KR20180025724A

KR20180025724A - Moving Robot and controlling method

Info

Publication number: KR20180025724A
Application number: KR1020160112779A
Authority: KR
Inventors: 성철모
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2018-03-09
Also published as: KR102147208B1

Abstract

본 발명의 이동 로봇은 본체의 전방의 청소구역 내 바닥을 향해 제 1 패턴의 광고, 상향으로 제 2 패턴의 광을 조사하고, 조사된 각 패턴의 광이 장애물에 입사된 영상을 통해 장애물을 판단하고, 본체의 기울어짐을 감지하여 기울기를 보상함으로써, 장애물에 대한 정확한 판단이 가능하고, 기울기 보상을 통해 주행 가능 여부를 다시 판단하여 장애물을 통과하거나 회피할 수 있으므로, 다양한 영역에 진입할 수 있어 청소가능 영역이 확장되며, 빠른 판단과 동작이 가능하고 장애물이 구속되지 않고 탈출하여 효과적으로 주행할 수 있다. The mobile robot of the present invention irradiates the first pattern advertisement toward the bottom of the cleaning area in front of the main body and the second pattern light upward and judges an obstacle through the light incident on the obstacle Since the inclination of the main body is sensed to compensate the inclination, it is possible to make an accurate judgment on the obstacle, and it is possible to pass through or avoid the obstacle by judging again whether or not the vehicle can travel by inclination compensation, The possible area is extended, allowing quick judgment and operation, allowing the obstacle to escape without restraint and to run effectively.

Description

[0001] The present invention relates to a mobile robot,

본 발명은 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것으로, 장애물을 감지하여 회피하는 이동 로봇 및 그 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile robot and a control method thereof, and more particularly, to a mobile robot for detecting and avoiding obstacles and a control method thereof.

일반적으로 이동 로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 자동으로 청소하는 기기이다.Generally, a mobile robot is a device that automatically moves inside a region to be cleaned without user's operation, while suctioning foreign substances such as dust from a floor surface.

통상 이러한 이동 로봇은 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하고, 그에 따라 청소구역을 매핑(mapping)하거나, 좌륜과 우륜의 구동을 제어하여 장애물 회피 동작을 수행한다. Generally, such a mobile robot senses distances to obstacles such as furniture, office supplies, and walls installed in the cleaning area, maps the cleaning area accordingly, or controls the driving of the left and right wheels to perform the obstacle avoidance operation.

종래에는 천장 또는 바닥을 주시하는 센서를 통해 이동 로봇이 이동한 거리를 계측하고, 이를 기반으로 장애물까지의 거리를 산출하는 방식이었으나, 이동 로봇의 이동 거리를 기반으로 장애물까지의 거리를 추정하는 간접적인 방식이기 때문에, 바닥의 굴곡등으로 이동 로봇의 이동 거리가 정확하게 계측되지 못하는 경우, 장애물까지의 거리 역시 오차를 가질 수밖에 없었다. 특히, 이러한 이동 로봇에 주로 사용되는 거리 측정 방식은 적외선 또는 초음파를 이용한 것으로, 광 또는 음이 장애물에 의해 산란되는 양이 많아 거리 계측에 상당한 오차가 발생되는 문제가 있었다.Conventionally, the distance traveled by the mobile robot is measured through a sensor that observes the ceiling or floor, and the distance to the obstacle is calculated based on the distance. However, the distance to the obstacle is indirectly estimated based on the travel distance of the mobile robot Therefore, if the moving distance of the mobile robot can not be precisely measured due to the bending of the floor or the like, the distance to the obstacle also has an error. Particularly, the distance measuring method mainly used in such mobile robots uses infrared rays or ultrasonic waves, and there is a problem that a considerable error occurs in distance measurement because light or sound is scattered by obstacles.

그에 따라 이동 로봇의 전방으로 특정한 패턴의 광을 조사하여 이를 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 패턴을 추출하고, 이를 바탕으로 청소구역 내의 장애물 상황을 파악하여 주행을 제어하는 기술이 적용되고 있다. 예를 들어, 한국공개특허 10-2013-0141979호(이하, '979 발명이라 함.)는 십자 패턴의 광을 조사하는 광원부과 청소기 전방의 영상을 획득하는 카메라부를 구비한 이동 로봇을 개시하고 있다. Accordingly, a technique of irradiating light of a specific pattern to the front of the mobile robot and photographing it, extracting a pattern from the photographed image, and detecting the obstacle situation in the cleaning area based on the extracted pattern, is applied. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0141979 (hereinafter referred to as '979 invention') discloses a mobile robot having a light source unit for irradiating a cross pattern light and a camera unit for acquiring an image in front of the cleaner .

그러나 이러한 종래의 이동 로봇은 하나의 광원으로부터 일정한 각도로 광을 조사하도록 구성됨에 따라 장애물을 감지할 수 있는 범위에 제약이 따르고, 높이를 갖는 장애물의 입체적인 형태를 파악하는데도 어려움이 있었다. However, since such a conventional mobile robot is configured to irradiate light from a single light source at a certain angle, it is difficult to detect obstacles, and it is also difficult to grasp stereoscopic shapes of obstacles having a height.

또한, 이동 로봇이 문턱이나 일정 높이 이하의 장애물 위로 올라가는 경우, 본체가 기울어짐에 따라 장애물이나 낭떠러지로 잘못 판단하여 더 이상 주행하지 못하고 장애물에 구속된 상태가 유지되는 문제가 있다.
In addition, when the mobile robot moves up the obstacle below the threshold or a certain height, the body is erroneously determined as an obstacle or a cliff as the body tilts, so that the robot can not travel any longer and the obstacle is restrained.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이동 로봇의 기울기를 감지하여 기울어진 정도에 따라 기울기 보상을 수행함으로써, 보상결과에 따라 장애물을 다시 판단하여 주행하는 이동 로봇 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mobile robot and a control method thereof, which detect slope of a mobile robot and perform slope compensation according to the degree of slope to determine an obstacle again according to the compensation result.

본 발명이 일 실시예에 따른 이동 로봇은 청소구역을 주행하며, 청소구역 내 바닥의 이물질을 흡입하는 본체, 상기 본체의 기울기를 감지하여 감지신호를 입력하는 센서부, 상기 본체의 전면에 배치되어, 상기 본체의 전방 하측을 향해 제 1 패턴의 광을 조사하는 제 1 패턴 조사부, 상기 본체의 전면에 배치되되, 상기 제 1 패턴 조사부의 하측에 배치되어, 상기 본체의 전방 상측을 향해 제 2 패턴의 광을 조사하는 제 2 패턴 조사부, 상기 본체의 전면에 배치되어, 상기 본체의 전방에 대한 영상을 획득하는 영상 획득부 및 상기 영상 획득부로부터 입력되는 획득영상으로부터, 제 1 패턴의 광에 대응하는 제 1 광 패턴과, 상기 제 2 패턴의 광에 대응하는 제 2 광 패턴을 검출하여 장애물을 판단하고 상기 장애물을 통과하거나 또는 회피하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 입력되는 감지신호를 바탕으로 상기 본체가 기울어진 상태인지 여부를 판단하고, 상기 본체가 기울어진 경우, 상기 본체의 기울기에 따라 상기 제 1 광 패턴에 대한 기울기 보상을 통해 장애물 여부를 다시 판단하는 것을 특징으로 한다. A mobile robot according to an embodiment of the present invention includes a main body that travels in a cleaning area and sucks foreign matter on the floor in a cleaning area, a sensor unit that senses a tilt of the main body and inputs a detection signal, A first pattern irradiating unit that irradiates light of a first pattern toward a front lower side of the main body, a second pattern irradiating unit which is disposed on a front side of the main body and is disposed below the first pattern irradiating unit, A second pattern irradiating unit disposed on a front surface of the main body, the apparatus comprising: an image acquiring unit that acquires an image with respect to the front of the main body; and a second pattern irradiator that irradiates light of a first pattern from an acquired image input from the image acquiring unit And a second optical pattern corresponding to the light of the second pattern to determine an obstacle and to control to pass or avoid the obstacle Wherein the control unit determines whether the main body is tilted based on a sensing signal input from the sensor unit, and when the main body is tilted, And judges again whether or not an obstacle is present through tilt compensation.

또한, 본 발명의 이동 로봇의 제어방법은, 제 1 패턴의 광과 제 2 패턴의 광을 조사하고, 전방의 영상을 촬영하며 주행하는 단계, 촬영된 획득영상으로부터 상기 제 1 패턴의 광에 대응하는 제 1 광 패턴과, 상기 제 2 패턴의 광에 대응하는 제 2 광 패턴을 검출하여 장애물을 감지하는 단계, 본체의 기울기를 감지하는 단계, 상기 본체가 기울어진 경우, 기울기에 따라 상기 제 1 광 패턴 또는 상기 제 2 광 패턴에 대한 기울기 보상을 수행하는 단계, 및 상기 기울기 보상 후, 상기 장애물에 대하여 다시 판단하여, 상기 장애물을 통과하거나 회피하여 주행하는 단계를 포함한다. A control method for a mobile robot according to the present invention is a method for controlling a mobile robot comprising the steps of irradiating light of a first pattern and a second pattern and photographing a preceding image and traveling, Detecting an obstacle by detecting a first light pattern corresponding to the light of the first pattern and a second light pattern corresponding to the light of the second pattern, sensing a tilt of the main body, detecting a tilt of the main body when the main body is tilted, Performing a tilt compensation on the light pattern or the second light pattern, and determining again the obstacle after the tilt compensation to travel through or avoid the obstacle.

본 발명의 이동 로봇 및 그 제어방법은 상하로 배치되어 조사되는 패턴들을 이용하여 장애물을 판단하는데 있어서, 본체의 기울어짐을 감지하여 조사된 패턴에 대하여 기울기를 보상함으로써 장애물에 대한 정확한 판단이 가능하고, 기울기 보상을 통해 주행 가능 여부를 다시 판단하여 장애물을 통과하거나 회피할 수 있으므로, 다양한 영역에 진입할 수 있어 청소가능 영역이 확장되고, 빠른 판단과 동작이 가능하고 장애물이 구속되지 않고 탈출하여 효과적으로 주행할 수 있다.
In the mobile robot and its control method of the present invention, it is possible to accurately determine an obstacle by detecting a tilting of the main body and compensating for a tilted pattern by using patterns irradiated up and down, Since it is possible to pass through or avoid obstacles by judging whether or not the vehicle can travel by means of tilt compensation, it is possible to enter various areas, thereby expanding the cleanable area, enabling quick determination and operation, avoiding obstacles, can do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이동 로봇의 수평 화각을 도시한 도이다.
도 3은 도 1의 이동 로봇의 전면도이다.
도 4는 도 1의 이동 로봇의 저면을 도시한 도이다.
도 5는 도 1의 이동 로봇의 주요부들을 도시한 블록도이다.
도 6은 장애물 감지유닛의 전면도와 측면도이다.
도 7은 장애물 탐지 부의 조사 범위와 장애물 탐지 범위를 도시한 도이다.
도 8 은 제 1 패턴 조사부에 의해 조사되는 패턴의 광을 도시한 도이다.
도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇에 있어서, 장애물에 조사되는 패턴의 형태를 도시한 예시도이다.
도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 본체 기울어짐에 대해 설명하는데 참조되는 도이다.
도 11 은 도 10의 이동 로봇의 기울어짐에 따른 패턴이 도시된 예시도이다.
도 12 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 실시예가 도시된 도이다.
도 13 은 도 12의 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 패턴의 변화가 도시된 예시도이다.
도 14 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 다른 실시예가 도시된 도이다.
도 15 는 도 14의 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 패턴의 변화가 도시된 예시도이다.
도 16 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기 보정에 따른 실시예가 도시된 도이다.
도 17 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기 보정의 다른 실시예가 도시된 도이다.
도 18 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기를 보상하는 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 19 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기 보상을 통한 주행방법이 도시된 순서도이다. 1 is a perspective view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the horizontal angle of view of the mobile robot of FIG. 1. FIG.
3 is a front view of the mobile robot of FIG.
FIG. 4 is a bottom view of the mobile robot of FIG. 1. FIG.
5 is a block diagram showing the main parts of the mobile robot of FIG.
6 is a front view and a side view of the obstacle detection unit.
7 is a diagram showing an irradiation range and an obstacle detection range of the obstacle detection unit.
8 is a diagram showing light of a pattern irradiated by the first pattern irradiating unit.
FIG. 9 is an exemplary view showing a pattern of a pattern irradiated to an obstacle in a mobile robot according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 10 is a diagram for describing a tilting of a main body of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
11 is an exemplary diagram showing a pattern according to the tilting of the mobile robot of FIG.
FIG. 12 is a view illustrating an embodiment of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 13 is an exemplary diagram showing a pattern change according to the inclination of the mobile robot of FIG. 12;
FIG. 14 is a view illustrating another embodiment of the mobile robot according to an embodiment of the present invention.
Fig. 15 is an exemplary diagram showing a pattern change according to the inclination of the mobile robot of Fig. 14; Fig.
16 is a view showing an embodiment according to a tilt correction of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
17 is a view showing another embodiment of tilt correction of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
18 is a flowchart showing a control method for compensating for the inclination of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart illustrating a traveling method based on tilt compensation of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이다. 도 2는 도 1의 이동 로봇의 수평 화각을 도시한 것이다. 도 3은 도 1의 이동 로봇의 전면도이다. 도 4는 도 1의 이동 로봇의 저면을 도시한 것이다. 도 5는 도 1의 이동 로봇의 주요부들을 도시한 블록도이다. 1 is a perspective view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 shows the horizontal angle of view of the mobile robot of Fig. 1. Fig. 3 is a front view of the mobile robot of FIG. Fig. 4 is a bottom view of the mobile robot of Fig. 1. Fig. 5 is a block diagram showing the main parts of the mobile robot of FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은 청소구역의 바닥을 따라 이동하며, 바닥 상의 먼지 등의 이물질을 흡입하는 본체(10)와, 본체(10)의 전면에 배치되는 장애물 감지유닛(100)을 포함할 수 있다.1 to 5, a mobile robot 1 according to an embodiment of the present invention includes a main body 10 moving along the bottom of a cleaning area and sucking foreign substances such as dust on the floor, And an obstacle detection unit 100 disposed on the front of the vehicle.

본체(10)는 외관을 형성하며 내측으로 본체(10)를 구성하는 부품들이 수납되는 공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)에 배치되어 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입하는 흡입유닛(34)과, 케이싱(11)에 회전 가능하게 구비되는 좌륜(36(L))과 우륜(36(R))을 포함할 수 있다. 좌륜(36(L))과 우륜(36(R))이 회전함에 따라 본체(10)가 청소구역의 바닥을 따라 이동되며, 이 과정에서 흡입유닛(34)을 통해 이물질이 흡입된다.The main body 10 includes a casing 11 forming an outer appearance and defining a space for accommodating components constituting the main body 10 inwardly and a suction unit 12 disposed in the casing 11 for sucking foreign substances such as dust, A left wheel 36 (L) and a right wheel 36 (R) which are rotatably provided in the casing 11. As the left wheel 36 (L) and the right wheel 36 (R) rotate, the main body 10 moves along the bottom of the cleaning area, and foreign substances are sucked through the suction unit 34 in this process.

흡입유닛(34)은 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(미도시)과, 흡입 팬의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(10h)를 포함할 수 있다. 흡입유닛(34)은 흡입구(10h)를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 채집통(미도시)을 포함할 수 있다.The suction unit 34 may include a suction fan (not shown) for generating a suction force and a suction port 10h for sucking the airflow generated by the rotation of the suction fan. The suction unit 34 may include a filter (not shown) for collecting foreign substances in the air stream sucked through the suction port 10h and a foreign matter collecting box (not shown) in which foreign substances collected by the filter are accumulated.

또한, 본체(10)는 좌륜(36(L))과 우륜(36(R))을 구동시키는 주행 구동부를 포함할 수 있다. 주행 구동부는 적어도 하나의 구동모터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 구동모터는 좌륜(36(L))을 회전시키는 좌륜 구동모터와 우륜(36(R))을 회전시키는 우륜 구동모터를 포함할 수 있다.In addition, the main body 10 may include a driving portion for driving the left wheel 36 (L) and the right wheel 36 (R). The running drive unit may include at least one drive motor. The at least one drive motor may include a left wheel drive motor for rotating the left wheel 36 (L) and a right wheel drive motor for rotating the right wheel 36 (R).

좌륜 구동모터와 우륜 구동모터는 제어부의 주행제어부에 의해 작동이 독립적으로 제어됨으로써 본체(10)의 직진, 후진 또는 선회가 이루어질 수 있다. 예를들어, 본체(10)가 직진 주행하는 경우에는 좌륜 구동모터와 우륜 구동모터가 같은 방향으로 회전되나, 좌륜 구동모터와 우륜 구동모터가 다른 속도로 회전되거나, 서로 반대 방향으로 회전되는 경우에는 본체(10)의 주행 방향이 전환될 수 있다. 본체(10)의 안정적인 지지를 위한 적어도 하나의 보조륜(37)이 더 구비될 수 있다.The left and right wheel driving motors and the right wheel driving motors can be controlled to be operated independently by the travel control unit of the control unit, thereby making it possible to straighten, reverse, or turn the main body 10. For example, when the main body 10 runs straight, the left wheel driving motor and the right wheel driving motor are rotated in the same direction. However, when the left wheel driving motor and the right wheel driving motor are rotated at different speeds or in opposite directions The running direction of the main body 10 can be switched. At least one auxiliary wheel 37 for stably supporting the main body 10 may be further provided.

케이싱(11)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 복수의 브러시(35)가 더 구비될 수 있다. 복수의 브러시(35)의 회전에 의해 청소구역의 바닥으로부터 먼지들이 제거되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지들은 흡입구(10h)를 통해 흡입되어 채집통에 모인다.A plurality of brushes 35, which are located on the front side of the bottom surface of the casing 11 and have a plurality of radially extending blades, may be further provided. The dusts are removed from the bottom of the cleaning area by the rotation of the plurality of brushes 35, so that the dusts separated from the floor are sucked through the suction port 10h and collected in the collecting box.

케이싱(11)의 상면에는 사용자로부터 이동 로봇(1)의 제어를 위한 각종 명령을 입력받는 컨트롤 패널(39)이 구비될 수 있다.On the upper surface of the casing 11, a control panel 39 for receiving various commands for controlling the mobile robot 1 from a user may be provided.

장애물 감지유닛(100)은 본체(10)의 전면에 배치될 수 있다. The obstacle detection unit 100 may be disposed on the front surface of the main body 10. [

장애물 감지유닛(100)은 케이싱(11)의 전면에 고정되고, 제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130) 및 영상 획득부(140)를 포함한다. The obstacle detecting unit 100 is fixed to the front surface of the casing 11 and includes a first pattern irradiating unit 120, a second pattern irradiating unit 130 and an image acquiring unit 140.

본체(10)에는 재충전이 가능한 배터리(38)가 구비되며, 배터리(38)의 충전 단자(33)가 상용 전원(예를 들어, 가정 내의 전원 콘센트)과 연결되거나, 상용 전원과 연결된 별도의 충전대(미도시)에 본체(10)가 도킹되어, 충전 단자(33)가 상용 전원과 전기적으로 연결되고, 배터리(38)의 충전이 이루어질 수 있다. 이동 로봇(1)을 구성하는 전장 부품들은 배터리(38)로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 따라서, 배터리(38)가 충전된 상태에서 이동 로봇(1)은 상용 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 자력 주행이 가능하다.The main body 10 is provided with a rechargeable battery 38. The charging terminal 33 of the battery 38 is connected to a commercial power source (for example, a power outlet in a home) The main body 10 is docked to the charging terminal 33 (not shown), the charging terminal 33 is electrically connected to the commercial power supply, and the battery 38 can be charged. Electric components constituting the mobile robot 1 can be supplied with power from the battery 38. Therefore, in a state where the battery 38 is charged and the mobile robot 1 is electrically disconnected from the commercial power supply, It is possible to drive.

도 5는 도 1의 이동 로봇의 주요부들을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram showing the main parts of the mobile robot of FIG.

이동 로봇(1)은 주행 구동부(300), 청소부(310), 데이터부(240), 장애물 감지유닛(100), 센서부(150), 그리고 동작 전반을 제어하는 제어부(200)를 포함한다. The mobile robot 1 includes a driving unit 300, a cleaning unit 310, a data unit 240, an obstacle detection unit 100, a sensor unit 150, and a controller 200 for controlling overall operations.

제어부(200)는 주행 구동부(300)를 제어하는 주행제어부(230)를 포함할 수 있다. 주행제어부(230)에 의해 좌륜 구동모터와 우륜 구동모터의 작동이 독립적으로 제어됨으로써 본체(10)가 직진 또는 회전하여 주행하게 된다. The control unit 200 may include a driving control unit 230 for controlling the driving driving unit 300. The operation of the left wheel driving motor and the right wheel driving motor is independently controlled by the travel control unit 230 so that the main body 10 is driven to travel straight or rotate.

또한, 제어부(200)는 장애물 감지유닛(100)으로부터 입력되는 데이터를 분석하여 패턴을 검출하는 패턴검출부(210) 및, 패턴으로부터 장애물을 판단하는 장애물정보 획득부(220)를 포함한다. The control unit 200 includes a pattern detection unit 210 for analyzing data input from the obstacle detection unit 100 to detect a pattern and an obstacle information obtaining unit 220 for determining an obstacle from the pattern.

패턴검출부(210)는 영상 획득부(140)에 의해 획득된 영상(획득영상)으로부터 광 패턴(P1, P2)을 검출한다. 패턴검출부(210)는 획득영상을 구성하는 소정의 픽셀들에 대해 점, 선, 면 등의 특징을 검출 (feature detection)하고, 이렇게 검출된 특징을 바탕으로 광 패턴(P1, P2) 또는 광 패턴(P1, P2)을 구성하는 점, 선, 면 등을 검출할 수 있다.The pattern detecting unit 210 detects the light patterns P1 and P2 from the image (acquired image) obtained by the image obtaining unit 140. [ The pattern detecting unit 210 detects features such as a point, a line, and a surface with respect to predetermined pixels constituting the acquired image, and detects the light patterns P1 and P2 or the light patterns Points, lines, surfaces, and the like that constitute the points P1 and P2 can be detected.

장애물정보 획득부(220)는 패턴검출부(210)로부터 검출된 패턴을 바탕으로 장애물 유무를 판단하고, 장애물의 형태를 판단한다. 또한, 장애물정보 획득부(220)는 획득영상을 통해 낭떠러지를 판단하여 낭떠러지 모드를 설정하여 이동 로봇이 낭떠러지에 빠지지 않는 경로를 따라 주행될 수 있도록 한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines the presence of the obstacle based on the pattern detected from the pattern detecting unit 210 and determines the shape of the obstacle. Also, the obstacle information obtaining unit 220 determines the cliff through the acquired image and sets the cliff mode so that the mobile robot can travel along a path that does not fall into the cliff.

주행 구동부(300)는 적어도 하나의 구동모터를 포함하여 주행제어부(230)의 제어명령에 따라 이동 로봇이 주행하도록 한다. 주행 구동부(300)는 앞서 설명한 바와 같이, 좌륜(36(L))을 회전시키는 좌륜 구동모터와 우륜(36(R))을 회전시키는 우륜 구동모터를 포함할 수 있다.The travel driving unit 300 includes at least one driving motor and causes the mobile robot to travel according to a control command of the travel control unit 230. [ As described above, the travel driving unit 300 may include a left wheel driving motor for rotating the left wheel 36 (L) and a right wheel driving motor for rotating the right wheel 36 (R).

청소부(310)는 브러쉬를 동작시켜 이동 로봇 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하기 쉬운 상태로 만들고, 흡입장치를 동작시켜 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 청소부(310)는 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입하는 흡입유닛(34)에 구비되는 흡입 팬의 동작을 제어하여 먼지가 흡입구를 통해 이물질 채집통에 투입되도록 한다. The cleaning unit 310 operates the brush to make dust or foreign matter around the mobile robot easy to suck, and operates the suction device to suck dust or foreign matter. The cleaning unit 310 controls the operation of the suction fan provided in the suction unit 34 that sucks foreign matter such as dust or trash so that the dust is introduced into the foreign matter collecting container through the suction port.

데이터부(240)에는 장애물 감지유닛(100)으로부터 입력되는 획득영상을 저장하고, 장애물정보 획득부(220)가 장애물을 판단하기 위한 기준데이터가 저장되며, 감지된 장애물에 대한 장애물정보가 저장된다. 또한, 데이터부(240)에는 이동 로봇의 동작을 제어하기 위한 제어데이터 및 이동 로봇의 청소모드에 따른 데이터가 저장되며, 생성되거나 또는 외부로부터 수신되는 맵이 저장될 수 있다. The data unit 240 stores an acquired image input from the obstacle detection unit 100, reference data for the obstacle information acquisition unit 220 to determine an obstacle is stored, and obstacle information for the detected obstacle is stored . In the data unit 240, control data for controlling the operation of the mobile robot and data according to the cleaning mode of the mobile robot are stored, and a map generated or received from the outside can be stored.

또한, 데이터부(240)는, 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장하는 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. The data unit 240 stores data that can be read by a microprocessor and includes a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD) , CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device.

장애물 감지유닛(100)은 제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130), 그리고 영상 획득부(140)를 포함한다. The obstacle detecting unit 100 includes a first pattern irradiating unit 120, a second pattern irradiating unit 130, and an image acquiring unit 140.

센서부(150)는 복수의 센서를 포함하여 장애물감지를 보조한다. 또한, 센서부(150)는 적어도 하나의 기울기센서를 포함하여 본체의 기울기를 감지한다. 기울기센서는 본체의 전, 후, 좌, 우 방향으로 기울어지는 경우, 기울어진 방향과 각도를 산출한다. 기울기센서는 틸트센서, 가속도센서 등이 사용될 수 있고, 가속도센서의 경우 자이로식, 관성식, 실리콘반도체식 중 어느 것이나 적용 가능하다. The sensor unit 150 includes a plurality of sensors to assist the obstacle detection. Also, the sensor unit 150 includes at least one tilt sensor to sense the tilt of the main body. The tilt sensor calculates the tilted direction and angle when tilted in the front, back, left, and right directions of the main body. The tilt sensor may be a tilt sensor, an acceleration sensor, or the like. In the case of the acceleration sensor, any of a gyro type, an inertial type, and a silicon semiconductor type is applicable.

장애물 감지유닛(100)은 제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130) 및 영상 획득부(140)가, 앞서 설명한 바와 같이, 본체(10)의 전면에 설치되어, 이동 로봇의 전방에 제 1 및 제 2 패턴의 광(P1, P2)을 조사하고, 조사된 패턴의 광을 촬영하여 영상을 획득한다. The obstacle detection unit 100 is provided in the front of the main body 10 and the front of the mobile robot 10 is provided with the first pattern irradiation unit 120, the second pattern irradiation unit 130 and the image acquisition unit 140, The first and second patterns of light P1 and P2 are irradiated, and the light of the irradiated pattern is photographed to acquire an image.

제어부(200)는 장애물 감지유닛(100)으로부터 입력되는 획득영상을 통해 장애물을 판단하여 이동방향 또는 주행경로를 변경하여 장애물을 통과하거나 또는 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. The controller 200 determines the obstacle through the acquired image input from the obstacle detecting unit 100 and controls the driving driving unit 300 to change the moving direction or the traveling path so as to pass the obstacle or to avoid the obstacle.

제어부(200)는 획득영상을 데이터부(240)에 저장하고, 패턴검출부(210)는 획득영상을 분석하여 패턴을 추출한다. 즉 패턴검출부(210)는 제 1 패턴 조사부 또는 제 2 패턴 조사부로부터 조사된 패턴의 광이 바닥 또는 장애물에 조사되어 나타나는 광 패턴을 추출한다. 장애물정보 획득부(220)는 추출된 광 패턴을 바탕으로 장애물을 판단한다.The control unit 200 stores the acquired image in the data unit 240, and the pattern detecting unit 210 analyzes the acquired image to extract a pattern. That is, the pattern detecting unit 210 extracts a light pattern that is generated when the light of the pattern irradiated from the first pattern irradiating unit or the second pattern irradiating unit is irradiated to the bottom or the obstacle. The obstacle information obtaining unit 220 determines an obstacle based on the extracted light pattern.

제어부(200)는 센서부(150)의 기울기센서로부터 입력되는 기울기정보를 바탕으로, 본체의 기울어짐 여부를 판단하고, 본체가 기울어진 경우, 획득영상의 광 패턴의 위치에 대하여 기울기를 보상한다. The control unit 200 determines whether the main body is tilted based on the tilt information input from the tilt sensor of the sensor unit 150 and compensates the tilt of the position of the optical pattern of the acquired image when the main body is tilted .

장애물정보 획득부(220)는 기울기센서에 의해 감지되는 본체의 기울기에 대응하여 획득영상의 광 패턴에 대한 기울기 보상을 통해, 장애물에 대하여 재판단한다. 주행제어부는 장애물정보 획득부에 의해 장애물이 다시 판단되면, 이를 바탕으로 주행 가능 여부를 판단하고, 주행경로를 설정하여 주행 구동부(300)를 제어한다. The obstacle information obtaining unit 220 reevaluates the obstacle through slope compensation for the optical pattern of the acquired image corresponding to the slope of the main body detected by the tilt sensor. When the obstacle is determined again by the obstacle information acquisition unit, the driving control unit determines whether or not the vehicle can be driven based on the obstacle, and controls the driving driving unit 300 by setting the traveling path.

도 6은 장애물 감지유닛의 전면도와 측면도이다. 도 7은 장애물 탐지 부의 조사 범위와 장애물 탐지 범위를 도시한 것이다. 도 6의 (a)는 장애물 감지유닛의 전면도이고, 도 6의 (b)는 측면도이다. 6 is a front view and a side view of the obstacle detection unit. FIG. 7 shows an irradiation range and an obstacle detection range of the obstacle detection unit. 6 (a) is a front view of the obstacle detection unit, and Fig. 6 (b) is a side view.

도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 장애물 감지유닛(100)의 제 1 및 제 2 패턴 조사부(120, 130)는 광원과, 광원으로부터 조사된 광이 투과됨으로써 소정의 패턴을 생성하는 패턴생성자(OPPE: Optical Pattern Projection Element)를 포함할 수 있다. 광원은 레이져 다이오드(Laser Diode, LD), 발광 다이오드(Light Emitteing Diode, LED) 등 일 수 있다. 레이져 광은 단색성, 직진성 및 접속 특성에 있어 다른 광원에 비해 월등해, 정밀한 거리 측정이 가능하며, 특히, 적외선 또는 가시광선은 대상체의 색상과 재질 등의 요인에 따라 거리 측정의 정밀도에 있어서 편차가 크게 발생되는 문제가 있기 때문에, 광원으로는 레이져 다이오드가 바람직하다. 패턴생성자는 렌즈, DOE(Diffractive optical element)를 포함할 수 있다. 각각의 패턴 조사부(120, 130)에 구비된 패턴 생성자의 구성에 따라 다양한 패턴의 광이 조사될 수 있다.6 (a) and 6 (b), the first and second pattern irradiating units 120 and 130 of the obstacle detecting unit 100 include a light source and a light source, (OPPE: Optical Pattern Projection Element) that generates an optical pattern. The light source may be a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), or the like. In particular, the infrared ray or visible light is subject to variations in the accuracy of the distance measurement depending on factors such as the color and the material of the object, A laser diode is preferable as a light source. The pattern generator may include a lens, a diffractive optical element (DOE). Depending on the configuration of the pattern generator included in each of the pattern irradiators 120 and 130, light of various patterns can be irradiated.

제 1 패턴 조사부(120)는 제 1 패턴의 광(P1, 이하, 제 1 패턴 광이라고 함.)을 본체(10)의 전방 하측을 향해 조사할 수 있다. 따라서, 제 1 패턴 광(P1)은 청소구역의 바닥에 입사될 수 있다. The first pattern irradiating unit 120 can irradiate the first pattern light P1 (hereinafter, referred to as the first pattern light) toward the front lower side of the main body 10. Accordingly, the first pattern light P1 may be incident on the bottom of the cleaning area.

제 1 패턴 광(P1)은 수평선(Ph)의 형태로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 패턴 광(P1)은 수평선(Ph)과 수직선(Pv)이 교차하는 십자 패턴의 형태로 구성되는 것 또한 가능하다. The first pattern light P1 may be formed in the form of a horizontal line Ph. It is also possible that the first pattern light P1 is formed in the form of a cross pattern in which the horizontal line Ph and the vertical line Pv intersect each other.

제 1 패턴 조사부(120), 제 2 패턴 조사부(130) 및 영상 획득부(140)는 수직으로, 일렬 배치될 수 있다. 영상 획득부(140)는, 제 1 패턴 조사부(120)와 제 2 패턴 조사부(130)의 하부에 배치되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 패턴 조사부와 제 2 패턴 조사부의 상부에 배치될 수도 있다. The first pattern irradiating unit 120, the second pattern irradiating unit 130, and the image acquiring unit 140 may be vertically arranged in a line. The image acquiring unit 140 is disposed below the first pattern irradiating unit 120 and the second pattern irradiating unit 130 but is not necessarily limited thereto and may be disposed above the first pattern irradiating unit and the second pattern irradiating unit It is possible.

실시예에서, 제 1 패턴 조사부(120)는 상측에 위치하여 전방을 향해 하방으로 제 1 패턴 광(P1)을 조사하여, 제 1 패턴 조사부(120) 보다 하측에 위치하는 장애물을 감지하고, 제 2 패턴 조사부(130)는 제 1 패턴 조사부(120)의 하측에 위치하여 전방을 향해 상방으로 제 2 패턴의 광(P2, 이하, 제 2 패턴 광이라고 함.)을 조사할 수 있다. 따라서, 제 2 패턴 광(P2)은 벽면이나, 청소구역의 바닥으로부터 적어도 제 2 패턴 조사부(130) 보다 높이 위치하는 장애물 또는 장애물의 일정 부분에 입사될 수 있다.In the embodiment, the first pattern irradiating unit 120 is located on the upper side and irradiates the first pattern light P1 downward toward the front to detect obstacles located below the first pattern irradiating unit 120, The two-pattern irradiating unit 130 is located below the first pattern irradiating unit 120 and can irradiate the second pattern light (P2, hereinafter referred to as second pattern light) upward toward the front. Accordingly, the second pattern light P2 may be incident on a wall or a certain portion of the obstacle or obstacle located at least higher than the second pattern irradiating portion 130 from the bottom of the cleaning area.

제 2 패턴 광(P2)은 제 1 패턴 광(P1)과 다른 패턴으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 수평선을 포함하여 구성된다. 여기서, 수평선은 반드시 연속한 선분이어야 하는 것은 아니고, 점선으로 이루어질 수도 있다.The second pattern light P2 may have a pattern different from that of the first pattern light P1, and preferably includes a horizontal line. Here, the horizontal line is not necessarily a continuous line segment, but may be a dotted line.

한편, 앞서 설명한 도 2에서, 표시된 조사각(θh)은 제 1 패턴 조사부(120)로부터 조사된 제 1 패턴 광(P1)의 수평조사각을 표시한 것으로, 수평선(Ph)의 양단이 제 1 패턴 조사부(120)와 이루는 각도를 나타내며, 130˚ 내지 140˚ 범위에서 정해지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 도 2에 표시된 점선은 이동 로봇(1)의 전방을 향하는 것이며, 제 1 패턴 광(P1)은 점선에 대해 대칭인 형태로 구성될 수 있다.2, the irradiation angle h shown in FIG. 2 indicates the horizontal irradiation angle of the first pattern light P1 irradiated from the first pattern irradiation unit 120, and both ends of the horizontal line Ph are the first And the pattern irradiating unit 120, and is preferably set in the range of 130 DEG to 140 DEG, but is not limited thereto. The dotted line shown in Fig. 2 is directed toward the front of the mobile robot 1, and the first patterned light P1 may be configured to be symmetrical with respect to the dotted line.

제 2 패턴 조사부(130) 역시 제 1 패턴 조사부(120)와 마찬가지로 수평 조사각이, 바람직하게는, 130˚ 내지 140˚ 범위에서 정해질 수 있으며, 실시예에 따라서는 제 1 패턴 조사부(120)와 동일한 수평 조사각으로 패턴 광(P2)을 조사할 수 있으며, 이 경우, 제 2 패턴 광(P1) 역시 도 2에 표시된 점선에 대해 대칭인 형태로 구성될 수 있다.The second pattern irradiating unit 130 may be set to a horizontal irradiation angle in a range of 130 to 140 degrees as in the case of the first pattern irradiating unit 120. In some embodiments, The second pattern light P1 may be formed symmetrically with respect to the dotted line shown in FIG.

영상 획득부(140)는 본체(10) 전방의 영상을 획득할 수 있다. 특히, 영상 획득부(140)에 의해 획득된 영상(이하, 획득영상이라고 함.)에는 패턴 광(P1, P2)이 나타나며, 이하, 획득영상에 나타난 패턴 광(P1, P2)의 상을 광 패턴이라고 하고, 이는 실질적으로 실제 공간상에 입사된 패턴 광(P1, P2)이 이미지 센서에 맺힌 상이기 때문에, 패턴 광들(P1, P2)과 같은 도면 부호를 부여하여, 제 1 패턴 광(P1) 및 제 2 패턴 광(P2)과 각각 대응하는 상들을 제 1 광 패턴(P1) 및 제 2 광 패턴(P2)이라고 하기로 한다.The image acquisition unit 140 may acquire an image in front of the main body 10. Particularly, pattern light P1 and P2 appear in an image obtained by the image obtaining unit 140 (hereinafter, referred to as an acquired image), and an image of pattern light P1 and P2, Since the pattern light P1 or P2 incident on the actual space is substantially formed on the image sensor, the same reference numerals as the pattern lights P1 and P2 are assigned to the first pattern light P1 And the second pattern light P2 are referred to as a first light pattern P1 and a second light pattern P2, respectively.

영상 획득부(140)는 피사체의 상을 전기적 신호로 변환시킨 후 다시 디지털 신호로 바꿔 메모리소자에 기억시키는 디지털 카메라를 포함할 수 있으며, 디지털 카메라는 이미지센서(미도시)와 영상처리부(미도시)를 포함할 수 있다.The image acquisition unit 140 may include a digital camera that converts an image of an object into an electrical signal and then converts the digital signal into a digital signal and stores the digital signal in a memory device. The digital camera includes an image sensor (not shown) ).

이미지센서는 광학 영상(image)을 전기적 신호로 변환하는 장치로, 다수개의 광 다이오드(photo diode)가 집적된 칩으로 구성되며, 광 다이오드로는 픽셀(pixel)을 예로 들 수 있다. 렌즈를 통과한 광에 의해 칩에 맺힌 영상에 의해 각각의 픽셀들에 전하가 축적되며, 픽셀에 축적된 전하들은 전기적 신호(예를들어, 전압)로 변환된다. 이미지센서로는 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등이 잘 알려져 있다.An image sensor is an apparatus for converting an optical image into an electrical signal. The image sensor is composed of a chip on which a plurality of photo diodes are integrated, and a photodiode is exemplified as a pixel. Charges are accumulated in the respective pixels by an image formed on the chip by the light passing through the lens, and the charges accumulated in the pixels are converted into an electrical signal (for example, voltage). Charge Coupled Device (CCD) and Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) are well known as image sensors.

영상처리부는 이미지센서로부터 출력된 아날로그 신호를 바탕으로 디지털 영상을 생성한다. 영상처리부는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD컨버터와, AD컨버터로부터 출력된 디지털 신호에 따라 일시적으로 디지털 정보(digital data)를 기록하는 버퍼 메모리(buffer memory)와, 버퍼 메모리에 기록된 정보를 처리하여 디지털 영상을 구성하는 디지털 신호처리기(DSP:Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다.The image processor generates a digital image based on the analog signal output from the image sensor. The image processing unit includes an AD converter for converting an analog signal into a digital signal, a buffer memory for temporarily storing digital information according to the digital signal output from the AD converter, And may include a digital signal processor (DSP) that processes the digital image and forms a digital image.

패턴검출부(210)는 획득영상을 구성하는 소정의 픽셀들에 대해 점, 선, 면 등의 특징을 검출 (feature detection)하고, 이렇게 검출된 특징을 바탕으로 광 패턴(P1, P2) 또는 광 패턴(P1, P2)을 구성하는 점, 선, 면 등을 검출할 수 있다.The pattern detecting unit 210 detects features such as a point, a line, and a surface with respect to predetermined pixels constituting the acquired image, and detects the light patterns P1 and P2 or the light patterns Points, lines, surfaces, and the like that constitute the points P1 and P2 can be detected.

예를 들어, 패턴검출부(210)는 주변보다 밝은 픽셀들이 연속됨으로써 구성되는 선분들을 추출하여, 제 1 광 패턴(P1)을 구성하는 수평선(Ph), 제 2 광 패턴(P2)을 구성하는 수평선을 추출할 수 있다.For example, the pattern detecting unit 210 extracts line segments constituted by successive pixels brighter than the surroundings, and forms a horizontal line Ph and a second light pattern P2 constituting the first light pattern P1 Horizontal lines can be extracted.

그러나 이에 한정되지 않고, 디지털 영상으로부터 원하는 형태의 패턴을 추출하는 다양한 기법들이 이미 알려져 있는바, 패턴검출부(210)는 이들 공지된 기술들을 이용하여 제 1 광 패턴(P1)과 제 2 광 패턴(P2)을 추출할 수 있다.However, the present invention is not limited thereto. Various techniques for extracting a desired pattern from a digital image are already known. The pattern detecting unit 210 detects a first light pattern P1 and a second light pattern P2) can be extracted.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 패턴 조사부(120)와 제 2 패턴 조사부(130)는 대칭으로 배치될 수 있다. 제 1 패턴 조사부(120)와 제 2 패턴 조사부(130)는 거리 h3 만큼 떨어져 상하로 배치되어 제 1 패턴 조사부는 하부로 제 1 패턴 광을 조사하고, 제 2 패턴 조사부는 상부로 제 2 패턴 광을 조사하여 상호 패턴 광이 교차된다. As shown in FIG. 7, the first pattern irradiating unit 120 and the second pattern irradiating unit 130 may be arranged symmetrically. The first pattern irradiating unit 120 and the second pattern irradiating unit 130 are disposed vertically apart by a distance h3 so that the first pattern irradiating unit irradiates the first pattern light to the lower part, To cross the pattern light.

영상 획득부(140)는 제 2 패턴 조사부로부터 거리 h2 만큼 떨어진 하부에 위치하여, 상하방향에 대하여 화각 θs로 로 본체(10)의 전방의 영상을 촬영한다. 영상 획득부(140)는 바닥면으로부터 거리 h1의 위치에 설치된다. 영상 획득부(140)는 이동 로봇(1)의 본체(10)의 전면부 하단을 구성하는 범퍼(미도시), 또는 주행 또는 청소를 위한 구조물의 형태를 고려하여, 전방을 촬영하는데 방해되지 않는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. The image acquiring unit 140 is located at a lower position spaced apart by a distance h2 from the second pattern irradiating unit and captures an image in front of the furnace body 10 at an angle of view? S with respect to the up and down directions. The image acquiring unit 140 is installed at a position of distance h1 from the bottom surface. The image acquisition unit 140 may be configured to acquire the image data of the bumpers (not shown) constituting the lower end of the front portion of the main body 10 of the mobile robot 1, It is preferable to install it in the position.

제 1 패턴 조사부(120) 또는 제 2 패턴 조사부(130)는 각각의 패턴 조사부(120, 130)를 구성하는 렌즈들의 주축(Optical axis)이 향하는 방향이 일정 조사각을 형성하도록 설치된다. The first pattern irradiating unit 120 or the second pattern irradiating unit 130 is installed such that the direction of the optical axis of the lenses constituting the pattern irradiating units 120 and 130 forms a certain irradiation angle.

제 1 패턴 조사부(120)는 제 1 조사각(θr1)으로 제 1 패턴 광(P1)을 하부에 조사하고, 제 2 패턴 조사부(130)는 제 2 조사각(θr2)으로 제 2 패턴 광(P2)을 상부에 조사한다. 이때, 제 1 조사각과 제 2 조사각은 상이한 것을 기본으로 하나 경우에 따라 동일하게 설정될 수 있다. 제 1 조사각과 제 2 조사각은, 바람직하게는 50˚ 내지 75˚ 범위에서 정해지나 반드시 이에 한정되어야 하는 것을 아니다. 예를 들어 제 1 조사각은 60 내지 70도 제 2 조사각은 50 내지 55도로 설정될 수 있다. 이동 로봇의 하부 범퍼의 구조 또는 하부 물체감지 거리, 그리고 감지하고자 하는 상부의 높이에 따라 변경될 수 있다. The first pattern irradiating unit 120 irradiates the first pattern light P1 with the first irradiation angle? R1 and the second pattern irradiating unit 130 irradiates the second pattern light P1 with the second irradiation angle? P2) is irradiated on the upper part. At this time, the first irradiation angle and the second irradiation angle are different from each other, but they may be set to be the same in some cases. The first irradiation angle and the second irradiation angle are preferably set within the range of 50 DEG to 75 DEG, but are not limited thereto. For example, the first irradiation angle may be set to 60 to 70 degrees, and the second irradiation angle may be set to 50 to 55 degrees. The structure of the lower bumper of the mobile robot, the sensing distance of the lower object, and the height of the upper part to be sensed.

제 1 패턴 조사부(120) 및/또는 제 2 패턴 조사부(130)로부터 조사된 패턴 광이 장애물에 입사되었을 시, 장애물이 제 1 패턴 조사부(120)로부터 떨어진 위치에 따라, 획득영상에서 광 패턴(P1, P2)의 위치가 달라진다. 예를 들어, 제 1 패턴 광(P1)과 제 2 패턴 광(P2)이 소정의 장애물에 입사되었을 시, 장애물이 이동 로봇(1)으로부터 가깝게 위치한 것일수록, 획득영상에서 제 1 광 패턴(P1)이 높은 위치에 표시되며, 반대로, 제 2 광 패턴(P2)은 낮은 위치에 표시된다. 즉, 영상 획득부(140)에 의해 생성되는 영상을 구성하는 행(횡방향으로 배열된 픽셀들로 이루어진 선)에 대응하는 장애물까지의 거리 데이터를 미리 저장하였다가, 영상 획득부(140)를 통해 획득된 영상에서 검출된 광 패턴(P1, P2)이 소정의 행에서 검출되면, 그 행에 대응하는 장애물까지의 거리 데이터로부터 장애물의 위치가 추정될 수 있다.When the pattern light emitted from the first pattern irradiating unit 120 and / or the second pattern irradiating unit 130 is incident on the obstacle, P1, P2) are changed. For example, when the first pattern light P1 and the second pattern light P2 are incident on a predetermined obstacle, the closer the obstacle is located from the mobile robot 1, the more the first light pattern P1 Is displayed at a high position, and conversely, the second light pattern P2 is displayed at a low position. That is, the distance data to the obstacle corresponding to the row (line consisting of pixels arranged in the horizontal direction) constituting the image generated by the image obtaining unit 140 is stored in advance, and the image obtaining unit 140 When the light patterns P1 and P2 detected in the image obtained through the image sensing are detected in a predetermined row, the position of the obstacle can be estimated from the distance data to the obstacle corresponding to the row.

영상 획득부(140)는 렌즈의 주축이 수평한 방향을 향하도록 정렬되고, 도 7에 표시된 θs는 영상 획득부(140)의 화각을 표시한 것으로, 100˚ 이상의 값으로 설정되고, 바람직하게는 100˚ 내지 110˚이나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것을 아니다.The image acquiring unit 140 is arranged so that the main axis of the lens is oriented in a horizontal direction, and? S shown in FIG. 7 indicates the angle of view of the image acquiring unit 140 and is set to a value of 100 degrees or more, 100 ° to 110 °, but not necessarily limited thereto.

또한, 청소구역의 바닥으로부터 영상 획득부(140)까지의 거리는 대략 60mm 내지 70mm 사이에서 정해질 수 있고, 이 경우, 영상 획득부(140)가 획득한 영상에서 청소구역의 바닥은 영상 획득부로부터 D1 이후부터 나타나며, D2는 획득영상에 나타난 바닥 중에서 제 1 광 패턴(P1)이 표시되는 위치이다. 이때, D2에 장애물이 위치하는 경우, 영상 획득부(140)에 의해 장애물에 제 1 패턴 광(P1)이 입사된 영상이 획득될 수 있다. 장애물이 D2보다 이동 로봇에 근접한 경우 입사된 제 1 패턴 광(P1)에 대응하여 제 1 광 패턴은 기준위치(ref1)보다 상측에 표시된다. Also, the distance from the bottom of the cleaning zone to the image acquisition unit 140 may be set between about 60 mm and 70 mm. In this case, the bottom of the cleaning zone in the image acquired by the image acquisition unit 140 D1, and D2 is a position at which the first light pattern P1 is displayed in the bottom of the acquired image. At this time, if an obstacle is located at D2, the image obtained by the image obtaining unit 140 with the first pattern light P1 incident on the obstacle can be obtained. When the obstacle is closer to the mobile robot than D2, the first light pattern is displayed above the reference position ref1 corresponding to the incident first pattern light P1.

여기서, 본체(10)로부터 D1까지의 거리는 바람직하게는 100mm 내지 150mm로 이고, D2까지의 거리는 바람직하게는 180mm 내지 280mm 이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, D3는 본체의 전면부 중 가장 돌출된 부분부터 제 2 패턴 광이 입사되는 위치까지의 거리를 나타낸 것으로, 본체는 이동중에 장애물을 감지하므로, 장애물에 충돌하지 않고 전방(상부)의 장애물을 감지할 수 있는 최소한의 거리이다. D3는 대략 23mm 내지 30mm 로 설정될 수 있다. Here, the distance from the main body 10 to D1 is preferably 100 mm to 150 mm, and the distance up to D2 is preferably 180 mm to 280 mm, though not always limited thereto. D3 denotes the distance from the most protruding part of the front part of the main body to the position where the second pattern light is incident. Since the main body detects an obstacle while moving, it does not collide with the obstacle, It is the minimum distance that can be detected. D3 can be set to approximately 23 mm to 30 mm.

한편, 장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 주행하는 중, 획득영상에 나타난 제 1 광 패턴(P1)이 정상상태에서 사라지는 경우 또는 제 1 광 패턴의 일부만 표시되는 경우, 이동 로봇(1)의 주변에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단한다. On the other hand, when the first light pattern P1 shown in the acquired image disappears from the steady state or only a part of the first light pattern is displayed while the main body 10 is traveling, the obstacle information obtaining unit 220 obtains the obstacle information from the mobile robot 1) in the vicinity of the cliff.

장애물정보 획득부(220)는 획득영상에 제 1 광 패턴이 표시되지 않는 경우, 이동 로봇(1)의 전방에 위치하는 낭떠러지를 인식할 수 있다. 이동 로봇(1)의 전방에 낭떠러지(예를 들어, 계단)가 존재하는 경우, 제 1 패턴 광이 바닥에 입사되지 않으므로, 획득영상에서 제 1 광 패턴(P1)이 사라지게 된다. The obstacle information obtaining unit 220 can recognize a cliff located in front of the mobile robot 1 when the first light pattern is not displayed on the acquired image. In the case where a cliff (for example, a step) exists in front of the mobile robot 1, the first pattern light P1 is not incident on the floor, and thus the first light pattern P1 disappears in the acquired image.

장애물정보 획득부(220)는 D2의 길이를 바탕으로, 본체(10)로부터 D2 만큼 떨어진 전방에 낭떠러지가 있는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 제 1 패턴 광(P1)이 십자 형상인 경우에는 수평선은 사라지고 수직선만 표시됨에 따라 낭떠러지를 판단할 수 있다. The obstacle information obtaining unit 220 may determine that there is a cliff in front of the main body 10 at distance D2 based on the length of D2. At this time, when the first pattern light P1 is a cross shape, the horizontal line disappears and only the vertical line is displayed, so that the cliff can be determined.

또한, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴의 일부가 표시되지 않는 경우, 이동 로봇(1)의 좌측 또는 우측에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 제 1 광 패턴의 우측 일부가 표시되지 않는 경우, 낭떠러지가 우측에 존재하는 것으로 판단할 수 있다. The obstacle information obtaining unit 220 may determine that a cliff exists in the left or right side of the mobile robot 1 when a part of the first light pattern is not displayed. If the right part of the first light pattern is not displayed, it can be determined that the cliff exists on the right side.

따라서, 장애물정보 획득부(220)는 파악된 낭떠러지 정보를 바탕으로, 주행제어부(230)는 이동 로봇(1)이 낭떠러지에 빠지지 않는 경로를 따라 주행될 수 있도록 주행 구동부(300)를 제어할 수 있다.Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 can control the travel driving unit 300 so that the mobile robot 1 can travel along a route that does not fall into a cliff, based on the detected cliff information. have.

또한, 주행제어부(230)는 전방에 낭떠러지가 존재하는 경우, 일정거리, 예를 들어 D2 또는 그 이하로 전진하여, 본체의 하부에 설치된 낭떠러지센서를 이용하여, 낭떠러지인지 여부를 다시 한번 확인할 수 있다. 이동 로봇(1)은 획득영상을 통해 낭떠러지를 1차 확인하고, 일정거리 주행하여 낭떠러지 센서를 통해 2차 확인할 수 있다. In addition, if there is a cliff in front of the vehicle, the travel controller 230 advances to a predetermined distance, for example, D2 or less, and can again check whether the cliff is a cliff by using a cliff sensor installed at a lower portion of the main body . The mobile robot (1) first confirms a cliff through an acquired image, then travels a certain distance and can secondarily confirm the cliff through a cliff sensor.

도 8 은 제 1 패턴 조사부에 의해 조사되는 패턴의 광을 도시한 도이다. 8 is a diagram showing light of a pattern irradiated by the first pattern irradiating unit.

패턴검출부(210)는 영상 획득부(140)로부터 입력되는 획득영상으로부터 제 1 광 패턴 또는 제 2 광 패턴을 검출하여 장애물정보 획득부(220)로 인가한다.The pattern detecting unit 210 detects the first light pattern or the second light pattern from the acquired image input from the image obtaining unit 140 and applies the detected first light pattern or the second light pattern to the obstacle information obtaining unit 220.

장애물정보 획득부(220)는 획득영상으로부터 검출된 제 1 광 패턴 또는 제 2 광 패턴을 분석하여 제 1 광 패턴의 위치를 정해진 기준위치(ref1)와 비교하여 장애물을 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 analyzes the first light pattern or the second light pattern detected from the acquired image and compares the position of the first light pattern with a predetermined reference position ref1 to determine an obstacle.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 광 패턴(P1)의 수평선이 기준위치(ref1)에 위치하는 경우, 정상상태로 판단한다. 이때 정상상태란, 바닥이 높낮이가 없고 고른, 평편한 상태이고, 전방에 장애물이 존재하지 않아 계속 주행 가능한 상태이다. As shown in FIG. 8 (a), when the horizontal line of the first light pattern P1 is located at the reference position ref1, it is determined as a normal state. In this case, the steady state means that the floor is flat and flat without any elevation, and there is no obstacle in front, so that the vehicle can continue to travel.

제 2 광 패턴(P2)은, 전방의 상부에 장애물이 존재하는 경우 장애물에 입사되어 획득영상에 나타나므로, 정상상태에서는 제 2 광 패턴(P2)은 나타나지 않는 것이 일반적이다. It is general that the second light pattern P2 does not appear in the steady state because the second light pattern P2 is incident on the obstacle when an obstacle exists in the upper part of the front and is displayed in the acquired image.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 1 광 패턴(P1)의 수평선이 기준위치(ref1)보다 상부에 위치하는 경우, 장애물정보 획득부(220)는 전방에 장애물이 존재하는 것으로 판단한다. 8 (b), when the horizontal line of the first light pattern P1 is located above the reference position ref1, the obstacle information obtaining unit 220 determines that an obstacle is present in front of the obstacle information obtaining unit 220 do.

주행제어부(230)는 도시된 바와 같이 장애물정보 획득부(220)를 통해 장애물이 감지되면, 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. 한편, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴(P1) 및 제 2 광 패턴의 위치와 제 2 광 패턴의 표시 여부에 대응하여 감지된 장애물의 위치와 크기를 판단할 수 있다. 또한, 장애물정보 획득부(220)는 주행중에 획득영상에 표시되는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴의 변화에 대응하여 장애물의 위치와 크기를 판단할 수 있다. When the obstacle is detected through the obstacle information obtaining unit 220 as shown in the figure, the driving control unit 230 controls the driving driving unit 300 so as to avoid the obstacle. On the other hand, the obstacle information obtaining unit 220 can determine the position and size of the detected obstacle in accordance with the position of the first light pattern P1 and the second light pattern, and the display state of the second light pattern. In addition, the obstacle information obtaining unit 220 can determine the position and size of the obstacle in accordance with the change of the first light pattern and the second light pattern displayed on the acquired image during driving.

주행제어부(230)는 장애물정보 획득부(220)로부터 입력되는 장애물의 정보를 바탕으로, 장애물에 대하여 계속 주행할 수 있는지 또는 회피하여 주행할지 여부를 판단하여 주행 구동부(300)를 제어한다. 예를 들어 주행제어부(230)는 장애물의 높이가 일정 높이 이하로 낮은 경우, 또는 장애물과 바닥 사이에 공간에 진입 가능한 경우에는 주행이 가능하다고 판단한다. Based on the information of the obstacle input from the obstacle information obtaining unit 220, the travel controller 230 determines whether the obstacle can be continuously traveled or avoided, and controls the travel driving unit 300. For example, the travel control unit 230 determines that the vehicle can travel when the height of the obstacle is lower than a predetermined height or when it is possible to enter the space between the obstacle and the floor.

도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1 광 패턴(P1)이 기준위치(ref1)보다 낮은 위치에 표시될 수 있다. 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴(P1)이 기준위치보다 낮은 위치에 나타나는 경우, 내리막 경사로가 존재하는 것으로 판단한다. 낭떠러지의 경우 제 1 광 패턴(P1)이 사라지므로 낭떠러지와는 구분될 수 있다. The first light pattern P1 may be displayed at a position lower than the reference position ref1, as shown in Fig. 8 (c). The obstacle information obtaining unit 220 determines that the downhill ramp exists when the first light pattern P1 appears at a position lower than the reference position. In the case of a cliff, since the first light pattern P1 disappears, it can be distinguished from the cliff.

도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴이 표시되지 않는 경우 주행방향에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단한다. As shown in FIG. 8 (d), the obstacle information obtaining unit 220 determines that a cliff exists in the traveling direction when the first light pattern is not displayed.

또한, 도 8의 (e)와 같이, 제 1 광 패턴의 일부가 표시되지 않는 경우, 장애물정보 획득부(220)는 좌측 또는 우측에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 장애물정보 획득부(220)는 본체(10)의 좌측에 낭떠러지가 존재하는 것으로 판단한다. 8 (e), when a part of the first light pattern is not displayed, the obstacle information obtaining unit 220 may determine that a cliff exists on the left or right side. In this case, the obstacle information obtaining unit 220 determines that a cliff is present on the left side of the main body 10.

한편, 제 1 광 패턴(P1)이 십자형상인 경우에는 수평선의 위치와, 수직선의 길이를 모두 고려하여 장애물을 판단할 수 있다. On the other hand, when the first light pattern P1 is in a cross shape, an obstacle can be determined by considering both the position of the horizontal line and the length of the vertical line.

도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇에 있어서 장애물에 조사되는 패턴의 형태를 도시한 예시도이다. FIG. 9 is a view illustrating a pattern of a pattern irradiated to an obstacle in a mobile robot according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 9에 도시된 바와 같이, 장애물 감지유닛(100)으로부터 조사되는 패턴 광이 장애물에 조사되어, 촬영된 획득영상에 나타남에 따라 장애물정보 획득부(220)는 장애물의 위치, 크기, 형태를 판단할 수 있다. As shown in FIG. 9, the pattern light irradiated from the obstacle sensing unit 100 is irradiated on the obstacle and appears on the captured image, and the obstacle information obtaining unit 220 determines the position, size, and shape of the obstacle can do.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 주행 중 전방에 벽면이 존재하는 경우, 제 1 패턴 광은 바닥에 입사되고 제 2 패턴 광은 벽면에 입사된다. 그에 따라 획득영상에는 제 1 광 패턴(P1)과 제 2 광 패턴(P2)이 두 개의 수평선으로 표시된다. 이때 벽면과의 거리가 D2보다 먼 경우 제 1 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)에 표시되나 제 2 광 패턴이 표시됨에 따라 장애물정보 획득부(220)는 장애물이 존재하는 것을 판단할 수 있다. As shown in FIG. 9A, when a wall surface exists in front of the vehicle during traveling, the first pattern light is incident on the bottom and the second pattern light is incident on the wall surface. Accordingly, the first light pattern P1 and the second light pattern P2 are displayed as two horizontal lines in the acquired image. At this time, if the distance from the wall surface is longer than D2, the first light pattern P1 is displayed at the reference position ref1, but the second light pattern is displayed, so that the obstacle information obtaining unit 220 can determine that an obstacle exists have.

한편, 본체(10)와 벽면과의 거리가 D2 미만으로 근접하는 경우, 제 1 패턴 광이 바닥이 아닌 벽면에 입사되므로, 획득영상에는 제 1 광 패턴이 기준위치(ref1)보다 상측에 표시되고, 그 상측에 제 2 광 패턴이 표시된다. 제 2 광 패턴은 장애물에 근접할수록 그 위치가 하측에 표시되므로, 벽면과 본체(10)의 거리가 D2보다 먼 경우보다는 하측에 표시된다. 단, 제 2 패턴 광은 기준위치 및 제 1 광 패턴보다는 상측에 표시된다. On the other hand, when the distance between the main body 10 and the wall surface is less than D2, the first pattern light is incident on the wall surface rather than the bottom, so that the first light pattern is displayed above the reference position ref1 on the acquired image , And a second light pattern is displayed on the upper side thereof. The distance between the wall surface and the main body 10 is displayed on the lower side rather than the distance D2 because the position of the second light pattern is displayed on the lower side as it approaches the obstacle. However, the second pattern light is displayed above the reference position and the first light pattern.

그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴을 통해 장애물인 벽면까지의 거리를 산출할 수 있다. Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 can calculate the distance to the obstacle wall surface through the first light pattern and the second light pattern.

도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 침대, 서랍장 등의 장애물이 전방에 존재하는 경우, 제 1 패턴 광(P1)과 제 2 패턴 광(P2)이 두개의 수평선으로 바닥과 장애물에 각각 입사된다. As shown in FIG. 9B, when an obstacle such as a bed, a drawer, or the like exists in front, the first pattern light P1 and the second pattern light P2 form two horizontal lines, .

장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴을 바탕으로 장애물을 판단한다. 제 2 광 패턴의 위치 및 장애물에 접근하는 중 나타나는 제 2 광 패턴의 변화를 바탕으로 장애물의 높이를 판단할 수 있다. 그에 따라 주행제어부(230)는 장애물의 하부 공간에 진입 가능한지 여부를 판단하여 주행 구동부(300)를 제어한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines obstacles based on the first light pattern and the second light pattern. The height of the obstacle can be determined based on the position of the second light pattern and the change of the second light pattern appearing when approaching the obstacle. Accordingly, the driving control unit 230 determines whether or not the vehicle can enter the lower space of the obstacle and controls the driving driving unit 300.

예를 들어 청소구역 내에 침대와 같이 바닥과의 사이에 소정의 공간이 형성되는 장애물이 위치하는 경우, 공간을 인지할 수 있으며, 바람직하게는 공간의 높이를 파악하여 장애물을 통과할 것인지, 회피할 것인지를 판단할 수 있다. 공간의 높이가 본체(10)의 높이보다 낮다고 판단된 경우, 주행제어부(230)는 본체(10)가 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어할 수 있다. 반대로, 공간의 높이가 본체(10)의 높이보다 높다고 판단된 경우, 주행제어부(230)는 본체(10)가 공간 내로 진입 또는 공간을 통과하도록 주행 구동부(300)를 제어하는 것도 가능하다.For example, when an obstacle, such as a bed, in which a predetermined space is formed is located in a cleaning area, the space can be recognized. Preferably, the height of the space is determined so as to pass through the obstacle . When the height of the space is determined to be lower than the height of the main body 10, the travel control unit 230 can control the travel driving unit 300 so that the main body 10 avoids the obstacle and travels. Conversely, when it is determined that the height of the space is higher than the height of the main body 10, the travel control unit 230 may control the travel driving unit 300 so that the main body 10 enters into the space or passes through the space.

이때, 전술한 9의 (a)에도 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴이 두개의 수평선으로 표시되기는 하나, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴과 제 2 광 패턴 사이의 거리가 상이하므로 이를 구분할 수 있다. 또한, 도 9의 (a)의 경우, 장애물에 근접할수록 제 1 광 패턴의 위치가 기준위치보다 위에 표시되나, 도 9의 (b)와 같이, 상부에 위치한 장애물의 경우에는 일정거리 근접하더라도 제 1 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)에 표시되고, 제 2 광 패턴(P2)의 위치가 변경되므로, 장애물정보 획득부(220)는 장애물의 종류를 구분할 수 있다. At this time, although the first light pattern and the second light pattern are indicated by two horizontal lines in (a) of FIG. 9, the obstacle information obtaining unit 220 may determine that the distance between the first light pattern and the second light pattern is different This can be distinguished. In the case of FIG. 9A, the position of the first light pattern is displayed above the reference position as it approaches the obstacle, but in the case of the obstacle located at the upper part as shown in FIG. 9B, One light pattern P1 is displayed at the reference position ref1 and the position of the second light pattern P2 is changed so that the obstacle information obtaining unit 220 can sort the obstacle types.

도 9의 (c)와 같이, 침대 또는 서랍장 모서리의 경우, 제 1 패턴 광(P1)은 바닥에 수평선으로 조사되고, 제 2 패턴 광(P2)은 장애물의 모서리에 조사됨에 따라 그 일부는 수평선으로 나타나고 나머지 일부는 사선으로 장애물에 입사되어 나타난다. 제 2 광 패턴은 본체(10)로부터 멀수록 상승하므로, 장애물의 측면의 경우, 전면에 조사되는 수평선보다 상측으로 꺾어지는 사선이 된다. 9 (c), in the case of a corner of a bed or a drawer, the first pattern light P1 is irradiated to the bottom at a horizontal line, and the second pattern light P2 is irradiated at the edge of the obstacle, And some of the others appear in oblique lines. Since the second light pattern rises as it is farther from the main body 10, in the case of the side surface of the obstacle, the second light pattern becomes a slanting line which is bent upward above the horizontal line irradiated on the front surface.

도 9의 (d)에 도시된 바와 같이, 본체(10)가 벽면 모서리에 일정거리 이상 근접한 경우, 제 1 패턴 광(P1)은 일부가 기준위치보다 상측에 수평선으로 표시되고, 모서리의 측면에 일부가 조사되어 하부로 꺾어지는 사선으로 표시되며, 바닥면에 대해서는 기준위치에서 수평선으로 표시된다. 9 (d), when the main body 10 is close to the edge of the wall by a predetermined distance or more, a part of the first pattern light P1 is displayed as a horizontal line above the reference position, Some are illuminated and shown as diagonal lines that bend downward, and the bottom surface is indicated as a horizontal line at the reference location.

한편, 제 2 패턴 광은 전술한 도 9의 (c)와 같이 일부는 수평선으로 표시되고, 모서리의 측면에 조사되는 일부는 상부로 꺾어지는 사선으로 입사되어 나타난다. On the other hand, a part of the second pattern light is displayed as a horizontal line as shown in (c) of FIG. 9, and a part of the light irradiated to the side of the corner is incident on a diagonal line bent upward.

또한, 도 9의 (e)와 같이, 벽면으로부터 돌출된 장애물에 대하여, 제 1 광 패턴은 기준위치(ref1)에 수평선으로 표시되고, 제 2 광 패턴(P2)은 돌출면에 일부가 수평선으로 표시되고, 일부는 돌출면의 측면에 조사되어 상부로 꺾어지는 사선으로 표시되며, 나머지 일부는 벽면에 조사되어 수평선으로 나타난다. 9 (e), for the obstacle protruding from the wall surface, the first light pattern is displayed as a horizontal line at the reference position ref1, and the second light pattern P2 is displayed as a horizontal line A part of the light is irradiated on the side surface of the protruding surface and is indicated by a slanting line which is bent upward, and the remaining part is irradiated on the wall surface and appears as a horizontal line.

그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 제 1 패턴 광과 제 2 패턴 광의 위치 및 형태를 바탕으로 장애물의 위치, 형태, 크기(높이)를 판단한다. Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 determines the position, shape, and size (height) of the obstacle based on the position and shape of the first pattern light and the second pattern light.

도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 본체 기울어짐에 대해 설명하는데 참조되는 도이다. FIG. 10 is a diagram for describing a tilting of a main body of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 문턱, 선풍기 등의 일정크기 이하의 장애물로 인하여 본체(10)가 좌측 또는 우측으로 기울어질 수 있다. 즉 문턱이나 선풍기로 좌륜 또는 우륜이 올라가는 경우, 도시된 바와 같이 본체의 어느 일측이 장애물의 높이만큼 들려 본체가 기울어지게 된다. 10 (a) and 10 (b), the mobile robot 1 can be tilted to the left or right due to an obstacle of a certain size or less such as a threshold, a fan, or the like. That is, when the left or right wheel is raised by a threshold or a fan, one side of the main body is tilted by the height of the obstacle as shown in the figure.

또한, 도 10의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 본체의 전방 또는 후방이 들려 본체(10)가 기울어질 수 있다. 10 (c) and 10 (d), the front or rear of the main body 10 can be heard and the main body 10 can be inclined.

예를 들어 문턱을 통과하는 경우, 문턱을 넘는 과정에서, 도 10의 (c)와 같이 문턱 등반으로 본체의 전방이 들리고, 문턱을 넘어 내려가는 과정에서 도 10의 (d)와 같이 본체의 후방이 들려 본체가 기울어질 수 있다. For example, in the course of passing over the threshold, in the process of crossing the threshold, the front of the main body is heard by the climbing of the threshold as shown in FIG. 10 (c) The main body can be tilted.

센서부(150)는 각각 기울어진 방향과 기울기의 각도, 제 1 기울기(θ1) 내지 제 4 기울기(θ4)를 감지하여 제어부(200)로 입력한다. The sensor unit 150 senses the angles of the tilted direction and tilt, and the first to fourth tilt angles? 1 to? 4, and inputs them to the control unit 200.

제어부(200)는 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호에 따라 본체(10)의 기울어짐을 판단하고, 기울기 방향과 기울기 각도를 바탕으로 획득영상의 광 패턴에 대한 기울기 보상을 수행한다. The control unit 200 determines the tilting of the main body 10 according to the sensing signal input from the sensor unit 150 and performs tilt compensation on the optical pattern of the acquired image based on the tilting direction and the tilt angle.

도 11 은 도 10의 이동 로봇의 기울어짐에 따른 패턴이 도시된 예시도이다. 11 is an exemplary diagram showing a pattern according to the tilting of the mobile robot of FIG.

도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 본체(10)가 장애물(O)에 의해 좌측 또는 우측으로 기울어진 경우, 획득영상에 나타나는 광 패턴(P1) 또한 일정 각도 기울어진 형태로 표시된다. 11 (a), when the main body 10 is tilted to the left or right by the obstacle O, the light pattern P1 appearing in the acquired image is also displayed in a tilted form at a certain angle.

제어부(200)는 이러한 광 패턴(P1)을 판단하는데 있어서, 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호로부터, 본체(10)의 기울어진 방향과 기울기 각도를 바탕으로 광 패턴에 대한 기울기 보상을 수행한다. The control unit 200 performs tilt compensation on the light pattern based on the tilted direction and tilt angle of the main body 10 from the sensing signal input from the sensor unit 150 in determining the light pattern P1 do.

장애물정보 획득부(220)는 좌륜이 장애물(O) 위로 올라가 본체(10)가 기울어진 경우, 획득영상의 광 패턴이 본체(10)의 기울어짐으로 인한 것으로 판단한다. 장애물정보 획득부(220)는 기울어진 방향과 각도를 바탕으로 광 패턴을 보상하여, 전방의 장애물에 대해 다시 판단하여 주행제어부로 장애물 정보를 인가한다. 그에 따라 주행제어부는 장애물에 따라 계속 주행하여 통과할지 또는 장애물을 회피하여주행할지 여부를 설정하여 주행을 제어한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines that the light pattern of the acquired image is due to the tilting of the main body 10 when the left wheel approaches the obstacle O and the main body 10 is inclined. The obstacle information obtaining unit 220 compensates the light pattern based on the tilted direction and the angle, determines again the obstacle ahead, and applies the obstacle information to the travel control unit. Accordingly, the travel control unit controls the travel by setting whether to continue traveling according to the obstacle and to avoid or avoid the obstacle.

도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)이 장애물(O)을 넘어 통과하는 경우, 예를 들어 문턱을 올라가는 과정에서, 획득영상의 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)보다 낮은 위치에 표시된다. 경우에 따라 문턱의 높이가 높은 경우에는 획득 영상에 광 패턴이 표시되지 않을 수도 있다. 11 (b), when the mobile robot 1 passes over the obstacle O, for example, in the process of raising the threshold, the light pattern P1 of the acquired image is moved to the reference position ref1 ) At a lower position. In some cases, if the height of the threshold is high, the light pattern may not be displayed on the acquired image.

장애물정보 획득부(220)는 획득영상에서 광 패턴이 기준위치(ref1)보다 낮은 지점에 표시되거나, 또는 표시되지 않는 경우, 낭떠러지로 판단할 수 있다. 그러나 장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호에 따라 본체(10)가 기울어진 것으로 판단되면, 낭떠러지가 아닌 것으로 재 판단한다. 이때, 장애물정보 획득부(220)는 기울기 방향과 각도에 따라 광 패턴에 대해 기울기 보상을 수행하여 주행을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 장애물인 문턱에 진입하기 전, 장애물의 크기와 높이를 판단하므로, 미리 판단된 장애물의 정보를 바탕으로 낭떠러지가 아님을 판단할 수 있다.The obstacle information obtaining unit 220 can determine whether the light pattern is displayed at a lower position than the reference position ref1 or not if the light pattern is not displayed in the captured image. However, if the obstacle information obtaining unit 220 determines that the main body 10 is inclined according to the detection signal input from the sensor unit 150, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the main body 10 is not a cliff. At this time, the obstacle information obtaining unit 220 can control the traveling by performing the slope compensation on the light pattern according to the inclination direction and the angle. In addition, the controller 200 determines the size and height of the obstacle before entering the threshold, which is the obstacle, so that it can be determined that the obstacle is not a cliff based on the information of the obstacle determined in advance.

도 11의 (c)와 같이 장애물(O)을 넘어 내려오는 경우 이동 로봇(1)은 전방으로 기울어지게 되므로, 획득영상에서 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)보다 상측에 표시된다. The moving robot 1 is tilted forward when the obstacle O passes over the obstacle O as shown in FIG. 11 (c), so that the light pattern P1 is displayed above the reference position ref1 in the acquired image.

장애물정보 획득부(220)는 광 패턴의 위치에 따라 전방에 장애물이 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)의 감지신호를 바탕으로, 본체(10)가 전방으로 기울어진 것으로 판단되면, 기울기 각도를 바탕으로 광 패턴을 보상하여 장애물 여부를 재판단한다. 기울어진 정도에 따라 패턴 광이 도달하는 거리가 상이하므로 제어부(200)는 본체가 기울어져 있는 경우 기울기 각도에 따라 광 패턴을 보상함으로써 장애물 여부를 다시 판단하고, 주행제어부는 장애물 여부에 따라 주행을 제어한다. The obstacle information obtaining unit 220 can determine that an obstacle is located ahead of the obstacle according to the position of the light pattern. At this time, based on the sensing signal of the sensor unit 150, the obstacle information obtaining unit 220 compensates the light pattern based on the tilt angle to judge whether the main body 10 is an obstacle do. Since the distance that the pattern light reaches according to the degree of tilting is different, the controller 200 re-determines whether the obstacle is present by compensating the light pattern according to the tilting angle when the main body is inclined. .

이때, 장애물정보 획득부(220)는 장애물을 통과하는 과정에서 기울기 각도가 일정각도보다 큰 경우, 예외로 처리하여 광 패턴은 무시하고 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단한다. 그에 따라 주행제어부는 장애물이 존재하지 않으므로 주행을 계속 하도록 한다. 예를 들어 문턱을 진입하는 경우, 본체(10)의 기울기가 일정각도보다 큰 경우 후진하여 회피할 수 있으나, 문턱에 진입한 이후에는 문턱을 통과해야하므로, 장애물정보 획득부(220)는 광 패턴에 의한 장애물 판단을 무시하여 장애물이 없는 것으로 판단한다. 그에 따라 주행제어부는 계속 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. At this time, if the inclination angle is larger than a certain angle in the process of passing through the obstacle, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle does not exist by disregarding the light pattern by processing as an exception. Accordingly, the driving control unit allows the driving to continue because no obstacle exists. For example, if the inclination of the main body 10 is larger than a predetermined angle, the obstacle information obtaining unit 220 may be able to avoid the backward movement of the main body 10, It is judged that there is no obstacle. Accordingly, the travel control unit controls the travel driving unit 300 to continue traveling.

도 12 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 실시예가 도시된 도이고, 도 13 은 도 12의 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 패턴의 변화가 도시된 예시도이다. FIG. 12 is a view illustrating an embodiment of the mobile robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram illustrating a pattern change according to the entry of a mobile robot of FIG. 12 into a slope.

도 12에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 경사로에 진입하여 경사로를 주행할 수 있다. As shown in Fig. 12, the mobile robot 1 can enter the ramp and travel on the ramp.

이때, 이동 로봇(1)은 경사로에 진입하기 전, 경사로의 경사각으로 인하여, 획득영상의 광 패턴 분석을 통해 경사로가 장애물인 것으로 판단할 수 있다. 장애물정보 획득부(220)는 획득영상의 광 패턴을 분석하여 경사각을 판단하고, 경사로에 대한 진입 여부를 판단한다. At this time, due to the inclination angle of the ramp, the mobile robot 1 can determine that the ramp is an obstacle by analyzing the optical pattern of the acquired image before entering the ramp. The obstacle information obtaining unit 220 determines the inclination angle by analyzing the light pattern of the acquired image and determines whether or not the obstacle enters the ramp.

장애물정보 획득부(220)는 경사각이 일정각 이상인 경우 장애물인 것으로 판단하고, 그에 따라 주행제어부는 진입 불가로 판단하여 회피하여 주행하도록 한다. 한편, 경사각이 일정각 미만인 경우 장애물정보 획득부(220)는 장애물이 아닌 것으로 판단하고, 주행제어부는 진입 가능으로 판단하여 주행을 계속하도록 제어한다. 이동 로봇(1)은 오르막 경사로뿐 아니라, 내리막 경사로에 대해서도 진입 여부를 판단할 수 있다. 이하, 진입 가능한 경사로를 주행하는 경우에 대한 것으로, 진입가능한 경사각은 이동 로봇에 따라 상이할 수 있다. 또한, 경사각의 변경에 따른 광 패턴의 변화에 대한 이해를 돕기 위해 도면의 경사각을 일정 크기 이상으로 도시하였음을 명시한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle is an obstacle when the inclination angle is equal to or greater than a certain angle, and accordingly the travel control unit determines that the entry is impossible, and avoids the obstacle information obtaining unit 220 to travel. On the other hand, when the inclination angle is less than a predetermined angle, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle is not an obstacle, and the driving control unit determines that the vehicle can enter and controls the driving to continue. The mobile robot 1 can judge whether the ramp is entering the ramp as well as the ramp. Hereinafter, the inclination angle that can be entered may be different depending on the mobile robot in the case of running on an inclining ramp. In order to help understand the change of the light pattern due to the change of the inclination angle, it is specified that the inclination angle of the figure is shown as a certain size or more.

도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 평지(PS1)를 주행하는 중, 경계점(P)을 지나 오르막 경사로(PS3)에 진입할 수 있다. 이동 로봇(1)은 경사로에 진입하기 전(PS2), 평지와 경사로의 경계점(P)에서 경사각이 발생함에 따라, 전방에 장애물이 존재하지 않고, 패턴 광이 바닥에 입사됨에도 불구하고 경사로를 장애물로 판단할 수 있다. As shown in Fig. 12 (a), the mobile robot 1 can enter the uphill ramp PS3 after passing the boundary point P while traveling on the flat ground PS1. As the inclination angle is generated at the boundary point P between the flat land and the inclined road before the mobile robot 1 enters the ramp (PS2), there is no obstacle ahead and the obstacle does not exist in the obstacle, .

이동 로봇(1)이 평지를 주행하는 경우, 도 13의 (a)와 같이, 제 1 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)에 표시된다. When the mobile robot 1 travels on a flat surface, as shown in Fig. 13A, the first light pattern P1 is displayed at the reference position ref1.

한편, 이동 로봇(1)이 경사로에 접근하면, 경계점(P)을 기준으로 도 13의(b)에 도시된 바와 같이, 획득영상에 나타나는 제 1 광 패턴(P1)은 기준위치(ref1)보다 상측에 표시된다. On the other hand, when the mobile robot 1 approaches the ramp, as shown in FIG. 13 (b) with respect to the boundary point P, the first light pattern P1 appearing in the acquired image is smaller than the reference position ref1 Is displayed on the upper side.

장애물정보 획득부(220)는 경계점에 근접하여 제 1 광 패턴(P1)의 변화를 통해 경사로를 판단한다. 장애물정보 획득부(220)는 동일 거리를 주행했을 때, 장애물에 대하여 제 1 광 패턴이 표시되는 위치와, 경사로에서 제 1 광 패턴이 표시되는 위치에 차이가 있으므로, 이를 바탕으로 경사로의 경사각을 판단한다. 또한, 장애물정보 획득부(220)는 경사로의 경사각에 대응하여 광 패턴이 dt1 만큼 기준위치보다 상측에 표시됨에 따라, 이를 보상하여 장애물에 대하여 재 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines the ramp through the change of the first light pattern P1 in the vicinity of the boundary point. Since the obstacle information obtaining unit 220 differs in the position where the first light pattern is displayed with respect to the obstacle and the position where the first light pattern is displayed on the ramp when traveling the same distance, . Also, the obstacle information obtaining unit 220 re-determines the obstacle by compensating for the obstacle as the light pattern is displayed on the upper side of the reference position by dt1 corresponding to the inclination angle of the ramp.

주행제어부(230)는 경사각 또는 장애물 판단을 통해 주행 가능하다고 판단되면, 주행 구동부(300)를 제어하여 경사로에 진입한다. 이동 로봇(1)이 경계점을 지나 경사로에 진입하면, 이동 로봇은 기울어져 있으나, 경사로 상에서 제 1 광 패턴은 도 13의 (c)와 같이 기준위치(ref1)에 표시되어 정상상태가 된다. If it is determined that the vehicle can travel through the inclination angle or the obstacle determination, the travel control unit 230 controls the travel driving unit 300 to enter the ramp. When the mobile robot 1 enters the ramp through the boundary point, the mobile robot is inclined, but the first light pattern on the ramp is displayed at the reference position ref1 as shown in (c) of FIG.

장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호에 따라 본체(10)의 기울어짐을 판단하고, 장애물이 감지되는 경우에 대하여 기울기 보상을 적용할지 여부를 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines the inclination of the main body 10 according to the sensing signal input from the sensor unit 150 and determines whether or not the inclination compensation is applied when an obstacle is detected.

한편, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 내리막 경사로를 주행하여(PS11) 평지(PS13)에 진입할 수 있다. 이 경우 획득영상에 표시되는 광 패턴은, 경사로를 진입하는 경우의 도 13의 (a) 내지 (c)와 동일하게 나타난다. On the other hand, as shown in Fig. 12 (b), the downhill ramp can be run (PS11) to enter the flat land PS13. In this case, the light pattern displayed on the acquired image appears as shown in Figs. 13 (a) to 13 (c) in the case of entering the ramp.

이동 로봇(1)은 경계점(P)에 도달하기 전(PS12), 경계점에서 경사각이 변경됨에 따라, 전방에 장애물이 존재하지 않고, 패턴 광이 바닥에 입사됨에도 불구하고 장애물로 판단할 수 있다. As the inclination angle of the boundary point is changed before reaching the boundary point P (PS12), the mobile robot 1 can judge the obstacle as an obstacle even though the pattern light is incident on the floor.

제어부(200)는 장애물 감지유닛(100)을 통해 입력되는 획득영상에 대하여 제 1 광 패턴(P1)이 도 13의 (b)와 같이, 기준위치(ref1)의 상측에 표시됨에 따라 장애물을 판단한다. The controller 200 determines the obstacle as the first light pattern P1 is displayed on the upper side of the reference position ref1 with respect to the acquired image input through the obstacle detecting unit 100 as shown in FIG. do.

장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호에 따라, 본체(10)가 기울어진 것으로 판단하고, 그에 따라 광 패턴에 대한 기울기 보상을 수행한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines that the main body 10 is inclined according to a sensing signal input from the sensor unit 150 and performs slope compensation on the light pattern accordingly.

장애물정보 획득부(220)는 본체가 기울어진 각도에 대응하여 광 패턴이 dt1 만큼 기준위치보다 상측에 표시됨에 따라, 이를 보상하여 장애물에 대하여 재 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 re-determines the obstacle by compensating the obstacle as the light pattern is displayed on the upper side of the reference position by dt1 corresponding to the inclined angle of the main body.

장애물정보 획득부(220)는 경계점(P)에서 경사각이 변경됨으로 인하여 장애물이 존재하지 않아도 장애물로 인식되는 부분을 기울기 보상을 통해 장애물이 없는 것으로 재 판단한다. 그에 따라 주행제어부(230)는 주행 구동부(300)를 제어하여 본체(10)가 계속 주행하도록 한다. The obstacle information obtaining unit 220 reevaluates a portion recognized as an obstacle even if the obstacle does not exist due to the change of the inclination angle at the boundary point P as a result of the tilt compensation. The travel controller 230 controls the travel driver 300 so that the main body 10 continues to travel.

장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 경계점을 지나 평지에 진입하는 경우, 센서부(150)의 감지신호를 통해 평지에 진입한 것으로 판단하여 이후 감지되는 장애물에 대해 기울기 보상을 수행하지 않도록 한다. 획득영상에는 제 1 광 패턴이 정상상태로 표시된다. When the main body 10 enters the flat ground beyond the boundary point, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle has entered the flat ground through the sensing signal of the sensor unit 150, and performs the tilt compensation on the obstacle . In the acquired image, the first light pattern is displayed as a normal state.

본체(10)가 기울어진 상태에서, 제어부(200)는 본체의 기울기가 일정각도보다 크거나 또는 보상 후에도 장애물로 판단되더라도, 광 패턴에 의한 장애물 감지를 무시하고 계속 주행하도록 제어할 수 있다. 즉, 장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 기울어진 상태에서 탈피하여 정상상태로 복귀하기 위하여, 광 패턴에 의한 장애물 판단을 무시한다. 앞서 도 12의 (a)의 경우 경사각이 일정각도보다 크면 이동 로봇(1)은 장애물로 판단하여 진입하지 않으나, 이미 경사로에 위치하여 본체(10)가 기울어진 경우에는 본체가 기울어진 상태를 회피하기 위해 주행한다. In a state where the main body 10 is inclined, the control unit 200 can control to continue to ignore the obstacle detection by the optical pattern even if the inclination of the main body is larger than a certain angle or after it is judged as an obstacle. That is, the obstacle information obtaining unit 220 ignores the obstacle determination by the optical pattern in order to escape from the tilted state of the main body 10 and return to the normal state. 12 (a), if the inclination angle is larger than a certain angle, the mobile robot 1 does not enter the obstacle and does not enter the obstacle. However, if the body 10 is already inclined and is inclined, To drive.

도 14 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 다른 실시예가 도시된 도이고, 도 15 는 도 14 의 이동 로봇의 경사로 진입에 따른 패턴의 변화가 도시된 예시도이다. FIG. 14 is a view illustrating another embodiment of the mobile robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a diagram illustrating a pattern change according to the entry of the mobile robot of FIG. 14 into a slope.

도 14에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 평지(PS21) 주행 중, 경계점(P)을 지나 내리막 경사로(PS23)에 진입할 수 있다. As shown in Fig. 14, the mobile robot 1 can enter the downward ramp PS23 after passing the boundary point P during traveling on the flat ground PS21.

이동 로봇(1)은 내리막 경사로에 진입하기 전(PS22), 평지와 경사로의 경계점(P)에서 경사각이 발생함에 따라, 전방에 장애물이 존재하지 않고, 패턴 광이 바닥에 입사됨에도 불구하고 경사로를 장애물, 즉 낭떠러지로 판단할 수 있다. As the mobile robot 1 generates an inclination angle at the boundary point P between the flat land and the inclined road before entering the downhill ramp (PS22), there is no obstacle ahead and the pattern light is incident on the bottom, It can be judged as an obstacle, that is, a cliff.

이때, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 평지(PS22)에서 획득영상은 제 1 광 패턴이 기준위치(ref1)에 표시되므로, 장애물정보 획득부(220)는 정상상태로 판단한다. 15 (a), the obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle information obtaining unit 220 is in the steady state because the first light pattern is displayed at the reference position ref1 in the flat image PS22.

한편, 내리막 경사로에 진입하기 전(PS22), 획득영상에는 도 15의 (b)와 같이, 제 1 광 패턴(P1)이 기준위치(ref1)보다 dt2 만큼 하측에 표시된다. 또는 제 1 광 패턴에 획득영상에 표시되지 않을 수 있다. On the other hand, before entering the downhill ramp (PS22), the acquired image is displayed with the first light pattern P1 lower than the reference position ref1 by dt2 as shown in Fig. 15 (b). Or may not be displayed on the acquired image in the first light pattern.

장애물정보 획득부(220)는 획득영상의 광 패턴을 바탕으로, 내리막 경사로에 대하여 낭떠러지로 1차 판단한 후, 접근 중 변화하는 제 1 광 패턴의 위치변화를 바탕으로 내리막 경사로를 판단할 수 있다. 또한, 장애물정보 획득부(220)는 별도 구비되는 낭떠러지 센서를 통해 낭떠러지 여부를 추가적으로 판단할 수 있다. The obstacle information obtaining unit 220 can determine the downhill ramp based on the optical pattern of the acquired image, based on the change in the position of the first optical pattern that changes during approach after first determining the descending ramp with the cliff. In addition, the obstacle information obtaining unit 220 can further determine whether the obstacle is cliff through a separately provided cliff sensor.

주행제어부(230)는 내리막 경사각이 일정크기 이상인 경우 낭떠러지로 인식하여 회피주행하고, 경사각이 일정크기 미만인 경우 주행 가능으로 판단하여 주행을 계속한다. 이때, 장애물정보 획득부(220)는 경사각이 일정 크기 미만인 경우, 경사각에 대응하여 dt2만큼 광 패턴의 위치를 보상하여 장애물을 재 판단한다. 제어부(200)는 경사각에 따른 위치변화를 보상함으로써 주행 가능으로 판단하여 주행 구동부(300)로 주행명령을 인가한다. When the inclination angle of the downward slope is equal to or greater than a predetermined value, the travel control unit 230 recognizes the slope as a cliff and avoids driving. At this time, when the inclination angle is less than a certain size, the obstacle information obtaining unit 220 re-determines the obstacle by compensating the position of the light pattern by dt2 corresponding to the inclination angle. The control unit 200 determines that the vehicle can travel by compensating for the positional change according to the tilt angle, and applies the traveling command to the travel driving unit 300. [

이동 로봇(1)이 내리막 경사로에 진입 한 후(PS23), 센서부(150)는 본체(10)의 기울기를 감지하여 제어부(200)로 입력한다. 획득영상에는 도 15의 (c)와 같이 제 1 광 패턴이 기준위치에 표시되므로, 장애물정보 획득부(220)는 정상상태로 판단한다. After the mobile robot 1 enters the downhill ramp (PS23), the sensor unit 150 senses the inclination of the main body 10 and inputs it to the control unit 200. [ Since the first light pattern is displayed at the reference position in the acquired image as shown in (c) of FIG. 15, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle information is in a normal state.

한편, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 내리막 경사로(PS31)를 주행하여 평지(PS33)로 진입할 수 있다. 이때 획득영상의 광 패턴의 변화는 도 15의 (a) 내지 (c)와 같다. On the other hand, as shown in Fig. 14 (b), the mobile robot 1 can travel on the downhill ramp PS31 and enter the flat land PS33. At this time, the change of the light pattern of the acquired image is shown in (a) to (c) of FIG.

이동 로봇(1)이 경계점(P)에 근접하면(PS32), 경사각이 변경됨에 따라 획득영상에는 도 15의 (b)와 같이 제 1 광 패턴이 기준위치보다 dt2 만큼 하측에 표시된다. As the inclination angle is changed when the mobile robot 1 approaches the boundary point P (PS32), the first light pattern is displayed on the lower side of the acquired image by dt2 than the reference position as shown in FIG. 15 (b).

장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호에 따라, 본체가 기울어진 것을 판단하고, 기울기 각도에 대응하여 광 패턴에 대한 기울기 보상을 수행한다. 그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 보상된 광 패턴을 바탕으로 장애물에 대하여 재 판단하고, 주행제어부는 재판단된 장애물에 대한 정보를 바탕으로 주행 가능 여부를 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines that the main body is tilted according to the sensing signal input from the sensor unit 150 and performs tilt compensation on the light pattern corresponding to the tilting angle. Accordingly, the obstacle information acquisition unit 220 re-determines the obstacle based on the compensated light pattern, and the travel control unit determines whether or not the vehicle can travel based on the information of the re-determined obstacle.

평지에 진입하면, 획득 영상은 도 15의 (c)와 같이 정상상태로 표시된다. 장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)의 감지신호에 따라 평지에 진입한 것을 판단하고 기울기 보상을 수행하지 않도록 한다. When entering the flat area, the acquired image is displayed as a normal state as shown in Fig. 15 (c). The obstacle information obtaining unit 220 determines that the vehicle enters the flat road according to the detection signal of the sensor unit 150 and does not perform the slope compensation.

도 16 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기 보정에 따른 실시예가 도시된 도이다. 16 is a view showing an embodiment according to a tilt correction of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 16에 도시된 바와 같이, 제어부(200)는 센서부(150)의 감지신호를 바탕으로 획득영상의 광 패턴에 대하여, 기울기를 보상한다. As shown in FIG. 16, the controller 200 compensates the tilt of the optical pattern of the acquired image based on the sensing signal of the sensor unit 150.

도 16의 (a)에 도시된 바와 같이, 본체(10)가 전방으로 기울어진 경우, 획득영상에는 제 1 광 패턴(P1)이 기울기 각도에 따라 dt1 만큼 기준위치(ref1)보다 상측에 표시된다. 장애물정보 획득부(220)는 기울기 각도에 대응하여 dt1만큼 제 1 광 패턴의 위치를 변경하여 기울기 보상을 수행할 수 있다. 그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴이 정상상태인 것으로 판단하고, 주행제어부(230)는 주행을 계속하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. 16A, when the main body 10 is tilted forward, the first light pattern P1 is displayed on the upper side of the reference position ref1 by dt1 according to the tilt angle in the acquired image . The obstacle information obtaining unit 220 may perform the tilt compensation by changing the position of the first optical pattern by dt1 corresponding to the tilt angle. Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the first light pattern is in the normal state, and the travel control unit 230 controls the travel driving unit 300 to continue the travel.

한편, 본체(10)가 후방으로 기울어진 경우, 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 1 광 패턴(P1)이 기울기 각도에 따라 dt2 만큼 기준위치(ref1)보다 하측에 표시된다. 장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)의 감지신호를 바탕으로, 기울기 각도에 대응하여 dt2만큼 제 1 광 패턴의 위치를 보상한다. 기울기 보상을 통해 획득영상의 제 1 광 패턴이 기준위치에 표시되므로, 장애물정보 획득부(220)는 정상상태로 판단한다. On the other hand, when the main body 10 is inclined rearward, the first light pattern P1 is displayed below the reference position ref1 by dt2 according to the tilt angle, as shown in Fig. 16 (b). The obstacle information obtaining unit 220 compensates the position of the first light pattern by dt2 corresponding to the tilt angle based on the sensing signal of the sensor unit 150. [ Since the first light pattern of the acquired image is displayed at the reference position through the tilt compensation, the obstacle information obtaining unit 220 determines the normal state.

도 17 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기 보정의 다른 실시예가 도시된 도이다. 17 is a view showing another embodiment of tilt correction of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 17에 도시된 바와 같이, 제어부(200)는 기울기에 따라 기준위치를 변경하여 기울어짐을 보상할 수 있다. As shown in FIG. 17, the controller 200 may compensate for the inclination by changing the reference position according to the inclination.

도 17의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 장애물정보 획득부(220)는 센서부(150)로부터 입력되는 기울기 각도에 대응하여, 제 2 기준위치(ref2) 또는 제 3 기준위치(ref3)를 설정하여 기울어짐을 보상함으로써, 장애물을 판단한다. As shown in FIGS. 17A and 17B, the obstacle information obtaining unit 220 obtains the obstacle information from the second reference position ref2 or the third reference position ref3) to compensate for inclination, thereby determining an obstacle.

본체(10)가 전방으로 기울어진 경우, 획득영상에는 제 1 광 패턴(P1)이 기울기 각도에 따라 dt1 만큼 기준위치(ref1)보다 상측에 표시되는데, 기울기 각도에 따라 장애물정보 획득부(220)는 기준위치(ref1)가 아닌 제 2 기준위치(ref2)를 바탕으로 제 1 광 패턴을 판단하여 전방의 장애물을 판단한다. When the main body 10 is tilted forward, the first light pattern P1 is displayed on the upper side of the reference position ref1 by dt1 according to the tilt angle, and the obstacle information obtaining unit 220, according to the tilt angle, Determines the first light pattern based on the second reference position ref2 rather than the reference position ref1 to determine the obstacle ahead.

또한, 본체(10)가 후방으로 기울어진 경우, 장애물정보 획득부(220)는 제 1 광 패턴이 기준위치보다 dt2 만큼 하측에 표시되는 경우에도, 기울이 각도에 따라 제 3 기준위치(ref3)를 바탕으로 제 1 광 패턴을 판단하여 전방의 장애물을 판단한다. When the main body 10 is tilted backward, the obstacle information obtaining unit 220 obtains the third reference position ref3 according to the inclination angle even when the first light pattern is displayed by dt2 lower than the reference position, And determines the obstacle ahead of the first light pattern.

장애물정보 획득부(220)는 제 2 또는 제 3 기준위치를 바탕으로 제 1 광 패턴을 비교함으로써, 제 1 광 패턴이 정상상태인 것으로 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 determines that the first light pattern is in the normal state by comparing the first light pattern based on the second or third reference position.

그에 따라 이동 로봇(1)은 기울기의 변경으로 인해 바닥을 장애물로 인식하지 않고 주행할 수 있다. Accordingly, the mobile robot 1 can travel without recognizing the floor as an obstacle due to the change of the inclination.

한편, 장애물정보 획득부(220)는 기울기 각도에 따라 제 1 광 패턴을 보상하거나, 기준위치를 변경하여 보상한 이후에도 제 1 광 패턴이 정상상태가 아닌 경우, 장애물이 존재하는 것으로 판단하고, 주행제어부(230)는 장애물을 회피하도록 주행 구동부(300)를 제어한다. On the other hand, the obstacle information obtaining unit 220 determines that an obstacle exists if the first light pattern is not in the normal state after compensating the first light pattern according to the tilt angle or after compensating by changing the reference position, The control unit 230 controls the travel driving unit 300 to avoid obstacles.

도 18 은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기를 보상하는 제어방법이 도시된 순서도이다. 18 is a flowchart showing a control method for compensating for the inclination of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 18에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)은 주행 중(S310), 장애물 감지유닛(100)으로부터 입력되는 획득영상으로부터 패턴을 추출하여 장애물을 감지한다. 패턴검출부(210)는 획득영상의 패턴을 추출하고, 장애물정보 획득부(220)는 추출된 패턴, 즉 광 패턴을 기준위치와 비교하여 광 패턴의 위치가 기준위치인지 여부에 따라 전방의 장애물을 판단한다(S320). As shown in FIG. 18, the mobile robot 1 extracts a pattern from an acquired image input from the obstacle sensing unit 100 during driving (S310), and detects an obstacle. The pattern detector 210 extracts a pattern of the acquired image, and the obstacle information obtaining unit 220 compares the extracted pattern, i.e., the optical pattern, with the reference position to determine whether the optical pattern is located at the reference position, (S320).

제어부(200)의 장애물정보 획득부(220)는 광 패턴이 기준위치보다 상측에 위치하는 경우, 주행 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하고, 광 패턴이 기준위치보다 하측에 표시되는 경우 낭떠러지가 있는 것으로 판단한다. The obstacle information obtaining unit 220 of the control unit 200 determines that an obstacle exists in the traveling direction when the light pattern is located above the reference position and when the light pattern is displayed below the reference position, .

또한, 제어부(200)는 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호에 따라 본체(10)가 기울어져 있는지 여부를 판단한다(S330).In addition, the controller 200 determines whether the main body 10 is inclined according to a sensing signal input from the sensor unit 150 (S330).

예를 들어 앞서 설명한 도 10 및 도 11에서와 같이 본체(10)의 전, 후, 좌, 우 중 어느 하나의 방향으로 본체가 기울어진 경우, 장애물이 존재하지 않음에도 불구하고 장애물이 위치하는 것으로 판단할 수 있으므로 제어부(200)는 본체의 기울어짐 여부를 판단한다. For example, when the main body 10 is tilted in any one of the front, rear, left, and right directions of the main body 10 as shown in Figs. 10 and 11 described above, The control unit 200 determines whether the main body is tilted or not.

장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 기울어진 경우, 감지신호에 따라 본체의 기울기 각도를 산출하고(S340), 기울기 각도가 설정 각도 이하인지 여부를 판단한다(S350).When the main body 10 is tilted, the obstacle information obtaining unit 220 calculates the tilt angle of the main body according to the detection signal (S340), and determines whether the tilt angle is less than the set angle (S350).

장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 설정각도 이하로 기울어진 경우, 획득영상의 광 패턴에 대하여 기울기 보상을 수행한다(S360). 장애물정보 획득부(220)는 기울기에 따라 광 패턴의 위치를 변경하거나 또는 기준위치를 변경하여 기울기를 보상할 수 있다. The obstacle information obtaining unit 220 performs tilt compensation on the optical pattern of the acquired image when the main body 10 is inclined below the set angle (S360). The obstacle information obtaining unit 220 may compensate the inclination by changing the position of the light pattern or changing the reference position according to the inclination.

장애물정보 획득부(220)는 기울기 보상 후, 광 패턴을 기준위치와 비교하여, 장애물의 존재 여부를 다시 판단한다(S370). The obstacle information obtaining unit 220 compares the optical pattern with the reference position after the tilt compensation, and determines whether an obstacle exists or not (S370).

장애물정보 획득부(220)는 기울기 보상을 통해 광 패턴이 기준위치에 위치하는 경우 정상상태로 판단하고, 그에 따라 주행제어부(230)는 주행을 유지하도록 한다(S380).The obstacle information obtaining unit 220 determines that the light pattern is in the normal state when the light pattern is located at the reference position through the tilt compensation, and the travel control unit 230 maintains the traveling state (S380).

한편, 기울기 보상을 수행한 이 후, 광 패턴이 기준위치보다 상측에 위치하는 경우, 장애물정보 획득부(220)는 주행 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하고, 광 패턴이 기준위치보다 하측에 표시되는 경우 낭떠러지가 있는 것으로 판단할 수 있다. 그에 따라 하여 주행제어부(230)는 장애물을 회피하도록 주행방향을 변경한다(S390). 주행제어부(230)는 변경된 방향으로 장애물을 회피하여 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어하고, 이동 로봇(1)은 변경된 방향으로 주행한다(S400).On the other hand, if the light pattern is located above the reference position after performing the tilt compensation, the obstacle information obtaining unit 220 determines that an obstacle exists in the traveling direction, and the light pattern is displayed on the lower side It can be judged that there is a cliff. Accordingly, the travel control unit 230 changes the travel direction so as to avoid the obstacle (S390). The travel control unit 230 controls the travel driving unit 300 so as to avoid the obstacle in the changed direction and the mobile robot 1 travels in the changed direction (S400).

단, 장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 전방으로 기울어지고, 낭떠러지가 아닌 경우, 광 패턴에 의한 장애물 판단을 무시하고 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단한다. 주행제어부(230)는 주행을 계속하도록 주행 구동부를 제어한다. 전술한 도 11의 (c)와 같은 상황에서, 이동 로봇은, 기울어진 상태를 탈피하기 위해 장애물을 무시하고 주행을 계속한다. However, the obstacle information obtaining unit 220 ignores the obstacle determination by the light pattern and determines that no obstacle exists when the main body 10 is inclined forward and is not a cliff. The running control unit 230 controls the running driving unit to continue the running. In the situation shown in Fig. 11 (c), the mobile robot ignores the obstacle and continues the traveling in order to escape from the inclined state.

도 19 는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 로봇의 기울기 보상을 통한 주행방법이 도시된 순서도이다. FIG. 19 is a flowchart illustrating a traveling method based on tilt compensation of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

도 19에 도시된 바와 같이, 이동 로봇(1)이 설정된 방향으로 주행하는 중(S410), 장애물 감지유닛(100)을 통해 장애물이 감지되면(S420), 장애물정보 획득부(220)는 획득영상의 광 패턴에 대응하여, 앞서 설명한 바와 같이, 장애물의 위치와 크기를 판단한다. 장애물정보 획득부(220)는 광 패턴이 기준위치에 표시되는 정상상태인 경우 주행방향에 장애물이 없는 것으로 판단한다. 그에 따라 주행제어부(230)는 설정된 주행을 유지한다(S520).19, if the obstacle is detected through the obstacle detection unit 100 (S420) while the mobile robot 1 is traveling in the set direction (S410), the obstacle information obtaining unit 220 obtains the obstacle information The position and size of the obstacle are determined in accordance with the light pattern of the obstacle as described above. The obstacle information obtaining unit 220 determines that there is no obstacle in the traveling direction when the light pattern is in the steady state displayed at the reference position. Accordingly, the travel controller 230 maintains the set travel (S520).

감지된 장애물이 낭떠러지인 경우, 주행제어부(230)는 장애물, 즉 낭떠러지에 일정거리 접근 한 후, 낭떠러지 센서를 통해 낭떠러지 여부를 재확인한다(S430). If the detected obstacle is a cliff, the travel controller 230 approaches the obstacle, that is, the cliff by a certain distance, and then confirms whether the cliff is cliff through the cliff sensor (S430).

주행제어부(230)는 낭떠러지인 경우, 낭떠러지에 추락하지 않도록 주행방향을 변경하고(S530), 변경된 방향으로 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다(S540).If the driving control unit 230 is a cliff, the driving control unit 230 changes the driving direction so as not to fall on the cliff (S530), and controls the driving driving unit 300 to travel in the changed direction (S540).

낭떠러지가 아닌 경우, 제어부(200)는 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호에 따라 본체(10)가 기울어져 있는지 여부를 판단한다(S450). If not, the control unit 200 determines whether the main body 10 is inclined according to a detection signal input from the sensor unit 150 (S450).

장애물정보 획득부(220)는 본체가 기울어지지 않은 경우, 전방의 장애물이 경사로인지 여부를 판단한다(S470). 앞서 설명한 바와 같이, 오르막 경사로인 경우 획득영상의 광 패턴이 기준위치보다 상측에 표시되고, 내리막 경사로인 경우 획득영상의 광 패턴이 기준위치보다 하측에 표시되므로 장애물로 판단될 수 있다. If the main body is not tilted, the obstacle information obtaining unit 220 determines whether the obstacle ahead is a ramp (S470). As described above, the optical pattern of the acquired image is displayed on the upper side of the acquired image in the case of the ascending ramp, and the light pattern of the acquired image is displayed on the lower side than the reference position in the case of the downward ramp.

그에 따라 장애물정보 획득부(220)는 일정거리 전진하면서 광 패턴의 위치 변화를, 장애물인 경우와 비교하여 경사로인지 여부를 판단한다. Accordingly, the obstacle information obtaining unit 220 compares the positional change of the light pattern with the obstacle, while advancing a certain distance, to determine whether the obstacle is a ramp.

장애물정보 획득부(220)는 경사로인 경우, 광 패턴의 위치변화를 바탕으로 경사각을 산출한다(S480). 이때, 경사로가 아닌 경우, 장애물정보 획득부(220)는 장애물로 판단한다. 주행제어부(230)는 장애물을 회피할 수 있도록 주행방향을 변경하고(S530), 변경된 방향으로 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다(S540).The obstacle information obtaining unit 220 calculates the inclination angle based on the change in the position of the light pattern in the case of the inclined road (S480). At this time, if the road is not a ramp, the obstacle information obtaining unit 220 determines that the road is an obstacle. The driving control unit 230 changes the driving direction so as to avoid the obstacle (S530), and controls the driving driving unit 300 to travel in the changed direction (S540).

한편, 장애물정보 획득부(220)는 본체(10)가 기울어진 경우, 감지신호에 따라 기울기 각도를 산출하고(S460), 기울기 각도가 설정각도 이하인지 여부를 판단한다(S490). 또한, 장애물정보 획득부(220)는 전방의 경사로의 경사각에 대하여, 경사각이 설정각도 이하인지 여부를 판단한다. On the other hand, when the main body 10 is tilted, the obstacle information obtaining unit 220 calculates the tilt angle according to the detection signal (S460), and determines whether the tilt angle is less than the set angle (S490). Also, the obstacle information obtaining unit 220 determines whether or not the inclination angle is equal to or less than the set angle with respect to the inclination angle of the front ramp.

장애물정보 획득부(220)는 본체의 경사각이 설정각도보다 큰 경우, 장애물로 판단한다. 주행제어부(230)는 경사로에 진입하지 않도록 주행방향을 변경하고(S530), 변경된 방향으로 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다(S540). The obstacle information obtaining unit 220 determines that the obstacle is an obstacle when the inclination angle of the main body is larger than the set angle. The driving control unit 230 changes the traveling direction so as not to enter the ramp at step S530 and controls the traveling driving unit 300 to travel in the changed direction at step S540.

또한, 주행제어부(230)는 기울기 각도가 설정각도보다 큰 경우, 주행방향을 변경하고(S530), 변경된 방향으로 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다(S540). 이때 주행제어부(230)는 후진하여 본체(10)의 기울기가 정상상태가 되도록 할 수 있다. If the inclination angle is larger than the set angle, the travel control unit 230 changes the travel direction (S530) and controls the travel driving unit 300 to travel in the changed direction (S540). At this time, the travel control unit 230 may be reversed so that the inclination of the main body 10 becomes a normal state.

예외적으로, 본체(10)가 전방으로 기울어지고, 낭떠러지가 아닌 경우, 장애물정보 획득부(220)는 기울기 각도가 설정각도보다 크더라도, 광 패턴에 의한 장애물 판단은 무시하고 장애물이 없는 것으로 판단한다. 그에 따라 주행제어부(230)는 본체(10)가 계속 주행하도록 한다. 예를 들어 전술한 도 11의 (c)와 같은 상황에서, 광 패턴을 통해 감지되는 장애물을 무시하고 계속 주행하도록 함으로써 이동 로봇은 기울어진 상태를 탈피할 수 있다. If the main body 10 tilts forward and is not a cliff, the obstacle information obtaining unit 220 ignores the obstacle judgment by the light pattern and judges that there is no obstacle even if the tilt angle is larger than the set angle . The travel controller 230 causes the main body 10 to continue traveling. For example, in the situation shown in FIG. 11 (c), the mobile robot can move away from the inclined state by ignoring the obstacle detected through the light pattern and continuing to travel.

장애물정보 획득부(220)는 본체의 기울기가 설정각도 이하인 경우, 또는 경사각이 설정각도 이하인 경우, 기울기 각도와 경사각에 대응하여 기울기 보상을 수행한다(S500). 장애물정보 획득부(220)는 기울기 또는 경사각에 대응하여, 광 패턴의 위치를 소정 값만큼 변경하거나, 또는 기준위치를 변경하여 기울기 보상을 수행한다. The obstacle information obtaining unit 220 performs the tilt compensation according to the inclination angle and the inclination angle when the inclination of the main body is equal to or less than the set angle or when the inclination angle is equal to or less than the set angle (S500). The obstacle information obtaining unit 220 changes the position of the light pattern by a predetermined value corresponding to the tilt or the tilt angle, or changes the reference position to perform tilt compensation.

장애물정보 획득부(220)는 기울기 보상 후, 광 패턴을 위치는 기준위치와 비교하여 장애물 여부를 다시 판단한다(S510). The obstacle information obtaining unit 220 compares the optical pattern with the reference position after the slope compensation, and determines whether the obstacle is present (S510).

장애물정보 획득부(220)는 기울기 보상 후 광 패턴이 기준위치에 위치하는 경우 정상상태로 판단하고, 주행제어부(230)는 정상상태이므로 본체(10)가 주행을 유지하도록 한다(S520). The obstacle information obtaining unit 220 determines that the optical pattern is located at the reference position after the tilt compensation and determines that the obstacle information obtaining unit 220 is in the normal state.

그에 따라 이동 로봇은 장애물이 존재하지 않음에도 본체(10)가 기울어져 광 패턴이 정상상태가 아닌 경우라 하더라도 기울기 보상을 통해 주행할 수 있다. 또한, 이동 로봇은 경사로를 장애물로 인식하는 경우 경사각이 설정각도 이하인 경우 계속 주행하여 경사로에 진입할 수 있다. Accordingly, the mobile robot can travel by tilting compensation even if the main body 10 is inclined even when no obstacle is present and the optical pattern is not in a normal state. Further, when the mobile robot recognizes the inclination of the obstacle as an obstacle, the mobile robot can continue to travel and enter the incline when the inclination angle is equal to or less than the set angle.

한편, 장애물정보 획득부(220)는 기울기 보상 후 광 패턴이 기준위치가 아닌 경우 장애물 또는 낭떠러지로 판단한다. 주행제어부(230)는 장애물 회피를 위해 주행방향을 변경하고(S530), 변경된 방향으로 주행하도록 주행 구동부(300)를 제어한다(S540).On the other hand, the obstacle information obtaining unit 220 determines the obstacle or the cliff if the light pattern after the slope compensation is not the reference position. The driving control unit 230 changes the traveling direction to avoid obstacles (S530), and controls the driving driving unit 300 to travel in the changed direction (S540).

따라서 본 발명의 이동 로봇(1)은 광 패턴을 이용하여 장애물을 판단함에 있어서, 본체의 기울기 또는 경사로 여부를 판단하여 기울기를 보상함으로써, 장애물이 존재하지 않는 상황에서 장애물로 오판단하는 것으로 방지하고, 계속 주행할 수 있도록 한다. 그에 따라 이동 로봇은 장애물로 잘못 판단으로 접근하지 않는 영역을 축소하여 다양한 영역에 진입할 수 있고, 청소 가능한 영역이 확장된다. Therefore, in determining the obstacle by using the optical pattern, the mobile robot 1 of the present invention judges whether the body is inclined or inclined and compensates the inclination, thereby preventing misjudgment as an obstacle in the absence of the obstacle , So that they can continue to drive. Accordingly, the mobile robot can narrow down the area which is not approached by mistake as an obstacle, enter the various areas, and extend the cleanable area.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

1: 이동 로봇 10: 본체
100: 장애물 감지유닛 120: 제 1 패턴 조사부
130: 제 2 패턴 조사부 140: 영상 획득부
150: 센서부
200: 제어부 210: 패턴검출부
220: 장애물정보 획득부 230: 주행제어부
240: 데이터부 300: 주행 구동부1: mobile robot 10: main body
100: an obstacle detection unit 120: a first pattern inspection unit
130: second pattern inspection unit 140:
150:
200: control unit 210: pattern detection unit
220: Obstacle information acquisition unit 230:
240: Data part 300: Driving part

Claims

A main body for traveling a cleaning zone and sucking foreign substances from the bottom of the cleaning zone;
A sensor unit sensing a tilt of the main body and inputting a detection signal;
A first pattern irradiating unit disposed on a front surface of the main body and irradiating light of a first pattern toward a front lower side of the main body;
A second pattern irradiating unit disposed on a front surface of the main body and disposed below the first pattern irradiating unit to irradiate light of a second pattern toward a front upper side of the main body;
An image acquiring unit disposed on a front surface of the main body to acquire an image of a front of the main body; And
A first light pattern corresponding to light of the first pattern and a second light pattern corresponding to the light of the second pattern are detected from the acquired image input from the image acquiring unit to determine an obstacle, Or avoiding,
Wherein the control unit determines whether the main body is tilted based on a sensing signal input from the sensor unit and, when the main body is tilted, performs tilt compensation for the first optical pattern according to a tilt of the main body And judges again whether or not an obstacle is present.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit adjusts a position of the first light pattern in accordance with a tilt angle of the main body to perform tilt compensation.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit changes the reference position with respect to the first light pattern in accordance with the tilt angle of the main body to perform tilt compensation.

The method according to claim 1,
Wherein the controller determines that the first light pattern is displayed at the reference position after the tilt compensation and determines that the vehicle is in a steady state in which there is no obstacle ahead,
And when the first light pattern is not displayed at the reference position, it is determined that the first light pattern is an obstacle and avoided.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit re-determines whether an obstacle is present through slope compensation when the inclination of the main body is less than a set angle,
Wherein when the inclination of the main body is larger than a set angle, the controller controls the main body to continue the traveling so as to move away from the tilted state of the main body, ignoring the obstacle judgment by the first light pattern.

6. The method of claim 5,
Wherein the controller ignores the obstacle determination by the first light pattern when the inclination of the main body is larger than a set angle and the obstacle is not a cliff.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit determines whether the obstacle is a slope when the main body is not tilted,
Wherein when the inclination angle of the ramp is less than a predetermined angle, inclination compensation is performed according to the inclination angle to control entry into the ramp,
And avoids the ramp when the inclination angle is larger than the predetermined angle.

The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit includes at least one tilt sensor for measuring tilt directions and tilt angles with respect to front, back, left, and right of the main body.

9. The method of claim 8,
Wherein the tilt sensor includes at least one of a tilt sensor and an acceleration sensor.

The method according to claim 1,
Wherein the first pattern irradiating unit, the second pattern irradiating unit, and the image acquiring unit are arranged in a line,
Wherein the image acquiring unit is disposed below the second pattern irradiating unit.

The method according to claim 1,
Wherein the first pattern irradiating unit and the second pattern irradiating unit are arranged symmetrically with respect to each other.

Irradiating light of a first pattern and light of a second pattern, photographing a front image, and traveling;
Detecting an obstacle by detecting a first light pattern corresponding to the light of the first pattern and a second light pattern corresponding to the light of the second pattern from the captured image;
Sensing a tilt of the main body;
Performing tilt compensation on the first light pattern or the second light pattern according to the tilt when the main body is tilted; And
And determining the obstacle again after the tilt compensation to travel through or avoid the obstacle.

13. The method of claim 12,
The step of re-determining the obstacle includes:
If the first light pattern is in a normal state after the slope compensation, determining that the first light pattern is not an obstacle and maintaining traveling; And
And if the first light pattern is not in the normal state, determining that the first light pattern is an obstacle and avoiding the obstacle.

13. The method of claim 12,
Wherein the tilt sensing step detects tilt directions and tilt angles with respect to front, back, left, and right of the main body through at least one tilt sensor provided in the main body.

13. The method of claim 12,
Wherein the tilt compensating step comprises:
Wherein the tilt compensation is performed by adjusting a position of the first light pattern corresponding to a tilt angle of the main body.

13. The method of claim 12,
Wherein the tilt compensating step comprises:
Wherein the tilt compensation is performed by changing a reference position with respect to the first light pattern corresponding to a tilt angle of the main body.

13. The method of claim 12,
If the inclination of the main body is equal to or less than a set angle, re-determining whether an obstacle is present through tilt compensation and traveling; And
Further comprising the step of continuing the traveling so as to return from the inclined state of the main body to the normal state when the inclination of the main body is larger than the set angle by ignoring the obstacle judgment by the first light pattern .

18. The method of claim 17,
Wherein the control unit ignores the obstacle determination by the first light pattern when the inclination of the main body is larger than a set angle and the obstacle is not a cliff.

The method according to claim 1,
If the body is not tilted, determining whether the obstacle is a ramp;
Performing inclination compensation according to the inclination angle to enter the ramp if the inclination angle of the ramp is less than a predetermined angle; And
Further comprising the step of avoiding the ramp and traveling when the inclination angle is greater than the predetermined angle.