KR20200137263A - A moving robot and an controlling method for the same - Google Patents

Abstract

Disclosed are a robot cleaner and a controlling method for the same. The robot cleaner according to the embodiments of the present invention includes: a body; a suction motor provided inside the body to generate a suction force; a driving unit including a plurality of wheel units provided on both sides of the body to move or rotate the body; a sensing unit for sensing an amount of vertical acceleration change based on a vertical axis of the main body while the main body travels in the cleaning area; and a control unit that calculates the magnitude of the load applied to the wheel units, detects changes in material of a floor surface of the cleaning area based on the calculated load size and the sensing result of the sensing unit, and outputs a control signal for adjusting the suction power of the suction motor based on the detection result.

Description

로봇 청소기 및 그 제어방법{A MOVING ROBOT AND AN CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}Robot vacuum cleaner and its control method {A MOVING ROBOT AND AN CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 자율주행이 가능한 로봇 청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner capable of autonomous driving and a control method thereof.

청소기는 먼지와 이물질을 흡입하거나 걸레질을 통하여 청소 기능을 수행하는 장치이다. 일반적으로 청소기는 바닥에 대한 청소 기능을 수행하게 되며, 청소기는 이동을 위한 휠을 포함한다. 일반적으로 휠은 청소기 본체에 가해지는 외력에 의해 굴림되어 청소기 본체를 바닥에 대하여 이동시키도록 이루어진다.A vacuum cleaner is a device that inhales dust and foreign substances or performs a cleaning function through mopping. In general, a vacuum cleaner performs a cleaning function for the floor, and the vacuum cleaner includes a wheel for movement. In general, the wheel is rolled by an external force applied to the cleaner body to move the cleaner body relative to the floor.

그러나, 최근에는 사용자의 조작 없이 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 로봇 청소기, 사용자의 조작에 의해 이동되는 노즐을 따라 스스로 이동하는 청소기 등과 같은 자율주행 청소기에 대한 연구가 활발해졌다.However, in recent years, research on self-driving vacuum cleaners such as a robot cleaner that performs cleaning while traveling by itself without a user's manipulation, a vacuum cleaner that moves by itself along a nozzle moved by a user's manipulation, etc. has become active.

이러한 로봇 청소기는 최초에 모든 미지의 영역들을 탐색 및 이동하면서 청소를 수행한다. 그리고, 이후에는 탐색을 기초로 생성한 지도(map)에 기반하여 학습청소를 수행한다. 이러한 로봇 청소기는 자율주행하며 지정된 영역을 일정한 속도와 흡입력으로 청소하기 때문에, 사용자가 바닥의 상태 및 먼지량에 따라 직접 흡입력을 조절해 가면서 청소를 수행하는 것과 같은 청소 성능을 기대하기가 어렵다. This robot cleaner initially performs cleaning while searching and moving all unknown areas. Then, afterwards, learning cleaning is performed based on a map generated based on the search. Since such a robot cleaner operates autonomously and cleans a designated area at a constant speed and suction power, it is difficult to expect a cleaning performance such as a user performing cleaning while directly adjusting the suction power according to the condition of the floor and the amount of dust.

이를 해결하기 위하여, 선행문헌 한국 특허공개공보 10-2013-0139510에는, 로봇 청소기가 사이드 브러쉬(side brush)와 에지테이터(agitator)에 가해지는 부하에 따라 바닥재질이 변화하는 것을 감지하여, 청소 성능의 향상시킬 수 있는 방법을 개시하고 있다. To solve this problem, in Korean Patent Publication 10-2013-0139510, a robot cleaner detects that the floor material changes according to the load applied to the side brush and the agitator, and cleaning performance Disclosed is a method that can be improved.

그러나, 이러한 방법에 의해 바닥재질을 파악하기 위해서는 로봇 청소기가 사이드 브러쉬를 구비한 것으로 한정되고, 사이드 브러쉬가 없는 로봇 청소기의 경우에는 에지테이터에 가해지는 부하량으로 바닥재질을 판단하는 기준을 설정하기 어려운 문제가 있다. 나아가, 사이드 브러쉬를 구비한 로봇 청소기의 경우도 사이드 브러쉬와 연결된 에지데이터에 예를 들어 머리카락 등과 같은 이물질이 감겨버린 경우, 그로 인해 부하량이 커져서 바닥재질의 변화로 오판하게 되는 문제도 있다. However, in order to determine the floor material by this method, the robot cleaner is limited to having a side brush, and in the case of a robot cleaner without a side brush, it is difficult to set a criterion for determining the floor material by the amount of load applied to the edge data. there is a problem. Further, even in the case of a robot cleaner having a side brush, when foreign substances such as hair, for example, are wound around edge data connected to the side brush, there is a problem in that the load is increased and the floor material is erroneously determined.

또 다른 선행문헌으로 한국 특허공개공보 10-2017-0058264에는, 복수의 광 센서를 이용하여 바닥에 광을 투사하여 바닥의 재질을 파악하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 방법의 경우 광 센서가 이물질에 의해 가려지거나 투명도에 영향을 받게 될 경우, 바닥재질을 파악하는 성능이 크게 저하된다. As another prior document, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0058264 discloses a method of determining the material of the floor by projecting light onto the floor using a plurality of optical sensors. However, in the case of this method, when the optical sensor is obscured by foreign substances or affected by transparency, the ability to grasp the material of the floor is greatly reduced.

이에, 본 발명의 일 목적은, 사이드 브러쉬나 광 센서를 이용하지 않고 청소영역의 바닥재질의 변화를 감지하여 청소 성능을 향상시킬 수 있는 로봇 청소기 및 그것의 제어방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a robot cleaner and a control method thereof capable of improving cleaning performance by detecting a change in a floor material of a cleaning area without using a side brush or an optical sensor.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 청소영역 내 이물질에 의한 영향을 받지 않고 바닥재질의 변화를 오차 없이 감지할 수 있는 로봇 청소기 및 그것의 제어방법을 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a robot cleaner and a control method thereof capable of detecting a change in a floor material without error without being affected by foreign substances in a cleaning area.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 감지된 바닥재질에 따라 흡입력을 가변하며 청소함으로써, 청소 성능을 향상시킬 수 있는 로봇 청소기 및 그것의 제어방법을 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a robot cleaner capable of improving cleaning performance and a control method thereof by varying and cleaning a suction force according to a sensed floor material.

본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 로봇 청소기 본체; 상기 본체의 내측에 구비되어 흡입력을 발생시키는 흡입 모터; 상기 본체의 양측에 구비된 복수의 휠 유닛을 포함하고, 상기 본체를 이동 또는 회전시키는 구동부; 상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 상기 본체의 수직축을 기준으로 상하 가속도변화량을 센싱하는 센싱부; 및 상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기를 산출하고, 상기 산출된 부하의 크기와 상기 센싱부의 센싱 결과에 근거하여 상기 청소영역의 바닥면의 재질 변화를 감지하고, 감지 결과에 근거하여 상기 흡입 모터의 흡입력을 조절하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A robot cleaner according to an embodiment of the present invention includes: a robot cleaner body; A suction motor provided inside the main body to generate a suction force; A driving unit including a plurality of wheel units provided on both sides of the main body, and moving or rotating the main body; A sensing unit sensing a change in vertical acceleration based on a vertical axis of the main body while the main body is traveling in the cleaning area; And calculating the size of the load applied to the plurality of wheel units, detecting a change in the material of the floor of the cleaning area based on the calculated load size and the sensing result of the sensing unit, and based on the detection result, the It characterized in that it comprises a control unit for outputting a control signal for adjusting the suction power of the suction motor.

또한, 일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 상기 본체의 주행속도와 상기 본체에 구비된 배터리의 전압크기에 기초하여 상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기로 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제1기준값을 설정하고, 상기 본체의 주행속도에 따른 상하 가속도변화량의 표준편차에 기초하여 상기 본체의 상하 가속도변화량으로 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제2기준값을 설정하는 것을 특징으로 한다. In addition, in one embodiment, the control unit, while the main body is traveling in the cleaning area, the size of the load applied to the plurality of wheel units based on the driving speed of the main body and the voltage level of the battery provided in the main body. A first reference value for classifying the material of the floor surface is set, and a first reference value for classifying the material of the floor surface by the amount of change in vertical acceleration of the main body based on the standard deviation of the vertical acceleration change according to the running speed of the main body. It is characterized by setting a 2 reference value.

또한, 일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기가 상기 제1기준값을 초과하고 동시에 상기 본체의 상하 가속도변화량이 상기 제2기준값 미만을 만족하면, 상기 바닥면이 제1재질로 변화한 것으로 감지하여 상기 흡입 모터의 흡입력을 증가시키는 제1제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, the control unit, while the body is traveling in the cleaning area, the magnitude of the load applied to the plurality of wheel units exceeds the first reference value, and at the same time, the vertical acceleration change amount of the body If less than 2 reference values are satisfied, a first control signal for increasing the suction power of the suction motor is output by sensing that the bottom surface has changed to the first material.

또한, 일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기가 상기 제1기준값 이하이거나 또는 상기 본체의 상하 가속도변화량이 상기 제2기준값 이상을 만족하면, 상기 바닥면이 제2재질로 변화한 것으로 감지하여 상기 흡입 모터의 흡입력을 유지 또는 감소시키는 제2제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.Further, in an embodiment, while the main body is traveling in the cleaning area, the amount of the load applied to the plurality of wheel units is equal to or less than the first reference value, or the vertical acceleration change amount of the main body is the second When the reference value or more is satisfied, a second control signal for maintaining or reducing the suction power of the suction motor is output by sensing that the bottom surface has changed to the second material.

또한, 일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 본체에 구비된 배터리의 전원량이 기 설정된 임계값 미만이면, 상기 바닥면의 재질 변화에 따라 상기 흡입력을 조절하는 동작을 제한하는 것을 특징으로 한다.In addition, in an embodiment, when the amount of power of the battery provided in the main body is less than a preset threshold, the controller restricts an operation of adjusting the suction force according to a change in the material of the bottom surface.

또한, 일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 흡입 모터의 흡입력을 증가시키는 제1제어신호를 출력시, 상기 본체의 주행속도를 감소시키는 제3제어신호를 함께 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, the control unit is characterized in that, when outputting the first control signal for increasing the suction power of the suction motor, also outputs a third control signal for reducing the running speed of the main body.

또한, 일 실시 예에서, 상기 센싱부는, 상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안 상기 본체의 수직축을 기준으로 상하 가속도변화량을 측정하는 자이로 센서, 가속도 센서, IMU 센서 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, in an embodiment, the sensing unit may be at least one of a gyro sensor, an acceleration sensor, and an IMU sensor that measures a vertical acceleration change amount based on a vertical axis of the main body while the main body is traveling in the cleaning area.

또, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어방법은, 청소영역을 주행하는 로봇 청소기의 제어방법으로서, 상기 로봇 청소기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 본체의 수직축을 기준으로 상하 가속도변화량을 센싱하는 단계;In addition, a method of controlling a robot cleaner according to an embodiment of the present invention is a control method of a robot cleaner traveling in a cleaning area, wherein while the robot cleaner main body is traveling in the cleaning area, a vertical acceleration change amount is calculated based on a vertical axis of the main body. Sensing;

상기 본체에 구비된 복수의 휠에 인가되는 부하의 크기를 산출하는 단계; 상기 산출된 부하의 크기와 상기 상하 가속도변화량의 센싱 결과에 근거하여 청소영역의 바닥면의 재질 변화를 감지하는 단계; 및 상기 감지 결과에 근거하여 상기 청소기 본체의 흡입력을 조절하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다. Calculating the magnitude of a load applied to a plurality of wheels provided in the body; Sensing a change in material of a floor surface of the cleaning area based on the calculated load size and the sensing result of the vertical acceleration change amount; And outputting a control signal for adjusting the suction force of the cleaner body based on the detection result.

또한, 일 실시 예에서, 상기 제어방법은, 상기 가속도변화량을 센싱하는 단계와 상기 부하의 크기를 산출하는 단계 전에, 상기 본체의 주행속도와 상기 본체에 구비된 배터리의 전압크기에 기초하여 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제1기준값을 설정하는 단계와, 상기 본체의 주행속도에 따른 상하 가속도변화량의 표준편차에 기초하여 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제2기준값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, the control method includes, before the step of sensing the acceleration change amount and the step of calculating the size of the load, based on the driving speed of the main body and the voltage level of the battery provided in the main body, the floor The step of setting a first reference value for classifying the material of the surface, and setting a second reference value for classifying the material of the floor surface based on a standard deviation of the amount of vertical acceleration change according to the running speed of the main body. It characterized in that it includes.

또한, 일 실시 예에서, 상기 제어방법은, 상기 바닥면의 재질 변화를 감지하는 단계와 상기 흡입력을 조절하는 제어신호를 출력하는 단계는, 상기 산출된 복수의 휠에 인가되는 부하의 크기가 상기 제1기준값 보다 크고 상기 센싱된 상하 가속도변화량이 상기 제2기준값 보다 작으면, 상기 바닥면의 재질 변화가 있는 것으로 감지하여 상기 본체의 흡입력을 증가시키는 제어신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, the control method includes detecting a change in material of the floor surface and outputting a control signal for adjusting the suction force, wherein the calculated magnitude of the load applied to the plurality of wheels is If it is greater than a first reference value and the sensed vertical acceleration change amount is less than the second reference value, detecting that there is a material change of the floor surface and outputting a control signal for increasing the suction power of the body To do.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 및 그것의 제어방법에 의하면, 본체를 이동 또는 회전시키는 휠에 걸리는 부하와 상하 가속도변화량을 측정하여 바닥재질의 변화를 감지함으로써, 이물질에 의한 영향 없이 바닥재질의 변화를 오차 없이 정확하게 구분할 수 있다. 그에 따라, 흡입력을 적응적으로 조절하여 청소 성능을 전반적으로 향상시킬 수 있다.As described above, according to the robot cleaner and the control method thereof according to an embodiment of the present invention, by detecting the change in the floor material by measuring the load applied to the wheel moving or rotating the body and the amount of change in vertical acceleration, It is possible to accurately classify the change of the floor material without any effect without error. Accordingly, it is possible to improve overall cleaning performance by adaptively adjusting the suction power.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 예시 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기가 단말기, 서버와 통신하는 모습을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기가 바닥의 재질 변화를 감지하여 흡입력을 조절하는 것과 관련된 제어부의 세부구성을 설명하기 위한 예시 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기에서, 휠의 부하(전류) 크기를 기초로 바닥의 재질을 구분하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기에서, 본체의 상하 가속도 표준편차를 기초로 바닥의 재질을 구분하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어방법의 흐름도들이다. 1 is a perspective view showing an example of a robot cleaner according to the present invention.
2 is a plan view of the robot cleaner shown in FIG. 1.
3 is a side view of the robot cleaner illustrated in FIG. 1.
4 is a block diagram showing exemplary components of a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a state in which a robot cleaner according to the present invention communicates with a terminal and a server.
6 is an exemplary block diagram for explaining a detailed configuration of a control unit related to a robot cleaner according to an embodiment of the present invention detecting a change in a material of a floor and adjusting a suction force.
7A and 7B are conceptual diagrams for explaining classifying a material of a floor based on the size of a load (current) of a wheel in the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are conceptual diagrams for explaining classifying a material of a floor based on a standard deviation of vertical acceleration of a main body in the robot cleaner according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 and 10 are flowcharts illustrating a method of controlling a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 로봇 청소기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a robot cleaner according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.The embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the technical terms used in the present specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the spirit of the technology disclosed in the present specification. It should be noted.

먼저, 본 발명에 개시된 "로봇 청소기"은, 자율주행이 가능한 '로봇', '로봇 청소기'와 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 혼용될 수 있음을 미리 밝혀둔다. First, it should be noted in advance that the "robot cleaner" disclosed in the present invention may be used in the same meaning as a "robot" and a "robot cleaner" capable of autonomous driving, and may be used interchangeably.

또, 본 발명에 개시된 "로봇 청소기"은 '로봇 청소기' 외에 일정 공간을 자율주행하는 모든 '로봇'에 광범위하게 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다. In addition, it should be noted in advance that the “robot cleaner” disclosed in the present invention can be widely applied to all “robots” that autonomously drive in a certain space other than the “robot cleaner”.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 측면도이다.1 is a perspective view showing an example of a robot cleaner 100 according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the robot cleaner 100 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a robot cleaner 100 shown in FIG. It is a side view.

본 명세서에서 로봇 청소기, 로봇 청소기 및 자율 주행을 수행하는 청소기가 동일한 의미로 사용될 수 있다. In the present specification, a robot cleaner, a robot cleaner, and a vacuum cleaner that performs autonomous driving may be used interchangeably.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 여기서 말하는 바닥의 청소에는, 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.1 to 3, the robot cleaner 100 performs a function of cleaning the floor while traveling on a certain area by itself. The cleaning of the floor referred to here includes inhaling dust (including foreign matter) from the floor or mopping the floor.

로봇 청소기(100)는 청소기 본체(110), 청소 유닛(120), 센싱 유닛(130) 및 먼지통(140)을 포함할 수 있다. The robot cleaner 100 may include a cleaner body 110, a cleaning unit 120, a sensing unit 130, and a dust bin 140.

청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 제어를 위한 제어부(미도시)를 포함하여 각종 부품들이 내장 또는 장착된다. 또한, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 주행을 위한 휠 유닛(111)이 구비된다. 휠 유닛(111)에 의해 로봇 청소기(100)는 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다. Various parts including a control unit (not shown) for controlling the robot cleaner 100 are built-in or mounted in the cleaner body 110. Further, the cleaner body 110 is provided with a wheel unit 111 for driving the robot cleaner 100. The robot cleaner 100 may be moved or rotated back and forth, left and right by the wheel unit 111.

도 3을 참조하면, 휠 유닛(111)은 메인 휠(111a) 및 서브 휠(111b)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the wheel unit 111 includes a main wheel 111a and a sub wheel 111b.

메인 휠(111a)은 청소기 본체(110)의 양측에 각각 구비되어, 제어부의 제어 신호에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 각각의 메인 휠(111a)은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 메인 휠(111a)은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다. 또는, 하나의 모터에 구비된 복수의 서로 다른 축에 의해서 구동될 수 있다.The main wheels 111a are provided on both sides of the cleaner body 110 and are configured to be rotatable in one direction or the other direction according to a control signal from the controller. Each of the main wheels 111a may be configured to be driven independently of each other. For example, each main wheel 111a may be driven by a different motor. Alternatively, it may be driven by a plurality of different shafts provided in one motor.

서브 휠(111b)은 메인 휠(111a)과 함께 청소기 본체(110)를 지지하며, 메인 휠(111a)에 의한 로봇 청소기(100)의 주행을 보조하도록 이루어진다. 이러한 서브 휠(111b)은 후술하는 청소 유닛(120)에도 구비될 수 있다.The sub-wheel 111b supports the cleaner body 110 together with the main wheel 111a, and is configured to assist the driving of the robot cleaner 100 by the main wheel 111a. The sub-wheel 111b may also be provided in the cleaning unit 120 to be described later.

제어부는 휠 유닛(111)의 구동을 제어함으로써, 로봇 청소기(100)는 바닥을 자율 주행하도록 이루어진다.The control unit controls the driving of the wheel unit 111 so that the robot cleaner 100 can autonomously travel on the floor.

한편, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 청소기 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.Meanwhile, a battery (not shown) that supplies power to the robot cleaner 100 is mounted on the cleaner body 110. The battery is configured to be rechargeable, and may be configured to be detachably attached to the bottom of the cleaner body 110.

도 1에서, 청소 유닛(120)은 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치되어, 먼지가 포함된 공기를 흡입하거나 또는 걸레질을 할 수 있다. 상기 일측은 상기 청소기 본체(110)가 정방향(F)으로 주행하는 측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽이 될 수 있다.In FIG. 1, the cleaning unit 120 is disposed to protrude from one side of the cleaner body 110 and may suck air containing dust or mop. The one side may be a side on which the cleaner body 110 travels in the forward direction F, that is, a front side of the cleaner body 110.

본 도면에서는, 청소 유닛(120)이 청소기 본체(110)의 일측에서 전방 및 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가지는 것을 보이고 있다. 구체적으로, 청소 유닛(120)의 전단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 전방으로 이격된 위치에 배치되고, 청소 유닛(120)의 좌우 양단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 좌우 양측으로 각각 이격된 위치에 배치된다.In this drawing, it is shown that the cleaning unit 120 has a shape protruding from one side of the cleaner body 110 to both the front and left and right sides. Specifically, the front end of the cleaning unit 120 is disposed at a position spaced from one side of the cleaner body 110 forward, and the left and right ends of the cleaning unit 120 are spaced apart from one side of the cleaner body 110 to both left and right sides, respectively. Is placed in the position

청소기 본체(110)가 원형으로 형성되고, 청소 유닛(120)의 후단부 양측이 청소기 본체(110)로부터 좌우 양측으로 각각 돌출 형성됨에 따라, 청소기 본체(110)와 청소 유닛(120) 사이에는 빈 공간, 즉 틈이 형성될 수 있다. 상기 빈 공간은 청소기 본체(110)의 좌우 양단부와 청소 유닛(120)의 좌우 양단부 사이의 공간으로서, 로봇 청소기(100)의 내측으로 리세스된 형태를 가진다.As the cleaner body 110 is formed in a circular shape, and both rear ends of the cleaning unit 120 protrude from the cleaner body 110 to both left and right sides, there is an empty space between the cleaner body 110 and the cleaning unit 120. A space, that is, a gap can be formed. The empty space is a space between the left and right ends of the cleaner body 110 and the left and right ends of the cleaning unit 120 and has a shape recessed inside the robot cleaner 100.

상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 경우, 로봇 청소기(100)가 장애물에 걸려 움직이지 못하는 문제가 초래될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 커버부재(129)가 상기 빈 공간의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. If an obstacle is caught in the empty space, a problem in which the robot cleaner 100 is caught and cannot move may be caused. To prevent this, the cover member 129 may be disposed to cover at least a portion of the empty space.

커버부재(129)는 청소기 본체(110) 또는 청소 유닛(120)에 구비될 수 있다. 본 실시예에서는, 청소 유닛(120)의 후단부 양측에 각각 커버부재(129)가 돌출 형성되어, 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치된 것을 보이고 있다.The cover member 129 may be provided on the cleaner body 110 or the cleaning unit 120. In this embodiment, it is shown that the cover members 129 are protruded on both sides of the rear end of the cleaning unit 120 and are disposed so as to cover the outer circumferential surface of the cleaner body 110.

커버부재(129)는 상기 빈 공간, 즉 청소기 본체(110)와 청소 유닛(120) 간의 빈 공간의 적어도 일부를 메우도록 배치된다. 따라서, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 것이 방지되거나, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이더라도 장애물로부터 용이하게 이탈 가능한 구조가 구현될 수 있다.The cover member 129 is disposed to fill at least a portion of the empty space, that is, an empty space between the cleaner body 110 and the cleaning unit 120. Accordingly, it is possible to prevent an obstacle from being pinched in the empty space, or a structure capable of being easily separated from the obstacle even if an obstacle is caught in the empty space.

청소 유닛(120)에서 돌출 형성된 커버부재(129)는 청소기 본체(110)의 외주면에 지지될 수 있다. The cover member 129 protruding from the cleaning unit 120 may be supported on the outer peripheral surface of the cleaner body 110.

만일, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)에서 돌출 형성되는 경우라면, 커버부재(129)는 청소 유닛(120)의 후면부에 지지될 수 있다. 상기 구조에 따르면, 청소 유닛(120)이 장애물과 부딪혀 충격을 받았을 때, 그 충격의 일부가 청소기 본체(110)로 전달되어 충격이 분산될 수 있다.If the cover member 129 protrudes from the cleaner body 110, the cover member 129 may be supported on the rear surface of the cleaning unit 120. According to the above structure, when the cleaning unit 120 collides with an obstacle and receives an impact, a part of the impact is transmitted to the cleaner body 110 so that the impact can be dispersed.

청소 유닛(120)은 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 청소 유닛(120)이 청소기 본체(110)로 분리되면, 분리된 청소 유닛(120)을 대체하여 걸레 모듈(미도시)이 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. The cleaning unit 120 may be detachably coupled to the cleaner body 110. When the cleaning unit 120 is separated into the cleaner body 110, a mop module (not shown) may be detachably coupled to the cleaner body 110 by replacing the separated cleaning unit 120.

따라서, 사용자는 바닥의 먼지를 제거하고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 청소 유닛(120)을 장착하고, 바닥을 닦고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 걸레 모듈을 장착할 수 있다.Accordingly, the user may mount the cleaning unit 120 on the cleaner body 110 when removing dust from the floor, and mount the mop module on the cleaner body 110 when cleaning the floor.

청소 유닛(120)이 청소기 본체(110)에 장착시, 상술한 커버부재(129)에 의해 상기 장착이 가이드될 수 있다. 즉, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치됨으로써, 청소기 본체(110)에 대한 청소 유닛(120)의 상대적 위치가 결정될 수 있다.When the cleaning unit 120 is mounted on the cleaner body 110, the mounting may be guided by the cover member 129 described above. That is, since the cover member 129 is disposed to cover the outer circumferential surface of the cleaner body 110, the relative position of the cleaning unit 120 with respect to the cleaner body 110 may be determined.

청소 유닛(120)에는 캐스터(castor, 123)가 구비될 수 있다. 캐스터(123)는 로봇 청소기(100)의 주행을 보조하고, 또한 로봇 청소기(100)를 지지하도록 이루어진다.The cleaning unit 120 may be provided with a castor 123. The caster 123 is configured to assist the traveling of the robot cleaner 100 and also support the robot cleaner 100.

청소기 본체(110)에는 센싱 유닛(130)이 배치된다. 도시된 바와 같이, 센싱 유닛(130)은 청소 유닛(120)이 위치하는 청소기 본체(110)의 일측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽에 배치될 수 있다.A sensing unit 130 is disposed on the cleaner body 110. As illustrated, the sensing unit 130 may be disposed on one side of the cleaner body 110 in which the cleaning unit 120 is located, that is, in front of the cleaner body 110.

센싱 유닛(130)은 청소기 본체(110)의 상하 방향으로 청소 유닛(120)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 센싱 유닛(130)은 청소 유닛(120)의 상부에 배치되어, 로봇 청소기(100)의 가장 앞쪽에 위치하는 청소 유닛(120)이 장애물과 부딪히지 않도록 전방의 장애물이나 지형지물 등을 감지하도록 이루어진다. The sensing unit 130 may be disposed to overlap the cleaning unit 120 in the vertical direction of the cleaner body 110. The sensing unit 130 is disposed above the cleaning unit 120 and is configured to detect an obstacle or a feature in front so that the cleaning unit 120 located at the front of the robot cleaner 100 does not collide with the obstacle.

센싱 유닛(130)은 이러한 감지 기능 외의 다른 센싱 기능을 추가로 수행하도록 구성될 수 있다.The sensing unit 130 may be configured to additionally perform a sensing function other than the sensing function.

예로써, 센싱 유닛(130)은 주변의 영상을 획득하기 위한 카메라(131)를 포함할 수 있다. 카메라(131)는 렌즈와 영상 센서(image sensor)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라(131)는 청소기 본체(110) 주변의 영상을 제어부가 처리할 수 있는 전기적 신호로 변환하며, 예를 들어 상방 영상에 대응되는 전기적 신호를 제어부에 전달할 수 있다. 상방 영상에 대응되는 전기적 신호는 상기 제어부가 청소기 본체(110)의 위치를 검출하는데 사용될 수 있다.For example, the sensing unit 130 may include a camera 131 for acquiring an image around it. The camera 131 may include a lens and an image sensor. In addition, the camera 131 converts an image around the cleaner body 110 into an electrical signal that can be processed by the controller, and, for example, may transmit an electrical signal corresponding to an upper image to the controller. The electrical signal corresponding to the upper image may be used by the controller to detect the position of the cleaner body 110.

또한, 센싱 유닛(130)은 로봇 청소기(100)의 주행 면상 또는 주행 경로 상의 벽체, 가구, 및 낭떠러지 등의 장애물을 감지할 수 있다. 또한, 센싱 유닛(130)은 배터리 충전을 수행하는 도킹 기기의 존재를 감지할 수 있다. 또한, 센싱 유닛(130)은 천장 정보를 감지하여서, 로봇 청소기(100)의 주행 구역 또는 청소 구역을 맵핑(Mapping)할 수 있다.In addition, the sensing unit 130 may detect obstacles such as walls, furniture, and cliffs on a driving surface or a driving path of the robot cleaner 100. In addition, the sensing unit 130 may detect the presence of a docking device that charges a battery. In addition, the sensing unit 130 may detect the ceiling information and map a driving area or a cleaning area of the robot cleaner 100.

청소기 본체(110)에는 흡입된 공기 중의 먼지를 분리하여 집진하는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합된다. A dust bin 140 for separating and collecting dust in the suctioned air is detachably coupled to the cleaner body 110.

또한, 먼지통(140)에는 먼지통(140)을 덮는 먼지통 덮개(150)가 구비된다. 일 실시예로, 먼지통 덮개(150)는 청소기 본체(110)에 힌지 결합되어 회동 가능하게 구성될 수 있다. 먼지통 덮개(150)는 먼지통(140) 또는 청소기 본체(110)에 고정되어 먼지통(140)의 상면을 덮은 상태를 유지할 수 있다. 먼지통 덮개(150)가 먼지통(140)의 상면을 덮도록 배치된 상태에서는, 먼지통 덮개(150)에 의해 먼지통(140)이 청소기 본체(110)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다. In addition, the dust bin 140 is provided with a dust bin cover 150 covering the dust bin 140. In one embodiment, the dust bin cover 150 may be hinged to the cleaner body 110 to be rotatable. The dust bin cover 150 may be fixed to the dust bin 140 or the cleaner body 110 to maintain a state covering the top surface of the dust bin 140. In a state in which the dust bin cover 150 is arranged to cover the upper surface of the dust bin 140, the dust bin 140 may be prevented from being separated from the cleaner body 110 by the dust bin cover 150.

먼지통(140)의 일부는 먼지통 수용부(113)에 수용되되, 먼지통(140)의 다른 일부는 청소기 본체(110)의 후방(즉, 정방향(F)에 반대되는 역방향(R))을 향하여 돌출되게 형성될 수 있다.A part of the dust bin 140 is accommodated in the dust bin receiving part 113, but the other part of the dust bin 140 protrudes toward the rear of the cleaner body 110 (ie, the reverse direction (R) opposite to the forward direction (F)). Can be formed.

먼지통(140)에는 먼지가 포함된 공기가 유입되는 입구와 먼지가 분리된 공기가 배출되는 출구가 형성되며, 청소기 본체(110)에 먼지통(140)의 장착시 상기 입구와 출구는 본체(110)의 내측벽에 형성된 개구(155)를 통해 연통되도록 구성된다. 이에 의하여, 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로와 배기유로가 형성될 수 있다. The dust bin 140 has an inlet through which air containing dust is introduced and an outlet through which air separated by dust is discharged. When the dust bin 140 is mounted on the cleaner body 110, the inlet and the outlet are the main body 110 It is configured to communicate through the opening 155 formed in the inner wall of the. As a result, an intake passage and an exhaust passage inside the cleaner body 110 may be formed.

이러한 연결관계에 따라, 청소 유닛(120)을 통하여 유입된 먼지가 포함된 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입되고, 먼지통(140)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 먼지가 상호 분리된다. 먼지는 먼지통(140)에 집진되며, 공기는 먼지통(140)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구(112)를 통하여 외부로 배출된다.According to this connection relationship, the air containing dust introduced through the cleaning unit 120 is introduced into the dust container 140 through the intake passage inside the cleaner body 110, and a filter or a cyclone of the dust container 140 is removed. As it passes through, air and dust are separated from each other. The dust is collected in the dust bin 140, and the air is discharged from the dust bin 140 and finally discharged to the outside through the exhaust port 112 through the exhaust passage inside the cleaner body 110.

이하의 도 4에서는 로봇 청소기(100)의 구성요소와 관련된 일 실시예가 설명된다.In FIG. 4 below, an embodiment related to the components of the robot cleaner 100 will be described.

본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기(100) 또는 로봇 청소기는, 통신부(1100), 입력부(1200), 주행부(1300), 센싱부(1400), 출력부(1500), 전원부(1600), 메모리(1700), 제어부(1800), 청소부(1900) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The robot cleaner 100 or the robot cleaner according to an embodiment of the present invention includes a communication unit 1100, an input unit 1200, a driving unit 1300, a sensing unit 1400, an output unit 1500, and a power supply unit 1600. , At least one of the memory 1700, the control unit 1800, and the cleaning unit 1900, or a combination thereof.

이때, 도 4에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 로봇 청소기가 구현될 수 있음은 물론이다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 발명에서 설명되는 복수의 로봇 청소기는 이하에서 설명된 구성요소들 중 일부만 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 로봇 청소기가 각각 서로 다른 구성요소로 이루어질 수 있다. In this case, since the components shown in FIG. 4 are not essential, a robot cleaner having more components or fewer components can be implemented. Further, as described above, the plurality of robot cleaners described in the present invention may include only some of the same components among the components described below. That is, a plurality of robot cleaners may each be formed of different components.

이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, each component will be described.

우선, 전원부(1600)는 외부 상용 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 구비하여 로봇 청소기 내로 전원을 공급한다. 전원부(1600)는 로봇 청소기에 포함된 각 구성들에 구동 전원을 공급하여, 로봇 청소기가 주행하거나 특정 기능을 수행하는데 요구되는 동작 전원을 공급할 수 있다.First, the power supply unit 1600 is provided with a battery that can be charged by an external commercial power source to supply power to the robot cleaner. The power supply unit 1600 may supply driving power to each of the components included in the robot cleaner to supply operation power required for the robot cleaner to travel or perform a specific function.

이때, 제어부(1800)는 배터리의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 충전대로 이동하도록 제어하여, 충전대로부터 충전 전류를 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 배터리는 배터리 감지부와 연결되어 배터리 잔량 및 충전 상태가 제어부(1800)에 전달될 수 있다. 출력부(1500)은 제어부에 의해 상기 배터리 잔량을 출력부(1500)에 표시할 수 있다.In this case, the control unit 1800 detects the remaining amount of power of the battery and, when the remaining amount of power is insufficient, controls to move to a charging station connected to an external commercial power source, and charges the battery by receiving charging current from the charging station. The battery is connected to the battery detection unit so that the remaining amount of the battery and the state of charge may be transmitted to the controller 1800. The output unit 1500 may display the remaining amount of the battery on the output unit 1500 by a control unit.

배터리는 로봇 청소기 중앙의 하부에 위치할 수도 있고, 좌, 우측 중 어느 한쪽에 위치할 수도 있다. 후자의 경우, 로봇 청소기는 배터리의 무게 편중을 해소하기 위해 균형추를 더 구비할 수 있다.The battery may be located in the lower part of the center of the robot cleaner, or may be located in either the left or the right. In the latter case, the robot cleaner may further include a counterweight to eliminate the weight bias of the battery.

제어부(1800)는, 인공 지능 기술에 기반하여 정보들을 처리하는 역할을 수행하는 것으로, 정보의 학습, 정보의 추론, 정보의 지각, 자연 언어의 처리 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.The controller 1800 performs a role of processing information based on artificial intelligence technology, and includes one or more modules that perform at least one of learning of information, inference of information, perception of information, and processing of natural language. I can.

제어부(1800)는 머신 러닝(machine running) 기술을 이용하여, 청소기 내에 저장된 정보, 이동 단말기 주변의 환경 정보, 통신 가능한 외부 저장소에 저장된 정보 등 방대한 양의 정보(빅데이터, big data)를 학습, 추론, 처리 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 그리고, 제어부(1800)는 상기 머신 러닝 기술을 이용하여 학습된 정보들을 이용하여, 실행 가능한 적어도 하나의 청소기의 동작을 예측(또는 추론)하고, 상기 적어도 하나의 예측된 동작들 중 실현성이 가장 높은 동작이 실행되도록 청소기를 제어할 수 있다. The controller 1800 learns a vast amount of information (big data, big data) such as information stored in the vacuum cleaner, environment information around the mobile terminal, information stored in an external communicable storage device, using machine running technology, At least one of reasoning and processing can be performed. In addition, the controller 1800 predicts (or infers) the operation of at least one executable cleaner by using information learned using the machine learning technology, and has the highest realization among the at least one predicted operation. You can control the vacuum cleaner so that the operation is executed.

머신 러닝 기술은 적어도 하나의 알고리즘에 근거하여, 대규모의 정보들을 수집 및 학습하고, 학습된 정보를 바탕으로 정보를 판단 및 예측하는 기술이다. 정보의 학습이란 정보들의 특징, 규칙, 판단 기준 등을 파악하여, 정보와 정보 사이의 관계를 정량화하고, 정량화된 패턴을 이용하여 새로운 데이터들을 예측하는 동작이다. Machine learning technology is a technology that collects and learns large-scale information based on at least one algorithm, and determines and predicts information based on the learned information. The learning of information is an operation of grasping the characteristics, rules and criteria of information, quantifying the relationship between information and information, and predicting new data by using the quantified pattern.

머신 러닝 기술이 사용하는 알고리즘은 통계학에 기반한 알고리즘이 될 수 있으며, 예를 들어, 트리 구조 형태를 예측 모델로 사용하는 의사 결정 나무(decision tree), 생물의 신경 네트워크 구조와 기능을 모방하는 인공 신경망(neural network), 생물의 진화 알고리즘에 기반한 유전자 프로그래밍(genetic programming), 관측된 예를 군집이라는 부분집합으로 분배하는 군집화(Clustering), 무작위로 추출된 난수를 통해 함수값을 확률로 계산하는 몬테카를로 방법(Monter carlo method) 등이 될 수 있다. The algorithm used by machine learning technology can be an algorithm based on statistics, for example, a decision tree using a tree structure as a predictive model, an artificial neural network that mimics the structure and function of a neural network in organisms. (neural network), genetic programming based on the evolutionary algorithm of living things, clustering that distributes observed examples into subsets called clusters, Monte Carlo method that calculates function values with probability through randomly extracted random numbers (Monter carlo method), etc.

머신 러닝 기술의 한 분야로써, 딥러닝 기술은 인공 신경망(Deap Neuron Network, DNN) 알고리즘을 이용하여, 정보들을 학습, 판단, 처리 중 적어도 하나를 수행하는 기술이다. 인공 신경망(DNN)은 레이어와 레이어 사이를 연결하고, 레이어와 레이어 사이의 데이터를 전달하는 구조를 가질 수 있다. 이러한 딥러닝 기술은 병렬 연산에 최적화된 GPU(graphic processing unit)를 이용하여 인공 신경망(DNN)을 통하여 방대한 양의 정보를 학습할 수 있다.As a field of machine learning technology, deep learning technology is a technology that performs at least one of learning, determining, and processing information using an artificial neural network (DNN) algorithm. The artificial neural network (DNN) may have a structure that connects layers and layers and transfers data between layers. Such a deep learning technology can learn a vast amount of information through an artificial neural network (DNN) using a graphic processing unit (GPU) optimized for parallel computation.

제어부(1800)는 외부의 서버 또는 메모리에 저장된 트레이닝 데이터를 이용하며, 소정의 물체를 인식하기 위한 특징을 검출하는 학습 엔진을 탑재할 수 있다. 이때, 물체를 인식하기 위한 특징에는 물체의 크기, 형태 및 음영 등을 포함할 수 있다.The controller 1800 may use training data stored in an external server or memory, and may mount a learning engine that detects features for recognizing a predetermined object. At this time, features for recognizing an object may include the size, shape, and shade of the object.

구체적으로, 제어부(1800)는 청소기에 구비된 카메라를 통해 획득된 영상 중 일부를 학습 엔진에 입력하면, 상기 학습 엔진은 입력된 영상에 포함된 적어도 하나의 사물 또는 생명체를 인식할 수 있다.Specifically, when the controller 1800 inputs some of the images acquired through the camera provided in the cleaner into the learning engine, the learning engine may recognize at least one object or living body included in the input image.

이와 같이, 학습 엔진을 청소기의 주행에 적용하는 경우, 제어부(1800)는 청소기의 주행에 방해되는 의자 다리, 선풍기, 특정 형태의 발코니 틈과 같은 장애물이 청소기 주변에 존재하는지 여부를 인식할 수 있으므로, 청소기 주행의 효율 및 신뢰도를 높일 수 있다.In this way, when the learning engine is applied to the driving of the cleaner, the controller 1800 can recognize whether an obstacle such as a chair leg, an electric fan, or a certain type of balcony gap that interferes with the driving of the cleaner exists around the cleaner. , It is possible to increase the efficiency and reliability of vacuum cleaner driving.

한편, 위와 같은 학습 엔진은 제어부(1800)에 탑재될 수도 있고, 외부 서버에 탑재될 수도 있다. 학습 엔진이 외부 서버에 탑재된 경우, 제어부(1800)는 분석의 대상인 적어도 하나의 영상을 상기 외부 서버로 전송하도록 통신부(1100)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the learning engine as described above may be mounted on the control unit 1800 or may be mounted on an external server. When the learning engine is mounted on an external server, the controller 1800 may control the communication unit 1100 to transmit at least one image to be analyzed to the external server.

외부 서버는 청소기로부터 전송받은 영상을 학습 엔진에 입력함으로서, 해당 영상에 포함된 적어도 하나의 사물 또는 생명체를 인식할 수 있다. 아울러, 외부 서버는 인식결과와 관련된 정보를 다시 청소기로 전송할 수 있다. 이때, 인식결과와 관련된 정보는 분석의 대상인 영상에 포함된 객체의 개수, 각 개체의 이름과 관련된 정보를 포함할 수 있다.The external server may recognize at least one object or living being included in the image by inputting the image transmitted from the cleaner into the learning engine. In addition, the external server may transmit information related to the recognition result back to the cleaner. In this case, the information related to the recognition result may include the number of objects included in the image to be analyzed and information related to the name of each object.

한편, 주행부(1300)는 모터를 구비하여, 상기 모터를 구동함으로써, 좌, 우측 주바퀴를 양 방향으로 회전시켜 본체를 회전 또는 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 좌, 우측 주바퀴는 독립적으로 움직일 수 있다. 주행부(1300)는 로봇 청소기의 본체를 전후좌우로 진행시키거나, 곡선주행시키거나, 제자리 회전시킬 수 있다.Meanwhile, the driving unit 1300 may include a motor and drive the motor to rotate or move the main wheel by rotating the left and right main wheels in both directions. At this time, the left and right main wheels can move independently. The driving unit 1300 may advance the main body of the robot cleaner forward, backward, left and right, curve travel, or rotate in place.

한편, 입력부(1200)는 사용자로부터 로봇 청소기에 대한 각종 제어 명령을 입력받는다. 입력부(1200)는 하나 이상의 버튼을 포함할 수 있고, 예를 들어, 입력부(1200)는 확인버튼, 설정버튼 등을 포함할 수 있다. 확인버튼은 감지 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 맵 정보를 확인하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이고, 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이다. Meanwhile, the input unit 1200 receives various control commands for the robot cleaner from a user. The input unit 1200 may include one or more buttons, for example, the input unit 1200 may include a confirmation button, a setting button, and the like. The confirmation button is a button for receiving a command to check detection information, obstacle information, location information, and map information from the user, and the setting button is a button for receiving a command for setting the information from the user.

또한, 입력부(1200)는 이전 사용자 입력을 취소하고 다시 사용자 입력을 받기 위한 입력재설정버튼, 기 설정된 사용자 입력을 삭제하기 위한 삭제버튼, 작동 모드를 설정하거나 변경하는 버튼, 충전대로 복귀하도록 하는 명령을 입력받는 버튼 등을 포함할 수 있다.In addition, the input unit 1200 provides an input reset button for canceling a previous user input and receiving a user input again, a delete button for deleting a preset user input, a button for setting or changing an operation mode, and a command to return to the charging station. It may include an input button or the like.

또한, 입력부(1200)는 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 로봇 청소기의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력부(1200)는 출력부(1500)와 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다. In addition, the input unit 1200 may be installed above the robot cleaner using a hard key, a soft key, or a touch pad. In addition, the input unit 1200 may have a form of a touch screen together with the output unit 1500.

한편, 출력부(1500)는, 로봇 청소기의 상부에 설치될 수 있다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 배터리 상태 또는 주행 방식 등을 화면에 표시할 수 있다.Meanwhile, the output unit 1500 may be installed above the robot cleaner. Of course, the installation location or installation form may vary. For example, the output unit 1500 may display a battery state or a driving method on the screen.

또한, 출력부(1500)는, 센싱부(1400)가 검출한 로봇 청소기 내부의 상태 정보, 예를 들어 로봇 청소기에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 출력할 수 있다. 또, 출력부(1500)는 센싱부(1400)가 검출한 외부의 상태 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 출력부(1500)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.In addition, the output unit 1500 may output state information inside the robot cleaner detected by the sensing unit 1400, for example, a current state of each component included in the robot cleaner. In addition, the output unit 1500 may display external state information, obstacle information, location information, map information, etc. detected by the sensing unit 1400 on the screen. The output unit 1500 is any one of a light emitting diode (LED), a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel, and an organic light emitting diode (OLED). It can be formed as an element of.

출력부(1500)는, 제어부(1800)에 의해 수행되는 로봇 청소기의 동작 과정 또는 동작 결과를 청각적으로 출력하는 음향 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 제어부(1800)에 의해 생성된 경고 신호에 따라 외부에 경고음을 출력할 수 있다.The output unit 1500 may further include a sound output means for aurally outputting an operation process or operation result of the robot cleaner performed by the control unit 1800. For example, the output unit 1500 may output a warning sound to the outside according to the warning signal generated by the control unit 1800.

이때, 음향 출력 수단(미도시)은 비퍼(beeper), 스피커 등의 음향을 출력하는 수단일 수 있고, 출력부(1500)는 메모리(1700)에 저장된 소정의 패턴을 가진 오디오 데이터 또는 메시지 데이터 등을 이용하여 음향 출력 수단을 통해 외부로 출력할 수 있다.At this time, the sound output means (not shown) may be a means for outputting sound such as a beeper or a speaker, and the output unit 1500 is audio data or message data having a predetermined pattern stored in the memory 1700. It can be output to the outside through the sound output means by using.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 출력부(1500)를 통해 주행 영역에 대한 환경 정보를 화면에 출력하거나 음향으로 출력할 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 로봇 청소기는 출력부(1500)를 통해 출력할 화면이나 음향을 단말 장치가 출력하도록, 지도 정보 또는 환경 정보를 통신부(1100)릍 통해 단말 장치에 전송할 수 있다.Accordingly, the robot cleaner according to an embodiment of the present invention may output environmental information on a driving area on a screen or as sound through the output unit 1500. According to another embodiment, the robot cleaner may transmit map information or environment information to the terminal device through the communication unit 1100 so that the terminal device outputs a screen or sound to be output through the output unit 1500.

메모리(1700)는 로봇 청소기를 제어 또는 구동하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터를 저장한다. 메모리(1700)는 오디오 정보, 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 저장할 수 있다. 또, 메모리(1700)는 주행 패턴과 관련된 정보를 저장할 수 있다.The memory 1700 stores a control program for controlling or driving a robot cleaner and data corresponding thereto. The memory 1700 may store audio information, image information, obstacle information, location information, map information, and the like. Also, the memory 1700 may store information related to a driving pattern.

상기 메모리(1700)는 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 상기 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지할 수 있는 저장 장치로서, 일 예로, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등일 수 있다.The memory 1700 mainly uses a nonvolatile memory. Here, the non-volatile memory (NVM, NVRAM) is a storage device capable of retaining stored information even when power is not supplied. For example, a ROM, a flash memory, and a magnetic computer It may be a storage device (eg, hard disk, diskette drive, magnetic tape), optical disk drive, magnetic RAM, PRAM, and the like.

한편, 센싱부(1400)는, 외부 신호 감지 센서, 전방 감지 센서, 낭떠러지 감지 센서, 2차원 카메라 센서 및 3차원 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, the sensing unit 1400 may include at least one of an external signal detection sensor, a front detection sensor, a cliff detection sensor, a 2D camera sensor, and a 3D camera sensor.

외부 신호 감지 센서는 로봇 청소기의 외부 신호를 감지할 수 있다. 외부 신호 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor) 등일 수 있다.The external signal detection sensor may detect an external signal of the robot cleaner. The external signal detection sensor may be, for example, an infrared ray sensor, an ultra sonic sensor, or a radio frequency sensor.

로봇 청소기는 외부 신호 감지 센서를 이용하여 충전대가 발생하는 안내 신호를 수신하여 충전대의 위치 및 방향을 확인할 수 있다. 이때, 충전대는 로봇 청소기가 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 안내 신호를 발신할 수 있다. 즉, 로봇 청소기는 충전대로부터 발신되는 신호를 수신하여 현재의 위치를 판단하고 이동 방향을 설정하여 충전대로 복귀할 수 있다.The robot cleaner may check the location and direction of the charging station by receiving a guide signal generated by the charging station using an external signal detection sensor. In this case, the charging station may transmit a guide signal indicating a direction and a distance so that the robot cleaner can return. That is, the robot cleaner may receive a signal transmitted from the charging station, determine a current position, set a moving direction, and return to the charging station.

한편, 전방 감지 센서는, 로봇 청소기의 전방, 구체적으로 로봇 청소기의 측면 외주면을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있다. 전방 감지 센서는 로봇 청소기의 적어도 일 측면에 위치하여, 전방의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 전방 감지 센서는 로봇 청소기의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 검출 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 전방 감지 센서는, 로봇 청소기의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다.Meanwhile, the front detection sensor may be installed at a predetermined interval in front of the robot cleaner, specifically along the outer peripheral surface of the side of the robot cleaner. The front detection sensor is located on at least one side of the robot cleaner to detect an obstacle in front, and the front detection sensor detects an object, particularly an obstacle, in the moving direction of the robot cleaner, and transmits detection information to the controller 1800. Can deliver. That is, the front detection sensor may detect protrusions, household fixtures, furniture, walls, wall edges, etc. existing on the moving path of the robot cleaner and transmit the information to the controller 1800.

전방 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있고, 로봇 청소기는 전방 감지 센서로 한 가지 종류의 센서를 사용하거나 필요에 따라 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있다.The front detection sensor may be, for example, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an RF sensor, a geomagnetic sensor, and the like, and the robot cleaner may use one type of sensor as the front detection sensor or use two or more types of sensors together as necessary. have.

일 예로, 초음파 센서는 일반적으로 원거리의 장애물을 감지하는 데에 주로 사용될 수 있다. 초음파 센서는 발신부와 수신부를 구비하여, 제어부(1800)는 발신부를 통해 방사된 초음파가 장애물 등에 의해 반사되어 수신부에 수신되는 지의 여부로 장애물의 존부를 판단하고, 초음파 방사 시간과 초음파 수신 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.As an example, the ultrasonic sensor may be mainly used to detect a distant obstacle in general. The ultrasonic sensor includes a transmitter and a receiver, and the controller 1800 determines the presence or absence of an obstacle based on whether the ultrasonic wave emitted through the transmitter is reflected by an obstacle or the like and is received by the receiver, and determines the ultrasonic radiation time and the ultrasonic reception time. Can be used to calculate the distance to the obstacle.

또한, 제어부(1800)는 발신부에서 방사된 초음파와, 수신부에 수신되는 초음파를 비교하여, 장애물의 크기와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)는 수신부에 더 많은 초음파가 수신될수록, 장애물의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.Also, the controller 1800 may detect information related to the size of an obstacle by comparing the ultrasonic waves emitted from the transmitter and the ultrasonic waves received from the receiver. For example, the controller 1800 may determine that the size of the obstacle increases as more ultrasonic waves are received by the receiver.

일 실시 예에서, 복수(일 예로, 5개)의 초음파 센서가 로봇 청소기의 전방 측면에 외주면을 따라 설치될 수 있다. 이때, 바람직하게 초음파 센서는 발신부와 수신부가 교대로 로봇 청소기의 전면에 설치될 수 있다.In an embodiment, a plurality of (for example, five) ultrasonic sensors may be installed along the outer peripheral surface on the front side of the robot cleaner. In this case, preferably, the ultrasonic sensor may be installed on the front surface of the robot cleaner by alternating the transmitter and receiver.

즉, 발신부는 본체의 전면 중앙으로부터 좌, 우측에 이격되도록 배치될 수 있고, 수신부의 사이에 하나 또는 둘 이상의 발신부가 배치되어 장애물 등으로부터 반사된 초음파 신호의 수신 영역을 형성할 수 있다. 이와 같은 배치로 센서의 수를 줄이면서 수신 영역을 확장할 수 있다. 초음파의 발신 각도는 크로스토크(crosstalk) 현상을 방지하도록 서로 다른 신호에 영향을 미치지 아니하는 범위의 각을 유지할 수 있다. 또한, 수신부들의 수신 감도는 서로 다르게 설정될 수 있다.That is, the transmitter may be disposed to be spaced apart from the front center of the main body to the left and right, and one or more transmitters may be disposed between the receiver to form a receiving area of an ultrasonic signal reflected from an obstacle. With this arrangement, it is possible to expand the receiving area while reducing the number of sensors. The transmission angle of the ultrasonic waves may maintain an angle within a range that does not affect different signals to prevent crosstalk. Also, the reception sensitivity of the reception units may be set differently.

또한, 초음파 센서에서 발신되는 초음파가 상향으로 출력되도록 초음파 센서는 일정 각도만큼 상향으로 설치될 수 있고, 이때, 초음파가 하향으로 방사되는 것을 방지하기 위해 소정의 차단 부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the ultrasonic sensor may be installed upward by a certain angle so that the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor is output upward, and at this time, a predetermined blocking member may be further included to prevent the ultrasonic wave from being radiated downward.

한편, 전방 감지 센서는, 전술한 바와 같이, 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있고, 이에 따라, 전방 감지 센서는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서 등 중 어느 한 가지 종류의 센서를 사용할 수 있다.Meanwhile, as for the front sensor, as described above, two or more types of sensors may be used together, and accordingly, the front sensor may use any one of an infrared sensor, an ultrasonic sensor, and an RF sensor. .

일 예로, 전방 감지 센서는 초음파 센서 이외에 다른 종류의 센서로 적외선 센서를 포함할 수 있다.For example, the front detection sensor may include an infrared sensor as other types of sensors other than an ultrasonic sensor.

적외선 센서는 초음파 센서와 함께 로봇 청소기의 외주면에 설치될 수 있다. 적외선 센서 역시, 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 적외선 센서는, 로봇 청소기의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달한다. 따라서, 로봇 청소기는 본체가 장애물과의 충돌없이 특정 영역 내에서 이동할 수 있다.The infrared sensor may be installed on the outer peripheral surface of the robot cleaner together with the ultrasonic sensor. The infrared sensor may also detect an obstacle existing in the front or side and transmit the obstacle information to the controller 1800. That is, the infrared sensor detects protrusions, fixtures, furniture, walls, wall edges, etc. existing on the movement path of the robot cleaner and transmits the information to the controller 1800. Accordingly, the robot cleaner can move the body within a specific area without colliding with an obstacle.

한편, 낭떠러지 감지 센서(또는 클리프 센서(Cliff Sensor))는, 다양한 형태의 광 센서를 주로 이용하여, 로봇 청소기의 본체를 지지하는 바닥의 장애물을 감지할 수 있다.On the other hand, the cliff detection sensor (or Cliff Sensor) may detect an obstacle on the floor supporting the main body of the robot cleaner by mainly using various types of optical sensors.

즉, 낭떠러지 감지 센서는, 바닥의 로봇 청소기의 배면에 설치되되, 로봇 청소기의 종류에 따라 다른 위치에 설치될 수 있음은 물론이다. 낭떠러지 감지 센서는 로봇 청소기의 배면에 위치하여, 바닥의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 낭떠러지 감지 센서는 상기 장애물 감지 센서와 같이 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Detector) 센서 등일 수 있다.That is, it goes without saying that the cliff detection sensor is installed on the rear surface of the robot cleaner on the floor, but may be installed at different locations depending on the type of the robot cleaner. The cliff detection sensor is located at the rear of the robot cleaner to detect obstacles on the floor, and the cliff detection sensor is an infrared sensor having a light emitting part and a light receiving part like the obstacle detection sensor, ultrasonic sensor, RF sensor, PSD (Position Sensitive Detector) sensor, etc.

일 예로, 낭떠러지 감지 센서 중 어느 하나는 로봇 청소기의 전방에 설치되고, 다른 두 개의 낭떠러지 감지 센서는 상대적으로 뒤쪽에 설치될 수 있다.As an example, one of the cliff detection sensors may be installed in front of the robot cleaner, and the other two cliff detection sensors may be installed relatively behind the robot cleaner.

예를 들어, 낭떠러지 감지 센서는 PSD 센서일 수 있으나, 복수의 서로 다른 종류의 센서로 구성될 수도 있다.For example, the cliff detection sensor may be a PSD sensor, but may be composed of a plurality of different types of sensors.

PSD 센서는 반도체 표면저항을 이용해서 1개의 p-n접합으로 입사광의 단장거리 위치를 검출한다. PSD 센서에는 일축 방향만의 광을 검출하는 1차원 PSD 센서와, 평면상의 광위치를 검출할 수 있는 2차원 PSD 센서가 있으며, 모두 pin 포토 다이오드 구조를 가질 수 있다. PSD 센서는 적외선 센서의 일종으로서, 적외선을 이용하여, 적외선을 송신한 후 장애물에서 반사되어 돌아오는 적외선의 각도를 측정하여 거리를 측정한다. 즉, PSD 센서는 삼각측량방식을 이용하여, 장애물과의 거리를 산출한다. The PSD sensor detects the short and long distance position of incident light with one p-n junction using semiconductor surface resistance. The PSD sensor includes a one-dimensional PSD sensor that detects light in only one axis direction, and a two-dimensional PSD sensor that detects a light position on a plane, and both may have a pin photodiode structure. The PSD sensor is a kind of infrared sensor and measures the distance by measuring the angle of infrared rays reflected from obstacles after transmitting infrared rays using infrared rays. That is, the PSD sensor calculates the distance to the obstacle by using a triangulation method.

PSD 센서는 장애물에 적외선을 발광하는 발광부와, 장애물로부터 반사되어 돌아오는 적외선을 수광하는 수광부를 구비하되, 일반적으로 모듈 형태로 구성된다. PSD 센서를 이용하여, 장애물을 감지하는 경우, 장애물의 반사율, 색의 차이에 상관없이 안정적인 측정값을 얻을 수 있다.The PSD sensor includes a light-emitting unit that emits infrared rays to an obstacle and a light-receiving unit that receives infrared rays reflected from the obstacle and returns, and is generally configured in a module shape. When an obstacle is detected using a PSD sensor, stable measurement values can be obtained regardless of differences in reflectance and color of the obstacle.

청소부(1900)는 제어부(1800)로부터 전달되는 제어명령에 따라, 지정된 청소 영역을 청소한다. 청소부(1900)는 지정된 청소 영역의 먼지를 비산시키는 브러쉬(미도시)를 통해 주변의 먼지를 비산시킨 다음, 흡입 팬 및 흡입 모터를 구동하여 비산된 먼지를 흡입한다. 또한, 청소부(1900)는 구성의 교체에 따라 지정된 청소 영역에 걸레질을 수행할 수도 있다.The cleaning unit 1900 cleans the designated cleaning area according to a control command transmitted from the control unit 1800. The cleaning unit 1900 scatters surrounding dust through a brush (not shown) that scatters dust in a designated cleaning area, and then drives a suction fan and a suction motor to suck the scattered dust. Also, the cleaning unit 1900 may mop the designated cleaning area according to the replacement of the configuration.

또한, 제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서가 지면을 향해 발광한 적외선의 발광신호와 장애물에 의해 반사되어 수신되는 반사신호 간의 적외선 각도를 측정하여, 낭떠러지를 감지하고 그 깊이를 분석할 수 있다.In addition, the controller 1800 may detect a cliff and analyze a depth thereof by measuring an infrared angle between an infrared signal emitted by the cliff detection sensor and a reflected signal reflected by an obstacle and received.

한편, 제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 감지한 낭떠러지의 지면 상태에 따라 통과 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 낭떠러지의 통과 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 통해 낭떠러지의 존재 여부 및 낭떠러지 깊이를 판단한 다음, 낭떠러지 감지 센서를 통해 반사 신호를 감지한 경우에만 낭떠러지를 통과하도록 한다.Meanwhile, the controller 1800 may determine whether to pass or not according to the ground state of the cliff detected using the cliff detection sensor, and determine whether to pass the cliff according to the determination result. For example, the control unit 1800 determines whether the cliff exists and the depth of the cliff through the cliff detection sensor, and then passes through the cliff only when the reflected signal is detected through the cliff detection sensor.

다른 예로, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 로봇 청소기의 들림 현상을 판단할 수도 있다.As another example, the controller 1800 may determine a lifting phenomenon of the robot cleaner using a cliff detection sensor.

한편, 2차원 카메라 센서는, 로봇 청소기의 일면에 구비되어, 이동 중 본체 주변과 관련된 이미지 정보를 획득한다.Meanwhile, the 2D camera sensor is provided on one surface of the robot cleaner to obtain image information related to the surrounding of the main body while moving.

옵티컬 플로우 센서(Optical Flow Sensor)는, 센서 내에 구비된 이미지 센서로부터 입력되는 하방 영상을 변환하여 소정 형식의 영상 데이터를 생성한다. 생성된 영상 데이터는 메모리(1700)에 저장될 수 있다.An optical flow sensor converts a downward image input from an image sensor provided in the sensor to generate image data in a predetermined format. The generated image data may be stored in the memory 1700.

또한, 하나 이상의 광원이 옵티컬 플로우 센서에 인접하여 설치될 수 있다. 하나 이상의 광원은, 이미지 센서에 의해 촬영되는 바닥면의 소정 영역에 빛을 조사한다. 즉, 로봇 청소기가 바닥면을 따라 특정 영역을 이동하는 경우에, 바닥면이 평탄하면 이미지 센서와 바닥면 사이에는 일정한 거리가 유지된다. 반면, 로봇 청소기가 불균일한 표면의 바닥면을 이동하는 경우에는 바닥면의 요철 및 장애물에 의해 일정 거리 이상 멀어지게 된다. 이때 하나 이상의 광원은 조사되는 빛의 양을 조절하도록 제어부(1800)에 의해 제어될 수 있다. 상기 광원은 광량 조절이 가능한 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 등일 수 있다.In addition, one or more light sources may be installed adjacent to the optical flow sensor. At least one light source irradiates light onto a predetermined area of the floor surface photographed by the image sensor. That is, when the robot cleaner moves a specific area along the floor surface, if the floor surface is flat, a certain distance is maintained between the image sensor and the floor surface. On the other hand, when the robot cleaner moves the floor surface of the non-uniform surface, it is distant by a certain distance or more by irregularities and obstacles on the floor surface. At this time, one or more light sources may be controlled by the controller 1800 to adjust the amount of irradiated light. The light source may be a light emitting device capable of adjusting the amount of light, for example, a Light Emitting Diode (LED).

옵티컬 플로우 센서를 이용하여, 제어부(1800)는 로봇 청소기의 미끄러짐과 무관하게 로봇 청소기의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(1800)은 옵티컬 플로우 센서에 의해 촬영된 영상 데이터를 시간에 따라 비교 분석하여 이동 거리 및 이동 방향을 산출하고, 이를 근거로 로봇 청소기의 위치를 산출할 수 있다. 옵티컬 플로우 센서를 이용하여 로봇 청소기의 하방에 대한 이미지 정보를 이용함으로써, 제어부(1800)는 다른 수단에 의해 산출한 로봇 청소기의 위치에 대하여 미끄러짐에 강인한 보정을 할 수 있다.Using the optical flow sensor, the controller 1800 may detect the position of the robot cleaner regardless of the slip of the robot cleaner. The controller 1800 may compare and analyze image data captured by the optical flow sensor over time to calculate a moving distance and a moving direction, and calculate the position of the robot cleaner based on this. By using image information about the lower side of the robot cleaner using the optical flow sensor, the controller 1800 can perform robust correction against slipping for the position of the robot cleaner calculated by other means.

3차원 카메라 센서는 로봇 청소기의 본체 일면 또는 일부분에 부착되어, 상기 본체의 주위와 관련된 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.The 3D camera sensor may be attached to one surface or a portion of the body of the robot cleaner to generate 3D coordinate information related to the surroundings of the body.

즉, 3차원 카메라 센서는 로봇 청소기와 피촬영 대상체의 원근거리를 산출하는 3차원 뎁스 카메라(3D Depth Camera)일 수 있다.That is, the 3D camera sensor may be a 3D depth camera that calculates a far-field distance between a robot cleaner and an object to be photographed.

구체적으로, 3차원 카메라 센서는 본체의 주위와 관련된 2차원 영상을 촬영할 수 있으며, 촬영된 2차원 영상에 대응되는 복수의 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.Specifically, the 3D camera sensor may capture a 2D image related to the circumference of the main body, and may generate a plurality of 3D coordinate information corresponding to the captured 2D image.

일 실시예에서 3차원 카메라 센서는 기존의 2차원 영상을 획득하는 카메라를 2개 이상 구비하여, 상기 2개 이상의 카메라에서 획득되는 2개 이상의 영상을 조합하여, 3차원 좌표 정보를 생성하는 스테레오 비전 방식으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the 3D camera sensor includes two or more cameras for acquiring a conventional two-dimensional image, and a stereo vision for generating three-dimensional coordinate information by combining two or more images obtained from the two or more cameras. It can be formed in a way.

구체적으로, 상기 실시예에 따른 3차원 카메라 센서는 본체의 전방을 향해 하측으로 제1 패턴의 광을 조사하는 제1 패턴 조사부와, 상기 본체의 전방을 향해 상측으로 제2 패턴의 광을 조사하는 제2 패턴 조사부 및 본체의 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부를 포함할 수 있다. 이로써, 상기 영상 획득부는 상기 제1 패턴의 광과 상기 제2 패턴의 광이 입사된 영역의 영상을 획득할 수 있다.Specifically, the 3D camera sensor according to the embodiment includes a first pattern irradiation unit that irradiates a first pattern of light downward toward the front of the main body, and a second pattern irradiation unit upwardly toward the front of the main body. It may include a second pattern irradiation unit and an image acquisition unit for obtaining an image of the front of the body. Accordingly, the image acquisition unit may acquire an image of a region to which the light of the first pattern and the light of the second pattern are incident.

또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 적외선 패턴을 조사하는 적외선 패턴 방출부를 구비하고, 적외선 패턴 방출부에서 조사된 적외선 패턴이 피촬영 대상체에 투영된 모양을 캡쳐함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 IR(Infra Red) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.In another embodiment, the 3D camera sensor includes an infrared pattern emitting unit for irradiating an infrared pattern together with a single camera, and capturing the shape of the infrared pattern irradiated from the infrared pattern emitting unit projected onto the object to be photographed, The distance between the sensor and the object to be photographed can be measured. Such a 3D camera sensor may be an IR (Infra Red) type 3D camera sensor.

또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 빛을 방출하는 발광부를 구비하고, 발광부에서 방출되는 레이저 중 피촬영 대상체로부터 반사되는 일부를 수신하며, 수신된 레이저를 분석함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 TOF(Time of Flight) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.In another embodiment, the 3D camera sensor includes a light emitting unit that emits light together with a single camera, receives a part of the laser emitted from the light emitting unit that is reflected from the object to be photographed, and analyzes the received laser, The distance between the camera sensor and the object to be photographed can be measured. This 3D camera sensor may be a 3D camera sensor of a TOF (Time of Flight) method.

구체적으로, 위와 같은 3차원 카메라 센서의 레이저는 적어도 일방향으로 연장된 형태의 레이저를 조사하도록 구성된다. 일 예에서, 상기 3차원 카메라 센서는 제1 및 제2 레이저를 구비할 수 있으며, 상기 제1 레이저는 서로 교차하는 직선 형태의 레이저를 조사하고, 제2 레이저는 단일의 직선 형태의 레이저를 조사할 수 있다. 이에 따르면, 최하단 레이저는 바닥 부분의 장애물을 감지하는 데에 이용되고, 최상단 레이저는 상부의 장애물을 감지하는 데에 이용되며, 최하단 레이저와 최상단 레이저 사이의 중간 레이저는 중간 부분의 장애물을 감지하는 데에 이용된다.Specifically, the laser of the 3D camera sensor as described above is configured to irradiate a laser extending in at least one direction. In one example, the 3D camera sensor may include first and second lasers, the first laser irradiating a linear laser intersecting each other, and the second laser irradiating a single linear laser can do. According to this, the lowermost laser is used to detect obstacles in the bottom part, the uppermost laser is used to detect obstacles in the upper part, and the intermediate laser between the lowest laser and the uppermost laser is used to detect obstacles in the middle part. Used for

한편, 통신부(1100)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 기기(본 명세서에서는 "가전 기기"라는 용어와 혼용하기로 한다)와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다.Meanwhile, the communication unit 1100 is connected to a terminal device and/or other devices located in a specific area (in this specification, it will be mixed with the term “home appliance”) and one of wired, wireless, and satellite communication methods. To transmit and receive signals and data.

통신부(1100)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 타 기기는 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치이면 어느 것이어도 무방하며, 일 예로, 공기 조화 장치, 난방 장치, 공기 정화 장치, 전등, TV, 자동차 등과 같은 장치일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 문, 창문, 수도 밸브, 가스 밸브 등을 제어하는 장치 등일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 온도, 습도, 기압, 가스 등을 감지하는 센서 등일 수 있다.The communication unit 1100 may transmit and receive data with other devices located within a specific area. In this case, the other device may be any device capable of transmitting and receiving data by connecting to a network. For example, the other device may be a device such as an air conditioner, a heating device, an air purification device, a lamp, a TV, or a car. In addition, the other device may be a device that controls doors, windows, water valves, gas valves, and the like. In addition, the other device may be a sensor that detects temperature, humidity, atmospheric pressure, gas, and the like.

또한, 통신부(1100)는 특정 영역 또는 일정 범위 내에 위치한 다른 로봇 청소기(100)와 통신할 수 있다.In addition, the communication unit 1100 may communicate with another robot cleaner 100 located in a specific area or within a certain range.

도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기가 단말기, 서버와 통신하는 모습을 보인 것이다. 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)은 네트워크 통신을 통해 단말기(200)와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 또, 로봇 청소기(100)은 네트워크 통신 또는 다른 통신을 통해 단말기(200)로부터 수신되는 제어명령에 따라 제초 관련 동작을 수행하거나 또는 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 5 is a view showing a state in which the robot cleaner according to the present invention communicates with a terminal and a server. The robot cleaner 100 according to the present invention may exchange data with the terminal 200 through network communication. In addition, the robot cleaner 100 may perform a weeding-related operation or a corresponding operation according to a control command received from the terminal 200 through network communication or other communication.

여기에서, 상기 네트워크 통신은 WLAN(Wireless LAN), WPAN(Wireless Personal Area Network), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), 초광대역 무선기술(Ultra-wide Band), Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 등과 같은 무선 통신 기술 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. Here, the network communication is WLAN (Wireless LAN), WPAN (Wireless Personal Area Network), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro (Wireless Broadband), WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth, RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), Ultra-wide Band, It may mean at least one of wireless communication technologies such as Wireless Universal Serial Bus (USB).

도시된 네트워크 통신은 로봇 청소기의 통신방식이 무엇인지에 따라 달라질 수 있다. The illustrated network communication may vary according to the communication method of the robot cleaner.

도 5에서, 로봇 청소기(100)은 각각의 센싱 유닛을 통해 센싱된 정보를 네트워크 통신을 통해 단말기(200)에 제공할 수 있다. 또, 단말기(200)는 수신된 정보를 기초로 생성된 제어명령을 네트워크 통신을 통해 로봇 청소기(100)에 전달할 수 있다.In FIG. 5, the robot cleaner 100 may provide information sensed through each sensing unit to the terminal 200 through network communication. Also, the terminal 200 may transmit a control command generated based on the received information to the robot cleaner 100 through network communication.

한편, 단말기(200)는 사용자에 의해 조작되어, 로봇 청소기(100)의 주행과 관련된 동작을 제어하기 위한, 컨트롤러, 리모콘, 원격 제어기, 또는 단말기로 명명될 수 있다. 이를 위해, 상기 단말기(200)에는 로봇 청소기(100)의 주행과 관련된 동작을 제어하기 위한 애플리케이션이 설치될 수 있고, 사용자 조작을 통해 해당 애플리케이션이 실행될 수 있다. Meanwhile, the terminal 200 may be referred to as a controller, a remote controller, a remote controller, or a terminal for controlling an operation related to driving of the robot cleaner 100 by being manipulated by a user. To this end, an application for controlling an operation related to driving of the robot cleaner 100 may be installed in the terminal 200, and the application may be executed through a user manipulation.

또, 도 5에서, 로봇 청소기(100)의 통신부와 단말기(200)의 통신부가 직접 무선 통신하거나 다른 공유기(미도시) 등을 매개로 간접 무선 통신하여, 로봇 청소기의 주행 동작과 관련된 정보 및 서로의 위치 정보 등을 파악할 수 있다. In addition, in FIG. 5, the communication unit of the robot cleaner 100 and the communication unit of the terminal 200 directly communicate wirelessly or indirectly wirelessly communicate with other routers (not shown), so that information related to the driving operation of the robot cleaner and each other You can grasp the location information of.

또한, 로봇 청소기(100), 서버(300), 및 단말기(200)는 네트워크를 통해 서로 연결되어 서로 데이터를 교환할 수 있다. In addition, the robot cleaner 100, the server 300, and the terminal 200 may be connected to each other through a network to exchange data with each other.

예를 들어, 서버(300)는 로봇 청소기(100) 및/또는 단말기(200)와 데이터를 교환하여, 로봇 청소기(100)에 대하여 설정된 경계와 관련된 정보, 설정된 경계에 근거한 맵(map) 정보, 및 맵(map)상의 장애물 정보를 등록할 수 있다. 또, 서버(300)는, 요청에 따라, 등록된 정보를 로봇 청소기(100) 및/또는 단말기(200)에 제공해줄 수 있다. For example, the server 300 exchanges data with the robot cleaner 100 and/or the terminal 200 to provide information related to a boundary set for the robot cleaner 100, map information based on the set boundary, And it is possible to register the obstacle information on the map (map). In addition, the server 300 may provide the registered information to the robot cleaner 100 and/or the terminal 200 according to a request.

서버(300)는 단말기(200)를 통해 직접 무선 연결될 수 있다. 또는, 서버(300)는 단말기(300b)를 통하지 않고 로봇 청소기(100)과 연결될 수도 있다.The server 300 may be directly wirelessly connected through the terminal 200. Alternatively, the server 300 may be connected to the robot cleaner 100 without passing through the terminal 300b.

서버(300)는 프로그램 처리가능한 프로세서를 포함할 수 있으며, 각종 알고리즘을 구비할 수 있다. 예로서, 서버(300)는 머신 러닝(machine learning) 및/또는 데이터 마이닝(data mining)의 수행과 관련된 알고리즘을 구비할 수 있다. 또 예로써, 서버(300)는, 음성 인식 알고리즘을 구비할 수 있다. 이러한 경우, 음성 데이터 수신시, 수신되는 음성 데이터를, 텍스트 형식의 데이터로 변환하여, 출력할 수 있다. The server 300 may include a processor capable of processing a program, and may include various algorithms. As an example, the server 300 may have algorithms related to performing machine learning and/or data mining. In addition, as an example, the server 300 may include a speech recognition algorithm. In this case, when the voice data is received, the received voice data may be converted into text format data and output.

서버(300)는, 로봇 청소기(100)에 대한 펌웨어 정보, 운전 정보(코스 정보 등)를 저장하고, 로봇 청소기(100)에 대한 제품 정보를 등록할 수 있다. 예를 들어, 서버(300)는, 청소기 제조자가 운영하는 서버이거나 또는 공개된 애플리케이션 스토어 운영자가 운영하는 서버일 수 있다.The server 300 may store firmware information and driving information (course information, etc.) for the robot cleaner 100 and register product information for the robot cleaner 100. For example, the server 300 may be a server operated by a vacuum cleaner manufacturer or a server operated by an open application store operator.

한편, 바닥재질이 딱딱하고 고른 경우에는, 로봇 청소기(100)가 작은 흡입력으로도 이물질을 충분히 탈거 시킬 수 있다. 그러나, 바닥재질이 카펫 등과 같이 마찰력이 큰 재질이거나 또는 바닥이 고르지 못한(예, 울퉁불퉁 재질, 일부 함입된 영역) 바닥 상태인 경우에는 로봇 청소기(100)가 동일한 흡입력으로 이물일을 탈거시키기가 어렵다. 사용자가 흡입력을 조절하는 핸디 청소기의 경우, 바닥재질이나 바닥 상태에 따라 흡입력을 조절하여 청소 성능을 높일 수 있지만, 로봇 청소기(100)는 사용자에 의한 조작 없이 자율주행하며 청소를 수행하므로, 바닥재질에 따라 청소 성능이 저하될 수 있다. On the other hand, when the floor material is hard and even, the robot cleaner 100 can sufficiently remove foreign substances with a small suction force. However, it is difficult for the robot cleaner 100 to remove foreign matters with the same suction force when the floor material is a material having high friction such as a carpet or the floor is in an uneven (eg, uneven material, partially contaminated area). . In the case of a handy cleaner in which the user controls the suction power, the cleaning performance can be improved by adjusting the suction power according to the floor material or the condition of the floor, but the robot cleaner 100 runs autonomously and cleans without any manipulation by the user. As a result, cleaning performance may deteriorate.

이에, 본 발명에서는 바닥의 이물질에 의한 영향을 받지 않고 바닥의 재질을 정확하게 구분하고, 그에 따라 흡입력을 적응적으로 조절하여, 청소 성능이 향상된 로봇 청소기를 제안하였다. Accordingly, the present invention proposes a robot cleaner with improved cleaning performance by accurately classifying the material of the floor without being affected by foreign substances on the floor and adaptively adjusting the suction force accordingly.

구체적으로, 본 발명에서는 로봇 청소기(100)가 청소영역을 주행하는 동안, 로봇 청소기 본체의 수직축을 기준으로 상하로 떨리는 가속도 변화량을 센싱한다. 이와 함께, 로봇 청소기 본체를 이동 또는 회전시키는 복수의 휠에 걸리는 부하의 크기 또는 부하량의 변화를 측정한다. Specifically, in the present invention, while the robot cleaner 100 is traveling in the cleaning area, the amount of change in acceleration shaking up and down with respect to the vertical axis of the robot cleaner body is sensed. In addition, the magnitude of the load applied to the plurality of wheels that move or rotate the robot cleaner body or change in the load amount is measured.

그리고, 센싱 및 측정된 값들을 미리 설정된 값과 비교하여, 청소영역이 바닥재질의 변화를 감지한다. 그리고, 상기 로봇 청소기(100)는 감지된 바닥재질의 변화에 따라, 로봇 청소기의 흡입 모터의 회전속도를 조절하여, 흡입력을 적응적으로 증가시키거나 또는 유지/감소시킨다. And, by comparing the sensed and measured values with a preset value, the cleaning area detects a change in the floor material. In addition, the robot cleaner 100 adaptively increases or maintains/decreases the suction power by adjusting the rotation speed of the suction motor of the robot cleaner according to the detected change in the floor material.

한편, 본 발명에서는 바닥재질을 2가지(hard floor, carpet floor)로 구분하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 3가지 이상의 바닥재질로 구분할 수 있으며, 이러한 경우 대응되는 흡입력의 크기도 3가지로 구분하여 조절될 수 있을 것이다. Meanwhile, in the present invention, the flooring materials are divided into two types (hard floor and carpet floor), but are not limited thereto. For example, it can be classified into three or more types of flooring materials, and in this case, the magnitude of the corresponding suction force may be divided into three and adjusted.

이와 관련하여, 도 6을 참조하면, 도 6은 로봇 청소기가 바닥의 재질 변화를 감지하여 흡입력을 조절하는 동작과 관련된 세부 구성을 도시한 블록도이다. In this regard, referring to FIG. 6, FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration related to an operation of a robot cleaner detecting a change in a material of a floor and adjusting a suction force.

도 6에 도시된, 휠 부하 판단부(610), 바닥 재질 판단부(620), 흡입력 조절부(630)는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 제어부(1800), 즉 로봇 청소기에 구비된 메인 프로세서(600)에 의해 실행되는 기능으로 구현될 수 있다. 6, the wheel load determination unit 610, the floor material determination unit 620, and the suction force control unit 630 are the controller 1800 of the robot cleaner according to the present invention, that is, the main processor provided in the robot cleaner ( 600) can be implemented as a function executed.

구체적으로, 휠 부하 판단부(610)는, 로봇 청소기(100)가 청소영역을 주행하는 동안 복수의 휠 양측에 걸리는 부하의 변화량을 측정한다. 이하에서, 상기 부하는, 전류와 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 복수의 휠 양측에 걸리는 부하의 변화량은 전류의 변화량/센싱값을 측정하는 것과 동일한 의미로 사용될 수 있다.Specifically, the wheel load determination unit 610 measures a change in load applied to both sides of a plurality of wheels while the robot cleaner 100 travels in the cleaning area. Hereinafter, the load may be used in the same meaning as the current, and the change amount of the load applied to both sides of the plurality of wheels may be used in the same meaning as measuring the change amount/sensing value of the current.

일반적으로, Hard Floor 보다는 마찰력이 큰 Carpet Floor에서, 로봇 청소기(100)의 복수의 휠에 더 큰 부하가 걸리게 되며, 이를 이용하여 바닥재질을 구분할 수 있다.In general, in a carpet floor having a greater friction than the hard floor, a larger load is applied to a plurality of wheels of the robot cleaner 100, and a floor material can be classified using this.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 로봇 청소기(100)가 특정재질의 바닥에서 주행시, 로봇 청소기의 휠 부하(전류)에 영향을 주는 요소로 휠의 회전속도와 배터리 전압이 있다. 로봇 청소기(100)가 Hard Floor의 주행 시에는, 휠의 회전속도와 배터리전압에 따라 선형적인 관계가 형성된다. 따라서, 휠 양측에 걸리는 부하의 변화량, 즉 전류값을 산출하는 수식1은 다음과 같이 표현할 수 있다. 7A and 7B, when the robot cleaner 100 runs on the floor of a specific material, factors affecting the wheel load (current) of the robot cleaner include a wheel rotation speed and a battery voltage. When the robot cleaner 100 runs on the hard floor, a linear relationship is formed according to the rotation speed of the wheel and the battery voltage. Therefore, Equation 1 for calculating the amount of change in the load applied to both sides of the wheel, that is, the current value can be expressed as follows.

Y(휠에 걸리는 전류) = A - B * 배터리 전압 + C * 휠 회전속도Y (current applied to the wheel) = A-B * battery voltage + C * wheel rotation speed

여기에서, 상기 A, B, C는 튜닝 상수값을 의미한다. 상기 튜닝 상수값은 제품에 따라 달라지는데, A는 기본 보정상수, B는 배터리 전압관계 상수, C는 휠 회전속도 관계 상수를 의미한다. 상기 수식1을 통해, 특정 바닥재질에서 배터리전압과 휠 회전속도에 따른 '휠에 걸리는 전류(이하, '휠 전류'로 명명함)' 산출이 가능하다.Here, A, B, and C mean tuning constant values. The tuning constant value varies depending on the product, where A denotes a basic correction constant, B denotes a battery voltage relation constant, and C denotes a wheel rotation speed relation constant. Through Equation 1, it is possible to calculate the'current applied to the wheel (hereinafter referred to as'wheel current')' according to the battery voltage and wheel rotation speed in a specific floor material.

상기 휠 부하 판단부(610)는 Hard Floor에서의 휠 전류수식을 이용하여, 현재 휠 전류가 이 보다 큰 값이면, Carpet Floor인 것으로 판단할 수 있다.The wheel load determination unit 610 may determine that the current wheel current is a larger value than this by using the wheel current equation in the hard floor, as a carpet floor.

도 7a를 참조하면, Hard Floor에서의 휠 전류(702)는 바닥재질 구분을 위한 기준 전류값(710)보다 작고, Carpet Floor의 휠 전류(701)는 상기 기준 전류값(710) 보다 크다. 예를 들어, Hard Floor에서의 휠 전류(702)는 약 100 내지 120 mA 범위이고, Carpet Floor의 휠 전류(701)는 약 150 내지 180 mA 범위 내일 수 있다.Referring to FIG. 7A, the wheel current 702 in the hard floor is smaller than the reference current value 710 for classifying the flooring material, and the wheel current 701 in the carpet floor is greater than the reference current value 710. For example, the wheel current 702 on the hard floor may be in the range of about 100 to 120 mA, and the wheel current 701 on the carpet floor may be in the range of about 150 to 180 mA.

이어서, 도 7b를 참조하면, 제1배터리 전압(예, 약 20V)에서 휠 회전속도의 변화에 따른 휠 전류(703)와 제1배터리 전압보다 큰 제2배터리 전압(예, 약 24V)에서 휠 회전속도의 변화에 따른 휠 전류(704)를 비교하면, 배터리 전압이 크면 상대적으로 휠 전류의 변화량이 증가한다(반대로, 배터리 전압이 작아지면, 상대적으로 휠 전류의 변화량은 감소된다). Next, referring to FIG. 7B, the wheel current 703 according to the change in the wheel rotation speed at the first battery voltage (eg, about 20V) and the second battery voltage (eg, about 24V) greater than the first battery voltage Comparing the wheel current 704 according to the change in the rotational speed, when the battery voltage is large, the amount of change in the wheel current is relatively increased (conversely, when the battery voltage decreases, the amount of change in the wheel current is relatively reduced).

또, 배터리 전압의 크기와 휠 회전속도는 선형적이 관계를 형성하고 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 휠에 걸리는 부하, 즉 휠 전류의 측정값에 따라 바닥재질을 판단하려면, 로봇 청소기의 현재 주행속도(휠 회전속도) 및 배터리 전압의 크기에 따른 휠 전류의 기준 전류값을 미리 설정해야할 것이다.In addition, it can be seen that the magnitude of the battery voltage and the wheel rotation speed have a linear relationship. Therefore, in order to determine the floor material according to the load applied to the wheel, that is, the measured value of the wheel current, the reference current value of the wheel current according to the current driving speed (wheel rotation speed) and the battery voltage of the robot cleaner must be set in advance. .

바닥 재질 판단부(620)는, 휠 부하 판단부(610)에 의해 측정된 휠 전류와 로봇 청소기가 주행하는 동안 수직축을 기준으로 상하 떨리는 가속도변화량에 근거하여 바닥재질의 변화를 감지한다. The floor material determination unit 620 detects a change in the floor material based on a wheel current measured by the wheel load determination unit 610 and an acceleration change amount shaking up and down with respect to a vertical axis while the robot cleaner is running.

여기에서, 로봇 청소기(100)가 수직축을 기준으로 상하 떨리는 가속도변화량은, 로봇 청소기(100)에 구비된 센싱부의 센서들, 예를 들어 자이로 센서, 가속도 센서, IMU 센서 중 적어도 하나를 이용하여 센싱될 수 있다.Here, the amount of acceleration change that the robot cleaner 100 shakes up and down with respect to the vertical axis is sensed using at least one of sensors of the sensing unit provided in the robot cleaner 100, for example, a gyro sensor, an acceleration sensor, and an IMU sensor. Can be.

한편, 로봇 청소기(100)는 제품의 무게, 기구적 특성, 주행속도에 따라 상하로 떨리는 가속도 표준편차가 달라지며, 이는 바닥재질에 따라서도 달라진다. Meanwhile, in the robot cleaner 100, the standard deviation of acceleration shaking up and down varies according to the weight, mechanical characteristics, and running speed of the product, which also varies depending on the material of the floor.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 로봇 청소기는 청소영역의 주행시 Carpet Floor에서의 상하 가속도변화량(802)은 Hard Floor에서의 상하 가속도변화량(801)보다 작은 것을 확인할 수 있다. 즉, 로봇 청소기(100)는 제품 특성상 Hard Floor에서 상하로 더 떨리게 되며, 이를 이용하여 상하 가속도변화량이 작은 바닥재질을 예를 들어, Carpet Floor로 정의하여, 바닥재질의 변화를 감지할 수 있다.Referring to FIGS. 8A and 8B, in the robot cleaner, it can be seen that the vertical acceleration change amount 802 in the carpet floor is smaller than the vertical acceleration change amount 801 in the hard floor when driving in the cleaning area. That is, the robot cleaner 100 is more shaken up and down on the Hard Floor due to product characteristics, and by using this, a floor material having a small vertical acceleration change is defined as, for example, a carpet floor, and a change in the floor material can be detected.

이어서, 도 8b를 참조하면, 상하로 떨리는 가속도변화량을 기초로 바닥재질을 구분하기 위한 기준 표준편차값(810)을 약 0.6으로 설정하였을 때, Hard Floor에서는 그 보다 큰 가속도 표준편차(803)를 갖는다. 반면, Carpet Floor에서는 기준 표준편차값(810) 보다 작은 가속도 표준편차(804)를 갖는다. 따라서, 상기 기준 표준편차값(810)을 기준으로, 측정된 상하 가속도 표준편차의 크기를 비교하여, 바닥재질을 구분하여 판단할 수 있다.Next, referring to FIG. 8B, when the reference standard deviation value 810 for classifying the flooring material based on the acceleration change amount shaking up and down is set to about 0.6, the acceleration standard deviation 803 that is greater in the Hard Floor is Have. On the other hand, the Carpet Floor has an acceleration standard deviation 804 that is smaller than the reference standard deviation value 810. Accordingly, based on the reference standard deviation value 810, the size of the measured vertical acceleration standard deviation may be compared, and the flooring material may be classified and determined.

한편, 본 발명에서는, 휠 전류와 동시에 상하 가속도 표준편차를 모두 이용하여 바닥재질을 판단함으로써, 보다 정학하게 바닥재질을 구분하여 감지한다. On the other hand, in the present invention, by determining the floor material using both the wheel current and the standard deviation of vertical acceleration at the same time, the floor material is classified and sensed more accurately.

구체적으로, 로봇 청소기(100)는 청소영역의 환경에 따라 장애물을 등반하거나 또는 장애물을 미는 경우가 있다. 이 때에는, 바닥재질과 상관없이 휠 전류가 커지게되는데, 휠 전류로만 바닥재질을 판단하게 되면, 바닥재질 구분의 성능이 감소될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 휠 전류의 측정과 함께 로봇 청소기의 상하 가속도 표준편차를 동시에 사용하여 바닥재질을 보다 정확히 구분하도록 구현하였다.Specifically, the robot cleaner 100 may climb an obstacle or push an obstacle according to the environment of the cleaning area. In this case, the wheel current increases irrespective of the floor material. If the floor material is determined only by the wheel current, the performance of classifying the floor material may be reduced. Accordingly, in the present invention, the standard deviation of the vertical acceleration of the robot cleaner is used together with the measurement of the wheel current to more accurately distinguish the floor material.

이와 같이 본 발명에서는 이 두 가지 조건을 모두 사용하여 바닥재질의 변화를 보다 정확하게 구분하여 감지할 수 있다. 또는, 휠 전류를 기초로 바닥재질을 1차로 판단하고, 이후 상하 가속도 표준편차를 기초로 바닥재질을 2차로 판단하여, 바닥재질의 판단 성능을 높일 수 있다.As described above, in the present invention, both of these conditions can be used to more accurately distinguish and detect changes in the floor material. Alternatively, the floor material may be determined as the first order based on the wheel current, and then the floor material may be determined as the second order based on the standard deviation of vertical acceleration, thereby improving the performance of determining the floor material.

흡입력 조절부(630)는 바닥 재질 판단부(620)의 판단 결과에 기초하여 로봇 청소기(100)의 흡입모터의 흡입력을 조절한다. The suction power adjustment unit 630 adjusts the suction power of the suction motor of the robot cleaner 100 based on the determination result of the floor material determination unit 620.

구체적으로, 상기 흡입력 조절부(630)는, 바닥재질이 Carpet Floor로 판단되면 흡입모터의 회전속도를 증가시켜서(예를 들어, 흡입 모터의 RPM을 200까지 증가시켜서) 흡입력을 높인다. 그에 따라, 바닥의 이물질이 잘 탈거되어 청소 성능이 높아진다. 반면, 상기 흡입력 조절부(630)는, 바닥재질이 Hard Floor로 판단되면 흡입모터의 회전속도를 유지/감소시켜서 흡입력을 유지/낮춘다. 예를 들어, 바닥재질이 Carpet Floor에서 Hard Floor로 변경된 경우이면 흡입력을 낮추고, 계속 Hard Floor였다면 흡입력을 유지하도록 흡입력을 조절한다.Specifically, the suction power adjusting unit 630 increases the suction power by increasing the rotational speed of the suction motor (for example, by increasing the RPM of the suction motor to 200) when it is determined that the floor material is the carpet floor. Accordingly, foreign matters on the floor are easily removed and cleaning performance is improved. On the other hand, the suction power adjusting unit 630 maintains/lows the suction power by maintaining/reducing the rotational speed of the suction motor when the floor material is determined to be Hard Floor. For example, if the floor material is changed from Carpet Floor to Hard Floor, the suction power is lowered, and if it is still Hard Floor, the suction power is adjusted to maintain the suction power.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 로봇 청소기(100)의 복수의 휠에 걸리는 부하를 측정함과 동시에, 로봇 청소기의 주행시 상하로 떨리는 가속도변화량(가속도 표준편차)을 측정하여 바닥재질의 변화를 감지함으로써, 이물질에 의한 영향 없이 바닥재질의 변화를 오차 없이 정확하게 구분할 수 있다. 그에 따라, 흡입력을 적응적으로 조절하여 청소 성능을 전반적으로 향상시킬 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, a change in the floor material is measured by measuring a load applied to a plurality of wheels of the robot cleaner 100 and simultaneously measuring an acceleration change amount (acceleration standard deviation) shaking up and down when the robot cleaner is running. By sensing, it is possible to accurately classify the change of the floor material without any errors without the influence of foreign matter. Accordingly, it is possible to improve overall cleaning performance by adaptively adjusting the suction power.

이하, 도 9와 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어방법의 흐름도들이다.9 and 10 are flowcharts illustrating a method of controlling a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어방법의 흐름도이다. 9 is a flowchart of a method for controlling a robot cleaner according to the first embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 먼저 로봇 청소기(100)가 지정된 청소영역을 주행하는 동안, 본체를 이동 또는 회전시키는 복수의 휠에 걸리는 부하의 크기, 즉 전류값을 산출한다. 그리고, 이와 동시에 본체의 수직축을 기준으로 상하로 떨리는 가속도변화량을 측정한다(901). Referring to FIG. 9, first, while the robot cleaner 100 is traveling in a designated cleaning area, the magnitude of a load applied to a plurality of wheels that move or rotate the body, that is, a current value, is calculated. At the same time, the amount of change in acceleration shaking vertically with respect to the vertical axis of the main body is measured (901).

상기 복수의 휠에 걸리는 부하의 크기, 즉 휠 전류는 전술한 바와 같이, 로봇 청소기의 배터리 전압의 크기와 복수의 휠의 회전속도와, 제품의 튜닝 상수값을 이용한 전류값 산출식을 통해 산출될 수 있다. As described above, the magnitude of the load applied to the plurality of wheels, that is, the wheel current, can be calculated through a current value calculation equation using the magnitude of the battery voltage of the robot cleaner, the rotational speed of the plurality of wheels, and the tuning constant value of the product. I can.

또, 본체의 수직축을 기준으로 상하 떨리는 가속도변화량은, 로봇 청소기(100)에 구비된 센싱부의 센서들, 예를 들어 자이로 센서, 가속도 센서, IMU 센서 중 적어도 하나를 이용하여 센싱될 수 있다.In addition, the acceleration change amount shaking up and down with respect to the vertical axis of the main body may be sensed using at least one of sensors of a sensing unit provided in the robot cleaner 100, for example, a gyro sensor, an acceleration sensor, and an IMU sensor.

한편, 상기 산출된 휠 전류와 상기 센싱된 가속도변화량을 이용하여 바닥재질을 구분하기 위해서는, 구분을 위한 기준값이 미리 설정되어야 한다. 본 발명에서는 바닥재질의 구분을 2가지로 하여 설명하였으나, 바닥재질을 3가지 이상으로 구분할 수 있고, 이러한 경우 기준값의 개수는 n-1(여기서, n은 구분되는 바닥재질의 개수) 개가 될 것이다.Meanwhile, in order to classify a floor material using the calculated wheel current and the sensed acceleration change amount, a reference value for classifying must be set in advance. In the present invention, the classification of the flooring materials has been described as two, but the flooring materials can be divided into three or more, and in this case, the number of reference values will be n-1 (where n is the number of classified flooring materials).

이와 같이 휠 전류와 상하 가속도변화량의 측정 후, 로봇 청소기의 제어부(1800)는 현재 동작 상태에 근거하여 각 기준값을 설정한다. After measuring the wheel current and the amount of change in vertical acceleration as described above, the controller 1800 of the robot cleaner sets each reference value based on the current operating state.

구체적으로, 로봇 청소기(100)의 배터리 전압 및 주행속도에 따른 전류 기준값(이하, '제1기준값')을 설정한다(902). 상기 제1기준값은, 예를 들어 Carpet Floor에서 나오는 휠 전류값과 Hard Floor에서 나오는 휠 전류값을 고려하여 그 중간값이 기준값이 되도록 설정한다.Specifically, a current reference value (hereinafter,'first reference value') according to the battery voltage and driving speed of the robot cleaner 100 is set (902). The first reference value is set so that the intermediate value is the reference value in consideration of, for example, a wheel current value from the carpet floor and a wheel current value from the hard floor.

예를 들어, 휠 전류의 기준값, 즉 제1기준값은 Hard Floor에서 산출되어진 현재 배터리전압과 휠 회전속도에 의해 산출된 휠 전류 수식(전술한 수식1)에서 일정마진을 더하여, 바닥재질 구분의 제1기준값이 70 (mA)으로 설정될 수 있다. 여기에서, 상기 일정마진은 Carpet Floor에서 나오는 휠 전류값과 Hard Floor에서 나오는 휠 전류값을 고려하여 그 중간값이 기준값이 위치하도록 설정한다. 예로써, Hard Floor에서 현재 배터리 전압과 휠 회전속도에 의해 산출된 전류식이 100이고, 일정 마진값이 20인 경우, 휠 전류의 기준값, 즉 제1기준값은 120이 될 것이다. 현재 산출된 휠 전류가 상기 제1기준값 보다 클 경우, 로봇 청소기의 제어부(1800)는 현재 Carpet Floor에서 주행중이라고 1차 판단할 수 있다.For example, the reference value of the wheel current, i.e., the first reference value, is calculated by adding a certain margin from the current battery voltage calculated on the hard floor and the wheel current formula calculated by the wheel rotation speed (Equation 1 above). 1 The reference value can be set to 70 (mA). Here, the constant margin is set such that the intermediate value is located in consideration of the wheel current value from the carpet floor and the wheel current value from the hard floor. For example, if the current equation calculated by the current battery voltage and wheel rotation speed in the hard floor is 100 and the constant margin value is 20, the reference value of the wheel current, that is, the first reference value will be 120. When the currently calculated wheel current is greater than the first reference value, the controller 1800 of the robot cleaner may first determine that it is currently driving on the carpet floor.

또, 로봇 청소기(100)의 주행속도에 따른 상하 가속도 표준편차의 기준값(이하, '제2기준값')을 설정한다(903). 상기 제2기준값은, 예를 들어 로봇 청소기가 Carpet Floor에서 주행시 상하 떨리는 가속도 표준편차값과 Hard Floor에서 주행시 상하 떨리는 가속도 표준편차값의 중간값이 기준값이 되도록 설정한다.In addition, a reference value (hereinafter, a'second reference value') of the vertical acceleration standard deviation according to the traveling speed of the robot cleaner 100 is set (903). The second reference value is set such that, for example, an intermediate value of an acceleration standard deviation value that shakes up and down when the robot cleaner runs on a carpet floor and an acceleration standard deviation value that shakes up and down when driving on a hard floor becomes a reference value.

예로써, 로봇 청소기의 주행시, 산출된 휠 전류가 상기 제1기준값 보다 크면서 상하 떨리는 가속도 표준편차값이 상기 제2기준값 보다 작으면, 로봇 청소기의 제어부(1800)는 현재 Carpet Floor에서 주행중이라고 2차 판단할 수 있다.For example, when the robot cleaner is running, if the calculated wheel current is greater than the first reference value and the acceleration standard deviation value shaking up and down is less than the second reference value, the controller 1800 of the robot cleaner indicates that it is currently running on the carpet floor. I can judge the car.

한편, 로봇 청소기의 주행속도에 따라 상하로 떨리는 가속도 표준편차값에 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기(100)의 주행속도가 여러 개이면, 주행속도별로 기준값을 다르게 설정해주어야 할 것이다. 이러한 경우, 주행속도별로 상기 제2기준값이 적응적으로 가변되어 설정될 수 있다.Meanwhile, a difference may occur in the acceleration standard deviation value shaking up and down according to the driving speed of the robot cleaner. Therefore, if the robot cleaner 100 has several driving speeds, different reference values should be set for each driving speed. In this case, the second reference value may be adaptively changed and set for each driving speed.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에서, 로봇 청소기의 제어부(1800)는 상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 본체의 주행속도와 본체에 구비된 배터리의 전압크기에 기초하여 상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기로 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제1기준값을 설정한다. 또, 상기 제어부(1800)는 본체의 주행속도에 따른 상하 가속도변화량의 표준편차에 기초하여 상기 본체의 상하 가속도변화량으로 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제2기준값을 설정한다.As described above, in an embodiment of the present invention, while the main body is traveling in the cleaning area, the control unit 1800 of the robot cleaner controls the plurality of wheel units based on the driving speed of the main body and the voltage level of the battery provided in the main body. A first reference value for classifying the material of the floor surface is set by the size of the applied load. In addition, the control unit 1800 sets a second reference value for classifying the material of the floor surface by the vertical acceleration change amount of the main body based on the standard deviation of the vertical acceleration change amount according to the traveling speed of the main body.

이와 같이 상기 제1기준값과 상기 제2기준값이 설정되면, 로봇 청소기의 제어부는, 현재 휠 전류값과 상기 제1기준값을 비교하여, 바닥재질의 변화를 1차로 판단한다(904). When the first reference value and the second reference value are set as described above, the controller of the robot cleaner compares the current wheel current value with the first reference value, and determines the change in the floor material as the first (904).

판단 결과, 현재 휠 전류값이 상기 제1기준값 이하이면, 바닥재질을 Hard Floor 로 인지하고, 901 과정으로 돌아가서 전술한 과정들(901 내지 904)을 반복하여 수행한다. 판단 결과, 현재 휠 전류값이 상기 제1기준값 보다 크면, 바닥재질을 Carpet Floor으로 1차 판단한다.As a result of the determination, if the current wheel current value is less than or equal to the first reference value, the floor material is recognized as a Hard Floor, and the process returns to step 901 to repeat the above-described processes (901 to 904). As a result of the determination, if the current wheel current value is greater than the first reference value, the floor material is first determined as the carpet floor.

다음, 현재 상하 가속도 표준편차값과 상기 제2기준값을 비교하여, 바닥재질이 Carpet Floor인지를 2차 판단한다(905).Next, by comparing the current vertical acceleration standard deviation value and the second reference value, it is secondly determined whether the flooring material is Carpet Floor (905).

판단 결과, 현재 상하 가속도 표준편차값이 상기 제2기준값 이상이면, 바닥재질이 Carpet Floor가 아닌 것으로 인지하여(또는, 바닥재질을 Hard Floor 로 인지하여), 901 과정으로 돌아가서 전술한 과정들(901 내지 904)을 반복하여 수행한다. 판단 결과, 현재 상하 가속도 표준편차값이 상기 제2기준값 보다 작으면, 바닥재질을 Carpet Floor으로 2차 판단한다. 즉, 로봇 청소기가 주행하는 바닥재질이 Carpet Floor인 것으로 확정적으로 판단한다. As a result of the determination, if the current vertical acceleration standard deviation value is greater than or equal to the second reference value, it is recognized that the floor material is not the carpet floor (or the floor material is recognized as a hard floor), and the process returns to step 901 and the above-described steps 901 To 904) are repeated. As a result of the determination, if the current vertical acceleration standard deviation value is less than the second reference value, the floor material is secondarily determined as the carpet floor. In other words, it is finally determined that the floor material on which the robot cleaner runs is the carpet floor.

이와 같이, 로봇 청소기가 현재 주행하는 바닥재질이 Carpet Floor로 최종 판단되면, 로봇 청소기의 제어부(1800)는, 흡입모터의 회전속도를 일시적으로 증가시켜서, 흡입력을 증가시킨다(906). In this way, when it is finally determined that the floor material on which the robot cleaner is currently traveling is the carpet floor, the controller 1800 of the robot cleaner temporarily increases the rotational speed of the suction motor to increase the suction power (906).

구체적으로, 로봇 청소기의 제어부(1800)는, 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기가 상기 제1기준값을 초과하고 동시에 상기 본체의 상하 가속도변화량(또는, 상기 가속도 표준편차값)이 상기 제2기준값 미만을 만족하면, 바닥면이 제1재질로 변화한 것으로 감지하여 본체의 흡입 모터의 흡입력을 증가시키는 제1제어신호를 출력할 수 있다.Specifically, the controller 1800 of the robot cleaner, while the main body is traveling in the cleaning area, the magnitude of the load applied to the plurality of wheel units exceeds the first reference value, and at the same time, the vertical acceleration change amount of the main body (or the When the acceleration standard deviation value) is less than the second reference value, a first control signal for increasing the suction power of the suction motor of the main body may be output by sensing that the bottom surface has changed to the first material.

여기에서, 상기 제1재질은 Carpet Floor 외에 특정 함몰영역을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1제어신호는 로봇 청소기(100)의 흡입 모터의 회전속도를 일정 시간 동안 증가시키는 제어명령을 의미한다. Here, the first material may include a specific depression area in addition to the carpet floor. In addition, the first control signal means a control command that increases the rotational speed of the suction motor of the robot cleaner 100 for a predetermined time.

또, 상기 로봇 청소기의 제어부(1800)는, 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기(즉, 휠 전류값)가 상기 제1기준값 이하이거나 '또는' 본체의 상하 가속도변화량(또는, 상하 가속도 표준편차값)이 상기 제2기준값 이상을 만족하면, 바닥면이 제2재질로 변화한 것으로 감지하여 본체의 흡입 모터의 흡입력을 유지 또는 감소시키는 제2제어신호를 출력한다.In addition, the control unit 1800 of the robot cleaner, while the main body is traveling in the cleaning area, the magnitude of the load applied to the plurality of wheel units (that is, the wheel current value) is less than the first reference value or'or' When the vertical acceleration change amount (or vertical acceleration standard deviation value) satisfies the second reference value or more, a second control signal for maintaining or reducing the suction power of the suction motor of the main body is detected by detecting that the bottom surface has changed to a second material. Print.

여기에서, 상기 제2재질은 Hard Floor 재질을 의미한다. 또, 상기 제2제어신호는, 직전에 판단된 바닥재질이 Hard Floor 재질이면 흡입 모터의 회전속도를 종전대로 유지시키는 제어명령이고, 직전에 판단된 바닥재질이 상기 제1재질이면 흡입 모터의 회전속도를 감소시켜서 디폴트 값으로 주행하는 제어명령을 의미한다.Here, the second material means a Hard Floor material. In addition, the second control signal is a control command to maintain the rotation speed of the suction motor as before if the floor material determined immediately before is a hard floor material, and if the floor material determined immediately before is the first material, the rotation of the suction motor It refers to a control command that reduces the speed and travels to the default value.

한편, 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어방법의 흐름도이다. Meanwhile, FIG. 10 is a flowchart of a method of controlling a robot cleaner according to a second embodiment of the present invention.

본 발명에 실시 예는, 로봇 청소기의 배터리 전원량과 주행속도에 무관하게 바닥재질의 변화를 감지 할 수 있는 그 제어방법을 제공한다, 즉, 배터리 전원량과 관계없이 바닥재질의 변화를 감지할 수 있다. 그러나, 바닥재질의 판단 결과에 따라 흡입력을 증가시키는 것은 제한될 수 있다.An embodiment of the present invention provides a control method capable of detecting a change in a floor material regardless of the amount of battery power and a driving speed of a robot cleaner, that is, it is possible to detect a change in the floor material regardless of the amount of battery power. . However, increasing the suction power according to the determination result of the flooring material may be limited.

도 10을 참조하면, 먼저 로봇 청소기의 휠 전류와 본체의 상하 가속도변화량(또는, 상하 가속도 표준편차값)을 동시에 측정하는 단계가 수행된다(1001).Referring to FIG. 10, first, a step of simultaneously measuring a wheel current of a robot cleaner and a vertical acceleration change amount (or a vertical acceleration standard deviation value) of the main body is performed (1001).

다음, 현재 측정된 휠 전류값이 설정된 전류 기준값(즉, 제1기준값) 보다 큰지를 판단하고(1002), 이에 해당하면 현재 측정된 상하 가속도변화량(또는, 상하 가속도 표준편차값)이 설정된 표준편차 기준값(즉, 제2기준값) 보다 작은지를 판단한다(1003). 이는, 바닥재질이 Carpet Floor 재질로 변화한 것을 감지하는 판단 조건에 해당한다.Next, it is determined whether the currently measured wheel current value is greater than the set current reference value (i.e., the first reference value) (1002), and if this is the case, the standard deviation of the currently measured vertical acceleration change (or vertical acceleration standard deviation value) is set. It is determined whether it is smaller than the reference value (ie, the second reference value) (1003). This corresponds to a judgment condition that detects that the floor material has changed to the carpet floor material.

이러한 두 조건을 모두 만족하면, 로봇 청소기는 배터리 전원의 잔여량이 기 설정된 임계값 보다 큰지를 판단한다. 판단 결과, 배터리 전원의 잔여량이 상기 임계값 이하이면, 흡입력을 조절하지 않는다. When both of these conditions are satisfied, the robot cleaner determines whether the remaining amount of battery power is greater than a preset threshold. As a result of the determination, if the remaining amount of battery power is less than the threshold value, the suction power is not adjusted.

다시 말해서, 로봇 청소기의 제어부는, 본체에 구비된 배터리의 전원량이 기 설정된 임계값 미만이면, 바닥면의 재질 변화에 따라 상기 흡입력을 조절하는 동작을 제한한다. In other words, when the power amount of the battery provided in the main body is less than a preset threshold, the controller of the robot cleaner limits the operation of adjusting the suction force according to the change in the material of the floor surface.

판단 결과, 배터리 전원의 잔여량이 상기 임계값 보다 큰 조건을 만족하면, 로봇 청소기의 현재 주행속도를 감소시킨다(1005). 이는, 현재 영역에서 느리게 주행하여 이물질을 보다 꼼꼼하게 청소하기 위함이다. 이어서, 흡입 모터의 회전속도를 증가시켜서 흡입력을 높여준다(1006).As a result of the determination, when the remaining amount of battery power satisfies the condition that is greater than the threshold value, the current driving speed of the robot cleaner is reduced (1005). This is to clean the foreign matter more meticulously by traveling slowly in the current area. Subsequently, the suction power is increased by increasing the rotational speed of the suction motor (1006).

또, 상기 제어부는, 1005와 1006 동작을 동시에 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(18000)는 로봇 청소기의 흡입 모터의 흡입력을 증가시키는 제1제어신호를 출력시, 본체의 주행속도를 감소시키는 제3제어신호를 함께 출력할 수 있다.Also, the control unit may simultaneously perform operations 1005 and 1006. To this end, when outputting the first control signal for increasing the suction power of the suction motor of the robot cleaner, the controller 18000 may also output a third control signal for reducing the traveling speed of the main body.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기 및 그것의 제어방법에 의하면, 본체를 이동 또는 회전시키는 휠에 걸리는 부하와 상하 가속도변화량을 측정하여 바닥재질의 변화를 감지함으로써, 이물질에 의한 영향 없이 바닥재질의 변화를 오차 없이 정확하게 구분할 수 있다. 그에 따라, 흡입력을 적응적으로 조절하여 청소 성능을 전반적으로 향상시킬 수 있다.As described above, according to the robot cleaner and the control method thereof according to an embodiment of the present invention, by detecting the change in the floor material by measuring the load applied to the wheel moving or rotating the body and the amount of change in vertical acceleration, It is possible to accurately classify the change of the floor material without any effect without error. Accordingly, it is possible to improve overall cleaning performance by adaptively adjusting the suction power.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 제어부(1800)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above-described present invention can be implemented as a computer-readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). Also, the computer may include a control unit 1800. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (10)

본체;
상기 본체의 내측에 구비되어 흡입력을 발생시키는 흡입 모터;
상기 본체의 양측에 구비된 복수의 휠 유닛을 포함하고, 상기 본체를 이동 또는 회전시키는 구동부;
상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 상기 본체의 수직축을 기준으로 상하 가속도변화량을 센싱하는 센싱부; 및
상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기를 산출하고, 상기 산출된 부하의 크기와 상기 센싱부의 센싱 결과에 근거하여 상기 청소영역의 바닥면의 재질 변화를 감지하고, 감지 결과에 근거하여 상기 흡입 모터의 흡입력을 조절하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.main body;
A suction motor provided inside the body to generate a suction force;
A driving unit including a plurality of wheel units provided on both sides of the main body, and moving or rotating the main body;
A sensing unit sensing a change in vertical acceleration based on a vertical axis of the main body while the main body is traveling in the cleaning area; And
Calculate the magnitude of the load applied to the plurality of wheel units, detect the change in the material of the floor surface of the cleaning area based on the calculated magnitude of the load and the sensing result of the sensing unit, and the suction based on the detection result A robot cleaner comprising a control unit for outputting a control signal for adjusting a suction force of the motor. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안, 상기 본체의 주행속도와 상기 본체에 구비된 배터리의 전압크기에 기초하여 상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기로 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제1기준값을 설정하고,
상기 본체의 주행속도에 따른 상하 가속도변화량의 표준편차에 기초하여 상기 본체의 상하 가속도변화량으로 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제2기준값을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The method of claim 1,
The control unit,
While the main body is traveling in the cleaning area, a first for classifying the material of the floor surface by the size of the load applied to the plurality of wheel units based on the driving speed of the main body and the voltage level of the battery provided in the main body. 1 Set the reference value,
A robot cleaner, characterized in that, based on a standard deviation of the vertical acceleration change amount according to the traveling speed of the main body, a second reference value for classifying the material of the floor surface by the vertical acceleration change amount of the main body. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안,
상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기가 상기 제1기준값을 초과하고 동시에 상기 본체의 상하 가속도변화량이 상기 제2기준값 미만을 만족하면, 상기 바닥면이 제1재질로 변화한 것으로 감지하여 상기 흡입 모터의 흡입력을 증가시키는 제1제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The method of claim 2,
The control unit,
While the main body travels through the cleaning area,
When the magnitude of the load applied to the plurality of wheel units exceeds the first reference value and at the same time, the vertical acceleration change amount of the body satisfies less than the second reference value, it is sensed that the bottom surface has changed to the first material, and the A robot cleaner, characterized in that outputting a first control signal for increasing the suction power of the suction motor. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안,
상기 복수의 휠 유닛에 인가되는 부하의 크기가 상기 제1기준값 이하이거나 또는 상기 본체의 상하 가속도변화량이 상기 제2기준값 이상을 만족하면, 상기 바닥면이 제2재질로 변화한 것으로 감지하여 상기 흡입 모터의 흡입력을 유지 또는 감소시키는 제2제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The method of claim 2,
The control unit,
While the main body travels through the cleaning area,
When the magnitude of the load applied to the plurality of wheel units is less than the first reference value or the vertical acceleration change amount of the body satisfies the second reference value or more, it is sensed that the bottom surface has changed to a second material and the suction A robot cleaner, characterized in that outputting a second control signal for maintaining or reducing the suction force of the motor. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 본체에 구비된 배터리의 전원량이 기 설정된 임계값 미만이면, 상기 바닥면의 재질 변화에 따라 상기 흡입력을 조절하는 동작을 제한하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The method of claim 1,
The control unit,
When the amount of power of the battery provided in the main body is less than a preset threshold, the operation of adjusting the suction force is restricted according to a change in the material of the bottom surface. 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 흡입 모터의 흡입력을 증가시키는 제1제어신호를 출력시, 상기 본체의 주행속도를 감소시키는 제3제어신호를 함께 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The method of claim 3,
The control unit,
When outputting the first control signal for increasing the suction force of the suction motor, a third control signal for reducing the running speed of the main body is also outputted. 제1항에 있어서,
상기 센싱부는,
상기 본체가 청소영역을 주행하는 동안 상기 본체의 수직축을 기준으로 상하 가속도변화량을 측정하는 자이로 센서, 가속도 센서, IMU 센서 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.The method of claim 1,
The sensing unit,
A robot cleaner comprising at least one of a gyro sensor, an acceleration sensor, and an IMU sensor for measuring a vertical acceleration change amount based on a vertical axis of the main body while the main body is traveling in the cleaning area. 청소영역을 주행하는 로봇 청소기의 제어방법으로서,
상기 로봇 청소기가 청소영역을 주행하는 동안, 본체의 수직축을 기준으로 상하 가속도변화량을 센싱하는 단계;
상기 로봇 청소기에 구비된 복수의 휠에 인가되는 부하의 크기를 산출하는 단계;
상기 산출된 부하의 크기와 상기 상하 가속도변화량의 센싱 결과에 근거하여 청소영역의 바닥면의 재질 변화를 감지하는 단계; 및
상기 바닥면의 재질 변화의 감지 결과에 근거하여 상기 로봇 청소기의 흡입력을 조절하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 로봇 청소기의 제어방법.As a control method of a robot cleaner traveling in a cleaning area,
Sensing a change in vertical acceleration based on a vertical axis of the main body while the robot cleaner is traveling in the cleaning area;
Calculating the amount of load applied to a plurality of wheels provided in the robot cleaner;
Sensing a change in material of a floor surface of the cleaning area based on the calculated load size and the sensing result of the vertical acceleration change amount; And
And outputting a control signal for adjusting a suction force of the robot cleaner based on a result of detecting a change in material of the floor surface. 제8항에 있어서,
상기 가속도변화량을 센싱하는 단계와 상기 부하의 크기를 산출하는 단계 전에,
상기 본체의 주행속도와 상기 본체에 구비된 배터리의 전압크기에 기초하여 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제1기준값을 설정하는 단계와,
상기 본체의 주행속도에 따른 상하 가속도변화량의 표준편차에 기초하여 상기 바닥면의 재질을 구분하기 위한 제2기준값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.The method of claim 8,
Before the step of sensing the acceleration change amount and the step of calculating the size of the load,
Setting a first reference value for classifying the material of the bottom surface based on the driving speed of the main body and the voltage level of the battery provided in the main body;
And setting a second reference value for classifying a material of the floor surface based on a standard deviation of an amount of change in vertical acceleration according to the traveling speed of the main body. 제9항에 있어서,
상기 바닥면의 재질 변화를 감지하는 단계와 상기 흡입력을 조절하는 제어신호를 출력하는 단계는,
상기 산출된 복수의 휠에 인가되는 부하의 크기가 상기 제1기준값 보다 크고 상기 센싱된 상하 가속도변화량이 상기 제2기준값 보다 작으면, 상기 바닥면의 재질 변화가 있는 것으로 감지하여 상기 본체의 흡입력을 증가시키는 제어신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.The method of claim 9,
The step of detecting a change in the material of the bottom surface and outputting a control signal for adjusting the suction force,
When the calculated magnitude of the load applied to the plurality of wheels is greater than the first reference value and the sensed vertical acceleration change amount is less than the second reference value, it is sensed that there is a change in the material of the bottom surface and the suction force of the main body is The control method of a robot cleaner, further comprising the step of outputting an increasing control signal.

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