the final region of interest extraction from the values.
도킹 모드 시작 단계(S20)는 도 13의 도킹 모드 시작 단계와 동일하다.The docking mode starting step (S20) is the same as the docking mode starting step in FIG. 13.
이때, 도킹 준비 단계가 시작되면, 상기 로봇 청소기(100)는 3D 센서(135)의 광 조사부와 3D 카메라(135b)의 동작에 의해 도킹 스테이션(200)의 전방과 로봇 청소기(100)의 전방을 일치시킨다.At this time, when the docking preparation step begins, the robot cleaner 100 moves to the front of the docking station 200 and the front of the robot cleaner 100 by the operation of the light irradiation unit of the 3D sensor 135 and the 3D camera 135b. Match.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 광 조사부(135a1, 2)로부터 방출된 레이저 패턴 광이 도킹 스테이션(200)의 전방에 맺히며, 상기 맺혀있는 선형의 레이저 패턴은 3D 카메라(135b)에 의해 촬영되어 제어부(140)로 전송된다.As described above, the laser pattern light emitted from the first and second light irradiation units 135a1 and 2 is focused on the front of the docking station 200, and the formed linear laser pattern is captured by the 3D camera 135b. It is photographed and transmitted to the control unit 140.
제어부는 3D 카메라(135b)로부터 취득한 레이저 패턴 영상을 수득하고, 이를 가공하여 상기 도킹 스테이션(200)과 로봇 청소기(100)의 상대적인 위치를 판독가능하다.The control unit can obtain a laser pattern image acquired from the 3D camera 135b, process it, and read the relative positions of the docking station 200 and the robot cleaner 100.
즉, 3D 카메라(135b)의 광각이 제1 광 조사부(135a1)와 제2 광 조사부(135a2)의 광 조사각보다 크므로 상기 도킹 스테이션(200)에 제1 광 조사부(135a1) 또는 제2 광 조사부(135a2) 적어도 어느 하나의 광 조사부(135a1, 2)로부터 방출된 레이저 패턴이 맺히는 경우, 이를 촬영 가능하다(S610).That is, since the wide angle of the 3D camera 135b is larger than the light irradiation angle of the first light irradiation unit 135a1 and the second light irradiation unit 135a2, the first light irradiation unit 135a1 or the second light irradiation unit 135a2 is applied to the docking station 200. When a laser pattern emitted from at least one of the light irradiation units 135a1 and 2 is formed, it can be photographed (S610).
또 다른 실시예에서는 도 19a 내지 도 19d의 3D 카메라(135b)의 영상에서 하부 레이저 패턴(L2)을 관심 영역으로 검출한다.In another embodiment, the lower laser pattern L2 is detected as a region of interest in the image of the 3D camera 135b of FIGS. 19A to 19D.
구체적으로, 도 22a와 같이 받침판(220)의 캐스터 가이드(23) 부분에 하부 레이저 패턴(L2)이 형성되는 경우, 제어부(140)는 3d 영상에 하부 레이저 패턴(L2)이 인지되면, 이를 도 22b와 같이 관심 영역으로 크롭핑한다(S620).Specifically, when the lower laser pattern (L2) is formed on the caster guide 23 portion of the support plate 220 as shown in Figure 22a, the control unit 140 detects the lower laser pattern (L2) in the 3D image. Crop to the area of interest as shown in 22b (S620).
크롭핑된 관심 영역을 대상으로 도킹 스테이션(200)과 로봇 청소기(100)의 상대 위치 판단을 위한 제어가 진행된다.Control for determining the relative positions of the docking station 200 and the robot vacuum cleaner 100 is performed targeting the cropped area of interest.
상기 관심 영역은 횡 방향으로 맺힌 하부 레이저 패턴(L2)이 모두 포함되도록 영상의 가로축을 가로지르며 상기 하부 레이저 패턴(L2)이 모두 포함되도록 세로로 소정 크기의 픽셀을 포함하는 크기로 크로핑될 수 있다.The region of interest can be cropped to a size that includes pixels of a predetermined size across the horizontal axis of the image to include all of the lower laser pattern (L2) formed in the horizontal direction and vertically to include all of the lower laser pattern (L2). there is.
로봇 청소기(100)의 제어부(140)는 크롭핑된 관심 영역을 도 22c와 같이 레이저 검출을 위하여 1차원 변환한다.The control unit 140 of the robot cleaner 100 converts the cropped region of interest into one dimension for laser detection, as shown in FIG. 22C.
즉, 상기 관심 영역에서 레이저 패턴을 이루는 해당 횡의 픽셀 라인을 추출하고, 상기 추출된 픽셀 라인에 대하여 레이저 패턴이 읽히는 픽셀의 데이터 값을 1로 환산하고, 레이저 패턴이 읽히지 않는 픽셀의 데이터 값을 0으로 환산하여 1차원 변환한다.That is, the corresponding horizontal pixel line forming the laser pattern is extracted from the region of interest, the data value of the pixel where the laser pattern is read for the extracted pixel line is converted to 1, and the data value of the pixel where the laser pattern is not read is converted to 1. Convert to 0 and convert to 1 dimension.
따라서, 도 22c와 같이 x축, 즉 횡 방향으로 데이터 값 1을 가지는 소정 길이의 레이저 검출 구간이 산출된다.Accordingly, as shown in FIG. 22C, a laser detection section of a predetermined length having a data value of 1 along the x-axis, that is, in the horizontal direction, is calculated.
이때, 상기 레이저 검출 구간의 시작점을 I 지점으로, 끝점을 E 지점으로 명칭한다. At this time, the starting point of the laser detection section is called point I, and the end point is called point E.
이때, 시작점과 끝점은 연속한 1 값이 시작되는 점과 끝나는 점으로 정의 가능하고, 상기 시작점(I)과 끝점(E) 사이를 레이저 검출 구간으로 정의한다. At this time, the starting point and the ending point can be defined as the starting and ending points of continuous 1 values, and the period between the starting point (I) and the ending point (E) is defined as the laser detection section.
다음으로, 상기 로봇 청소기(100)의 제어부(140)는 상기 시작점(I)과 끝점(E) 사이의 레이저 검출 구간의 각 픽셀에 대하여 데이터 값을 XYZ 좌표로 3차원 변환한다(S630).Next, the control unit 140 of the robot cleaner 100 three-dimensionally converts the data value into XYZ coordinates for each pixel in the laser detection section between the start point (I) and the end point (E) (S630).
이때, X 값은 로봇 청소기(100)의 전방과 도킹 스테이션(200) 전면까지의 거리이고, Y 값은 로봇 청소기(100)로부터 각 지점까지의 좌우 거리, 폭이고, Z 값은 로봇 청소기(100)로부터 각 지점까지의 상하 거리, 높이이다.At this time, the ) is the vertical distance and height from each point.
각 픽셀에 대하여 3차원 변환하면, 도 22d와 같이 z 값이 지면으로부터 소정 거리만큼 떠있는 부분(AF)이 검출된다.When three-dimensionally transforming each pixel, a portion (AF) whose z value floats a predetermined distance from the ground is detected, as shown in FIG. 22D.
이와 같이 지면으로부터 떠있는 부분(AF)은 받침판(220)의 캐스터 가이드(223)에 의해 하방으로 함몰되어 있는 구간에 의해 형성되는 영역으로 좌우 대칭하여 배치되어 있다. In this way, the portion AF floating from the ground is an area formed by a section depressed downward by the caster guide 223 of the support plate 220 and is arranged symmetrically left and right.
이와 같이 떠 있는 좌우 부분(AF)을 각각 최종 관심 영역으로 정의한다.The left and right parts (AF) floating in this way are each defined as the final area of interest.
제어부(140)는 좌측 및 우측의 상기 최종 관심 영역이 추출되면, 상기 최종 관심 영역을 기초로 제3 임계 범위와 비교하여 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 일치하는지 여부를 판단한다(S640).When the final regions of interest on the left and right sides are extracted, the control unit 140 compares the final regions of interest with a third threshold range to determine the front (F2) of the docking station 200 and the front (F2) of the robot vacuum cleaner 100. Determine whether F1) matches (S640).
일 예로, 제어부(140)는 앞서 실시예와 같이 시작점(I)으로부터 끝점(E)까지의 거리 값이 제1 임계값보다 큰지 비교한다.As an example, the control unit 140 compares whether the distance value from the start point (I) to the end point (E) is greater than the first threshold value, as in the previous embodiment.
이와 같은 제1 임계값은 도킹 스테이션(200)과 상기 로봇 청소기(100)가 근접한 것으로 판단되는 제1 거리(d1)에서 상기 도킹 스테이션(200)의 본체(210)에 상부 레이저 패턴(L1)이 맺히는 경우의 길이 값으로 정의된다.This first threshold is such that the upper laser pattern L1 is on the main body 210 of the docking station 200 at a first distance d1 at which it is determined that the docking station 200 and the robot cleaner 100 are close to each other. It is defined as the length value when condensation occurs.
제어부(140)는 시작점(I)으로부터 끝점(E)까지의 거리값이 제1 임계값보다 큰 경우 도킹 스테이션(200)의 전방(F1)과 로봇 청소기(100)의 전방(F2)이 일치, 즉, 일직선 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.If the distance value from the starting point (I) to the ending point (E) is greater than the first threshold, the control unit 140 matches the front (F1) of the docking station 200 and the front (F2) of the robot vacuum cleaner 100, In other words, it can be determined that it is located on a straight line.
또는, 제어부(140)는 최종 관심 영역의 픽셀 개수를 카운트하고, 상기 최종 관심 영역의 픽셀 개수와 도킹 스테이션(200)의 기준 픽셀 개수를 비교한다.Alternatively, the control unit 140 counts the number of pixels of the final region of interest and compares the number of pixels of the final region of interest with the number of reference pixels of the docking station 200.
상기 최종 관심 영역의 픽셀 개수가 도킹 스테이션(200)의 기준 픽셀 개수보다 더 큰 경우 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 일치하는 것으로 판단할 수 있다.If the number of pixels of the final area of interest is greater than the reference number of pixels of the docking station 200, it may be determined that the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot vacuum cleaner 100 match. .
한편, 제어부(140)는 시작점(I)과 끝점(E) 사이의 중간점(M)을 찾고, 상기 중간점(M)의 Z 값을 산출하고, 시작점(I) 또는 끝점(E)의 Z 값과 비교함으로써 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 일치하는지 판단할 수 있다.Meanwhile, the control unit 140 finds the midpoint (M) between the starting point (I) and the end point (E), calculates the Z value of the midpoint (M), and calculates the Z value of the starting point (I) or the end point (E). By comparing the values, it can be determined whether the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot cleaner 100 match.
상기 중간점(M)의 Z 값은 떠있지 않은 영역인 바, 그 Z 값은 하기의 기준을 충족할 수 있다.Since the Z value of the midpoint (M) is a non-floating area, the Z value may meet the following criteria.
[수학식 2][Equation 2]
8mm<M Z<12mm8mm<M Z<12mm
이때, 시작점(I) 또는 끝점(E)의 Z 값은 하기의 기준을 충족할 수 있다.At this time, the Z value of the starting point (I) or the ending point (E) may meet the following criteria.
[수학식 2][Equation 2]
18mm<I, E Z<22mm18mm<I, E Z<22mm
이와 같이 제어부(140)는 상기 제3 임계범위 중 적어도 하나를 판단하여 이를 충족하는 경우, 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)과 로봇 청소기(100)의 전방(F1)이 일치하는 것으로 판단할 수 있다.In this way, the control unit 140 determines that at least one of the third critical ranges is met and determines that the front (F2) of the docking station 200 and the front (F1) of the robot cleaner 100 match. You can.
따라서, 이와 같은 조건을 충족하는 현재 위치에서 로봇 청소기(100)의 후방(FR)이 상기 도킹 스테이션(200)의 전방(F2)을 향하도록 회전 동작을 수행한다(S30). Accordingly, at the current position that satisfies these conditions, a rotation operation is performed so that the rear (FR) of the robot cleaner 100 faces the front (F2) of the docking station 200 (S30).
이와 같은 전방 일치를 수행한 후 도킹을 진행하는 경우, 도킹 실패 없이 한번에 도킹을 진행함으로써 기기의 손상을 최소화할 수 있다.When docking is performed after performing such forward matching, damage to the device can be minimized by docking at once without docking failure.
이와 같은 회전 동작은 로봇 청소기(100)와 도킹 스테이션(200) 사이의 상대적 위치 변화 없이, 상기 로봇 청소기(100)가 현재 위치에서 180도 회전함으로써 이루어진다.This rotation operation is performed by rotating the robot cleaner 100 by 180 degrees from its current position without changing the relative position between the robot cleaner 100 and the docking station 200.
이에 따라, 상기 로봇 청소기(100)의 먼지통(120)과 도킹 스테이션(200)의 전면부(212)가 서로 마주하며 일직선 상에 배치되어 있다.Accordingly, the dust bin 120 of the robot cleaner 100 and the front part 212 of the docking station 200 face each other and are arranged in a straight line.
이와 같이 로봇 청소기(100)의 후방과 도킹 스테이션(200)의 전면부가 서로 마주하는 상태로 상기 로봇 청소기(100)는 후방 주행하여 도킹 스테이션(200)의 받침판(220)으로 진입한다.In this way, with the rear of the robot cleaner 100 and the front of the docking station 200 facing each other, the robot cleaner 100 travels backward and enters the support plate 220 of the docking station 200.
이때, 후방 주행은 3D 카메라(135b)가 바라보는 전방(F1)으로부터 멀어지도록 후방(FR)으로 직선 주행하는 것을 의미한다.At this time, driving backwards means driving straight backwards (FR) away from the front (F1) that the 3D camera 135b is looking at.
이와 같이 후방 직선 주행에 의해 도킹 스테이션(200)으로 진입하여 충전 단자끼리의 접촉이 이루어지고 도킹이 시작된다(S40).In this way, it enters the docking station 200 by traveling in a straight line backwards, the charging terminals come into contact with each other, and docking begins (S40).
즉, 도 8과 같은 로봇 청소기(100)와 덤핑 스테이션(200)의 도킹이 진행되어 먼지통(120)과 먼지 포집부(240) 사이의 먼지 유로(230)를 최단거리로 유지하면서 먼지 덤핑을 수행할 수 있다.That is, the docking of the robot cleaner 100 and the dumping station 200 as shown in FIG. 8 is performed to perform dust dumping while maintaining the dust flow path 230 between the dust bin 120 and the dust collection unit 240 at the shortest distance. can do.

Claims (20)

  1. 본체;main body;
    상기 본체를 이동시키는 구동부; a driving unit that moves the main body;
    상기 구동부에 전력을 공급하는 배터리;a battery supplying power to the driving unit;
    상기 본체의 중심으로부터 전면에 배치되어 전방의 환경 정보를 수득하는 복수의 센싱부; a plurality of sensing units disposed from the center of the main body to the front to obtain information about the front environment;
    상기 본체의 중심으로부터 후방에 배치되며, 흡입하는 먼지를 포집하는 먼지통; 및a dust bin disposed rearward from the center of the main body and collecting inhaled dust; and
    상기 센싱부로부터 감지된 감지 신호로부터 도킹 스테이션의 위치를 판단하고, 상기 도킹 스테이션으로 상기 먼지통이 먼저 진입하도록 후방 주행하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부A control unit that determines the location of the docking station from the detection signal detected by the sensing unit and controls the driving unit to travel backward so that the dust bin enters the docking station first.
    를 포함하는 로봇 청소기.A robot vacuum cleaner including.
  2. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 센싱부는The sensing unit
    상기 도킹 스테이션으로부터의 도킹 신호를 수신하는 도킹 신호 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.A robot vacuum cleaner comprising a docking signal detection unit that receives a docking signal from the docking station.
  3. 제2항에 있어서,According to paragraph 2,
    상기 제어부는 도킹 모드가 시작되면, 상기 도킹 스테이션에 근접하도록 주행하고, 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선상에 위치하도록 위치 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.When the docking mode starts, the control unit travels close to the docking station and performs position correction so that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are positioned in a straight line.
  4. 제3항에 있어서,According to paragraph 3,
    상기 제어부는 현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선상에 위치하는지 상기 센싱부의 상기 감지 신호에 기초하여 판단하고, 상기 현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하면 회전하는 회전 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The control unit determines whether the current location is located in front of the docking station and the front of the robot cleaner based on the detection signal of the sensing unit, and determines whether the current location is located in front of the docking station and the front of the robot cleaner. A robot vacuum cleaner characterized in that it performs a rotation mode in which it rotates when positioned on this straight line.
  5. 제4항에 있어서,According to paragraph 4,
    상기 회전 모드는 상기 먼지통이 배치되는 상기 로봇 청소기의 후방이 상기 도킹 스테이션의 전면부와 마주하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The rotation mode is a robot cleaner characterized in that the rear of the robot cleaner, where the dust bin is placed, rotates to face the front of the docking station.
  6. 제5항에 있어서,According to clause 5,
    상기 회전 모드는 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 상기 현재 위치에서 180도 회전하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The rotation mode is a robot cleaner characterized in that it rotates 180 degrees from the current position where the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line.
  7. 제5항에 있어서,According to clause 5,
    상기 도킹 신호 감지부는 상기 본체의 전면에서 우측에 배치되어 있는 우측 도킹 감지 센서 및The docking signal detection unit includes a right docking detection sensor disposed on the right side of the front of the main body, and
    상기 본체의 전면에서 좌측에 배치되어 있는 좌측 도킹 감지 센서Left docking detection sensor located on the left side of the front of the main body
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.A robot vacuum cleaner comprising a.
  8. 제7항에 있어서,In clause 7,
    상기 제어부는 상기 우측 도킹 감지 센서 및 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 가중치를 부여하고 합산하여 도킹 유효값을 산출하고, 상기 도킹 유효값이 0을 충족하는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The control unit calculates a docking effective value by weighting and summing the detected docking signal values of the right docking detection sensor and the left docking detection sensor, and selects a location where the docking effective value satisfies 0 at the front of the docking station. and a robot cleaner characterized in that it is determined that the front of the robot cleaner is located on a straight line.
  9. 제8항에 있어서,According to clause 8,
    상기 제어부는 상기 우측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 양의 가중치를 부여하고, 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 음의 가중치를 부여하고 합산하여 상기 도킹 유효값을 산출하고, 상기 도킹 유효값의 부호가 반전되는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The control unit assigns a positive weight to the detected docking signal value of the right docking detection sensor and a negative weight to the detected docking signal value of the left docking detection sensor and adds them to calculate the docking effective value, A robot vacuum cleaner, characterized in that the position where the sign of the docking effective value is reversed is determined to be where the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line.
  10. 제5항에 있어서,According to clause 5,
    상기 센싱부는 상기 본체의 전면의 중심에 배치되어 전방의 장애물의 거리를 탐지하는 장애물 센서를 더 포함하며,The sensing unit further includes an obstacle sensor disposed at the center of the front of the main body to detect the distance of the obstacle in front,
    상기 장애물 센서는 The obstacle sensor is
    상기 본체 전방의 상부로 상부 레이저 패턴을 조사하는 제1 광 조사부, A first light irradiation unit that radiates an upper laser pattern to the upper front of the main body,
    상기 본체 전방의 하부로 하부 레이저 패턴을 조사하는 제2 광 조사부, 및A second light irradiation unit that irradiates a lower laser pattern to the lower part of the front of the main body, and
    상기 본체 전방의 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 촬영하여 상기 제어부로 전송하는 카메라A camera that photographs the upper laser pattern or the lower laser pattern in front of the main body and transmits it to the control unit.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.A robot vacuum cleaner comprising a.
  11. 제10항에 있어서,According to clause 10,
    상기 제어부는The control unit
    상기 카메라로부터 수득한 영상으로부터 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 추출하고, 상기 추출된 부분이 임계 범위를 충족하면 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.Extracting the upper laser pattern or the lower laser pattern from the image obtained from the camera, and determining that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line when the extracted portion satisfies a critical range. A robot vacuum cleaner characterized in that.
  12. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 로봇 청소기는 후방으로 상기 도킹 스테이션과 도킹을 진행하면, 도킹한 상태로 상기 도킹 스테이션으로 상기 먼지통에 포집된 먼지를 전달하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기. When the robot cleaner docks backwards with the docking station, the robot cleaner transfers dust collected in the dust bin to the docking station in a docked state.
  13. 주행 구역의 도킹 스테이션으로부터 상기 주행 구역을 주행하며 청소를 수행하는 단계;performing cleaning while traveling in the travel area from a docking station in the travel area;
    도킹 모드가 시작되면, 상기 도킹 스테이션에 근접하도록 주행하는 단계;When the docking mode starts, driving close to the docking station;
    상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하도록 위치 보정을 수행하는 단계; Performing position correction so that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are positioned on a straight line;
    현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선상에 위치하면 회전하는 회전 모드를 수행하는 단계; 및Performing a rotation mode in which the current position rotates when the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located in a straight line; and
    상기 로봇 청소기의 후방이 상기 도킹 스테이션의 전방을 향하도록 후방 주행하여 도킹을 수행하는 후방 주행 단계A rear traveling step of performing docking by traveling backward so that the rear of the robot cleaner faces the front of the docking station.
    를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법. A control method of a robot vacuum cleaner comprising a.
  14. 제13항에 있어서,According to clause 13,
    상기 위치 보정 단계에서,In the position correction step,
    상기 현재 위치가 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는지 외부 환경에 대한 감지 신호에 기초하여 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.A control method for a robot cleaner, characterized in that the current location determines whether the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line based on a detection signal about the external environment.
  15. 제14항에 있어서,According to clause 14,
    상기 회전 모드는 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 상기 현재 위치에서 180도 회전하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.The rotation mode is a method of controlling a robot cleaner, characterized in that the front of the docking station and the front of the robot cleaner rotate 180 degrees from the current position where the front of the docking station is located on a straight line.
  16. 제15항에 있어서,According to clause 15,
    상기 로봇 청소기는 본체의 전면에서 우측에 배치되어 있는 우측 도킹 감지 센서, 및 상기 본체의 전면에서 좌측에 배치되어 있는 좌측 도킹 감지 센서를 포함하고, The robot vacuum cleaner includes a right docking detection sensor disposed on the right side of the front of the main body, and a left docking detection sensor disposed on the left side of the front of the main body,
    상기 우측 도킹 감지 센서 및 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 가중치를 부여하고 합산하여 도킹 유효값을 산출하고 상기 도킹 유효값에 따라 상기 회전 모드의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.A robot vacuum cleaner characterized in that weighting and summing the detected docking signal values of the right docking detection sensor and the left docking detection sensor calculates a docking effective value and determines the position of the rotation mode according to the docking effective value. control method.
  17. 제16항에 있어서,According to clause 16,
    상기 도킹 유효값이 0을 충족하는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.A control method for a robot cleaner, characterized in that the position where the docking effective value satisfies 0 is determined as the front of the docking station and the front of the robot cleaner being located on a straight line.
  18. 제16항에 있어서,According to clause 16,
    상기 우측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 양의 가중치를 부여하고, 상기 좌측 도킹 감지 센서의 감지된 도킹 신호 값에 음의 가중치를 부여하고 합산하여 상기 도킹 유효값을 산출하고, 상기 도킹 유효값의 부호가 반전되는 위치를 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.A positive weight is given to the detected docking signal value of the right docking detection sensor, and a negative weight is given to the detected docking signal value of the left docking detection sensor and added to calculate the docking effective value, and the docking effective value is calculated. A control method for a robot cleaner, characterized in that the position where the sign of the value is reversed is determined to be where the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line.
  19. 제15항에 있어서,According to clause 15,
    상기 로봇 청소기는 상기 본체의 전면의 중심에 배치되어 전방의 장애물의 거리를 탐지하는 장애물 센서를 포함하고, 상기 장애물 센서는 상기 본체 전방의 상부로 상부 레이저 패턴을 조사하는 제1 광 조사부, 상기 본체 전방의 하부로 하부 레이저 패턴을 조사하는 제2 광 조사부, 및 상기 본체 전방의 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 촬영하여 상기 제어부로 전송하는 카메라를 포함하며,The robot vacuum cleaner includes an obstacle sensor disposed at the center of the front of the main body to detect the distance of an obstacle in front, wherein the obstacle sensor includes a first light irradiation unit that irradiates an upper laser pattern to the upper part of the front of the main body, the main body It includes a second light irradiation unit that irradiates a lower laser pattern to the lower part of the front body, and a camera that photographs the upper laser pattern or the lower laser pattern in front of the main body and transmits it to the control unit,
    상기 카메라로부터 수득한 영상으로부터 상기 상부 레이저 패턴 또는 상기 하부 레이저 패턴을 추출하고, 상기 추출된 부분이 임계 범위를 충족하면 상기 도킹 스테이션의 전방과 상기 로봇 청소기의 전방이 일직선 상에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.Extracting the upper laser pattern or the lower laser pattern from the image obtained from the camera, and determining that the front of the docking station and the front of the robot cleaner are located on a straight line when the extracted portion satisfies a critical range. A control method for a robot vacuum cleaner, characterized in that.
  20. 제13항에 있어서,According to clause 13,
    상기 후방 주행 후 상기 로봇 청소기의 후방으로 상기 도킹 스테이션과 도킹을 진행하면, 도킹한 상태로 상기 도킹 스테이션으로 상기 로봇 청소기의 먼지통에 포집된 먼지를 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법. When docking with the docking station to the rear of the robot cleaner after driving backwards, the robot cleaner further includes the step of transferring dust collected in the dust bin of the robot cleaner to the docking station in a docked state. control method.
PCT/KR2023/010546 2022-09-22 2023-07-21 Robot cleaner system having docking station, and method for controlling robot cleaner WO2024063291A1 (en)

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