KR20090019480A - 로봇 청소기의 바닥 감지 방법 그리고 이에 적합한 로봇청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로서, 특히, 청소 구역을 주행하면서 바닥 또는 절벽을 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 발판 또는 문턱도 동시에 감지할 수 있도록 설계된 적외선 센서를 구비한 로봇 청소기 및 바닥 감지 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 로봇 청소기는, 적외선 신호를 출력하는 발광 소자, 저지대 판단을 위한 제1 수광 소자, 및 고지대 판단을 위한 제2 수광 소자를 구비하는 바닥 감지 센서, 및 상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자로 수신되는 적외선 신호의 논리 조합에 따라 바닥면의 높이를 판단하고, 그에 상응하는 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이로 인해, 종래의 바닥 감지 센서가 문턱과 같은 고지대에서 로봇 청소기의 전단부의 들림 현상으로 인해 바닥 감지 센서의 높이가 높아짐으로써, 고지대임에도 불구하고 이를 저지대로 잘못 판단하는 오류를 정정할 수 있는 효과가 있다.

로봇 청소기, 바닥 감지 센서, 적외선 센서, 발판, 문턱,

Description

로봇 청소기의 바닥 감지 방법 그리고 이에 적합한 로봇 청소기{Method for sensing an ground of robot cleaning apparatus and robot cleaning apparatus adapted to the same}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로서, 특히, 청소 구역을 주행하면서 바닥 또는 절벽을 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 발판 또는 문턱도 동시에 감지할 수 있도록 설계된 적외선 센서를 구비한 로봇 청소기의 바닥 감지 방법 및 이에 적합한 로봇 청소기에 관한 것이다.

로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 자동으로 청소 구역을 스스로 주행하면서 바닥에 존재하는 먼지 등의 이물질을 제거하는 장치를 말한다. 이러한 로봇 청소기는 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 청소 경로 또는 최적의 청소 경로를 주행하면서 청소 동작을 수행하도록 설계된다.

한편, 로봇 청소기가 청소를 진행함에 있어서, 진행 경로에 가구 또는 벽과 같은 장애물이 존재하거나, 평지보다 낮은 거실 바닥 또는 절벽과 같은 저지대가 존재하는 경우, 정상적인 진행이 어려우므로 장애물 또는 저지대를 회피하기 위해서는 진행 경로를 바꿔야한다. 이는 본체에 장착된 각종 센서와 그 센서에 수신된 신호에 따라 동작을 제어하는 컨트롤러에 의해 수행된다.

상기 센서는 사용하는 방식에 따라 그 종류가 나뉘는데, 크게 PSD 센서를 이용한 방식, 초음파 센서를 이용한 방식, 및 적외선 센서를 이용한 방식 등이 있다.

PSD 센서를 이용한 방식은, 반사되는 빛의 각도를 이용하여 장애물과의 거리를 측정하는 방식으로, 고가이며 응답 속도가 느리다는 문제점이 있다. 초음파 센서를 이용한 방식은, 초음파가 공기 중에 진행하는 속도를 이용하여 장애물과의 거리를 측정하는 방식으로, 고가이며 간섭 현상이 발생한다는 문제점이 있다. 따라서, 비용 및 응답 속도를 고려했을 때 적외선 센서를 이용한 방식이 바람직하다.

한편, 장애물의 감지는 로봇 청소기의 전단부에 설치된 장애물 감지 센서에 의해 이루어지고, 바닥의 감지는 로봇 청소기의 하단부에 설치된 바닥 감지 센서에 의해 이루어진다.

특히, 바닥 감지를 위한 적외선 센서는 특정 각도로 서로 마주보는 발광 소자와 수광 소자가 한 세트를 이루며, 컨트롤러는 발광 소자에서 발생한 적외선이 바닥으로부터 반사되어 수광 소자에 수신되는지 여부에 따라 로봇 청소기의 동작을 제어한다. 이는 구성이 간단하고 사용 방법이 간편하다는 장점을 갖는다.

그러나 바닥 감지를 위한 종래의 적외선 센서는 정상적인 평지대 또는 거실 바닥과 같은 저지대에 대한 인식은 가능하나, 소정 높이의 발판 또는 문턱과 같은 고지대에 대한 인식을 수행할 수 없는 문제점이 존재한다. 또한, 로봇 청소기가 고지대를 이동함에 있어서, 청소기의 전단부의 일시적 들림 현상으로 인해 적외선 센서가 고지대를 저지대로 잘못 판단하여 오작동이 발생할 가능성이 큰 문제점이 존 재한다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 로봇 청소기가 고지대를 이동함에 있어서, 전단부의 일시적인 들림 현상으로 인해 고지대를 저지대로 판단하여 방향 경로를 변경하는 오작동을 방지하고, 정상적인 평지보다 높은 고지대도 단일 적외선 센서를 통해 인식가능하게 함으로써 거실에서 방으로 또는 방에서 거실로 자연스럽게 이동가능하게 하는 로봇 청소기 및 바닥 감지 방법을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른, 로봇 청소기는, 적외선 센서를 바닥 감지 센서로 채용한 로봇 청소기에 있어서, 적외선 신호를 출력하는 발광 소자, 저지대 판단을 위한 제1 수광 소자, 및 고지대 판단을 위한 제2 수광 소자를 구비하는 바닥 감지 센서, 및 상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자로 수신되는 적외선 신호의 논리 조합에 따라 바닥면의 높이를 판단하고, 그에 상응하는 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 바닥면이 저지대인 것으로 판단하고, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향과 다른 방향으로 이동시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제1 수광 소자에 적외선 신호가 수신되고 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 바닥면이 평지인 것으로 판단하고, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향으로 이동시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되는 경우, 상기 바닥면이 제1 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 제1 단계 증가시킨 후, 상기 로봇 청소기를 이전 진행방향으로 이동시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제1 수광 소자에 적외선 신호가 수신되지 않고 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되는 경우, 상기 바닥면이 제2 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 제2 단계 증가시킨 후, 상기 로봇 청소기를 이전 진행방향으로 이동시키는 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 바닥면이 상기 제1 고지대 또는 상기 제2 고지대인 것으로 판단되는 경우, 소정 시간 후에 상기 바닥면이 평지 또는 저지대인 것으로 판단되더라도, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 바닥 감지 방법은, 바닥 감지용 적외선 센서를 이용하여 로봇 청소기가 주행하는 바닥면의 높이를 감지하고 로봇 청소기의 주행을 제어하는 방법에 있어서, (a)상기 바닥면을 향해 적외선 신호를 출력하는 단계, (b)상기 바닥면으로부터 반사되는 적외선 신호를 제1 수신하는 단계, (c)상기 바닥면으로부터 반사되는 적외선 신호를 제2 수신하는 단계, 및 (d)상기 (b)단계 및 (c)단계에서 수신된 적외선 신호의 논리 조합에 따라 바닥면의 높이를 판단하고, 그에 상응하는 제어를 수행하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇 청소기는 하나의 세트를 이루는 발광 소자와 두 개의 수광 소자들을 이용하여 고지대를 감지하고, 그에 따르는 제어를 수행함으로써, 종래의 바닥 감지 센서가 절벽과 같은 저지대만 판단할 수 있는 단점을 극복할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 바닥 감지 센서가 문턱과 같은 고지대에서 로봇 청소기의 전단부의 들림 현상으로 인해 바닥 감지 센서의 높이가 높아짐으로써, 고지대임에도 불구하고 이를 저지대로 잘못 판단하는 오류를 정정할 수 있는 효과가 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 종래의 로봇 청소기를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 로봇 청소기는 복수 개의 바닥 감지 센서들(110,120,130)을 구비하며, 각각의 바닥 감지 센서는 하나의 발광 소자와 다른 하나의 수광 소자가 하나의 세트를 이루어 구성됨을 알 수 있다. 로봇 청소기가 진 행하게 될 경로가 평지인지 또는 저지대인지의 판단은, 발광 소자로부터 발생하는 적외선이 바닥면에서 반사되어 수광 소자로 수신되는지 여부를 측정하는 방식으로 이루어진다.

로봇 청소기의 중앙에는 메인 바닥 감지 센서(120)가 위치하며, 그 양쪽에는 사이드 바닥 감지 센서들(110,130)이 위치한다. 상기 바닥 감지 센서의 수는 필요에 따라 변경될 수 있으며, 일반적으로 3개의 바닥 감지 센서들을 이용하면, 로봇 청소기가 진행하고자 하는 경로가 평지 인지 또는 바닥인지를 충분히 감지할 수 있다. 종래의 바닥 감지 센서의 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 도 1의 바닥 감지 센서를 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래의 바닥 감지 센서는, 발광 소자(210)와 수광 소자(220)는 서로 마주보는 형태로 구성되며, 발광 소자(210)는 수직선을 기준으로 약 45°의 각도로 편향되며, 수광 소자(220)는 수직선을 기준으로 약 60°의 각도로 편향된다. 이와 같은 바닥 감지 센서의 구조로 인해 진행 경로에 존재하는 바닥면의 상태, 즉 평지인지 또는 저지대인지를 간편하게 파악할 수 있다.

도 2a를 참조하면, 평지에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 수광 소자(220)에 입사되게 된다. 바람직한 평지의 높이는 15 내지 20mm일 수 있다. 상기 높이는 로봇 청소기의 하면과 바닥과의 거리를 나타낸다. 수광 소자(220)에 반사된 빛이 입사되면, 컨트롤러는, 로봇 청소기의 장래 진행 경로가 평지인 것으로 판단하고, 로봇 청소기를 원래의 방향으로 진행시킨다.

한편, 도 2b를 참조하면, 저지대에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 수광 소자(220)에 입사하지 않게 된다. 바람직한 저지대의 높이는 30mm 이상일 수 있다. 상기 높이는 로봇 청소기의 하면과 바닥과의 거리를 나타낸다. 수광 소자(220)에 반사된 빛이 입사되지 않으면, 컨트롤러는, 로봇 청소기의 장래 진행 경로가 저지대인 것으로 판단하고, 로봇 청소기의 진행 경로를 변경한다.

도 3은 종래의 바닥 감지 프로세스를 나타내는 흐름도이다.

발광 소자를 이용하여 바닥 감지를 위한 적외선을 출력한다(310). 적외선을 출력하는 방향은 바닥면을 기준으로 수직 방향이다. 복수 개의 발광 소자가 존재하는 경우, 상기 단계 310은 각각의 발광 소자마다 독립적으로 이루어질 수 있다. 상기 단계 310은 로봇 청소기가 설정된 진행 경로를 따라 이동하는 매 순간마다 반복적으로 이루어진다.

출력된 적외선이 바닥면으로부터 반사되어 수광 소자에 수신되는지를 판단한다(320). 다만, 정교한 제어를 하기 위해서 수광 소자에 수신되는 광량의 정도를 파악한 후, 그에 상응하게 로봇 청소기의 진행 여부를 결정할 수 있다. 상기 단계 320은, 상기 단계 310과 마찬가지로, 로봇 청소기가 설정된 진행 경로를 따라 이동하는 매 순간마다 반복적으로 이루어진다.

수광 소자에 바닥면으로부터 반사된 적외선이 수신되는 경우, 바닥면이 평지인 것으로 판단하고, 설정된 진행 경로를 따라 계속해서 진행시킨다(330). 그러나, 수광 소자에 바닥면으로부터 반사된 적외선이 수신되지 않는 경우, 바닥면이 저지대, 예를 들어, 절벽 또는 거실 입구와 같은 낮은 바닥인 것으로 판단하고, 설정된 진행 경로를 변경하여 진행시킨다(340).

도 4는 종래의 로봇 청소기의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 종래의 로봇 청소기는 수신부(410), 제어부(420), 및 구동부(430)를 구비한다. 수신부(410)는 수광 소자를 포함하며, 수광 소자로부터 감지된 적외선을 전기적 신호로 변환하여 제어부(420)로 전달한다. 제어부(420)는 상기 전기적 신호의 존재 유무에 따라 구동부(430)의 구동 유무를 결정한다.

구체적으로, 수광 소자로부터 전기적 신호가 수신되는 경우, 제어부(420)는 구동부(430)로 하여금 설정된 진행 경로로 진행하도록 하는 제어 신호를 출력한다. 한편, 수광 소자로부터 전기적 신호가 수신되지 않는 경우, 제어부(420)는 구동부(430)로 하여금 로봇 청소기의 진행 방향을 변경하도록 하는 제어 신호를 출력한다.

비록 도 4에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 종래의 로봇 청소기는 적외선을 출력하는 출력부, 전원을 공급하는 전원 공급부, 구동부(430)와 전기적으로 연결된 구동 장치 및 흡입 장치 등을 더 구비한다. 또한, 제어부(420)는 장애물의 존재 유무를 판단하기 위한 별도의 수신부와 전기적으로 연결된다.

상술한 종래의 로봇 청소기는 장래 진행 경로에 저지대가 존재하는 경우, 그 진행 방향을 변경함으로써 위치에너지 변경에 따른 충격과 평지로 복귀하는데 어려움을 방지할 수 있는 효과가 있다. 이와 같은 종래의 로봇 청소기는 바닥면과 바닥 감지 센서의 거리 차이에 따른 빛의 진행 경로를 고려하는 것을 특징으로 한다.

그러나, 종래의 로봇 청소기는 바닥면과 바닥 감지 센서의 거리가 커지는 경우 항상 진행 경로에 저지대가 존재하는 것으로 판단함으로써, 오작동을 일으킬 가 능성이 크다. 즉, 로봇 청소기가 고지대에 진입하는 경우, 순간적으로 로봇 청소기의 전단부가 들림으로써, 바닥 감지 센서와 바닥면과의 거리가 커진다. 이로 인해, 종래의 로봇 청소기는 고지대를 저지대로 잘못 판단할 가능성이 크다.

특히, 로봇 청소기가 방에서 거실로 또는 거실에서 방으로 이동할 때에 문턱을 반드시 지나야하므로, 그와 같은 잘못된 판단을 하게 되면 로봇 청소기가 문턱을 넘지 못하고 그 진행 방향을 바꾸게 됨으로써, 항상 동일한 방 또는 거실에서만 청소하는 작업을 수행하게 될 가능성이 커지게 된다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이다. 이하 첨부하는 도면을 참조하면 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 복수 개의 바닥 감지 센서들(510,520,530)을 구비하며, 각각의 바닥 감지 센서는 하나의 발광 소자와 두 개의 수광 소자들이 하나의 세트를 이루어 구성됨을 알 수 있다.

로봇 청소기가 진행하게 될 바닥면이 평지인지 또는 저지대/고지대인지의 판단은, 발광 소자로부터 발생하는 적외선이 바닥면에서 반사되어 두 개의 수광 소자들에 어떠한 조합으로 수신되는지를 측정하는 방식으로 이루어진다.

특히, 도 5가 도 1과 다른 점은, 하나의 바닥 감지 센서가 종래와는 달리 서로 다른 기능을 수행하는 2개의 수광 소자들을 포함한다는 점이다. 본 발명에 따른 바닥 감지 센서의 구체적인 설명은 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 바닥 감지 센서를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 바닥 감지 센서는, 발광 소자(610)와 수광 소자들(620,630)이 서로 마주보는 형태로 구성되며, 발광 소자(610)는 수직선을 기준으로 약 45°의 각도로 편향되며, 제1 수광 소자(620)는 수직선을 기준으로 약 60°의 각도로 편향되며, 제2 수광 소자(630)는 수직선을 기준으로 약 45°의 각도로 편향된다. 이와 같은 바닥 감지 센서의 구조로 인해 진행 경로에 존재하는 바닥면의 상태, 즉 평지인지 저지대인지 또는 고지대인지를 간편하게 파악할 수 있다.

도 6a를 참조하면, 평지에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 제1 수광 소자(620)에 입사하게 된다. 반면, 평지에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 제2 수광 소자(630)에 입사하지 않게 된다. 바람직한 평지의 높이는 15 내지 20mm일 수 있다. 제1 수광 소자(620)에 반사된 빛이 입사되고 제2 수광 소자(630)에 반사된 빛이 입사되지 않으면, 컨트롤러는, 로봇 청소기의 장래 진행 경로가 평지인 것으로 판단하고, 로봇 청소기를 원래의 방향으로 진행시킨다.

도 6b를 참조하면, 저지대에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 제1 수광 소자(620)에 입사하지 않게 된다. 마찬가지로, 저지대에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 제2 수광 소자(630)에 입사하지 않게 된다. 바람직한 저지대의 높이는 30mm 이상일 수 있다. 제1 수광 소자(620) 및 제2 수광 소자(630)에 반사된 빛이 입사하지 않으면, 컨트롤러는, 로봇 청소기의 장래 진행 경로가 저지대인 것으로 판단하고, 로봇 청소기의 진행 경로를 변경한다.

도 6c를 참조하면, 제1 고지대에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 제1 수광 소자(620)에 입사하게 된다. 한편, 제1 고지대에서는 바닥면을 통해 반사된 적 외선이 제2 수광 소자(630)에 입사하게 된다. 바람직한 제1 고지대의 높이는 5 내지 10mm일 수 있다. 제1 수광 소자(620) 및 제2 수광 소자(60)에 반사된 빛이 입사하면, 컨트롤러는, 로봇 청소기의 장래 진행 경로가 제1 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 약간 증가시킨 후 로봇 청소기를 원래의 방향으로 진행시킨다 .

도 6d를 참조하면, 제2 고지대에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 제1 수광 소자(620)에 입사하지 않게 된다. 한편, 제2 고지대에서는 바닥면을 통해 반사된 적외선이 제2 수광 소자(640)에 입사하게 된다. 바람직한 제2 고지대의 높이는 1 내지 5mm일 수 있다. 제1 수광 소자(620)에 반사된 빛이 입사되지 않고, 제2 수광 소자(630)에 반사된 빛이 입사되면, 컨트롤러는 로봇 청소기의 장래 진행 경로가 제2 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 크게 증가시킨 후 로봇 청소기를 원래의 방향으로 진행시킨다.

본 발명에 따른 로봇 청소기는, 로봇 청소기가 고지대로 진입할 때, 로봇 청소기의 전단 하부에 존재하는 바닥 감지 센서와 바닥면과의 거리가 짧아지는 순간을 제2 수광 소자를 통해 포착하는 것을 특징으로 한다. 특히, 로봇 청소기의 내부에 설치되는 컨트롤러는, 제2 수광 소자에 반사된 빛이 입사되는 경우, 구동력을 증가시킴으로써 발판 또는 문턱과 같은 고지대를 넘어설 수 있게 된다.

또한, 상기 제어는 로봇 청소기가 문턱에 진입하는 순간에 수행되므로, 그 이후에 일시적으로 바닥 감지 센서와 바닥면과의 거리가 멀어지더라도, 저지대인 것으로 오인하여 진행 경로를 변경할 가능성이 줄어들게 된다. 즉, 진입 순간 바닥면이 고지대인 것으로 판단되면, 소정 시간 이후 바닥면이 저지대인 것으로 판단되 더라도, 최종적으로 바닥면이 고지대인 것으로 판단한다.

도 7은 본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법을 나타내는 도면이다.

발광 소자를 이용하여 바닥 감지를 위한 적외선을 출력한다(710). 적외선을 출력하는 방향은 수평면을 기준으로 수직 방향이다. 복수 개의 발광 소자가 존재하는 경우, 상기 단계 710은 각각의 발광 소자마다 독립적으로 이루어질 수 있다. 상기 단계 710은 로봇 청소기가 설정된 진행 경로를 따라 이동하는 매 순간마다 반복적으로 이루어진다.

출력된 적외선이 바닥면으로부터 반사되어 제1 수광 소자에 수신되는지를 판단한다(720). 다만, 정교한 제어를 하기 위해서 제1 수광 소자에 수신되는 광량의 정도를 파악한 후, 그에 상응하게 로봇 청소기의 진행 여부를 결정할 수 있다. 상기 단계 720은, 로봇 청소기가 설정된 진행 경로를 따라 이동하는 매 순간마다 반복적으로 이루어진다.

만일, 제1 수광 소자에 적외선이 수신되지 않은 경우, 제2 수광 소자에 적외선이 수신되는지를 판단한다(730). 제2 수광 소자에도 적외선이 수신되지 않은 경우, 장래 진행 경로에 절벽과 같은 저지대가 있는 것으로 판단하여 로봇 청소기의 진행 방향을 변경한다(740).

그러나, 제2 수광 소자에는 적외선이 수신되는 경우, 장래 진행 경로에 높은 고지대가 존재하는 것으로 판단하여 로봇 청소기의 구동력을 2단계 증가시키고(790), 로봇 청소기를 원래의 진행 방향으로 진행시킴으로써 문턱과 같은 고지대를 넘어설 수 있도록 한다(795).

만일, 제1 수광 소자에 적외선이 수신되는 경우, 제2 수광 소자에도 적외선이 수신되는지를 판단한다(750). 제2 수광 소자에는 적외선이 수신되지 않는 경우, 장래 진행 경로에 평지가 있는 것으로 판단하여 로봇 청소기를 원래의 진행 방향으로 계속 진행시킨다(760).

그러나, 제2 수광 소자에도 적외선이 수신되는 경우, 장래 진행 경로에 낮은 고지대가 존재하는 것으로 판단하여 로봇 청소기의 구동력을 1단계 증가시키고(770), 로봇 청소기를 원래의 방향으로 진행시킴으로써 발판과 같은 고지대를 넘어설 수 있도록 한다(780).

도 8은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 구성을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 제1 수신부(810), 제2 수신부(820), 제어부(830), 및 구동부(840)를 구비한다. 제1 수신부((810)는 제1 수광 소자를 포함하며, 제1 수광 소자로부터 감지된 적외선을 전기적 신호로 변환하여 제어부(830)로 전달한다. 제2 수신부(820)는 제2 수광 소자를 포함하며, 제2 수광 소자로부터 감지된 적외선을 전기적 신호로 변환하여 제어부(830)로 전달한다.

제어부(830)는 제1 수신부(810) 및 제2 수신부(820)로부터 각각 전달되는 전기적 신호의 논리 조합에 따라 구동부(840)의 구동 방식을 다르게 제어한다. 예를 들어, 각각의 수신부로부터의 전기적 신호의 수신 여부를 1비트(0,1)로 나타내었을 때, 제어부(830)는 제1 수신부(810) 및 제2 수신부(820)로부터 수신되는 2비트(00,01,10,11) 논리 신호에 따라 구동부(840)를 제어한다.

구체적으로, 제1 수신부(810) 및 제2 수신부(820)에서 전기적 신호가 수신되 지 않는 경우, 장래 진행 경로에 저지대가 존재하는 것으로 판단하여, 진행 방향을 변경한다. 또한, 제1 수신부(810) 및 제2 수신부(820)에서 모두 전기적 신호가 수신되는 경우, 장래 진행 경로에 제1 고지대가 존재하는 것으로 판단하여, 구동력을 제1단계 증가시킨 후, 원래의 진행 방향으로 로봇 청소기를 이동시킨다.

또한, 제1 수신부(810)에서 전기적 신호가 수신되고, 제2 수신부(820)에서 전기적 신호가 수신되지 않는 경우, 장래 진행 경로에 평지가 존재하는 것으로 판단하여, 진행 방향을 변경하지 않는다. 또한, 제2 수신부(820)에서 전기적 신호가 수신되고, 제1 수신부(810)에서 전기적 신호가 수신되지 않는 경우, 장래 진행 경로에 제2 고지대가 존재하는 것으로 판단하여, 구동력을 제2 단계 증가시킨 후, 원래의 진행 방향으로 로봇 청소기를 이동시킨다.

상기와 같은 제어부(830)의 프로세스를 표로 나타내면 다음과 같다.

	제1 수광 소자	제2 수광 소자	의미
1	×	×	절벽 존재
2	○	×	평지 존재
3	○	○	발판 존재
4	×	○	문턱 존재

이상 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

그러므로 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 로봇 청소기를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 바닥 감지 센서를 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 3은 종래의 바닥 감지 프로세스를 나타내는 흐름도이다.

도 4는 종래의 로봇 청소기의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 바닥/언덕 감지 센서를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 로봇 청소기 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 구성을 나타내는 도면이다.

Claims (16)

1. 적외선 센서를 바닥 감지 센서로 채용한 로봇 청소기에 있어서,

   적외선 신호를 출력하는 발광 소자, 저지대 판단을 위한 제1 수광 소자, 및 고지대 판단을 위한 제2 수광 소자를 구비하는 바닥 감지 센서; 및

   상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자로 수신되는 적외선 신호의 논리 조합에 따라 바닥면의 높이를 판단하고, 그에 상응하는 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 바닥면이 저지대인 것으로 판단하고, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향과 다른 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 제1 수광 소자에 적외선 신호가 수신되고 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 바닥면이 평지인 것으로 판단하고, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되는 경우, 상기 바닥면이 제1 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 제1 단계 증가시킨 후, 상기 로봇 청소기를 이전 진행방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 제1 수광 소자에 적외선 신호가 수신되지 않고 상기 제2 수광 소자에 적외선 신호가 수신되는 경우, 상기 바닥면이 제2 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 제2 단계 증가시킨 후, 상기 로봇 청소기를 이전 진행방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
6. 제4항 및 제5항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 바닥면이 상기 제1 고지대 또는 상기 제2 고지대인 것으로 판단되는 경우, 소정 시간 후에 상기 바닥면이 평지 또는 저지대인 것으로 판단되더라도, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 고지대는,

   상기 제2 고지대에 비해 낮은 지대이고, 상기 제1 구동력은,

   상기 제2 구동력에 비해 작은 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자는,

   상기 발광 소자가 편향되는 방향과 반대 방향으로 편향되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2 수광 소자는,

   상기 발광 소자와 같은 편향 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 바닥 감지용 적외선 센서를 이용하여 로봇 청소기가 주행하는 바닥면의 높이를 감지하고 로봇 청소기의 주행을 제어하는 방법에 있어서,

    (a)상기 바닥면을 향해 적외선 신호를 출력하는 단계;

    (b)상기 바닥면으로부터 반사되는 적외선 신호를 제1 수신하는 단계;

    (c)상기 바닥면으로부터 반사되는 적외선 신호를 제2 수신하는 단계; 및

    (d)상기 (b)단계 및 (c)단계에서 수신된 적외선 신호의 논리 조합에 따라 바닥면의 높이를 판단하고, 그에 상응하는 제어를 수행하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 바닥 감지 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 (b)단계와 상기 (c)단계는,

    물리적으로 서로 다른 두 개의 수광 소자들에 의해 각각 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 바닥 감지 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 (d)단계는,

    상기 (b)단계 및 상기 (c)단계를 수행할 수 없는 경우에는,

    상기 바닥면이 저지대인 것으로 판단하고, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향과 다른 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 바닥 감지 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 (d)단계는,

    상기 (b)단계를 수행할 수 있고 상기 (c)단계를 수행할 수 없는 경우에는,

    상기 바닥면이 평지인 것으로 판단하고, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 바닥 감지 방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 (d)단계는,

    상기 (b)단계 및 (c)단계를 수행할 수 있는 경우에는,

    상기 바닥면이 제1 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 제1 단계 증가시킨 후, 상기 로봇 청소기를 이전 진행방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 바닥 감지 방법.
15. 제11항에 있어서, 상기 (d)단계는,

    상기 (b)단계를 수행할 수 없고 상기 (c)단계를 수행할 수 있는 경우에는,

    상기 바닥면이 제2 고지대인 것으로 판단하고, 구동력을 제2 단계 증가시킨 후, 상기 로봇 청소기를 이전 진행방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 바닥 감지 방법.
16. 제11항에 있어서, 상기 (d)단계는,

    상기 바닥면이 상기 제1 고지대 또는 제2 고지대인 것으로 판단되는 경우, 소정 시간 후에 상기 바닥면이 평지 또는 저지대인 것으로 판단되더라도, 상기 로봇 청소기를 이전 진행 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 바닥 감지 방법.

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