KR101417315B1 - 로봇 청소기 - Google Patents

로봇 청소기 Download PDF

Info

Publication number
KR101417315B1
KR101417315B1 KR1020120088471A KR20120088471A KR101417315B1 KR 101417315 B1 KR101417315 B1 KR 101417315B1 KR 1020120088471 A KR1020120088471 A KR 1020120088471A KR 20120088471 A KR20120088471 A KR 20120088471A KR 101417315 B1 KR101417315 B1 KR 101417315B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
robot cleaner
light source
image
image sensor
sensor unit
Prior art date
Application number
KR1020120088471A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140022202A (ko
Inventor
차재상
Original Assignee
서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울과학기술대학교 산학협력단 filed Critical 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority to KR1020120088471A priority Critical patent/KR101417315B1/ko
Publication of KR20140022202A publication Critical patent/KR20140022202A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101417315B1 publication Critical patent/KR101417315B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
    • A47L9/2826—Parameters or conditions being sensed the condition of the floor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

실내 미관을 해치지 않으며 주변 광원의 밝기에 영향을 받지 않고 자신의 위치를 인식할 수 있을 뿐만 아니라, 위치 인식 작업 시 바닥면의 살균작용을 동시에 수행할 수 있는 로봇 청소기가 개시된다. 상기 로봇 청소기는 위치 조건과 지정된 실내의 불안정한 조건에서도 로봇 청소기 스스로 자신의 위치를 명확하게 파악할 수 있으며, 지정한 기준 위치좌표로 로봇 청소기를 복귀시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 편의대로 로봇 청소기의 이동 경로의 조정이 손쉽다는 효과가 있다. 이에 더하여, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 위치 인식을 위한 광원으로써 UV LED를 사용함으로써 로봇 청소기의 위치 인식과 바닥면의 살균작업을 동시에 실행할 수 있으며, 살균작업을 실행하기 전에 워밍업 시간이 필요 없으므로 청소 및 살균작업을 매우 신속하게 수행할 수 있다는 효과가 있을 뿐만 아니라, 저전력을 사용함과 동시에 수명이 길고 높은 효율성을 가짐으로써 사용자로 하여금 경제적인 부담을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

로봇 청소기{ROBOT CLEANER}
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 조작 없이 일정 범위의 작업 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지, 이물질 등을 흡입하는 청소 작업을 수행하는 로봇 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 로봇 청소기는 사용자의 조작 없이 청소 구역을 스스로 주행하면서 바닥에 떨어진 먼지나 이물질 등을 청소할 수 있는 장치로서 로봇 청소기 본체와 상기 로봇 청소기가 도킹되어 충전되는 충전 스테이션을 포함한다.
이러한, 로봇 청소기는 충전이 필요하거나 청소가 완료되면 충전스테이션으로 복귀하여야만 하는데, 상기 로봇 청소기가 충전스테이션으로 복귀하기 위해서는 항상 자기 위치를 인식하여야만 인식된 자기 위치의 좌표를 기반으로 하여 상기 충전스테이션의 좌표와 로봇 청소기 좌표 사이의 거리 및 방향을 산출하여 상기 충전스테이션으로 복귀할 수 있다.
상기 로봇 청소기는 통상적으로 카메라로 촬상한 영상으로 이용하여 자기 위치를 인식하게 되며 상기 카메라로 촬상한 영상을 이용하여 자기 위치를 인식하는 종래의 방법은 크게 두 가지로 나뉠 수 있다.
첫째는, 인위적인 표지를 이용하는 방법으로서 특정 의미를 갖는 위치 표지를 천정 도는 벽면에 설치하고 이를 카메라로 촬상한 후 영상에서 이 위치 표지를 추출함으로써 로봇 청소기가 자기의 위치를 인식하는 방법이다.
둘째는, 자연적인 표지를 이용하는 방법으로서, 천정을 카메라로 촬상한 후 영상에서 조명기구 등 천정에 설치된 구조물 및 천정과 벽과의 경계면의 직선 성분을 추출한 후 이를 이용하여 자기의 위치를 인식하는 방법이다.
그러나, 인위적인 위치 표지를 사용하는 경우에는 위치 표지를 별도로 천정에 설치해야 하기 때문에 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라, 비용 또한 증가 된다는 문제점이 있었다.
한편, 자연적인 표지를 사용하는 경우에는 주변 광원의 밝기에 영향을 많이 받게 됨으로써 일몰 후 자연광이 어두운 환경에서는 카메라로 촬상한 영상에서 경계면 및 조명기구 등을 구분하기가 쉬우나 자연광이 밝은 낮에는 영상에서 경계면 및 조명기구 등을 구분하기 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 실내 미관을 해치지 않을 뿐만 아니라 주변 광원의 밝기 또는 실내 조명환경 조건에 영향을 받지 않고 자신의 위치를 정확하게 인식할 수 있는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 위치 인식과 바닥면의 살균작용이 동시에 수행되는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 로봇 청소기는 상기 로봇 청소기 바디부에 마련되어 바닥면에 광을 조사하는 적어도 하나의 광원과, 상기 바닥면에 의해 반사되는 광을 받아들여 바닥면의 영상을 촬영할 수 있도록 상기 바디부에 마련되는 이미지 센서부 및, 상기 이미지 센서부로부터 전송되는 상기 바닥면의 각각의 영상의 패턴을 감지한 후 이전 영상과 비교하여 이전 위치로부터 로봇 청소기가 이동된 좌표를 산출하는 제어부를 포함한다.
일예를 들면, 상기 광원으로는 LED 또는 UV LED 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 로봇 청소기는 바닥면에 소정 간격으로 마련되는 복수개의 위치 인식 패턴과, 로봇 청소기 바디부에 마련되어 위치 인식 패턴에 광을 조사하는 적어도 하나의 광원과, 상기 위치 인식 패턴에 의해 반사되는 광을 받아들여 위치 인식 패턴의 영상을 촬영할 수 있도록 상기 바디부에 마련되는 이미지 센서부 및, 상기 이미지 센서부로부터 전송되는 상기 위치 인식 패턴의 영상을 감지하여 기준위치로부터 로봇 청소기의 이격된 위치 좌표를 검출하는 제어부를 포함한다.
일예를 들면, 상기 광원으로는 LED 또는 UV LED 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치 인식 패턴들은 기준 위치로부터 이격된 거리의 좌표가 포함된 QR코드일 수 있다.
이와는 다르게, 상기 위치 인식 패턴들은 각각 서로 다른 형태의 무늬를 가지는 격자 패턴일 수 있다.
한편, 상기 위치 인식 패턴들은 상기 광원으로부터 조사되는 광을 이미지 센서부 측으로 반사시킬 수 있는 투명한 도료로 상기 바닥면에 소정간격으로 도포되는 것이 바람직하다.
이와는 다르게, 상기 위치 인식 패턴들은 상기 광원으로부터 조사되는 광을 이미지 센서부 측으로 반사시킬 수 있는 투명한 재질로 제작되어 상기 바닥면에 소정간격으로 부착될 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 로봇 청소기는 광원으로부터 매우 근접한 거리에 있는 바닥면 또는 위치 인식 패턴에 조사되어 반사되는 광에 의한 이미지를 이미지 센서부를 통해 촬영한 후 이를 이용하여 로봇 청소기의 위치를 인식할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 광원으로부터 바닥면 또는 위치 인식 패턴에 조사된 후 이미지 센서부로 반사되는 광량의 손실이 전혀 발생되지 않아 위치 조건이나 주변 광원의 밝기 또는 실내 조명환경 조건에 전혀 영향을 받지 않고 로봇 청소기 스스로 자신의 위치를 명확하게 파악할 수 있으며, 지정한 기준 위치좌표로 로봇 청소기를 복귀시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 편의대로 로봇 청소기의 이동 경로의 조정이 손쉽다는 효과가 있다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 위치 인식을 위한 광원으로써 UV LED를 사용함으로써 로봇 청소기의 위치 인식과 바닥면의 살균작업을 동시에 실행할 수 있으며, 살균작업을 실행하기 전에 워밍업 시간이 필요 없으므로 청소 및 살균작업을 매우 신속하게 수행할 수 있다는 효과가 있을 뿐만 아니라, 저전력을 사용함과 동시에 수명이 길고 높은 효율성을 가짐으로써 사용자로 하여금 경제적인 부담을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 로봇 청소기를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 로봇 청소기의 개략도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 로봇 청소기의 위치 인식과정을 설명하기 위한 블록도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 로봇 청소기를 도시한 도면
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 로봇 청소기의 개략도
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 로봇 청소기의 인식과정을 설명하기 위한 블록도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
<실시예1>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 로봇 청소기를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 로봇 청소기의 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 로봇 청소기는 바디부(100), 적어도 하나의 광원(110), 이미지 센서부(120), 제어부(140)를 포함한다.
상기 바디부(100)에는 상기 로봇 바디부(100)를 주행시킬 수 있는 주행 유닛(도시되지 않음)과, 바닥면(200)의 먼지나 이물질들을 제거할 수 있는 청소 유닛(도시되지 않음)이 설치될 수 있으며, 상기 주행 유닛과 청소 유닛은 로봇 청소기에 일반적으로 사용되는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 적어도 하나의 광원(110)은 상기 로봇 청소기의 바디부(100)에 설치되어 바닥면(200)에 광을 조사한다. 예를 들면, 상기 광원(200)으로는 LED를 사용할 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 로봇 청소기는 상기 광원(110)으로 UV LED를 사용할 수 있다. 상기 광원(110)으로 UV(ultraviolet rays) LED(light emitting diode)를 사용하게 되면 상기 광원(110)에 의해 로봇 청소기의 위치를 인식함과 동시에 바닥면(200)에 UV 광이 조사됨으로써 상기 바닥면(200)을 살균하는 작업을 동시에 진행할 수 있다. 즉, 위치 인식 시 자동적으로 UV LED에 의해 바닥면(200)이 살균됨으로써 바닥면(200) 살균을 위한 별도의 작업이 필요 없다는 장점이 있다.
여기서, 상기 광원(110)으로 사용되는 UV LED는 크기가 작고 저 전력일 뿐만 아니라 비용이 저렴하며, 무독성이고 높은 효율성으로 오래 사용할 수 있다는 장점이 있다.
이에 더하여, 바닥면의 살균 작업을 위한 자외선램프의 워밍업 시간이 필요 없으며 수명이 길다는 장점이 있다.
상기 이미지 센서부(120)는 상기 로봇 청소기의 바디부(100)에 마련된다. 상기 이미지 센서부(120)는 상기 광원(110)으로부터 조사된 후 바닥면(200)에 의해 반사되는 광에 의한 바닥면(200)의 영상을 촬영한다.
상기와 같이 본 실시예에 의한 로봇 청소기는 바디부(100)에 광원(110)이 마련되어 상기 광원(110)으로부터 조사된 광을 반사시키는 바닥면(200)과 광원(110)과의 거리와, 상기 바닥면(200)에 의해 반사된 광을 받아들여 영상을 촬영하는 이미지 센서부(120)와 상기 광원(110)과의 거리가 매우 가까움으로써 상기 광원(110)으로부터 조사되는 광의 손실이 전혀 발생되지 않는다는 장점이 있다.
한편, 상기 이미지 센서부(120)는 디지털 신호 처리부(130)를 포함할 수 있으며, 상기 이미지 센서부(120)에 의해 촬영된 바닥면(200)의 각각의 영상은 상기 디지털 신호 처리부(130)로 보내져 디지털 처리됨으로써 상기 디지털 신호 처리부(130)에 의해 상기 바닥면(200)의 각각의 영상의 패턴이 감지된다.
상기 제어부(140)는 상기 이미지 센서부(120)와 연결되도록 상기 로봇 청소기의 바디부(100)에 마련된다. 상기 제어부(140)는 상기 이미지 센서부(120), 즉 상기 디지털 신호 처리부(130)로부터 전송되는 상기 바닥면(200)의 각각의 영상의 패턴을 감지한 후 이전 영상과 비교하여 이전 위치로부터 로봇 청소기가 이동된 좌표를 산출하여 상기 로봇 청소기의 위치를 인식할 수 있도록 한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제어부(140)에는 기준 위치좌표가 기 설정되어 있다. 예를 들면, 상기 로봇 청소기가 도킹되어 충전을 할 수 있는 충전 스테이션(도시되지 않음) 등과 같이 위치가 변동되지 않는 좌표를 상기 제어부(140)에 기준 위치좌표로 기 설정할 수 있다. 상기와 같이 제어부(140)에 의해 기준 위치좌표를 기 설정한 상태에서 로봇 청소기가 이동되면 상기 광원(110)으로부터 바닥면(200)에 광이 조사되어 상기 바닥면(200)에 의해 이미지 센서부(120) 측으로 광이 반사되며, 상기 이미지 센서부(120)는 상기 광에 의한 바닥면(200)의 영상을 촬영하여 제어부(140)로 전송하게 되며, 상기 제어부(140)는 기준 위치좌표와 상기 이미지 센서부(120)에 의해 감지된 바닥면(200) 영상의 패턴을 비교하여 기준 위치좌표로부터 로봇 청소기가 이동된 좌표를 산출하게 된다. 이후, 상기 제어부(140)는 상기 이미지 센서부(120)에 의해 감지된 바닥면(200)의 영상과 이전에 상기 이미지 센서부(120)에 의해 감지된 바닥면(200)의 영상을 비교하여 로봇 청소기의 이전 위치로부터 상기 로봇 청소기가 이동된 좌표를 산출하게 됨으로써 상기 로봇 청소기의 위치를 트랙킹(tracking)하여 상기 로봇 청소기의 위치를 인식할 수 있도록 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 의한 로봇 청소기의 위치 인식과정과 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 로봇 청소기의 위치 인식과정을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 로봇 청소기가 이동됨과 동시에 상기 로봇 청소기 바디부에 마련된 광원(110)이 작동되어 바닥면(200)에 광을 조사하여 상기 바닥면(200)에 의해 상기 광을 이미지 센서부(120) 측으로 반사시킨다(S110).
한편, 상기 이미지 센서부(120)는 상기 바닥면(200)에 의해 반사된 광을 통한 이미지를 연속적으로 촬영한다(S120).
상기 이미지 센서부(120)에 의해 촬영된 각각의 영상들은 상기 이미지 센서부(120)의 디지털 신호 처리부(130)를 통해 디지털 처리되어 제어부(140)로 전송된다(S130).
이후, 상기 제어부(140)는 상기 이미지 센서부(120)로부터 전송 받은 디지털 처리된 바닥면(200)의 영상과 상기 제어부(140)에 이전에 전송된 이미지를 비교하여 이전 위치로부터 상기 로봇 청소기가 이동된 좌표를 산출하는 과정을 반복함으로써 상기 로봇 청소기의 위치를 트랙킹하여 상기 로봇 청소기의 위치를 인식하게 된다.
상기와 같이 로봇 청소기의 위치를 지속적으로 인식하다가 로봇 청소기의 충전이 필요하거나 청소 작업이 완료되었다고 판단되면(S150), 상기 제어부(140)에 기준 위치좌표로 복귀 명령이 실행됨으로써 상기 로봇 청소기가 기준 위치좌표, 즉 충전 스테이션으로 복귀하여 충전을 하게 된다(S160).
상술한 바와 같이 본 실시예에 의한 로봇 청소기는 바디부(100)에 마련된 광원(110)이 매우 근접한 거리에 위치한 바닥면(200)에 광을 조사하여 상기 바닥면(200)에 의해 반사된 광을 이미지 센서부(120)를 통해 촬영하여 상기 이미지 센서부(120)를 통해 획득된 상기 바닥면 영상의 미세한 차이를 이용하여 로봇 청소기의 위치를 지속적으로 트랙킹하여 인식할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 위치 조건과 지정된 실내의 불안정한 조명환경 조건에 전혀 구애받지 않고 로봇 청소기 스스로 자신의 위치를 신속하고 명확하게 파악할 수 있으며, 지정한 기준 위치좌표로 로봇 청소기를 복귀시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 편의대로 로봇 청소기의 이동 경로의 조정이 손쉽다는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 위치 인식을 위한 광원으로 UV LED를 사용함으로써 로봇 청소기의 위치 인식과 바닥면(200)의 살균작업을 동시에 실행할 수 있으며, 살균작업을 실행하기 전에 워밍업 시간이 필요 없고, 저전력을 사용함과 동시에 수명이 길고 높은 효율성을 가짐으로써 경제적으로 매우 유리한 장점이 있다.
<실시예2>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 로봇 청소기를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 로봇 청소기의 개략도이다.
본실시예에 의한 로봇 청소기는 위치 인식 패턴을 제외하면, 제1 실시예에 의한 로봇 청소기와 실질적으로 동일하므로 상기 위치 인식 패턴의 내용을 제외한 다른 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 제1 실시예와 동일/유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하겠다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 로봇 청소기는 바닥면(200)에 소정 간격으로 마련되는 복수개의 위치 인식 패턴(150)을 더 포함한다. 예를 들면, 상기 위치 인식 패턴들(150)은 기준 위치로부터 이격된 거리의 좌표가 포함된 QR 코드일 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 위치 인식 패턴들(150)은 각각 서로 다른 고유의 형태의 무늬를 가지는 격자 패턴일 수 있다. 여기서, 상기 위치 인식 패턴들(150)은 QR코드(quick response code)나 격자 패턴에 한정되는 것이 아니며, 숫자 등과 같은 다른 인식 패턴들도 사용될 수 있다. 한편, 상기 위치 인식 패턴들(150)로 격자 패턴이나 숫자 등이 사용될 경우에는 각각의 격자 패턴이나 숫자 등이 나타내는 위치 좌표가 상기 제어부(140)에 기 설정됨으로써 이미지 센서부(120)를 통해 촬영된 위치 인식 패턴들(150)의 영상이 제어부(140)에 전송되면 상기 제어부(140)에 의해 상기 위치 인식 패턴(150)의 영상과 기 설정된 좌표 정보가 맵핑(mapping)되어 상기 로봇 청소기의 위치를 인식하게 된다.
한편, 상기 위치 인식 패턴들(150)은 사람의 눈에는 보이지 않으면서 광원(110)으로부터 조사되는 광을 이미지 센서부(120) 측으로 반사시킬 수 있는 투명한 도료로 상기 바닥면(200)에 소정간격으로 도포될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 위치 인식 패턴들(150)은 사람의 눈에는 보이지 않으면서 상기 광원(110)으로부터 조사되는 광을 이미지 센서부(120) 측으로 반사시킬 수 있는 투명한 재질로 제작되어 상기 바닥면에 소정간격으로 부착될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 의한 로봇 청소기의 위치 인식 패턴들(150)은 투명한 도료로 바닥면(200)에 도포되거나 투명한 재질로 제작되어 바닥면(200)에 부착됨으로써 실내 미관을 해치지 않는다는 장점이 있다.
도 4 및 도 6을 참조하여 본 실시예에 의한 로봇 청소기의 위치 인식과정과 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 로봇 청소기의 인식과정을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 로봇 청소기가 이동됨과 동시에 상기 로봇 청소기 바디부에 마련된 광원(110)이 작동되어 위치 인식 패턴(150)에 광을 조사하여 상기 위치 인식 패턴(150)에 의해 상기 광을 이미지 센서부(120) 측으로 반사시킨다(S110).
한편, 상기 이미지 센서부(120)는 상기 위치 인식 패턴(150)에 의해 반사된 광을 통한 이미지를 촬영한다(S120).
상기 이미지 센서부(120)에 의해 촬영된 영상은 상기 이미지 센서부(120)의 디지털 신호 처리부(130)를 통해 디지털 처리하여 제어부(140)로 전송을 하게 된다(S130).
이후, 상기 제어부(140)는 상기 이미지 센서부(120)로부터 전송 받은 디지털 처리된 위치 인식 패턴(150)의 영상과 상기 제어부에 기 설정된 좌표 정보들을 맵핑시켜 상기 로봇 청소기가 기준 위치좌표로부터 이동된 좌표를 검출하여 로봇 청소기의 위치를 인식하게 된다(S140).
한편, 상기 로봇 청소기의 충전이 필요하거나 청소 작업이 완료되면 상기 제어부(140)에 기준 위치좌표로 복귀 명령이 실행됨으로써 상기 로봇 청소기가 기준 위치좌표, 즉 충전 스테이션으로 복귀하여 충전을 하게 된다(S150).
상술한 바와 같이 본 실시예에 의한 로봇 청소기는 광원(110)으로부터 조사되어 위치 인식 패턴(150)에 의해 반사되는 광을 이미지 센서부(120)를 통해 촬영하여 상기 이미지 센서부(120)를 통해 획득된 상기 위치 인식 패턴(150)의 영상과 상기 제어부(140)에 기 설정된 각각의 위치 인식 패턴들(150)에 따른 좌표들을 맵핑시켜 상기 로봇 청소기의 위치를 인식할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 위치 조건과 지정된 실내의 불안정한 조건에서도 로봇 청소기 스스로 자신의 위치를 명확하게 파악할 수 있으며, 지정한 기준 위치좌표로 로봇 청소기를 복귀시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 편의대로 로봇 청소기의 이동 경로의 조정이 손쉽다는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 위치 인식을 위한 광원으로써 UV LED를 사용함으로써 로봇 청소기의 위치 인식과 바닥면(200)의 살균작업을 동시에 실행할 수 있으며, 살균작업을 실행하기 전에 워밍업 시간이 필요 없고, 저 전력을 사용함과 동시에 수명이 길고 높은 효율성을 가짐으로써 경제적으로 매우 유리한 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(100) : 바디부 (110) : 광원
(120) : 이미지 센서부 (130) : 디지털 신호 처리부
(140) : 제어부 (150) : 위치 인식 패턴

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 바닥면에 소정 간격으로 마련되고, 각각이 기준 위치에 대한 위치 좌표가 포함된 QR 코드로 이루어진 복수개의 위치 인식 패턴들;
    상기 바닥면에 배치되는 로봇 청소기 바디부;
    상기 로봇 청소기 바디부에 설치되고, 상기 로봇 청소기 바디부를 상기 바닥면을 따라 이동시키는 이동시키는 주행 유닛;
    상기 로봇 청소기 바다부에 설치되고, 상기 바닥면을 청소할 수 있는 청소 유닛;
    상기 로봇 청소기 바디부에 설치되고, 상기 바닥면을 향해 광을 조사하는 적어도 하나의 LED 광원;
    상기 로봇 청소기 바디부에 설치되고, 상기 바닥면에서 반사되는 광을 받아들여 상기 바닥면의 영상을 촬영하는 이미지 센서부;
    상기 이미지 센서부로부터 제공된 상기 바닥면의 영상의 분석을 통해, 상기 바닥면의 영상 내에 상기 위치 인식 패턴들 중 적어도 하나의 패턴 영상이 포함되어 있을 경우, 상기 적어도 하나의 패턴 영상으로부터 상기 위치 좌표를 추출하는 디지털 신호 처리부; 및
    상기 디지털 신호 처리부로부터 추출된 상기 위치 좌표를 이용하여 상기 주행 유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 로봇 청소기.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 LED 광원은 UV LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 위치 인식 패턴들은
    상기 LED 광원으로부터 조사되는 광을 상기 이미지 센서부 측으로 반사시킬 수 있는 투명한 도료로 상기 바닥면에 소정간격으로 도포되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 위치 인식 패턴들은,
    상기 LED 광원으로부터 조사되는 광을 상기 이미지 센서부 측으로 반사시킬 수 있는 투명한 재질로 제작되어 상기 바닥면에 소정간격으로 부착되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
KR1020120088471A 2012-08-13 2012-08-13 로봇 청소기 KR101417315B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120088471A KR101417315B1 (ko) 2012-08-13 2012-08-13 로봇 청소기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120088471A KR101417315B1 (ko) 2012-08-13 2012-08-13 로봇 청소기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140022202A KR20140022202A (ko) 2014-02-24
KR101417315B1 true KR101417315B1 (ko) 2014-07-10

Family

ID=50268247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120088471A KR101417315B1 (ko) 2012-08-13 2012-08-13 로봇 청소기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101417315B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182694A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and method for controlling the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107638128B (zh) * 2016-07-21 2024-02-20 苏州宝时得电动工具有限公司 吸尘***
KR102185612B1 (ko) * 2020-03-12 2020-12-02 무샤이니글로벌 주식회사 Qr코드 기반의 창고용 무인 청소 로봇
DE102021109717A1 (de) 2020-04-19 2021-10-21 Metralabs Gmbh Neue Technologien Und Systeme System, Vorrichtung und Verfahren zur Desinfektion
CN116195912A (zh) * 2021-11-30 2023-06-02 美智纵横科技有限责任公司 清洁机器人的控制方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050011054A (ko) * 2003-07-21 2005-01-29 주식회사 한울로보틱스 주행 바닥면 영상정보를 이용한 이동로봇의 주행제어방법
KR20100098999A (ko) * 2009-03-02 2010-09-10 엘지전자 주식회사 로봇 청소기 및 그의 위치 검출 방법
KR20110109705A (ko) * 2010-03-31 2011-10-06 한국산업기술대학교산학협력단 적외선 센서를 이용한 로봇 청소기
KR20110127946A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 주식회사 에스원 청소 로봇 및 그 제어 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050011054A (ko) * 2003-07-21 2005-01-29 주식회사 한울로보틱스 주행 바닥면 영상정보를 이용한 이동로봇의 주행제어방법
KR20100098999A (ko) * 2009-03-02 2010-09-10 엘지전자 주식회사 로봇 청소기 및 그의 위치 검출 방법
KR20110109705A (ko) * 2010-03-31 2011-10-06 한국산업기술대학교산학협력단 적외선 센서를 이용한 로봇 청소기
KR20110127946A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 주식회사 에스원 청소 로봇 및 그 제어 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182694A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and method for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140022202A (ko) 2014-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101417315B1 (ko) 로봇 청소기
KR100854653B1 (ko) 충전스테이션을 이용한 이동로봇의 위치 인식장치
KR100328648B1 (ko) 핸드포인팅장치
US8854471B2 (en) Infrared sensor and sensing method using the same
JP5886948B2 (ja) 電子部品及び／又はキャリアを放出機器に対して位置決めする装置及び方法
KR20160146379A (ko) 이동 로봇 및 그 제어방법
EP2529975A3 (en) Light distribution pattern control using object detection and electrowetting lenses
KR20170047381A (ko) 이동 로봇
KR101399756B1 (ko) 광학식 위치 검출 디바이스
CN104842358A (zh) 一种可自主移动的多功能机器人
JP2016052515A (ja) 移動式ロボット
US20210059493A1 (en) Vacuum cleaner
DE502007001694D1 (de) Dreidimensionale Raumüberwachung mit Konfigurationsmodus zum Bestimmen der Schutzfelder
EP2939580B1 (en) Cleaner
TW200723070A (en) Optical navigation device and method of operating the same
CN207636816U (zh) 光学模组及具有其的智能移动设备
CN102035955A (zh) 一种智能可视对讲终端及其自动唤醒的方法
TW201419944A (zh) Led燈照明控制系統及方法
CN113101388A (zh) 紫外灯杀菌装置及其控制方法
US11921205B2 (en) Method for eliminating misjudgment of reflective lights and optical sensing system
WO2022135556A1 (zh) 一种清洁机器人及其清洁控制方法
JP6332128B2 (ja) 物体認識装置、及び物体認識方法
KR100621415B1 (ko) 이동로봇의 자기위치 검출시스템 및 검출방법
CN108873186A (zh) 光学模组及具有其的智能移动设备
KR101840814B1 (ko) 작업자 추종 이동 대차

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170627

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180607

Year of fee payment: 5

R401 Registration of restoration
R401 Registration of restoration