KR20030066010A - Control method for cleaning robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로봇 청소기 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 효율적인 청소가 가능하며 그 구현이 용이한 로봇 청소기 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a robot cleaner, and more particularly, to a robot cleaner control method capable of efficient cleaning and easy implementation thereof.
로봇 청소기는 사용자의 조작 없이 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 일정 영역을 자동적으로 청소하는 장치이다.The robot cleaner is a device that automatically cleans a certain area by inhaling foreign substances such as dust from the floor while traveling by itself in a certain area without a user's manipulation.
이러한, 로봇 청소기는 사용자의 방향 제어 등이 없이 스스로 주행하는 관계로 몸체에 압력 센서, 장애물 감지 센서, 추락 방지 센서 및 제어부가 장치되어 있는 것이 일반적이며, 이러한 센서를 이용하여 로봇 청소기의 주행을 제어하고 있다.Since the robot cleaner runs by itself without controlling the direction of the user, a pressure sensor, an obstacle detection sensor, a fall prevention sensor, and a control unit are generally installed on the body, and the robot cleaner controls the running of the robot cleaner using such a sensor. Doing.
본 발명은 상기 로봇 청소기에 설치된 각종 센서를 이용하여 로봇 청소기의 움직임을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 그 구현이 용이함과 동시에 효율적인 청소가 가능한 로봇 청소기 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a method for controlling the movement of a robot cleaner using various sensors installed in the robot cleaner, and an object thereof is to provide a robot cleaner control method that can be easily implemented and can be efficiently cleaned.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법에 의하여 제어되는 로봇 청소기를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a robot cleaner controlled by a robot cleaner control method according to the present invention.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 청소기 제어 방법을 나타낸 흐름도.Figure 2a is a flow chart showing a robot cleaner control method according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 청소기 제어 방법 중 압력 센서의 반응에 대한 주행 방향의 변화를 나타낸 흐름도.Figure 2b is a flow chart showing a change in the driving direction for the reaction of the pressure sensor in the robot cleaner control method according to an embodiment of the present invention.
도 2c는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 청소기 제어 방법 중 장애물 감지 센서의 반응에 대한 주행 방향의 변화를 나타낸 흐름도.Figure 2c is a flow chart showing a change in the driving direction to the response of the obstacle sensor in the robot cleaner control method according to an embodiment of the present invention.
도 2d는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 청소기 제어 방법 중 추락 방지 센서의 반응에 대한 주행 방향의 변화를 나타낸 흐름도.Figure 2d is a flow chart showing a change in the driving direction to the response of the fall prevention sensor of the robot cleaner control method according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...몸체12...바퀴10 body 12 wheels
21, 22, 23, 24, 25, 26...압력 센서21, 22, 23, 24, 25, 26 ... pressure sensor
31, 32, 33, 34...장애물 감지 센서31, 32, 33, 34 ... obstacle detection sensor
41, 42, 43, 44...추락 방지 센서41, 42, 43, 44 ... fall-resistant sensors
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 충돌 또는 거리를 감지하는 수개의 센서 및 제어부가 장치되어 있는 로봇 청소기를 제어하는 방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling a robot cleaner equipped with several sensors and a control unit for detecting a collision or distance,
상기 센서가 반응하는 경우에만 상기 반응한 센서와 다른 방향으로 방향을바꾸어 움직이도록 하여 일정 루트의 설정없이 무작위로 청소를 수행하도록 하는 것에 그 특징이 있다.Only when the sensor responds, the sensor is moved in a different direction from the reacted sensor to perform cleaning at random without setting a predetermined route.
여기서, 상기 센서는 압력 센서, 장애물 감지 센서 또는 추락 방지 센서 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.Here, the sensor is preferably at least one of a pressure sensor, obstacle detection sensor or fall prevention sensor.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법에 의하여 제어되는 로봇 청소기를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a robot cleaner controlled by a robot cleaner control method according to the present invention.
도 1을 참조하면, 로봇 청소기는 몸체(10)와; 상기 몸체(10)를 지지하며 로봇 청소기를 주행시키는 바퀴(12)와; 상기 몸체(10)의 전면부 및 후면부에 설치되는 압력 센서(21)(22)(23)(24)(25)(26)와; 상기 몸체(10)의 상부 전면부 및 후면부에 설치되는 장애물 감지 센서(31)(32)(33)(34)와; 상기 몸체(10)의 하부 전면부 및 후면부에 설치되는 추락 방지 센서(41)(42)(43)(44) 및 제어부(미도시)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, the robot cleaner includes a body 10; A wheel 12 supporting the body 10 and driving the robot cleaner; A pressure sensor (21) (22) (23) (24) (25) (26) installed at the front and rear portions of the body (10); Obstacle detection sensors (31) (32) (33) (34) installed at the upper front and rear portions of the body (10); Fall prevention sensors (41) (42) (43) 44 and the control unit (not shown) installed in the lower front portion and the rear portion of the body (10).
보다 상세하게 설명하면, 상기 압력 센서는 로봇 청소기가 장애물에 부딪힐 수 있는 다양한 상황을 고려하여, 전면 중앙의 전면 중앙 압력 센서(21), 전면 좌측의 전면 좌측 압력 센서(22), 전면 우측의 전면 우측 압력 센서(23), 후면 중앙의 후면 중앙 압력 센서(24), 후면 좌측의 후면 좌측 압력 센서(25) 및 후면 우측의 후면 우측 압력 센서(26)로 이루어져 있다. 상기 압력 센서는 상기 장애물 감지 센서(31)(32)(33)(34)가 감지하지 못하는 높이에 위치하는 장애물을 감지하게 되는데, 구체적으로는 로봇 청소기가 장애물에 부딪혔을 경우 일정 전압을 생성하여 제어부에 전달하는 역할을 수행한다.In more detail, the pressure sensor is a front center pressure sensor 21 in the front center, a front left pressure sensor 22 in the front left, and a front right in consideration of various situations in which the robot cleaner may hit an obstacle. It consists of a front right pressure sensor 23, a rear center pressure sensor 24 at the rear center, a rear left pressure sensor 25 at the rear left, and a rear right pressure sensor 26 at the rear right. The pressure sensor detects an obstacle located at a height that is not detected by the obstacle detecting sensors 31, 32, 33, and 34. Specifically, when the robot cleaner hits an obstacle, the pressure sensor generates a predetermined voltage to control the controller. It serves to deliver.
상기 장애물 감지 센서는 로봇 청소기의 진행 방향에 위치하는 장애물을 적외선으로 감지하는 부재로서, 전면 및 후면의 장애물과의 거리를 감지하여 감지 거리가 일정 이상 가까워지게 되면 일정 전압값을 생성하여 상기 제어부에 전송함으로써, 장애물이 있음을 판단하게끔 한다. 이를 위하여 상기 장애물 감지 센서는 전면 좌측의 전면 좌측 장애물 감지 센서(31), 전면 우측의 전면 우측 장애물 감지 센서(32), 후면 좌측의 후면 좌측 장애물 감지 센서(33) 및 후면 우측의 후면 우측 장애물 감지 센서(34)로 이루어져 있다.The obstacle detecting sensor is a member that detects an obstacle located in a moving direction of the robot cleaner by infrared rays, and detects distances between obstacles on the front and rear to generate a predetermined voltage value when the detection distance approaches a predetermined level or more. By transmitting, it is determined that there is an obstacle. For this purpose, the obstacle detection sensor includes a front left obstacle detection sensor 31 on the front left side, a front right obstacle detection sensor 32 on the front right side, a rear left obstacle detection sensor 33 on the rear left side, and a rear right obstacle detection on the rear right side. It consists of a sensor 34.
상기 추락 방지 센서는 상기 장애물 감지 센서와 마찬가지로 적외선 센서가 주로 사용되는데, 로봇 청소기의 밑면에 위치하고 있으며, 감지 방향은 바닥이다.Like the obstacle detection sensor, the fall prevention sensor is mainly used as an infrared sensor, which is located on the bottom of the robot cleaner, and the detection direction is the bottom.
즉, 바닥과의 거리를 감지하고 있다가 감지 거리가 일정 이상 멀어지게 되면 일정 전압값을 생성하여 상기 제어부에 전송함으로써, 추락 지점이라고 판단하게끔 한다.That is, the sensor detects the distance from the floor, and when the sensing distance becomes more than a certain distance, generates a predetermined voltage value and transmits the generated voltage value to the controller, thereby determining that it is a fall point.
본 실시예에서는 4개의 추락 방지 센서가 사용되고 있는데, 구체적으로 전면 좌측의 전면 좌측 추락 방지 센서(41), 전면 우측의 전면 우측 추락 방지 센서(42), 후면 좌측의 후면 좌측 추락 방지 센서(43), 후면 우측의 후면 우측 추락 방지 센서(44)가 있으며, 모두 로봇 청소기의 밑면에 위치하고 있으며, 센서의 감지 방향은 상기 로봇 청소기의 밑면과 수직 방향이다.In the present embodiment, four fall prevention sensors are used. Specifically, the front left fall prevention sensor 41 on the front left side, the front right fall prevention sensor 42 on the front right side, and the rear left fall prevention sensor 43 on the rear left side. There is a rear right fall prevention sensor 44 on the rear right side, and both are located on the bottom of the robot cleaner, and the sensing direction of the sensor is perpendicular to the bottom of the robot cleaner.
본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법은 상기와 같이 센서가 구비된 로봇청소기를 항상 일정 방향으로만 주행시키다가 로봇 청소기가 상기한 압력 센서, 장애물 감지 센서, 추락 방지 센서가 반응하는 경우에만 상기 반응한 센서와 다른 방향으로 방향을 바꾸어 주행하도록 하는 것이다.In the robot cleaner control method according to the present invention, the robot cleaner having the sensor is always driven only in a certain direction, and the robot cleaner reacts only when the pressure sensor, the obstacle detection sensor, and the fall prevention sensor react. It is to drive in a different direction from the sensor.
즉, 별도로 주행 루트를 설정하는 것이 아니라 직선 주행 또는 포물선 주행 등 일정한 운동 방향으로만 로봇 청소기를 주행시키고, 로봇 청소기가 장애물 등과 조우할 경우에만 상기 장애물 등과 다른 방향으로 방향을 바꾸도록 하여 무작위적인 루트를 생성하며 움직이도록 하는 것이다.In other words, instead of setting a driving route separately, the robot cleaner is driven only in a certain movement direction such as linear driving or parabolic driving, and only when the robot cleaner encounters an obstacle, the robot cleaner changes its direction in a different direction such as an obstacle. To create and move.
이렇게 무작위적으로 주행을 하면서 청소가 이루어지는 경우 만족할 만한 청소 상태를 보이게 된다.When cleaning is performed while driving at random, a satisfactory cleaning state is shown.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로봇 청소기 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.Figure 2a is a flow chart showing a robot cleaner control method according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하여 본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법을 구체적으로 살펴보면, 사용자가 로봇 청소기에 청소 명령을 내리는 단계(S 110)와; 상기 명령에 의하여 로봇 청소기의 주행과 청소가 개시되는 단계(S 120)(S 130)와; 센서의 반응에 의하여 주행 방향이 변화되는 단계(S 200)(S 300)(S 400)와; 청소 도중 사용자에 의하여 종료 명령이 내려졌는지, 밧데리가 부족한지 검사하는 단계(S 140)와; 상기 청소 과정에 의하여 로봇 청소기 내부의 수납된 먼지량이 일정량 초과하는지 검사하는 단계(S 150)와; 상기 검사 결과 사용자의 종료 명령이 내려졌거나, 밧데리가 부족하거나 먼지량이 일정량을 초과하는 경우 청소 동작 및 주행을 정지시키는 단계(S 160)(S 170)로 이루어져 있다.Looking at the robot cleaner control method according to the present invention in detail with reference to Figure 2a, the step of giving a cleaning command to the robot cleaner (S 110); Starting and cleaning the robot cleaner by the command (S 120) (S 130); The driving direction is changed by the reaction of the sensor (S 200) (S 300) (S 400); Checking whether a shutdown command has been issued by the user during cleaning or whether the battery is insufficient (S 140); Inspecting whether the amount of dust stored in the robot cleaner exceeds a predetermined amount by the cleaning process (S 150); When the user's end command is issued, the battery is insufficient or the amount of dust exceeds a certain amount, the cleaning operation and the driving are stopped (S 160) (S 170).
전체적으로 살펴보면, 사용자에 의한 청소 개시 명령에 의하여 청소를 개시하게 되고 사용자의 청소 종료 명령, 밧데리 부족, 내부 먼지량이 일정량을 초과하는 경우 청소가 종료된다. 청소 과정에서는 센서가 반응할 경우에만 반응된 센서와 다른 방향으로 주행 방향을 바꾸도록 되어 있다.As a whole, the cleaning is started by the cleaning start command by the user, and the cleaning is terminated when the user ends the cleaning, the battery is insufficient, and the amount of the internal dust exceeds a certain amount. In the cleaning process, the driving direction is changed in a direction different from that of the sensor only when the sensor responds.
이중에서 상기 센서의 반응에 대한 주행 방향의 변화를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Looking at the change in the driving direction of the response of the sensor in detail as follows.
먼저 압력 센서의 반응에 대한 주행 방향의 변화를 나타낸 도 2b를 참조하여 설명하면, 먼저 순차적으로 전면 좌측 압력 센서(S 210), 전면 중앙 압력 센서(S 220), 전면 우측 압력 센서(S 230), 후면 좌측 압력 센서(S 240), 후면 중앙 압력 센서(S 250) 및 후면 우측 압력 센서(S 260)의 반응을 차례대로 검사하게 되고, 검사 도중 반응이 감지된 경우 각각의 센서 위치에 적합하게 주행 방향을 변화시킨다.First, referring to FIG. 2B illustrating a change in driving direction with respect to the response of the pressure sensor, first, the front left pressure sensor S 210, the front center pressure sensor S 220, and the front right pressure sensor S 230 are sequentially described. In order to check the response of the rear left pressure sensor (S 240), the rear center pressure sensor (S 250) and the rear right pressure sensor (S 260) in order, and if a response is detected during the inspection, Change the driving direction.
먼저 전면 좌측 압력 센서가 반응하는 경우에는 우륜을 정지하고 좌륜을 후진시킨 후(S 211) 후진을 하고(S 212), 전면 중앙 압력 센서가 반응하는 경우에는 후진을 하고(S 221), 전면 우측 압력 센서가 반응하는 경우에는 좌륜을 정지하고 우륜을 후진시킨 후(S 231) 후진을 하고(S 232), 후면 좌측 압력 센서가 반응하는 경우에는 우륜을 정지하고 좌륜을 전진시킨 후(S 241) 전진을 하고(S 242), 후면 중앙 압력 센서가 반응하는 경우에는 전진을 하고(S 251), 후면 우측 압력 센서가 반응하는 경우에는 좌륜을 정지시키고 우륜을 전진시킨 후(S 261) 전진을 하게(S 262) 된다.First, if the front left side pressure sensor responds, stop the right wheel and reverse the left wheel (S 211), then back up (S 212), if the front center pressure sensor responds, back up (S 221), front right If the pressure sensor responds, stop the left wheel and reverse the right wheel (S 231) and then reverse (S 232) .If the rear left pressure sensor responds, stop the right wheel and advance the left wheel (S 241). Forward (S 242), if the rear center pressure sensor reacts to advance (S 251), if the rear right pressure sensor reacts to stop the left wheel and advance the right wheel (S 261) to move forward (S 262).
다음으로, 장애물 감지 센서의 반응에 의한 주행 방향의 변화를 도 2c를 참조하여 설명하면, 상기 압력 센서와 마찬가지로 전면 좌측 장애물 감지 센서(S 310), 전면 우측 장애물 감지 센서(S 320), 후면 좌측 장애물 감지 센서(S 330), 후면 우측 장애물 감지 센서(S 340)의 반응을 차례로 검사하게 되고, 반응이 있는 경우에는 각각의 센서마다 다른 방향으로 주행 방향으로 변화시킨다.Next, the change in the driving direction due to the reaction of the obstacle detecting sensor will be described with reference to FIG. 2C. Like the pressure sensor, the front left obstacle detecting sensor S 310, the front right obstacle detecting sensor S 320, and the rear left side are described. The response of the obstacle detecting sensor S 330 and the rear right obstacle detecting sensor S 340 is examined in order, and when there is a reaction, the sensor is changed to a driving direction in a different direction for each sensor.
전면 좌측 장애물 감지 센서가 반응하는 경우에는 우회전을 한 후(S 311) 전진을 하고(S 312), 전면 우측 장애물 감지 센서가 반응하는 경우에는 좌회전을 하 후(S 321) 전진을 하고(S 322), 후면 좌측 장애물 감지 센서가 반응하는 경우에는 좌회전을 한 후(S 331) 후진을 하고(S 332), 후면 우측 장애물 감지 센서가 반응하는 경우에는 우회전을 한 후(S 341) 후진을 하게 된다(S 342).If the front left obstacle detection sensor responds, make a right turn (S 311) and move forward (S 312), if the front right obstacle detection sensor responds, turn left (S 321) and move forward (S 322). ), If the rear left obstacle detection sensor responds, turn left (S 331) and then backward (S 332), and if the rear right obstacle detection sensor reacts, turn right (S 341) and reverse. (S 342).
상기 장애물 감지 센서의 반응 여부는 장애물과의 거리를 측정하여 이루어지는데, 일정 거리에서의 센서의 감지값을 기준으로 잡은 후 상기 기준값보다 센서의 감지값이 증가하는 경우, 즉 기준으로 정해놓은 거리보다 가까워진 경우 반응을 하도록 구성한다.The response of the obstacle detecting sensor is determined by measuring a distance from the obstacle, and when the detected value of the sensor is increased from the reference value after taking the detected value of the sensor at a certain distance, that is, the distance determined as a reference Configure it to react when it is close.
한편, 추락 방지 센서의 동작도 상기한 바와 같다. 즉, 도 2d와 같이 전면 좌측 추락 방지 센서(S 410), 전면 우측 추락 방지 센서(S 420), 후면 좌측 추락 방지 센서(S 430), 후면 우측 추락 방지 센서(S 440)의 반응을 차례로 검사하게 되는데, 전면 좌측 추락 방지 센서가 반응하는 경우에는 우륜을 정지하고 좌륜을 후진시킨 후(S 411) 후진을 하게 되고(S 412), 전면 우측 추락 방지 센서가 반응하는 경우에는 좌륜을 정지하고 우륜을 후진시킨 후(S 421) 후진을 하게 되고(S 422),후면 좌측 추락 방지 센서가 반응하는 경우에는 우륜을 정지하고 좌륜을 전진시킨 후(S 431) 전진을 하게 되고(S 432), 후면 우측 추락 방지 센서가 반응하는 경우 좌륜을 정지하고 우륜을 전진시킨 후(S 441) 전진을 하게 된다(S 442).On the other hand, the operation of the fall prevention sensor is also as described above. That is, the reaction of the front left fall prevention sensor (S 410), the front right fall prevention sensor (S 420), the rear left fall prevention sensor (S 430), and the rear right fall prevention sensor (S 440) are sequentially examined as shown in FIG. 2D. When the front left fall prevention sensor responds, the right wheel is stopped and the left wheel is retracted (S 411), and then the reverse is performed (S 412). When the front right fall prevention sensor reacts, the left wheel is stopped and the right wheel After the reverse (S 421) is reversed (S 422), if the rear left fall prevention sensor reacts to stop the right wheel and advance the left wheel (S 431) and forward (S 432), the rear When the right fall prevention sensor reacts, the left wheel is stopped and the right wheel is advanced (S 441), and then the forward movement is performed (S 442).
여기서 상기 추락 방지 센서의 반응은 일정 거리에서의 감지값을 기준값으로 하여 상기 기준값보다 감지값이 작아지는 경우 반응을 하게 설정한다. 즉, 센서와 바닥과의 거리가 멀어지는 경우(추락 지점)에 반응을 하게끔 설정한다.Here, the fall prevention sensor is set to react when the detected value is smaller than the reference value by using the detected value at a predetermined distance as a reference value. In other words, set the sensor to react when the distance between the sensor and the floor is far (falling point).
한편, 상기 각 센서 반응시의 회전은 그 각도를 다양하게 설정할 수 있다.On the other hand, the rotation of each sensor response can be set in various angles.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법은 로봇 청소기에 장치된 센서가 반응하는 경우에만 주행 방향을 바꾸도록 하여 무작위적인 루트를 따라 주행이 이루어지도록 하였다.As described above, in the robot cleaner control method according to the present invention, the driving direction is changed only when a sensor installed in the robot cleaner reacts to travel along a random route.
무작위적인 루트를 따른 청소는 그 효율이 뛰어나고 구현이 용이하여 로봇 청소기에 적용이 용이한 장점이 있다.Cleaning along a random route has the advantage that it is easy to apply to the robot cleaner because of its efficiency and easy implementation.
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