KR20150137643A

KR20150137643A - 로봇 청소기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20150137643A
Application number: KR1020140065830A
Authority: KR
Inventors: 한성주; 송석훈; 장지혜
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-12-09

Abstract

개시된 발명은 로봇 청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 본체; 주행 경로를 기준으로 전방의 청소 대상물을 감지하는 감지 센서; 및 부분청소 모드 시, 본체가 주행 경로를 따라 주행하던 중 부분 청소영역 경계지역에서 상기 감지 센서에 의해서 기준량 이상의 청소 대상물을 감지하는 경우, 상기 부분 청소영역을 확장하여 확장 청소영역을 설정하고 상기 확장 청소영역에 대한 주행 경로를 추가로 생성하여, 생성된 상기 주행 경로를 따라 상기 본체를 주행시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

로봇 청소기 및 그 제어방법{ROBOT CLEANER AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

로봇 청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소해야하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지와 같은 이물질을 청소하는 장치로, 미리 설정된 주행 패턴에 따라 주행하면서 청소 작업을 수행한다. 　로봇 청소기는 센서를 통해 청소 구역 내에 설치된 가구, 벽, 가전제품 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 좌측 모터와 우측 모터를 선택적으로 구동시켜 스스로 방향을 전환할 수 있다.

일반적으로 로봇청소기는 사용자의 특정 영역을 청소하기 위하여, 부분청소, 집중청소 및 지정영역청소와 같은 일정 범위의 영역을 청소할 수 있도록 하는 각종 청소모드가 적용되고 있다. 이때, 부분청소와 집중청소는 해당 청소명령이 입력되는 시점에서의 로봇청소기의 위치를 중심으로 특정 크기의 면적을 청소하는 방식이며, 지정영역청소는 사용자가 로봇청소기로 하여금 청소시키고자 하는 영역의 외곽을 따라 사용자가 직접 리모컨으로 로봇청소기를 운전 제어하여 청소할 영역을 설정함으로써 제한된 면적을 청소시키는 방식이다.

상술한 부분청소 모드와 집중청소 모드는 로봇청소기의 위치를 중심으로 정해진 크기의 면적만을 청소하는 방식으로, 청소할 면적이 정해진 크기보다 클 경우 사용자가 수동으로 로봇청소기를 조작 또는 이동시켜 여러번 동작시켜야 한다. 그리고, 지정영역청소 모드는 사용자가 리모트컨트롤러를 이용하여 수동으로 운전 제어를 해야하는 방식이다.

로봇청소기 및 그 제어방법의 일 측면은 로봇 청소기가 주행 중 먼지를 비롯한 청소 대상물의 양을 검출하여 검출 결과에 따라 청소영역을 확장하는 로봇 청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기는, 본체; 주행 경로를 기준으로 전방의 청소 대상물을 감지하는 감지 센서; 및 부분청소 모드 시, 상기 본체가 주행 경로를 따라 주행하던 중 부분 청소영역 경계지역에서 상기 감지 센서에 의해서 기준량 이상의 청소 대상물을 감지하는 경우, 상기 부분 청소영역을 확장하여 확장 청소영역을 설정하고 상기 확장 청소영역에 대한 주행 경로를 추가로 생성하여, 생성된 상기 주행 경로를 따라 상기 본체를 주행시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 본체가 청소해야 하는 주행 경로를 생성하는 경로 생성부; 상기 부분 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 설정하는 청소 영역 결정부; 및 상기 주행 경로를 따라 상기 본체를 운전시키도록 제어하는 경로 주행부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 감지 센서를 통해 전방에 청소 대상물이 존재하는지 여부를 감지하는 청소 대상 감지부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소 영역 결정부는, 상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 상기 청소 대상물을 감싸도록 국소영역을 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 청소 영역 결정부는, 상기 확장 청소영역을 설정할 때, 상기 청소 대상물이 감지된 부분 청소영역의 변 전체를 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 청소 영역 결정부는, 상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 부분 청소영역의 테두리를 감싸는 형태로 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 청소 영역 결정부는, 상기 확장 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 추가로 설정할 수 있다.

또한, 상기 청소 영역 결정부는, 상기 본체가 주행 경로를 따라 운행 중 기준량 이상의 청소 대상물이 검지될때마다 반복하여 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 청소 영역 결정부는, 상기 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 것은 기 설정된 확장 청소영역의 한계 영역 또는 확장 횟수 내에서 설정할 수 있다.

또한, 상기 경로 생성부는, 상기 청소 영역 결정부에 의해서 설정된 상기 부분 청소영역 또는 확장 청소영역 내에서의 상기 본체의 주행 경로를 생성할 수 있다.

또한, 상기 경로 생성부는, 상기 주행 경로를 생성할 때, 상기 부분 청소영역 또는 상기 확장 청소영역 내에서 특정 셀 단위로 구분하여 주행 경로를 생성하되, 상기 특정 셀 단위로 상기 본체가 진입하는 입구 지점과 상기 본체가 진출하는 출구 지점을 동일하게 설정할 수 있다.

개시된 발명의 다른 측면에 따른 로봇 청소기의 제어방법은, 부분청소 모드가 구동되는 단계; 본체가 주행 경로를 따라 주행하던 중 부분 청소영역 경계지역에 접근하였는지 여부를 확인하는 단계; 확인 결과, 상기 본체가 부분 청소영역의 경계지역에 접근한 경우, 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는지 여부를 확인하는 단계; 확인 결과, 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 상기 부분 청소영역을 확장하여 확장 청소영역을 설정하는 단계; 상기 확장 청소영역에 대한 주행 경로를 추가로 생성하는 단계; 및 상기 주행 경로를 따라 상기 본체를 주행시키는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 부분청소 모드가 구동되는 단계 이후, 상기 부분 청소영역 경계지역에 접근하였는지 여부를 확인하는 단계 이전에, 부분 청소영역에 대한 주행 경로를 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서, 상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 상기 청소 대상물을 감싸도록 국소영역을 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서, 상기 확장 청소영역을 설정할 때, 상기 청소 대상물이 감지된 부분 청소영역의 변 전체를 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서, 상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 부분 청소영역의 테두리를 감싸는 형태로 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서, 상기 확장 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 추가로 설정할 수 있다.

또한, 상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서, 상기 본체가 주행 경로를 따라 운행 중 기준량 이상의 청소 대상물이 검지될때마다 반복하여 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

또한, 상기 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 것은 기 설정된 확장 청소영역의 한계 영역 또는 확장 횟수 내에서 설정할 수 있다.

또한, 상기 주행 경로를 추가로 생성하는 단계에서, 상기 주행 경로를 생성할 때, 상기 확장 청소영역 내에서 특정 셀 단위로 구분하여 주행 경로를 생성하되, 상기 특정 셀 단위로 상기 본체가 진입하는 입구 지점과 상기 본체가 진출하는 출구 지점을 동일하게 설정할 수 있다.

로봇 청소기 및 그 제어방법의 일 측면에 의하면, 로봇 청소기가 주행 중 먼지를 비롯한 청소 대상물의 양을 검출하여 검출 결과에 따라 자동으로 청소영역을 확장하기 때문에 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있다는 것이다.

도 1은 로봇 청소기의 평면도이다.
도 2는 로봇 청소기의 저면 사시도이다.
도 3은 로봇 청소기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 로봇 청소기의 일부 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 5는 로봇 청소기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 로봇 청소기의 제어방법을 설명하기 위한 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 확장 청소영역을 설정하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 확장 청소영역을 설정하는 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 확장 청소영역을 설정하는 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 7의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 8의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 9의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 확장 청소영역을 설정하는 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 16은 주행 경로를 생성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 내지 도 19는 도 13의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에서 도시하는 바와 같이, 로봇 청소기(1)는 본체(2), 감지 센서(3), 통신부(5), 디스플레이(6), 집진부(7), 브러시 유닛(10, 20), 구동 바퀴(31, 33, 35), 전원부(40) 및 추락 검출부(50)를 포함할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 감지 센서(3)는 본체(2)가 주행하는 경로 상에 존재하는 장애물을 감지하기 위한 센서로 거리 인식이 가능한 근접 센서 형태일 수 있다. 　또한, 감지 센서(3)는 본체(2)로 유입되는 먼지를 비롯한 청소 대상물로 광을 조사하여 반사되는 각도를 통해 청소 대상물의 양을 측정하는 기능을 구비할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 본체(2)의 이동 경로를 따라 청소 대상물을 감지할 수 있는 센서라면 모두 가능하다 할 것이다. 청소 대상물의 양을 측정하기 위한 감지 센서(3)는 도 1에 도시한 전방측이 아닌 본체(2) 내부를 비롯한 타 위치에 배치되는 것도 가능하다 할 것이다. 이 외에도, 로봇 청소기(1)의 주행을 위한 맵을 형성하기 위해 위치 인식이 가능한 비전 센서(4)를 더 포함할 수 있다.

통신부(5)는 로봇 청소기(1)가 도킹 스테이션(미도시) 및 버추얼 가드(미도시)와 같은 외부 기기와 통신을 수행할 수 있도록 한다. 　이때, 도킹 스테이션은 로봇 청소기(1)의 청소 주행 모드가 완료되거나, 배터리의 양이 기준치보다 낮아지게 되면 본체(2)가 도킹되는 구성으로, 본체(2)로 전력을 공급할 수 있다. 　또한, 도킹 스테이션은 본체(2)의 도킹을 유도하기 위해 본체(2)와 도킹 신호를 송수신하는 통신부를 포함할 수 있다. 　또한, 버추얼 가드는 로봇 청소기(1)의 주행 시 주행 제한 영역을 구분하기 위한 가상벽 기능을 수행하는 구성으로, 로봇 청소기(1)가 특정 영역으로 진입하는 것을 막기 위해 현재의 청소 영역과 특정 영역 사이의 연결 통로를 향해 진입 제한 신호를 송신할 수 있다.

디스플레이(6)는 본체(2)의 일측에 형성되어, 로봇 청소기(1)의 각종 상태를 표시할 수 있다. 　예를 들어, 배터리 충전 상태 또는 집진부(7)에 먼지가 가득 찼는지 여부, 로봇 청소기(1)의 청소 주행 모드, 휴면 모드 등이 표시될 수 있다.

집진부(7)는 브러시 유닛(10, 20) 등을 통해 집진되어 흡입구(23)를 통해 유입되는 먼지와 같은 이물질을 모을 수 있다.

브러시 유닛(10, 20)은 사이드 브러시 유닛(10)과 메인 브러시 유닛(20)을 포함할 수 있으며, 사이드 브러시 유닛(10)은 본체(2)의 전방 양 측면에 설치되어 바닥면을 기준으로 수평면으로 회전할 수 있는 구성으로, 회전축(11) 및 사이드 브러시(12)를 포함할 수 있다. 　이때, 사이드 브러시 유닛(10)은 돌출형 사이드 브러시 유닛과 고정형 사이드 브러시 유닛을 포함할 수 있다. 　상술한 고정형 사이드 브러시 유닛은 도 2에서 도시하는 바와 같이, 사이드 브러시(12)가 본체(2)에 부착된 회전축(11)에 형성되어 본체(2)에 고정된 구조이다.

메인 브러시 유닛(20)은 본체(2)의 저면에 형성된 흡입구(23)에 부착될 수 있다. 　메인 브러시 유닛(20)은 메인 브러시(21)와 롤러(22)를 포함할 수 있으며, 메인 브러시(21)는 롤러(22)의 외면에 형성될 수 있다. 　롤러(22)가 회전함에 따라 메인 브러시(21)는 바닥면에 쌓인 먼지를 비산시켜 흡입구(23)로 유도시킬 수 있다. 　이때, 메인 브러시(21)는 탄성력을 가진 재질이라면 모두 적용 가능할 수 있다.

구동 바퀴(31, 33, 35)는 본체(2) 저면의 중앙 영역의 좌우 가장자리에 서로 대칭되는 위치 및 본체(2) 저면의 전방 영역에 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 운용자의 필요에 따라 다른 영역에 장착되는 것도 가능하다. 　이때, 구동 바퀴(31, 33, 35)는 본체(2)의 청소 주행 모드 중 전진, 후진 또는 회전 등 다양한 방향으로 이동이 가능하도록 하는 구성으로, 휠 모터(미도시)를 통해 이동력을 인가받을 수 있다. 　상술한 구동 바퀴 중 참조 번호 35는 본체(2) 저면의 전방 영역에 형성되어, 본체(2)가 주행하는 바닥면의 상태에 따라 회전하여 각도가 변화할 수 있다. 　참조 번호 35의 구동 바퀴는 본체(2)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되어 로봇 청소기(1)를 지지하며, 롤러나 캐스터 형상의 휠로 이루어질 수 있다. 　또한, 구동 바퀴(31, 33, 35)는 모듈화되어 후크 결합, 스크류 결합, 끼워맞춤 등과 같은 방식을 통해 본체(2)의 저면에 착탈 가능 하도록 장착될 수 있다.

전원부(40)는 본체(2)를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 장치로, 본체(2) 이외에도 본체(2)에 장착된 각종 부품을 구동시키기 위한 구동부와 전기적으로 연결되어 구동 전원을 공급하는 배터리를 포함할 수 있다. 　이때, 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리일 수 있으며, 본체(2)가 청소 주행 모드를 완료하여 도킹 스테이션(미도시)에 결합된 경우 도킹 스테이션으로부터의 전력 공급을 통해 충전될 수 있다. 　

추락 검출부(50)는 본체(2)의 추락을 방지하기 위한 구성으로 복수 개의 센서(미도시)를 포함할 수 있다.

도 3은 로봇 청소기의 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 로봇 청소기의 일부 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.

이하에서는, 로봇 청소기의 제어방법을 설명하기 위한 일 예를 나타내는 도 6, 확장 청소영역을 설정하는 일 예를 설명하기 위한 도 7, 확장 청소영역을 설정하는 다른 예를 설명하기 위한 도 8, 확장 청소영역을 설정하는 또 다른 예를 설명하기 위한 도 9, 도 7의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도 10, 도 8의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도 11, 도 9의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도 12, 확장 청소영역을 설정하는 또 다른 예를 설명하기 위한 도 13, 주행 경로를 생성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도 14 내지 도 16, 도 13의 확장 청소영역을 기초로 주행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도 17 내지 도 19를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3에서 도시하는 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 본체(110), 입력부(120), 감지 센서(130), 저장부(140), 구동 모터(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.

입력부(120)는 로봇 청소기(100)에 청소 주행 실행 등의 신호를 입력하기 위한 구성으로, 각종 제어 정보를 입력받을 수 있다. 도시하지 않았지만, 입력부(120)는 별도의 하드웨어적인 버튼 또는 터치 패드를 구비하여 정보를 입력하도록 할 수 있다.

감지 센서(130)는 주행 경로를 기준으로 전방의 청소 대상물을 감지하기 위한 구성으로, 먼지, 부스러기를 비롯하여 청소가 이루어져야 하는 것들을 감지하기 위한 센서이다. 이때, 감지 센서(130)는 적외선과 같은 광을 통해 청소 대상물을 감지하는 광 센서이거나, 또는 카메라를 통해 전방 영역을 촬영하여 청소 대상물을 감지하는 촬영 센서일 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 본체(110)가 이동하는 전방, 측면 등의 주변의 청소 대상물을 감지하기 위한 센서면 모두 적용 가능하다 할 것이다.

저장부(140)는 로봇 청소기(100)와 관련된 정보를 저장하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 저장부(140)는 로봇 청소기(100)의 부분 청소영역, 부분 청소영역에 대한 주행 경로를 비롯한 각종 초기 세팅정보를 저장하거나, 또는 로봇 청소기(100)의 구동 중 발생하는 각종 정보를 저장할 수 있다.

구동 모터(150)는 로봇 청소기(100)의 본체(110)를 주행시키기 위한 구성일 수 있다.

제어부(160)는 부분청소 모드 시, 본체(110)가 주행 경로를 따라 주행하던 중 부분 청소영역 경계지역에서 감지 센서(130)에 의해서 기준량 이상의 청소 대상물을 감지하는 경우, 부분 청소영역을 확장하여 확장 청소영역을 설정하고 확장 청소영역에 대한 주행 경로를 추가로 생성하여, 생성된 주행 경로를 따라 본체(110)를 주행시키는 구성일 수 있다. 이때, 부분 청소영역은 부분청소 모드 시 본체(110)가 주행해야 하는 미리 설정된 영역을 의미하는 것으로, 이에 한정되지 않고, 사용자에 의해서 수동으로 설정되는 것도 가능하다 할 것이다. 또한, 확장 청소영역은 부분 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지됨에 따라 부분 청소영역 이외에 추가로 확장되는 영역을 의미하는 것으로 정의하기로 한다.

예를 들어, 제어부(160)는 부분 청소영역(도 6의 1.5m × 1.5m의 영역) 경계지역에서 감지 센서(130)를 통해 도 6의 D와 같은 청소 대상물을 감지할 수 있다.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 제어부(160)는 경로 생성부(161), 청소 영역 결정부(163), 경로 주행부(165) 및 청소 대상 감지부(167)를 포함할 수 있다.

경로 생성부(161)는 본체(110)가 청소해야 하는 주행 경로를 생성하는 구성으로, 미리 세팅되어 저장부(140)에 저장되어 있거나, 또는 사용자에 의해서 수동으로 설정될 수 있다.

보다 구체적으로, 경로 생성부(161)는 청소 영역 결정부(163)에 의해서 설정된 부분 청소영역 또는 확장 청소영역 내에서의 본체(110)의 주행 경로를 생성할 수 있다.

예를 들어, 도 10 내지 도 13에서 도시하는 바와 같이, 경로 생성부(165)는 본체(110)가 청소해야 할 부분 청소영역 내에 C1과 같은 주행 경로를 생성할 수 있다. 이는, 운용자가 로봇 청소기(100)의 초기 설정시 세팅하여 저장하거나, 또는 사용자에 의해서 설정된 주행 경로일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

또한, 경로 생성부(161)는 확장 청소영역(A1, A2, A3)에서의 주행 경로도 생성하는데, 이때, 확장 청소영역 각각의 형태에 따라 주행 경로를 서로 다르게 생성할 수 있다.

예를 들어, 도 10에서 도시하는 바와 같이, 경로 생성부(161)는 확장 청소영역 A1을 상하 두개의 셀로 구분하고, 하부 셀에 C2-1의 주행 경로를 생성하고, 상부 셀에 C2-2의 주행 경로를 생성할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 이러한 주행 경로에서는, 본체(110)가 경로 주행부(165)의 제어에 따라, 부분 청소영역 내 C1의 주행 경로를 따라 주행하다가 부분 청소영역의 경계지역에 연결되게 형성된 확장 청소영역의 C2-1과 C2-2의 주행 경로를 따라 운행한 후, 다시 C1의 주행 경로로 복귀할 수 있다.

또한, 도 11에서 도시하는 바와 같이, 경로 생성부(161)는 확장 청소영역 A2에 C2-3과 같은 주행 경로를 생성할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

또한, 도 12에서 도시하는 바와 같이, 경로 생성부(161)는 확장 청소영역 A3에서 C2-4와 같은 주행 경로를 생성할 수 있다. 이러한 주행 경로에서는, 본체(110)가 경로 주행부(165)의 제어에 따라, 부분 청소영역 내 C1의 주행 경로를 따라 주행하다가 부분 청소영역의 경계지역에 연결되게 형성된 확장 청소영역의 C2-4의 주행 경로를 따라 운행할 수 있다.

한편, 경로 생성부(161)는 주행 경로를 생성할 때, 부분 청소영역 또는 확장 청소영역 내에서 특정 셀 단위로 구분하여 주행 경로를 생성하되, 특정 셀 단위로 본체(110)가 진입하는 입구 지점과 본체(110)가 진출하는 출구 지점을 동일하게 설정할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 입구 지점과 출구 지점을 다르게 설정하는 것도 가능하다 할 것이다.

예를 들어, 경로 생성부(161)는 도 14와 같은 셀의 확장 청소영역에서 주행 경로를 생성할 때, 도 15와 도 16과 같이 입구 지점과 출구 지점을 동일하게 설정할 수 있다. 이는, 로봇 청소기(100)가 청소 영역 내 주행 시, 누락되는 영역이 존재하지 않도록 하기 위한 것일 수 있다.

보다 구체적으로, 경로 생성부(161)는 도 13의 확장 청소영역의 1셀, 2셀, 3셀 및 4셀에 대해 도 17에서 도시하는 바와 같이, 1셀, 2셀, 3셀 및 4셀 순서로 C2-5의 확장 청소영역으로의 진입 주행 경로를 생성하고, 도 18에서 도시하는 바와 같이, 4셀, 3셀, 2셀 및 1셀 순서로 C2-6의 확장 청소영역으로부터 진출 주행 경로를 생성할 수 있다. 진입 주행 경로와 진출 주행 경로를 함께 도시하면 도 19와 같을 수 있으며, 이때, 각 셀 단위로 입구 지점과 출구 지점이 동일함을 확인할 수 있다.

청소 영역 결정부(163)는 부분 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 설정할 수 있다.

도 7에서 도시하는 바와 같이, 청소 영역 결정부(163)는 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 청소 대상물(도 7의 D)을 기준으로 청소 대상물(D)을 감싸도록 국소영역을 확장시켜 확장 청소영역(A1)을 설정할 수 있다.

또한, 도 8에서 도시하는 바와 같이, 청소 영역 결정부(163)는 확장 청소영역을 설정할 때, 청소 대상물(도 8의 D)이 감지된 부분 청소영역의 변 전체를 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역(A2)을 설정할 수 있다.

또한, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 청소 영역 결정부(163)는 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 청소 대상물(도 9의 D)을 기준으로 부분 청소영역의 테두리를 감싸는 형태로 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역(A3)을 설정할 수 있다.

또한, 청소 영역 결정부(163)는 확장 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 추가로 설정할 수 있다.

또한, 청소 영역 결정부(163)는 본체(110)가 주행 경로를 따라 운행 중 기준량 이상의 청소 대상물이 검지될 때마다 반복하여 확장 청소영역을 설정할 수 있다. 이때, 청소 영역 결정부(163)가 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 것은 기 설정된 확장 청소영역의 한계 영역 또는 확장 횟수 내에서 설정하여 제한을 두는 것도 가능하다 할 것이다.

예를 들어, 도 13에서 도시하는 바와 같이, 청소 영역 결정부(163)는 부분 청소영역 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물(D1)을 발견하여 확장 청소영역(도 13의 1, 2 셀)을 설정한 후, 확장 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물(D2)을 발견하면 이에 대한 확장 청소영역(도 13의 3, 4 셀)을 추가로 설정할 수 있다.

경로 주행부(165)는 주행 경로를 따라 본체(110)를 운전시키도록 제어할 수 있다.

청소 대상 감지부(167)는 감지 센서(130)를 통해 전방에 청소 대상물이 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.

도 5는 로봇 청소기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5에서 도시하는 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 부분청소 모드가 구동될 수 있다(S101). 이때, 부분청소 모드는, 로봇 청소기(100)에 구비된 버튼을 사용자가 선택함에 따라 부분청소 모드 실행 제어 신호가 입력부(120)를 통해 수신됨에 따라 이루어질 수 있을 것이다.

다음, 로봇 청소기(100)는 부분 청소영역에 대한 주행 경로를 생성할 수 있다(S103). 이때, 주행 경로는 미리 세팅되어 로봇 청소기(100)에 저장되어 있거나, 또는 사용자에 의해서 수동으로 설정될 수 있다.

다음, 로봇 청소기(100)는 본체(110)가 주행 경로를 따라 주행하던 중 부분 청소영역 경계지역에 접근하였는지 여부를 확인할 수 있다(S105, S107). 이는, 로봇 청소기(100)에 저장된 주행 경로 맵을 통해 현 위치가 부분 청소영역 경계지역인지 여부를 파악하는 방법을 통해 확인할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

확인 결과, 본체(110)가 부분 청소영역의 경계지역에 접근한 경우, 로봇 청소기(100)는 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는지 여부를 확인할 수 있다(S109). 이때, 로봇 청소기(100)는 적외선과 같은 광 센서 또는 카메라를 통해 전방 영역을 촬영하는 촬영 센서 등으로 이루어진 감지 센서(130)를 통해 본체(110)가 이동하는 전방, 측면 등의 주변의 청소 대상물을 감지할 수 있다.

확인 결과, 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 로봇 청소기(100)는 부분 청소영역을 확장하여 확장 청소영역을 설정할 수 있다(S113).

단계 S113에서, 확장 청소영역을 설정할 때, 로봇 청소기(100)는 감지된 청소 대상물을 기준으로 청소 대상물을 감싸도록 국소영역을 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 도시하는 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 청소 대상물(도 7의 D)을 기준으로 청소 대상물(D)을 감싸도록 국소영역을 확장시켜 확장 청소영역(A1)을 설정할 수 있다.

또한, 로봇 청소기(100)는 확장 청소영역을 설정할 때, 청소 대상물이 감지된 부분 청소영역의 변 전체를 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 8에서 도시하는 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 확장 청소영역을 설정할 때, 청소 대상물(도 8의 D)이 감지된 부분 청소영역의 변 전체를 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역(A2)을 설정할 수 있다.

또한, 로봇 청소기(100)는 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 청소 대상물을 기준으로 부분 청소영역의 테두리를 감싸는 형태로 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 청소 대상물(도 9의 D)을 기준으로 부분 청소영역의 테두리를 감싸는 형태로 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역(A3)을 설정할 수 있다.

또한, 로봇 청소기(100)는 확장 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 추가로 설정할 수 있다.

또한, 로봇 청소기(100)는 본체(110)가 주행 경로를 따라 운행 중 기준량 이상의 청소 대상물이 검지될 때마다 반복하여 확장 청소영역을 설정할 수 있다. 이때, 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 것은 기 설정된 확장 청소영역의 한계 영역 또는 확장 횟수 내에서 설정할 수 있다.

다음, 로봇 청소기(100)는 확장 청소영역에 대한 주행 경로를 추가로 생성할 수 있다(S115).

단계 S115에서, 로봇 청소기(100)는 주행 경로를 생성할 때, 확장 청소영역 내에서 특정 셀 단위로 구분하여 주행 경로를 생성하되, 특정 셀 단위로 본체(110)가 진입하는 입구 지점과 본체(110)가 진출하는 출구 지점을 동일하게 설정할 수 있다.

다음, 로봇 청소기(100)는 주행 경로를 따라 본체를 주행시키는 단계 S105 이후를 수행할 수 있다.

한편, 단계 S109의 확인 결과, 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되지 않은 경우, 로봇 청소기(100)는 청소영역에 대한 주행이 완료되었는지 여부를 확인할 수 있다(S111).

확인 결과, 청소영역에 대한 주행을 완료한 경우, 로봇 청소기(100)는 주행 경로의 운전을 종료한다.

단계 S111의 확인 결과, 청소영역에 대한 주행이 완료되지 않은 경우, 로봇 청소기(100)는 단계 S105 이후를 수행할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1, 100 : 로봇 청소기 2 : 본체
3, 130 : 감지 센서 4 : 비전 센서
5 : 통신부 6 : 디스플레이
7 : 집진부 10 : 사이드 브러시 유닛
11 : 회전축 12 : 사이드 브러시
20 : 메인 브러시 유닛 21 : 메인 브러시
22 : 롤러 23 : 흡입구
31, 33, 35 : 구동바퀴 40 : 전원부
50 : 추락 검출부 110 : 본체
120 : 입력부 140 : 저장부
150 : 구동 모터 160 : 제어부
161 : 경로 생성부 163 : 청소 영역 결정부
165 : 경로 주행부 167 : 청소 대상 감지부

Claims

본체;
주행 경로를 기준으로 전방의 청소 대상물을 감지하는 감지 센서; 및
부분청소 모드 시, 상기 본체가 주행 경로를 따라 주행하던 중 부분 청소영역 경계지역에서 상기 감지 센서에 의해서 기준량 이상의 청소 대상물을 감지하는 경우, 상기 부분 청소영역을 확장하여 확장 청소영역을 설정하고 상기 확장 청소영역에 대한 주행 경로를 추가로 생성하여, 생성된 상기 주행 경로를 따라 상기 본체를 주행시키는 제어부;
를 포함하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 본체가 청소해야 하는 주행 경로를 생성하는 경로 생성부;
상기 부분 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 설정하는 청소 영역 결정부; 및
상기 주행 경로를 따라 상기 본체를 운전시키도록 제어하는 경로 주행부;
를 포함하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지 센서를 통해 전방에 청소 대상물이 존재하는지 여부를 감지하는 청소 대상 감지부;
를 더 포함하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 청소 영역 결정부는,
상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 상기 청소 대상물을 감싸도록 국소영역을 확장시켜 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 청소 영역 결정부는,
상기 확장 청소영역을 설정할 때, 상기 청소 대상물이 감지된 부분 청소영역의 변 전체를 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 청소 영역 결정부는,
상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 부분 청소영역의 테두리를 감싸는 형태로 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 청소 영역 결정부는,
상기 확장 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 추가로 설정하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 청소 영역 결정부는,
상기 본체가 주행 경로를 따라 운행 중 기준량 이상의 청소 대상물이 검지될때마다 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기.
제8항에 있어서,
상기 청소 영역 결정부는,
상기 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 것은 기 설정된 확장 청소영역의 한계 영역 또는 확장 횟수 내에서 설정하는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 경로 생성부는,
상기 청소 영역 결정부에 의해서 설정된 상기 부분 청소영역 또는 확장 청소영역 내에서의 상기 본체의 주행 경로를 생성하는 로봇 청소기.
제10항에 있어서,
상기 경로 생성부는,
상기 주행 경로를 생성할 때, 상기 부분 청소영역 또는 상기 확장 청소영역 내에서 특정 셀 단위로 구분하여 주행 경로를 생성하되, 상기 특정 셀 단위로 상기 본체가 진입하는 입구 지점과 상기 본체가 진출하는 출구 지점을 동일하게 설정하는 로봇 청소기.
부분청소 모드가 구동되는 단계;
본체가 주행 경로를 따라 주행하던 중 부분 청소영역 경계지역에 접근하였는지 여부를 확인하는 단계;
확인 결과, 상기 본체가 부분 청소영역의 경계지역에 접근한 경우, 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는지 여부를 확인하는 단계;
확인 결과, 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 상기 부분 청소영역을 확장하여 확장 청소영역을 설정하는 단계;
상기 확장 청소영역에 대한 주행 경로를 추가로 생성하는 단계; 및
상기 주행 경로를 따라 상기 본체를 주행시키는 단계;
를 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 부분청소 모드가 구동되는 단계 이후, 상기 부분 청소영역 경계지역에 접근하였는지 여부를 확인하는 단계 이전에,
부분 청소영역에 대한 주행 경로를 생성하는 단계;
를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서,
상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 상기 청소 대상물을 감싸도록 국소영역을 확장시켜 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서,
상기 확장 청소영역을 설정할 때, 상기 청소 대상물이 감지된 부분 청소영역의 변 전체를 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서,
상기 확장 청소영역을 설정할 때, 감지된 상기 청소 대상물을 기준으로 부분 청소영역의 테두리를 감싸는 형태로 임의의 폭만큼 확장시켜 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서,
상기 확장 청소영역의 경계지역에서 기준량 이상의 청소 대상물이 감지되는 경우, 해당 청소 대상물을 기준으로 기 설정된 영역의 확장 청소영역을 추가로 설정하는 로봇 청소기의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 확장 청소영역을 설정하는 단계에서,
상기 본체가 주행 경로를 따라 운행 중 기준량 이상의 청소 대상물이 검지될때마다 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 로봇 청소기의 제어방법.
제18항에 있어서,
상기 반복하여 확장 청소영역을 설정하는 것은 기 설정된 확장 청소영역의 한계 영역 또는 확장 횟수 내에서 설정하는 로봇 청소기의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 주행 경로를 추가로 생성하는 단계에서,
상기 주행 경로를 생성할 때, 상기 확장 청소영역 내에서 특정 셀 단위로 구분하여 주행 경로를 생성하되, 상기 특정 셀 단위로 상기 본체가 진입하는 입구 지점과 상기 본체가 진출하는 출구 지점을 동일하게 설정하는 로봇 청소기의 제어방법.