KR102045002B1 - Robot cleaner - Google Patents
Robot cleaner Download PDFInfo
- Publication number
- KR102045002B1 KR102045002B1 KR1020130023561A KR20130023561A KR102045002B1 KR 102045002 B1 KR102045002 B1 KR 102045002B1 KR 1020130023561 A KR1020130023561 A KR 1020130023561A KR 20130023561 A KR20130023561 A KR 20130023561A KR 102045002 B1 KR102045002 B1 KR 102045002B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- main body
- driving
- robot cleaner
- cliff
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details 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
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
- A47L9/2826—Parameters or conditions being sensed the condition of the floor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details 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
- A47L9/009—Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
본 발명의 로봇 청소기는 바닥을 향해 개구된 하방 개구부가 형성된 본체; 상기 본체 내에 구비되어, 광을 출사하는 송광부와 물체에 의해 반사 또는 산란된 광을 수신하는 수광부를 포함하는 절벽감지센서; 및 상기 송광부로부터 출사된 광이 상기 하방 개구부를 통해 출사되도록 반사시키고, 상기 물체에 의해 반사 또는 산란된 광이 상기 수광부를 향해 진행되도록 반사시키는 반사경을 포함한다.The robot cleaner of the present invention includes a main body having a lower opening opened toward the floor; A cliff detection sensor provided in the main body and including a light transmitting part for emitting light and a light receiving part for receiving light reflected or scattered by an object; And a reflector reflecting the light emitted from the transmitter to be emitted through the lower opening and reflecting the light reflected or scattered by the object to be directed toward the light receiver.
Description
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner.
로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 자동으로 청소하는 기기이다.The robot cleaner is a device that automatically cleans by inhaling foreign substances such as dust from the floor while driving by itself in the area to be cleaned without a user's operation.
로봇 청소기는 바닥을 향해 광을 출사하고, 바닥으로부터 반사된 광을 수신하여 거리를 측정하는 거리측정센서를 갖추기도 하는데, 이러한 거리측정센서를 통해 측정된 거리는 바닥의 깊이를 반영하기 때문에 청소구역 내 절벽(cliff)의 존재를 감지할 수 있으며, 따라서 이를 통상적으로 절벽센서(cliff sensor)라고 부르기도 한다.The robot cleaner also has a distance sensor that emits light toward the floor and receives the light reflected from the floor to measure the distance. The distance measured by the distance sensor reflects the depth of the floor, so The presence of a cliff can be detected, so it is commonly referred to as a cliff sensor.
그런데, 종래의 로봇 청소기는 본체의 하부에 광의 출입을 위한 개구부가 형성되고, 절벽센서의 송광부는 상기 개구부를 대향하도록 형성되어, 출사된 광이 상기 개구부를 향해 직진하며 바닥에 이르기 때문에, 본체 내에서 절벽센서의 배치위치 역시 상기 개구부의 상측으로 한정되어야 하여, 본체 내의 공간 활용에 제약이 따르는 문제가 있었다.However, in the conventional robot cleaner, an opening is formed in the lower part of the main body, and the light transmitting part of the cliff sensor is formed to face the opening, so that the emitted light travels straight toward the opening and reaches the floor. In the arrangement position of the cliff sensor should also be limited to the upper side of the opening, there was a problem that there is a restriction on the space utilization in the body.
또한, 절벽센서는 그 목적상 본체를 이동시키는 주행륜(61a, 62a)이 이르기 전에 절벽을 감지하여야 하기 때문에, 본체의 전측에 배치되어야 하는데, 본체의 전측에는 전방의 장애물을 감지하기 위한 센서들, 주행륜을 구동시키기 위한 구동부 등의 부품들이 밀집해 있어 절벽센서를 설치하기가 용이하지 않았다.In addition, since the cliff sensor must detect the cliff before the
또한, 일반적으로 절벽센서는 송광부 또는 수광부를 구성하는 렌즈들과, 렌즈를 통과한 광이 맺히는 이미지 센서 등이 광의 출사 또는 수신 경로를 따라 배열되기 때문에, 광의 출사방향 또는 수신 방향으로 상당한 길이를 차지하는 구조이다. 따라서, 종래의 로봇 청소기와 같이 출사된 광이 본체의 하부에 형성된 개구부를 향해 바로 진행되도록 절벽센서를 설치하는 경우에는, 절벽센서가 점유하는 상하방향의 높이가 길어지는 만큼 본체의 높이도 증가시켜야 하였으며, 본체의 높이 상승은 침대나 가구 밑으로 로봇 청소기가 진입하는데 장애가 되는 문제를 야기하였다.In addition, the cliff sensor generally has a considerable length in the light emitting or receiving direction because the lenses constituting the transmitting part or the light receiving part and the image sensor in which the light passing through the lens are formed are arranged along the emission or reception path of the light. Occupies a structure. Therefore, when installing the cliff sensor so that the light emitted like a conventional robot cleaner proceeds directly toward the opening formed in the lower part of the main body, the height of the main body should also be increased as the height of the vertical direction occupied by the cliff sensor becomes longer. In addition, the height increase of the main body causes a problem that the robot cleaner enters the bed or under the furniture.
본 발명이 해결하려고 하는 과제는 광을 출사하고, 장애물로부터 반사 또는 산란된 광을 수신하여 장애물까지의 거리를 측정하는 방식의 거리측정센서에서 광의 출사 또는 수신 경로를 개선함으로써, 본체 내의 공간을 효율적으로 사용하고, 로봇 청소기의 전체적인 높이를 낮추는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to improve the emission or reception path of the light in the distance measuring sensor of the method of emitting the light, and receiving the reflected or scattered light from the obstacle to measure the distance to the obstacle, thereby improving the space in the main body It is used to lower the overall height of the robot cleaner.
본 발명의 로봇 청소기는 바닥을 향해 개구된 하방 개구부가 형성된 본체; 상기 본체 내에 구비되어, 광을 출사하는 송광부와 물체에 의해 반사 또는 산란된 광을 수신하는 수광부를 포함하는 절벽감지센서; 및 상기 송광부로부터 출사된 광이 상기 하방 개구부를 통해 출사되도록 반사시키고, 상기 물체에 의해 반사 또는 산란된 광이 상기 수광부를 향해 진행되도록 반사시키는 반사경을 포함한다.The robot cleaner of the present invention includes a main body having a lower opening opened toward the floor; A cliff detection sensor provided in the main body and including a light transmitting part for emitting light and a light receiving part for receiving light reflected or scattered by an object; And a reflector reflecting the light emitted from the transmitter to be emitted through the lower opening and reflecting the light reflected or scattered by the object to be directed toward the light receiver.
본 발명의 로봇 청소기는 바닥을 향해 개구된 하방 개구부가 형성된 본체; 상기 본체 내에 구비되어, 광을 출사하는 송광부와 물체에 의해 반사 또는 산란된 광을 수신하는 수광부를 포함하는 절벽감지센서; 및 상기 송광부로부터 출사된 광이 상기 하방 개구부를 통해 출사되도록 반사시키고, 상기 물체에 의해 반사 또는 산란된 광이 상기 수광부를 향해 진행되도록 반사시키는 반사경을 포함한다.The robot cleaner of the present invention includes a main body having a lower opening opened toward the floor; A cliff detection sensor provided in the main body and including a light transmitting part for emitting light and a light receiving part for receiving light reflected or scattered by an object; And a reflector reflecting the light emitted from the transmitter to be emitted through the lower opening and reflecting the light reflected or scattered by the object to be directed toward the light receiver.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇 청소기의 저면을 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 로봇 청소기의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 위치감지센서를 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 위치감지센서의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주요부간의 제어관계를 도시한 것이다.
도 7은 절벽감지센서에 의해 절벽이 감지되는 상황을 도시한 것이다.
도 8은 절벽감지센서의 장착 구조를 도시한 단면도로 절벽감지센서로부터 출사된 광이 반사경에 의해 반사되는 경로를 도시한 것이다.
도 9는 절벽감지센서의 장착 구조를 도시한 단면도로 바닥으로부터 반사된 광이 반사경에 의해 반사되는 경로를 도시한 것이다.
도 10은 절벽감지센서의 일 실시예를 도시한 것이다.1 is a perspective view showing a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates a bottom of the robot cleaner of FIG. 1.
3 is an exploded perspective view of the robot cleaner of FIG. 1.
4 illustrates the position sensor of FIG. 3.
5 is an exploded perspective view of the position sensor of FIG. 4.
6 shows a control relationship between main parts of the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates a situation in which a cliff is detected by the cliff detection sensor.
8 is a cross-sectional view illustrating a mounting structure of the cliff detection sensor and illustrates a path in which light emitted from the cliff detection sensor is reflected by a reflector.
9 is a cross-sectional view showing the mounting structure of the cliff detection sensor showing a path in which the light reflected from the bottom is reflected by the reflector.
10 shows an embodiment of a cliff detection sensor.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 로봇 청소기의 저면을 도시한 것이다. 도 3은 도 1의 로봇 청소기의 분해 사시도이다. 도 4는 도 3의 위치감지센서를 도시한 것이다. 도 5는 도 4의 위치감지센서의 분해 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주요부간의 제어관계를 도시한 것이다.1 is a perspective view showing a robot cleaner according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a bottom of the robot cleaner of FIG. 1. 3 is an exploded perspective view of the robot cleaner of FIG. 1. 4 illustrates the position sensor of FIG. 3. 5 is an exploded perspective view of the position sensor of FIG. 4. 6 shows a control relationship between main parts of the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 바닥을 향해 개구된 하방 개구부(10h)가 형성된 본체(10)와, 본체(10) 내에 구비되어 하방의 물체(예를들어, 문턱이나, 청소구역의 바닥)까지의 거리를 측정하는 절벽감지센서(50)와, 절벽감지센서(50)로부터 출사된 광 또는 물체에 의해 반사 또는 산란된 광을 반사시키는 반사경(81)을 포함한다.1 to 6, the robot cleaner 1 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a
본체(10)는 좌륜(61a)과 우륜(62a)이 회전함에 따라 청소하고자 하는 구역(이하, 청소구역이라고 함.)을 이동하며, 흡입유닛(70)을 통해 청소구역 내의 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입한다.As the
흡입유닛(70)은 본체(10)에 구비되어 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(72)과, 흡입 팬(72)의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(71)를 포함할 수 있다. 또한, 흡입유닛(70)은 흡입구(71)를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 상기 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 수용기(미도시)를 더 포함할 수 있다.The
좌륜(61a)과 우륜(62a)을 구동시키는 주행 구동부(60)가 구비될 수 있으며, 좌륜을 구동시키는 좌륜 구동부(61)와 우륜(62a)을 구동시키는 우륜 구동부(62, 도3에서 (62)는 좌륜 구동부(61)의 반대쪽에 구비된 우륜 구동부에 대한 참조부호이다.)를 포함할 수 있다. 제어부(90) 제어에 의해 좌륜 구동부(61)와 우륜 구동부(62)의 작동이 독립적으로 제어됨으로써 본체(10)의 직진, 후진 또는 선회가 이루어 진다. 예를들어, 좌륜 구동부(61)에 의해 좌륜이 정방향으로 회전되고, 우륜 구동부(62)에 의해 우륜(62a)은 역방향으로 회전되는 경우 본체(10)가 좌측 또는 우측으로 회전된다. 제어부(90)는 좌륜 구동부(61)와 우륜 구동부(62)의 회전 속도에 차이가 있도록 제어함으로써, 직진운동과 회전운동을 겸하는 본체(10)의 병진운동을 유도하는 것도 가능하다. 이와 같은 제어부(90) 제어를 통한 본체(10)의 운동은 장애물에 대한 회피 또는 선회를 가능하게 한다. 본체(10)의 안정적인 지지를 위한 적어도 하나의 보조바퀴(13)가 더 구비될 수 있다.A
본체(10)는 회전 구동부(40), 주행 구동부(60) 등을 수용하는 본체 하부(11)와, 본체 하부(11)를 덮는 본체 상부(12)를 포함할 수 있다.The
투명부재(32)는 위치감지센서(20)의 송광부(21)로부터 출사된 광 또는 수광부(23)로 수신되는 광이 진행되는 경로상에 배치된다. 투명부재(32)는 본체(10)에 고정될 수 있다. 본체(10)는 전측에 개구부가 형성되고, 상기 개구부에 설치되는 투명부재 프레임(31)에 의해 투명부재(32)가 고정될 수 있다.The
위치감지센서(20)는 장애물을 향해 광을 출사하여 장애물의 위치 또는 거리를 감지한다. 위치감지센서(20)는 본체(10)에 회전 가능하게 구비된다. 위치감지센서(20)는 송광부(21)와, 수광부(22)와, 베이스(23)를 포함할 수 있다.The
송광부(21)는 광을 출사하는 것으로, 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광(도 4 내지 도 5의 L1)이 평행하게 조시되도록 굴절시키는 콜리메이트 렌즈(collimate lens)를 포함할 수 있다. 광원으로는 적외선이나 가시광선을 발광시키는 발광체, 예를들어, 적외선 또는 가시광선 발광 다이오드(LED)가 적용될 수도 있으나, 레이져 광을 출사하는 발광체가 바람직하다. 이하, 본 실시예에서는 광원으로 레이저 다이오드(Laser Diode)를 제안한다. 특히, 레이저를 이용한 광원은 레이저 빔이 갖는 단색성, 직진성 및 접속 특성으로 다른 광들에 비해 보다 정밀한 측정이 가능하다. 예를들어, 레이저 광에 비해 적외선 또는 가시광선은 대상체의 색상과 재질 등의 주위 환경에 따라 측정 정밀도에 있어서 차이가 크다.The
수광부(22)는 장애물로부터 반사 또는 산란된 빛(도 4 내지 도 5의 L2)의 스팟이 맺히는 이미지 센서(220)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(220)는 mXn의 매트릭스 형태로 배열된 복수개의 단위 픽셀들의 집합체이다. 각 단위 픽셀들은 CdS (CADMIUM SULFIDE CELL, 황화 카드뮴 셀), 광 다이오드(PHOTO DIODE), 광 트랜지스터(PHOTO TRANSISTOR), 태양전지(SOLAR CELL), 광전관(PHOTOELECTRIC TUBE) 등의 다양한 방식의 수광소자로 구현 수 있으며, 이러한 수광소자들은 광에 의한 광학신호를 전기신호로 변환시킨다. 또한, 수광부(22)는 수광 렌즈(미도시)를 포함할 수 있으며, 장애물로부터 반사 또는 산란된 광이 상기 수광 렌즈)를 통과하며 굴절되어 이미지 센서(220)에 맺힌다. 상기 수광 렌즈는 복수의 렌즈로 구성될 수 있다.The
베이스(23)는 송광부(21)와 수광부(22)를 지지하며, 본체(10)에 회전 및 승강 가능하게 구비된다. 송광부(21)와 이미지 센서(220)는 베이스(23) 상에서 일정한 간격을 유지하며 배치될 수 있다.The
도 4 내지 도 5를 참조하면, 회전 구동부(40)는 베이스(23)를 회전시키는 것으로, 회전력을 제공하는 모터(41)와, 모터(41)의 회전력을 전달하여 베이스(23)를 회전시키는 밸트, 기어 등의 동력 전달 수단을 포함할 수 있다. 상기 동력 전달 수단으로는 모터(41)의 회전축에 연결된 풀리(42)와, 풀리(42)와 베이스(23) 사이에서 모터(41)의 회전력을 전달하는 밸트(43)가 사용되었으나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다.4 to 5, the
베이스 커버(24)는 베이스(23)에 결합되어, 베이스(23)와 일체로 회전된다. 베이스 커버(24)와 베이스(23) 사이에는 송광부(21)로부터 출사된 광이 통과되는 송광통로(21a)와, 수광부(22)로 수신되는 광이 통과되는 수광통로(22a)가 형성될 수 있다.The
한편, 위치감지센서(20)를 지지하기 위한 서포터(25)가 더 구비될 수 있으며, 서포터(25)에는 베이스(23)가 회전 가능하게 지지될 수 있다. 서포터(25)는 하부 본체(11)에 나사나 볼트 등의 체결부재에 의해 고정될 수 있다.Meanwhile, a
제어부(90)는 회전 구동부(40)와 주행 구동부(60)의 작동을 제어한다. 실시예에 따라 제어부(90)는 광원(미도시), 이미지 센서(220), 주행 구동부(60) 등의 로봇 청소기(1)를 구성하는 각부의 제어를 함께 수행할 수 있다. 예를들어, 제어부(90)는 이미지 센서(220)로부터 입력된 전기신호를 처리하는 MCU(microcontroller unit)를 포함할 수 있다. 제어부(90)는 반드시 하나의 제어유닛(control unit)으로 구성되어야 하는 것은 아니다. 통상적으로 로봇 청소기(1)는 각부의 제어를 위한 다수개의 제어유닛을 포함할 수 있으며, 이 경우 제어부(90)는 상기 다수 개의 제어유닛의 일부 또는 전부로 정의될 수도 있는 것으로, 각 제어유닛은 전기적으로 또는 신호의 송수신 관점에서 서로 연결되어 있으면 족하고, 각 제어유닛 간의 공간상의 배치는 제어부(90)를 정의함에 있어서 무관하다.The
도 7은 절벽감지센서에 의해 절벽이 감지되는 상황을 도시한 것이다. 도 8은 절벽감지센서의 장착 구조를 도시한 단면도로 절벽감지센서로부터 출사된 광이 반사경에 의해 반사되는 경로를 도시한 것이다. 도 9는 절벽감지센서의 장착 구조를 도시한 단면도로 바닥으로부터 반사된 광이 반사경에 의해 반사되는 경로를 도시한 것이다. 도 10은 절벽감지센서의 일 실시예를 도시한 것이다.7 illustrates a situation in which a cliff is detected by the cliff detection sensor. 8 is a cross-sectional view illustrating a mounting structure of the cliff detection sensor and illustrates a path in which light emitted from the cliff detection sensor is reflected by a reflector. 9 is a cross-sectional view showing the mounting structure of the cliff detection sensor showing a path in which the light reflected from the bottom is reflected by the reflector. 10 shows an embodiment of a cliff detection sensor.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 절벽감지센서(50)는 광을 출사하는 송광부(52)와, 물체에 의해 반사 또는 산란된 광을 수신하는 수광부(53)를 포함한다.7 to 9, the
로봇 청소기(1)의 주행 중에 송광부(52)로부터 출사된 광은 반사경(81)에 반사된 후, 하방 개구부(10h)를 통해 본체(10)의 하측으로 출사된다. 본체(10)에는 송광부(52)로부터 출사된 광 또는 수광부(53)로 수신되는 광이 진행되는 광통로(82)가 형성될 수 있으며, 이러한 광통로(82)는 본체(10)에 일체로 형성될 수 있다. 바람직하게, 광통로(82)는 그 내측에서 진행되는 광이 본체(10) 내의 다른 공간으로 분산되지 않도록 본체(10) 내의 다른 공간과 그 내부를 구획하는 형태로 형성될 수 있다.The light emitted from the transmitting
절벽감지센서(50)를 통해 물체까지의 거리가 측정되는 원리는, 물체와의 거리에 따라 송광부(52)로부터 출사된 광이 청소구역 내의 바닥 또는 장애물로부터 반사되어 수광부(53)에 다시 수신될 시 광량이 달라지는 점에 착안한 것이다. 즉, 청소구역의 바닥(B1)에 문턱과 같은 돌출된 장애물(B2)이 존재하는 경우, 즉, 물체까지의 거리가 상대적으로 가까운 경우에는, 절벽감지센서(50)의 수광부(53)로 수광되는 광량이 절벽(B3)이 존재하는 경우보다는 많을 것이기 때문에, 이를 바탕으로 바닥(B1)에 돌출물이 존재하는지 또는 전방에 절벽(B3)이 존재하는지를 파악할 수 있다. The principle that the distance to the object is measured by the
하방 개구부(10h)는 본체(10)의 전측, 특히, 주행륜(61a, 62a) 또는 보조륜(13) 보다 전측에 위치하기 때문에, 주행경로 상에 문턱(B2)이나 절벽(B3)과 같은 장애물이 존재하는 경우에, 이들 장애물까지 주행륜(61a, 61b) 또는 보조륜(13)이 이르기 전에 문턱(B2) 또는 절벽(B3)을 감지할 수 있다.Since the
그러나, 절벽감지센서(50)에 의해 바닥의 돌출물(B2) 또는 절벽(B3)과 같은 장애물이 존재한다고 하더라도, 반드시 로봇 청소기(1)가 이들 장애물을 회피하는 주행(이하, '회피주행'이라고 함.)을 해야하는 것은 아니다. 바닥의 돌출물이 감지된 경우에는, 이러한 돌출물이 하방 개구부(10h)의 하측에 있는 경우이기 때문에, 본체(10)의 저면이 상기 돌출물보다 더 높이 있을 것이고, 따라서 회피주행 뿐만 아니라, 상기 돌출물을 타고 넘어 진행하는 극복주행도 가능하다. 제어부(90)는 절벽감지센서(50)에 의해 감지된 돌출물까지 거리가 바닥으로부터 본체(10) 저면까지의 거리보다는 짧고, 로봇 청소기(1)가 타고 넘을 수 있는 최대 높이에 대응하는 기 설정된 거리보다는 긴 경우에는 극복주행을 하도록 주행 구동부(60)를 제어하고, 그렇지 않은 경우에는 회피주행을 하도록 제어할 수 있다. 여기서, 회피주행은 장애물을 선회하는 것은 물론이고, 후진하는 경우도 포함한다.However, even if an obstacle such as the protrusion B2 or the cliff B3 on the floor is present by the
절벽감지센서(50)를 통해 측정된 물체까지의 거리가 바닥까지의 거리를 고려하여 기 설정된 기준치보다 먼 경우는 절벽(B3)이 존재하는 경우이다. 이 경우에는 절벽(B3)의 깊이에 따라 회피주행을 할 것인지 극복주행을 할 것인지가 정해진다. 즉, 제어부(90)는 절벽감지센서(50)를 통해 측정된 거리와 상기 기준치를 비교하여 절벽이 존재하는지 여부를 파악할 수 있다. When the distance to the object measured by the
예를들어, 절벽(B3)의 깊이가 기준치 보다 얕은 경우, 제어부(90)는 로봇 청소기(1)가 절벽(B3) 아래로 계속 진행하는 극복주행을 하도록 제어할 수 있고, 반대의 경우에는 회피주행을 하도록 제어할 수 있다.For example, if the depth of the cliff B3 is shallower than the reference value, the
도 8 내지 도 9를 참조하면, 반사경(81)은 송광부(52)로부터 출사된 광이 하방 개구부(10h)를 통해 출사되도록 반사시키고, 물체 또는 장애물에 의해 반사 또는 산란된 광이 수광부(53)를 통해 진행되도록 반사시킨다. 광통로(82)에는 반사경(81)이 기울기와 대응하는 경사면(82a)이 형성될 수 있다.8 to 9, the
송광부(52)는 수평 방향으로 광을 출사시키도록 구비될 수 있으며, 이 경우, 송광부(52)로부터 출사된 광은 45도로 반사경(81)에 입사된다. 따라서, 반사경(81)에 의해 반사된 광은 연직 하방으로 반사되어 하방 개구부(10h)를 통해 출사된다. 이하, 반사경(81)에 대한 광의 입사각 또는 반사각은 법선(N)에 대해 측정된 것으로 정의한다.The
송광부(52)는 출사되는 광의 종류에 따라, 광원으로 적외선 다이오드(InfraRed Emitting Diode), 레이저 다이오드(Laser Diode) 또는 가시광선 영역의 광을 출사하는 통상의 광다이오드(Light-Emitting Diode)를 포함할 수 있다. The
수광부(53)는 검출대상물체로부터 반사 또는 산란된 광을 수광하는 것으로, 수광량의 크고 작은 차이에 의해 대상물의 유무, 대소, 명암, 거리 등을 감지하여, 검출한 대상물체에 의한 광의 반사량과 차광량의 차이를 수광량에 따라 전기신호로 출력하는 광량센서(530)를 포함할 수 있다. 광량센서(530)는 수신된 광량에 따라 저항값이 가변되는 광도전체를 포함할 수 있다.The
도 9를 참조하면, 물체에 의해 반사 또는 산란된 광은 45도로 반사경(81)에 입사된다. 따라서, 반사경(81)에 의해 반사된 광의 반사각 역시 45도를 이루며 수광부(54)로 진행된다.9, light reflected or scattered by an object is incident on the
한편, 도 8 내지 도 9에서 송광부(52)로부터 출사된 광과 수광부(53)로 수신되는 광이 서로 평행하다. 이 경우, 송광부(52)는 수광부(53)와 같은 방향을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.8 to 9, the light emitted from the
도 3을 참조하면, 일반적으로 본체(10) 내에는 로봇 청소기(1)이 각종 구성들이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 등의 회로기판(17), 위치감지센서(20), 주행 구동부(60), 주행륜(61a, 62a)이나 보조륜(13)을 지지하는 지지물, 투명부재(32)를 지지하는 지지프레임(31)등의 각종 부품들이 수용된다. 로봇 청소기(1)의 소형, 경량화에 유리하도록, 본체(10) 내의 공간이 효율적으로 이용되기 위해서는 이들 부품들을 적절하게 배치하는 것이 중요하다. 특히, 로봇 청소기(1)는 침대나 테이블 등과 같이 다리에 의해 지지되어, 바닥과의 사이에 소정의 공간을 제공하는 장애물의 경우, 상기 공간 내로 진입하여 청소를 할 수 있어야 하며, 이를 위해서는 무엇보다도 본체(10)의 높이를 최대한 낮출 수 있어야 한다.Referring to FIG. 3, in general, the
그런데, 본체(10) 내의 수용공간 중 전측에는 위치감지센서(20), 지지프레임(31), 주행륜(61a, 62a) 또는 보조륜(13) 등을 지지하는 구조체가 밀집되어 있어, 절벽감지센서(50)를 설치하기 위한 공간을 확보하기가 쉽지 않다. 특히, 송광부(52)로부터 하방 개구부(10h)를 향해 직접적으로 광이 출사되는 구조는, 하방 개구부(10h)의 상측에 절벽감지센서(50)가 배칠될 수 밖에 없기 때문에, 본체(10) 내 공간 활용에 제약이 따르는 것은 당연하다.However, the front side of the receiving space in the
그러나, 본원발명은 반사경(81)에 의해 송광부(52)로부터 출사된 광의 진행경로가 전환되기 때문에, 절벽감지센서(50)가 본체(10) 내에서 더 자유롭게 위치에 배치될 수 있는 이점을 제공한다. 본체(10) 내 부품들의 배치관계에 따라, 반사경(81)은 다수개가 구비될 수 있다.However, the present invention has the advantage that the
도 10을 참조하면, 절벽감지센서(50) 송광부(52)와 수광부(53)가 지지되는 몸체부(51)를 포함할 수 있고, 몸체부(51)는 높이방향의 길이(h)보다 수평방향 길이(w)가 더 긴 형태로 형성된다. 여기서, 수평방향은 송광부(52)에서 출사되는 광, 또는 수광부(53)로 수신되는 광의 진행방향으로 정의되었다.Referring to FIG. 10, the
만약, 종래와 같이 반사경(81)이 없고, 송광부(52)와 수광부(53)가 직접 하방 개구부(10h)를 향하는 경우는, 도 10에 도시된 수평방향(w)이 본체(10) 바닥으로부터 절벽감지센서(50)가 차지하는 높이가 될 것이나, 이와 비교하면 본 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 반사경(81)으로 인해 절벽감지센서(50)의 설치 자유도를 늘릴 수 있고, 즉, 높이방향 길이(h)가 본체(10) 바닥으로부터 측정된 절벽감지센서(50)의 높이에 대응하도록 설치할 수 있기 때문에, 절벽감지센서(50)의 형태로 인하여 어쩔수 없이 본체(10)의 높이 또한 높아질 수 밖에 없었던 종래의 문제를 극복할 수 있다.
If there is no
한편, 본 발명의 로봇 청소기 제어방법은 로봇 청소기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 이러한 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 형식의 데이터가 저장되는 것이면 족하다. 예를들어, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디크스, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 가능하다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
On the other hand, the robot cleaner control method of the present invention can be implemented as code that can be read by the processor on a recording medium that can be read by the processor provided in the robot cleaner. Such a recording medium is sufficient to store data in a format that can be read by a processor. For example, there are ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may be implemented in the form of a carrier wave such as transmission over the Internet. The processor-readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the code is stored and executed.
Claims (8)
상기 본체 내에 구비되어, 광을 출사하는 송광부와 물체에 의해 반사 또는 산란된 광을 수신하는 수광부를 포함하는 절벽감지센서;
상기 송광부로부터 출사된 광이 상기 하방 개구부를 통해 출사되도록 반사시키고, 상기 물체에 의해 반사 또는 산란된 광이 상기 수광부를 향해 진행되도록 반사시키는 반사경;
상기 본체를 이동시키는 주행륜; 및
상기 주행륜보다 전측에 배치되어, 상기 주행륜에 의해 상기 본체가 이동될 시 회전되는 보조륜을 포함하고,
상기 하방 개구부는 상기 보조륜보다 전측에 배치되고,
상기 주행륜을 구동시키는 주행 구동부; 및
상기 절벽감지센서에 의해 감지된 거리가 상기 바닥으로부터 상기 본체 저면까지의 거리보다는 짧고, 기 설정된 거리보다는 긴 경우에는 극복주행을 하도록 상기 주행 구동부를 제어하고, 그렇지 않은 경우에는 회피주행을 하도록 상기 주행 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 로봇 청소기.A main body having a lower opening opened toward the bottom;
A cliff detection sensor provided in the main body and including a light transmitting part for emitting light and a light receiving part for receiving light reflected or scattered by an object;
A reflector reflecting the light emitted from the transmitting part so as to be emitted through the lower opening and reflecting the light reflected or scattered by the object toward the light receiving part;
A driving wheel for moving the main body; And
It is disposed on the front side than the driving wheel, and includes an auxiliary wheel rotated when the main body is moved by the driving wheel,
The lower opening is disposed in front of the auxiliary wheel,
A driving driver for driving the driving wheels; And
If the distance detected by the cliff sensor is shorter than the distance from the floor to the bottom of the main body, and longer than the predetermined distance, the driving drive unit is controlled to overcome the driving, otherwise the driving to avoid the driving A robot cleaner further comprising a control unit for controlling the driving unit.
상기 송광부는 수평 방향으로 광을 출사하고,
상기 반사경에 대한 상기 송광부로부터 출사된 광의 입사각은 45도인 로봇 청소기.The method of claim 1,
The transmitting part emits light in a horizontal direction,
The incident angle of the light emitted from the transmitting part with respect to the reflecting mirror is a robot cleaner is 45 degrees.
상기 반사경에 대한, 상기 물체에 의해 반사 또는 산란된 광의 입사각은 45도인 로봇 청소기.The method of claim 1,
And the incident angle of the light reflected or scattered by the object to the reflector is 45 degrees.
상기 수광부는 수신된 광량에 따라 저항값이 가변되는 광도전체를 포함하는 로봇 청소기.The method of claim 1,
And the light receiver comprises a photoconductor whose resistance is variable according to the amount of light received.
상기 절벽감지센서는,
상기 하방 개구부와 상기 보조륜 사이에 배치되는 로봇 청소기.The method of claim 1,
The cliff detection sensor,
The robot cleaner disposed between the lower opening and the auxiliary wheel.
상기 절벽감지센서는,
상기 송광부와 수광부가 지지되는 몸체부를 포함하고,
상기 몸체부는,
높이방향의 길이보다 수평방향 길이가 더 긴 로봇 청소기.The method of claim 1,
The cliff detection sensor,
It includes a body portion for supporting the light transmitting portion and the light receiving portion,
The body portion,
Robot cleaner which is longer in horizontal direction than in height direction.
상기 본체에는 상기 송광부로부터 출사된 광 또는 수광부로 수신되는 광이 진행되는 광통로가 형성되고,
상기 광통로는,
상기 광통로의 내측에서 진행되는 광이 상기 본체 내의 다른 공간으로 분산되지 않도록 상기 본체 내의 다른 공간과 상기 광통로 내부를 구획하는 로봇 청소기.The method of claim 1,
The main body is formed with an optical path through which the light emitted from the transmitter or the light received by the light receiver proceeds,
The optical path,
And a robot cleaner for partitioning the inside of the light path and the other space in the main body so that light traveling inside the light path is not distributed to other spaces in the main body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130023561A KR102045002B1 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Robot cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130023561A KR102045002B1 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Robot cleaner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140109173A KR20140109173A (en) | 2014-09-15 |
KR102045002B1 true KR102045002B1 (en) | 2019-11-14 |
Family
ID=51755944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130023561A Expired - Fee Related KR102045002B1 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Robot cleaner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102045002B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102521849B1 (en) * | 2016-08-23 | 2023-04-13 | 엘지전자 주식회사 | Robot cleaner |
KR102023614B1 (en) * | 2017-07-05 | 2019-09-23 | 엘지전자 주식회사 | Guidance robot |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0377519A (en) * | 1989-08-18 | 1991-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Floor surface discriminator |
-
2013
- 2013-03-05 KR KR1020130023561A patent/KR102045002B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140109173A (en) | 2014-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102020210B1 (en) | Sensor module and robot cleaner having the same | |
US9271621B2 (en) | Robot cleaner | |
KR101450537B1 (en) | Robot cleaner | |
RU2719222C1 (en) | Robot vacuum cleaner | |
KR102677261B1 (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
KR102326479B1 (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
TWI611791B (en) | Robot cleaner | |
US10199840B2 (en) | Charging unit and charging system for self-propelled electric vacuum cleaner | |
JP2013172961A (en) | Sensor assembly and robot cleaner having the same | |
US8525975B2 (en) | Detector device and mobile robot having the same | |
KR20130097623A (en) | Sensor assembly and robot cleaner having the same | |
KR101660749B1 (en) | Robot Cleaner | |
KR102045002B1 (en) | Robot cleaner | |
CN216135782U (en) | Material sensor and robot of sweeping floor | |
KR20220021980A (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
KR20080027675A (en) | Robot cleaner and control method accordingly | |
KR101004477B1 (en) | Prismatic Rain Sensor with Double Detection | |
TWM521997U (en) | Falling prevention system of autonomous device | |
JP6626723B2 (en) | A moving object that moves on the floor | |
CN116264954A (en) | LDS module and automatic cleaning equipment | |
JP2018078222A (en) | Detector, self-propelled cleaner using the detector, and optical sensor | |
CN216932959U (en) | LDS module and automatic cleaning equipment | |
US12268353B1 (en) | System and method for utilizing SWIR sensing in cleaning machines | |
TWI671053B (en) | Detecting system of autonomous robot | |
CN115755085A (en) | a laser radar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20130305 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20180209 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20130305 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20190226 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20190816 |
|
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20191108 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20191108 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20230819 |