KR20060032876A

KR20060032876A - 로봇 청소기의 먼지량 검출장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060032876A
Application number: KR1020040081873A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-04-18

Abstract

본 발명은 로봇 청소기의 먼지량 검출장치 및 방법에 관한 것으로, 흡입구의 벽면에 카메라를 설치하고, 그 카메라에 의해 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 먼지에 대하여 라벨링하여 전체 화면 중에 먼지가 차지하는 면적 및 먼지 크기를 검출함으로써, 흡입되는 먼지량을 정확하게 검출하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 흡입구 벽면에 설치되어, 영상을 촬영하는 카메라와; 상기 카메라에서 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 라벨링 기법을 적용하여, 먼지의 크기 및 면적을 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 먼지량을 감지하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한다.

Description

로봇 청소기의 먼지량 검출장치 및 방법{DUST VOLUME DETECTION APPARATUS AND METHOD FOR ROBOT CLEANER}

도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도

도3은 본 발명 로봇 청소기의 먼지량 검출장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도4는 로봇 청소기의 먼지량 검출방법에 대한 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:마이크로컴퓨터 200:카메라

300:램프 400:흡입모터

본 발명은 로봇 청소기의 먼지량 검출장치 및 방법에 관한 것으로, 흡입구의 벽면에 카메라를 설치하고, 그 카메라에 의해 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 먼지에 대하여 라벨링하여 전체 화면 중에 먼지가 차지하는 면적 및 먼지 크기를 검출함으로써, 흡입되는 먼지량을 정확하게 검출하도록 한 로봇 청소기의 먼지량 검출장치 및 방법에 관한 것이다.

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

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

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

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

도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.

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

도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도이다.

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

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

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

이에 따라, 로봇 청소기는 직진한다(SP2).

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

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

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

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

상술한 종래 로봇 청소기는, 먼지량을 감지하기 위하여, 상기 로봇 청소기의 흡입구에 적외선 센서를 부착하고, 먼지가 흡입구를 지날때마다 변화하는 적외선센서의 광량을 측정하여 먼지량을 판단하였다.

그러나, 상술한 종래 로봇 청소기의 먼지량 감지방법은, 흡입구로 들어오는 전체의 먼지량을 감지하지 못할뿐만 아니라, 먼지의 크기를 측정하지 못하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 흡입구의 벽면에 카메라를 설치하고, 그 카메라에 의해 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 먼지에 대하여 라 벨링하여 전체 화면 중에 먼지가 차지하는 면적 및 먼지 크기를 검출함으로써, 흡입되는 먼지량을 정확하게 검출하도록 한 로봇 청소기의 먼지량 검출장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡입구 벽면에 설치되어, 영상을 촬영하는 카메라와; 상기 카메라에서 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 라벨링 기법을 적용하여, 먼지의 크기 및 면적을 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 먼지량을 감지하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자에 의해 청소모드가 선택되면 해당 영역을 주행하면서 청소를 실행하는 과정과; 카메라에 의해,흡입구의 영상을 촬영하는 과정과; 일정 시간 간격으로, 상기 영상에서 먼지에 해당되는 부분을 라벨링 처리하는 과정과; 상기 라벨링 처리된 영상화면에서, 먼지가 차지하는 면적 및 크기를 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 먼지량을 검출하는 과정과; 상기 검출된 먼지량에 따라, 현재 흡입모터의 회전속도를 가변하여 흡입력을 조절하는 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 로봇 청소기의 먼지량 검출장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명 로봇 청소기의 먼지량 검출장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도3에 도시한 바와같이, 본 발명은 흡입구 벽면에 설치되어, 영상을 촬영하 는 카메라(200)와; 상기 카메라(200)에서 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 라벨링 기법을 적용하여, 먼지의 크기 및 면적을 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 먼지량을 감지하는 마이크로컴퓨터(100)와; 상기 카메라(200)의 촬영시, 그 카메라(200)의 인접 부위에 설치되어 조명을 제공하는 램프(300)를 구비한다.

상기 마이크로컴퓨터(100)는, 현재 흡입되는 먼지량에 따라, 흡입모터(400)의 회전속도를 가변하여 흡입력을 조절한다.

이와같은 본 발명의 동작을, 도4를 참조하여 설명한다.

먼저, 사용자에 의해 청소모드가 선택되면(SP1), 로봇 청소기는 해당 영역을 주행하면서, 바닥면의 먼지를 흡입하여 청소를 실행한다(SP2).

이때, 상기 로봇 청소기의 흡입구 주변에 설치된 카메라(200)는, 흡입구의 영상을 촬영하는데, 즉 흡입모터(400)의 흡입력에 의해 먼지통으로 빨려 들어가는 먼지를 포함한 영상을 촬영한다(SP3).

이때, 상기 카메라의 영상 촬영시, 로봇 청소기의 마이크로컴퓨터(100)는 램프(300)를 점등시켜 조명을 제공한다.

그 다음, 상기 로봇 청소기의 마이크로컴퓨터(100)는, 상기 카메라(200)에 의해 촬영되는 영상을, 일정시간 간격으로, 일반적인 기법을 이용하여 먼지에 대하여 라벨링 처리하고(SP4), 그 라벨링 처리된 영상화면에서 먼지가 차지하는 면적 및 크기를 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 먼지량을 검출한다(SP5).

그 다음, 상기 검출된 먼지량에 따라, 현재 흡입모터(400)의 회전속도를 가변하여 먼지 흡입력을 조절한다(SP6).

다시 말해서, 본 발명은 흡입구의 벽면에 카메라를 설치하고, 그 카메라에 의해 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 먼지에 대하여 라벨링하여 전체 화면 중에 먼지가 차지하는 면적 및 먼지 크기를 검출하도록 한 것이다.

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

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 흡입구의 벽면에 카메라를 설치하고, 그 카메라에 의해 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 먼지에 대하여 라벨링하여 전체 화면 중에 먼지가 차지하는 면적 및 먼지 크기를 검출함으로써, 흡입되는 먼지량을 정확하게 검출하는 효과가 있다.

Claims

흡입구 벽면에 설치되어, 영상을 촬영하는 카메라와;

상기 카메라에서 촬영되는 영상을, 일정시간 마다 라벨링 기법을 적용하여, 먼지의 크기 및 면적을 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 먼지량을 감지하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 먼지량 검출장치
제1 항에 있어서, 상기 카메라의 촬영시, 그 카메라의 인접부위에 설치되어 조명을 제공하는 램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 먼지량 검출장치.
제1 항에 있어서, 마이크로컴퓨터는,

먼지량에 따라, 흡입모터의 회전속도를 가변하여 흡입력을 조절하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 먼지량 검출장치.
사용자에 의해 청소모드가 선택되면 해당 영역을 주행하면서 청소를 실행하는 과정과;

카메라에 의해,흡입구의 영상을 촬영하는 과정과;

일정 시간 간격으로, 상기 영상에서 먼지에 해당되는 부분을 라벨링 처리하는 과정과;

상기 라벨링 처리된 영상화면에서, 먼지가 차지하는 면적 및 크기를 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 먼지량을 검출하는 과정과;

상기 검출된 먼지량에 따라, 현재 흡입모터의 회전속도를 가변하여 흡입력을 조절하는 과정으로 수행함을 특징으로 하는 로봇 청소기의 먼지량 검출방법.
제4 항에 있어서, 영상을 촬영하는 과정은,

램프를 점등시켜, 조명을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 먼지량 검출방법.