KR20060036805A - 로봇청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 로봇 청소기를 제외한 각 객체와 일정공간에, 정보 발생수단을 부착하고, 로봇 청소기가 일정 공간을 주행하면서, 상기 객체와 일정공간에 부착된 정보 발생수단으로부터 발생하는 정보 데이터를 분석하고, 그 분석결과에 따라 객체 위치 및 객제정보와 공간정보를 인식하여 홈 네비게이션을 수행함으로써, 청소 작업 경로를 신속하게 작성하여 청소 성능을 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 특정 공간에 위치한 각 객체에 부착됨과 아울러 특정 공간에 일정간격으로 부착되어, 상기 각 객체에 대한 위치정보 및 객체정보를 발생하고, 공간에 대한 위치 정보를 발생하는 다수의 정보 발생수단과; 상기 다수의 정보 발생수단에서 각기 발생하는 정보에 의해, 객제 및 공간정보를 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 홈 네비게이션을 수행하는 로봇 청소기를 포함하여 구성한다.

Description

로봇청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템{ HOME NAVIGATION SYSTEM IN USING ROBOT CLEANER}

도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도

도3은 본 발명 로봇청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템의 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 로봇청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템이 적용된 특정지역의 모습을 보인 개략도.

도5는 도3에 있어서, 알에프 태그의 고유정보에 의해 위치를 인식하기 위한 확률분포를 보인도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:로봇 청소기 101:정보 수신수단

102:마이크로컴퓨터 103:구동수단

I1~In:정보 발생수단

본 발명은 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 로봇 청소기를 제외한 각 객체와 일정공간에, 정보 발생수단을 부착하고, 로봇 청소기가 일정 공간을 주행하면서, 상기 객체와 일정공간에 부착된 정보 발생수단으로부터 발생하는 정보 데이터를 분석하고, 그 분석결과에 따라 객체 위치 및 객제정보와 공간정보를 인식하여 홈 네비게이션을 수행하도록 한 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기를 말한다.

이러한 로봇청소기는 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 청소경로를 주행하면서 청소동작을 수행하도록 되어 있는데, 이와 같이 기설정된 청소 경로를 자동적으로 주행하면서 청소동작을 수행하기 위해서는 로봇청소기의 위치와 주행거리 및 장애물등을 감지하기 위해 많은 수의 센서들이 사용된다.

그러나, 이러한 로봇 청소기는, 설정된 청소 경로를 정확하게 주행하여 청소를 수행하기 위해 수많은 고가의 센서들이 설치되기 때문에 내부 구조가 복잡해지고 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 랜덤 방식에 의해 임의의 청소경로를 주행하여 청소를 수행하는 로봇 청소기가 개발되었다.

도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도1에 도시된 바와같이, 로봇 청소기가 일정 영역을 직진하다가, 충돌이 발 생하면 그 충돌에 의해 장애물을 감지하는 장애물 감지부(1)와; 상기 장애물 감지부(1)에서 출력되는 신호에 의해, 로봇 청소기의 주행을 정지시킨 다음, 랜덤 방식으로 랜덤 각도를 생성하고, 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 적용하여 로봇 청소기를 회전시키는 제어부(2)와; 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 좌륜모터(5)를 일정 속도로 구동하는 좌륜모터 구동부(3)와; 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 우륜 모터(6)를 일정 속도로 구동하는 우륜모터 구동부(4)를 포함하여 구성한다.

도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도이다.

도2에 도시된 바와같이, 사용자에 의해, 청소명령이 발생하면 로봇 청소기를 직진시키면서, 장애물이 감지되는지를 판단하는 과정(SP1~SP3)과; 상기 판단결과, 장애물이 감지되면 로봇 청소기를 정지시킨후, 랜덤 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하는 과정(SP4)과; 상기 단계에서 생성된 랜덤각도를 회전각도로 하여, 로봇 청소기를 회전시키는 과정(SP5)과; 상기 회전된 로봇 청소기를 직진시키면서, 청소 완료를 판단하여, 청소완료이면 주행을 정지하는 과정(SP7)으로 이루어지며, 이와같은 종래 기술을 설명한다.

먼저, 사용자에 의해 청소 명령이 발생하면(SP1), 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키기 위하여, 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 구동속도를 일치시키기 위한 제어신호를 출력한다.

이에 따라, 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우 륜모터(6)를 구동시킨다.

이에 따라, 로봇 청소기는 직진한다(SP2).

이때, 장애물 감지부(1)는, 로봇 청소기가 임의의 장애물에 충돌하는 경우에 발생하는 충격량으로 장애물을 감지하여 그에 따른 장애물 감지신호를 상기 제어부 (2)에 인가한다.

이에 따라, 상기 제어부(2)는, 상기 장애물 감지신호에 의해 주행을 정지시킨 다음, 랜던 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하고(SP4), 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 하기 위한 제어신호를 출력하는데, 이때 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 회전 방향에 따라 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 속도를 달리하도록 하는 제어신호를 좌륜모터 구동부(3) 및 우륜 모터 구동부(4)에 출력한다.

이에 따라, 상기 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우륜모터(6)를 구동시켜, 로봇 청소기를 임의의 랜덤 각도로 회전시킨다 (SP5).

그 다음, 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키면서(SP6), 청소 완료로 판단되면 청소를 종료하고(SP7), 청소 완료가 되지 않았으면 상기 동작을 반복 수행한다.

상술한 로봇 청소기는, 원거리를 감지할 수 있는 초음파센서와 근거리를 감지할 수 있는 적외선 센서를 이용하여 원거리 및 근거리를 감지하고, 그 감지결과를 충전대와 통신하면서 청소영역을 맵핑하고, 그 맵핑 결과에 따라 청소영역을 일 정패턴으로 주행하면서 청소를 수행한다.

즉, 종래 로봇 청소기는, 특정 영역을 청소하기 위하여, 일정패턴으로 주행하면서 자신의 위치를, 충전대와의 통신, 또는 이동거리를 연산하여 인식한다.

그러나, 상술한 종래 로봇 청소기의 위치 인식방법은, 충전대와 거리가 멀어지면 통신오류가 발생하여 위치인식에 오차가 발생하고,또한 엔코더를 통한 이동거리 연산에 의한 위치 인식은, 슬립이 발생하는 경우에 이동거리를 정확하게 파악하지 못하여 위치 인식에 오류가 발생하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 로봇 청소기를 제외한 각 객체와 일정공간에, 정보 발생수단을 부착하고, 로봇 청소기가 일정 공간을 주행하면서, 상기 객체와 일정공간에 부착된 정보 발생수단으로부터 발생하는 정보 데이터를 분석하고, 그 분석결과에 따라 객체 위치 및 객제정보와 공간정보를 인식하여 홈 네비게이션을 수행함으로써, 청소 작업 경로를 신속하게 작성하여 청소 성능을 향상시킬 수 있도록 한 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 특정 공간에 위치한 각 객체에 부착됨과 아울러 특정 공간에 일정간격으로 부착되어, 상기 각 객체에 대한 위치정보 및 객체정보를 발생하고, 공간에 대한 위치 정보를 발생하는 다수의 정보 발생수단과; 상기 다수의 정보 발생수단에서 각기 발생하는 정보에 의해, 객제 및 공간정보를 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 홈 네비게이션을 수행하는 로봇 청소기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도3에 도시한 바와같이, 본 발명은 특정 공간에 위치한 각 객체에 부착됨과 아울러 특정 공간에 일정간격으로 부착되어, 상기 각 객체에 대한 위치정보 및 객체정보를 발생하고, 공간에 대한 위치 정보를 발생하는 다수의 정보 발생수단(I1~In)과; 상기 다수의 정보 발생수단(I1~In)에서 각기 발생하는 정보에 의해, 객제 및 공간정보를 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 홈 네비게이션을 수행하는 로봇 청소기(100)를 포함하여 구성한다.

상기 정보 발생수단(I1~In)은, 알에프 태그(RF Tag)로 이루어져, 각기 고유의 정보를 알에프신호로 발생한다.

상기 정보 발생수단(I1~In)은, 특정 공간에 위치한 가구 및 가전제품에 각기 부착되어 고유의 정보를 발생하는데, 도4와 같이, 특정 공간의 바닥면에, 일정간격으로 설치되어 위치정보를 발생한다.

즉, 이동로봇의 일예인 로봇 청소기를, 예를 들어 설명하면, 로봇 청소기(100)가 도4와 같은 공간을 이동하면서, 그 공간의 바닥면에 설치된 알에프 태크(RF Tag)에서 발생하는 고유정보를 수신하고, 그 수신된 고유정보를 분석하여 현재 위치를 파악하는데,이때, 맵상의 위치는, 즉 공간내의 알에프 태그(RF Tag)가 장착된 물건들, 또는 위치정보는 도5와 같이 로봇청소기(100)에 의해 감지될 수 있는 확률로 표현되어 파악할 수 있다.

상기 로봇 청소기(100)는, 상기 다수의 정보 발생수단에서 발생되는 정보를 감지하는 정보수신수단(101)과; 상기 정보수신수단(101)에서 출력되는 정보를 해석하고, 그 해석결과에 근거하여 홈 네비게이션을 제어하는 마이크로컴퓨터(102)와; 상기 마이크로컴퓨터(102)의 제어신호에 의해, 로봇 청소기(100)를 구동시키는 구동수단(103)을 포함하여 구성한다.

상기 정보 수신수단(101)은, 상기 알에프 태그(RF Tag)에서 발생하는 정보를 감지하는 알에프 태그 리더(RF Tag Reader)로 이루어진다.

다시 말해서, 본 발명은 로봇 청소기를 제외한 각 객체와 일정공간에, 정보 발생수단을 부착하고, 로봇 청소기가 일정 공간을 주행하면서, 상기 객체와 일정공간에 부착된 정보 발생수단으로부터 발생하는 정보 데이터를 분석하고, 그 분석결과에 따라 객체 위치 및 객제정보와 공간정보를 인식하여 홈 네비게이션을 수행하도록 한 것이다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 로봇 청소기를 제외한 각 객체와 일정공간에, 정보 발생수단을 부착하고, 로봇 청소기가 일정 공간을 주행하면서, 상기 객체와 일정공간에 부착된 정보 발생수단으로부터 발생하는 정보 데이터를 분석하고, 그 분석결과에 따라 객체 위치 및 객제정보와 공간정보를 인식하여 홈 네비게이션을 수행함으로써, 청소 작업 경로를 신속하게 작성하여 청소 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 특정 공간에 위치한 각 객체에 부착됨과 아울러 특정 공간에 일정간격으로 부착되어, 상기 각 객체에 대한 위치정보 및 객체정보를 발생하고, 공간에 대한 위치 정보를 발생하는 다수의 정보 발생수단과;

   상기 다수의 정보 발생수단에서 각기 발생하는 정보에 의해, 객제 및 공간정보를 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 홈 네비게이션을 수행하는 로봇 청소기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템.
2. 제1 항에 있어서, 정보 발생수단은,

   고유의 정보를 알에프신호로 발생하는 알에프 태그인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템.
3. 제1 항에 있어서, 정보 발생수단은,

   특정 공간에 위치한 가구 및 가전제품에 각기 부착되어 고유의 정보를 발생하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템.
4. 제1 항에 있어서, 정보 발생수단은,

   특정 공간의 바닥면에, 일정간격으로 설치되어 위치정보를 발생하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템.
5. 제1 항에 있어서, 로봇 청소기는,

   상기 다수의 정보 발생수단에서 발생되는 정보를 감지하는 정보수신수단과;

   상기 정보수신수단에서 출력되는 정보를 해석하고, 그 해석결과에 근거하여 홈 네비게이션을 제어하는 마이크로컴퓨터와;

   상기 마이크로컴퓨터의 제어신호에 의해, 로봇 청소기를 구동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템.
6. 제5 항에 있어서, 정보 수신수단은,

   상기 알에프 태그에서 발생하는 정보를 감지하는 알에프 태그 리더인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 이용한 홈 네비게이션 시스템.

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