KR950012988B1 - Method of controlling running of auto-run cleaner - Google Patents

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KR950012988B1
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황진성
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엘지전자주식회사
구자홍
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    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means

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

Abstract

discriminating whether a cleaner is positioned in an area such as a corridor form or in an area such as a hall form; if the cleaner is positioned in the area such as the corridor form, running the cleaner in parallel with the both walls of the corridor to circle the corridor and after u-turning the corridor, adjusting the interval of the cleaner with the both walls to correspond to the width of the cleaner; recycling the corridor; and if the cleaner is positioned in the area such as the hall form, obtaining pseudo parallel lines by the interval of the width of the cleaner, planning cleaning paths with zigzag paths in turn connecting the ends of the obtained parallel lines, and running the cleaner along the planned cleaning paths.

Description

자동 주행 청소기의 주행 제어 방법Driving control method of automatic traveling cleaner

제 1 도는 자동 주행 청소기의 구성을 평면에서 나타낸 도면.1 is a plan view showing a configuration of an automatic traveling cleaner.

제 2 도는 자동 주행 청소기의 제어 회로 구성을 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing a control circuit configuration of an automatic traveling cleaner.

제 3 도는 종래의 자동 주행 청소 제어 방법을 나타낸 플로우차트.3 is a flowchart showing a conventional automatic traveling cleaning control method.

제 4 도는 종래의 자동 주행 청소 동작을 청소 영역을 예로 들어 나타낸 도면.4 is a view showing a cleaning area as an example of a conventional automatic traveling cleaning operation.

제 5 도는 홀과 복도가 있는 호텔의 청소 영역의 한 예를 나타낸 도면.5 shows an example of a cleaning area of a hotel with halls and corridors.

제 6 도는 본 발명의 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법의 플로우차트.6 is a flowchart of a traveling control method of an automatic traveling cleaner of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 청소기 본체 2 : 범퍼1: cleaner body 2: bumper

3A-3K : 거리센서 4 : 캐스터3A-3K: Distance sensor 4: Caster

5A,5B : 뒷바퀴 6 : 흡입구5A, 5B: rear wheel 6: inlet

7 : 집진필터 8 : 흡입모터7: dust collecting filter 8: suction motor

9A,9B : 감속장치 10A,10B : 주행모터9A, 9B: Reduction Gear 10A, 10B: Travel Motor

11A,11B : 엔코더 센서 11C : 각속도 센서11A, 11B: Encoder Sensor 11C: Angular Speed Sensor

12 : 제어장치 13 : 전원공급장치12 control device 13 power supply

14A,14B : 브러시 15 : 마이컴14A, 14B: Brush 15: Micom

15A : 입출력부 15B : 중앙처리부15A: I / O 15B: Central Processing Unit

15C : 기억부 16 : 엔코더 센서 회로15C: memory 16: encoder sensor circuit

17 : 각속도 센서 회로 18 : 주행모터 회로17: angular velocity sensor circuit 18: driving motor circuit

19 : 거리 센서 회로19: distance sensor circuit

본 발명은 자동 주행 청소기에서 청소기의 주행을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히, 청소기가 주행하면서 거리센서를 통해 감지한 장애물과의 거리를 이용하여 청소할 환경을 복도 형상 및 홀(Hall) 형상의 영역으로 구분 인식하고, 이 인식된 형상에 적절한 청소 주행 방법을 이용해서 주행 제어를 실행하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of controlling the running of a cleaner in an automatic traveling cleaner, and in particular, an area to be cleaned by using a distance from an obstacle detected by a distance sensor while the cleaner is running, in the shape of a corridor and a hall. The driving control method of the automatic traveling cleaner which recognizes and classifies and executes the traveling control by using the cleaning traveling method suitable for the recognized shape.

일반적인 자동 주행 청소기의 구성은 도면 제 1 도를 참조하면, 청소기 본체(1)의 외곽 사방에는 범퍼(2)가 설치되고, 상기 범퍼(2)에는 초음파를 송수신하여 장애물을 식별하고 장애물과의 거리를 감지하는 거리센서(3A-3K)가 청소기의 각방향에 대응하여 설치되며, 청소기 본체(1)의 바닥 전방에는 앞바퀴(캐스터)(4)가 설치되고 그 후방 양측으로 좌우측 뒷바퀴(5A,5B)가 설치되며, 또한 본체(1)의 바닥 중앙에는 먼지나 오들을 흡입하는 흡입구(6)가 있고 그 상부에 집진필터(7)가 구비되는 집진실이 구성되며, 상기 흡입구(6)를 통해 먼지나 오물이 흡입되도록 동력원이 되는 흡입모터(8)가 본체(1)에 설치된다.Referring to FIG. 1, a configuration of a general automatic traveling cleaner includes a bumper 2 installed at outer sides of the cleaner body 1, and the bumper 2 transmits and receives an ultrasonic wave to identify an obstacle and a distance from the obstacle. Distance sensors (3A-3K) for detecting the corresponding to each direction of the vacuum cleaner, the front wheel (caster) (4) is installed on the bottom front of the vacuum cleaner main body 1 and the rear left and right rear wheels (5A, 5B) In the center of the bottom of the main body 1, there is a suction inlet 6 for suctioning dust or odors, and a dust collecting chamber having a dust collecting filter 7 on the upper portion thereof, and through the suction inlet 6 A suction motor 8, which is a power source to suck in dust and dirt, is installed in the main body 1.

한편, 상기 좌우측 뒷바퀴(5A,5B)에는 감속기어로 구성된 감속장치(9A,9B)가 연결되고 이 감속장치를 통해 바퀴를 구동시키는 바퀴 주행모터(10A,10B)와, 상기 바퀴 주행모터의 구동에 의한 주행거리를 검출하는 엔코더 센서(11A,11B)가 구비되며, 청소기의 회전 각속도를 검출하는 각속도 센서(11C)가 구비된다.On the other hand, the left and right rear wheels (5A, 5B) is connected to the reduction gears (9A, 9B) consisting of reduction gears and the wheel driving motor (10A, 10B) for driving the wheels through the reduction gear, and the drive of the wheel driving motor The encoder sensors 11A and 11B which detect the traveling distance by this are provided, and the angular velocity sensor 11C which detects the rotational angular velocity of a cleaner is provided.

그리고, 상기한 각 센서의 감지신호를 해독하여 각 모터 구동을 통해 자동 주행 청소를 제어하는 제어장치(12)가 설치되고, 상기 흡입모터(8), 주행모터(10A,10B), 제어장치(12)에 전원을 공급하는 전원공급장치(13)가 설치되며, 청소기 본체(1)의 전방 양측으로 오물을 털어내기 위한 브러시(14A,14B)가 설치된다.And, the control device 12 for controlling the automatic driving cleaning through the decoction of the detection signal of each of the sensors to drive each motor is installed, the suction motor 8, the driving motor (10A, 10B), the control device ( A power supply device 13 for supplying power to 12 is installed, and brushes 14A and 14B are provided to shake off dirt to both front sides of the cleaner body 1.

한편, 상기 제어장치(12)의 구성은 도면 제 2 도를 참조하면, 각종 정보의 연산 처리와 입출력을 통해 회로 각부를 제어하는 마이컴(15)과, 엔코더 센서(11A,11B)로 검출한 좌우측 주행모터의 회전각도 정보를 디지탈 정보로 변환하여 마이컴(15)에 공급하는 엔코더 센서 회로(16)와, 각속도 센서(11C)로 검출한 청소기 회전 각속도 정보를 적분하여 청소기의 회전각도정보를 산출하고 이 산출된 정보를 디지탈 정보로 변환하여 마이컴(15)에 공급하는 각속도 센서 회로(17)와, 상기 마이컴(15)의 제어를 받아 주행모터(10A,10B)를 구동 제어하는 주행모터 회로(18)와, 상기 거리센서(3A-3K)로 감지된 거리정보를 디지탈 신호로 변환하여 마이컴(15)에 공급하는 거리 센서 회로(19)로 구성되며, 상기 마이컴(15)은 제반 데이타를 입출력 처리하는 입출력부(15A)와, 입출력 데이타의 연산 및 구동제어 처리를 수행하는 중앙처리부(15B)와, 상기 각종 데이타 및 제어프로그램이 저장되는 기억부(15C)를 포함한다.On the other hand, the configuration of the control device 12 is shown in Figure 2, the left and right sides detected by the microcomputer 15 and the encoder sensors 11A, 11B to control the circuit parts through arithmetic processing and input / output of various information. The rotation angle information of the cleaner is calculated by integrating the encoder sensor circuit 16 which converts the rotation angle information of the driving motor into digital information and supplies it to the microcomputer 15 and the cleaner rotation angular velocity information detected by the angular velocity sensor 11C. The angular velocity sensor circuit 17 converts the calculated information into digital information and supplies it to the microcomputer 15, and a driving motor circuit 18 for driving control of the driving motors 10A and 10B under the control of the microcomputer 15. ) And a distance sensor circuit 19 for converting the distance information detected by the distance sensors 3A-3K into a digital signal and supplying the digital signal to the microcomputer 15, wherein the microcomputer 15 processes input / output data. I / O unit 15A and I / O data It includes a central processing unit (15B) for performing the operation and the drive control processing, a storage section (15C) to which the various data and the control program is stored.

상기한 바와같이 구성된 자동 주행 청소기에 의한 종래의 주행 제어 방법을 제 1 도 내지 제 4 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The conventional driving control method by the automatic traveling cleaner configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

먼저, 사용자가 청소기 전원을 인가하면 제어장치(12)에 전원이 인가되어 제어장치(12)가 동작하므로써 청소기의 마이컴(15)은 입출력부(15A)를 통해 흡입모터 구동신호를 출력하여 흡입모터(8)를 구동시키고, 흡입모터(8)가 구동됨에 따라 브러시(14A,14B)로 바닥의 먼지나 오물을 쓸어내면서 흡입구(6)를 통해 바닥의 먼지나 오물이 흡입되어 집진필터(7)에 집진되는 한편, 기억부(15C)에 기억되어 있는 청소기의 위치 데이타(P ; 좌표 데이타 x,y 및 방향 데이타 θ)를 초기화하고, 주행모터 제어회로(18)를 통해 주행모터(10A,10B)를 구동시켜 감속장치(9A,9B)로 감속된 속도로 뒷바퀴(5A,5B)를 구동시킨다.First, when the user applies the cleaner power, power is applied to the control device 12 so that the control device 12 operates so that the microcomputer 15 of the cleaner outputs the suction motor driving signal through the input / output unit 15A and the suction motor. (8) and the suction motor (8) is driven to sweep the dust or dirt of the floor with the brush (14A, 14B) while the dust or dirt of the floor is sucked through the suction port (6) to collect the dust filter (7) Is collected in the storage unit, and the position data P (coordinate data x, y and direction data θ) of the vacuum cleaner stored in the storage unit 15C is initialized, and the traveling motors 10A and 10B are run through the traveling motor control circuit 18. ) To drive the rear wheels 5A, 5B at a reduced speed with the reduction gears 9A, 9B.

이에 따라서 청소기 본체(1)는 전진하기 시작하며, 청소기가 전진하면서 엔코더 센서(11A,11B)를 통해 청소기가 주행한 거리신호가 검출되어 엔코더 센서 회로(16)를 통해 디지탈 거리 데이타(△D)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억되고, 또한 각속도 센서(11C)를 통해 청소기의 회전각도(방향전환) 신호가 검출되어 각속도 센서 회로(17)를 통해 디지탈 회전각도 데이타(△θ)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억된다.Accordingly, the cleaner main body 1 starts to move forward, and as the cleaner moves forward, a distance signal traveled by the cleaner through the encoder sensors 11A and 11B is detected, and the digital distance data ΔD is transmitted through the encoder sensor circuit 16. Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15, and the rotation angle (direction switching) signal of the cleaner is detected through the angular velocity sensor 11C, and the digital rotation angle data (Δθ) is transmitted through the angular velocity sensor circuit 17. ) Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15.

마이컴(15)의 중앙처리부(15B)는 상기 거리 데이타(△D)와 회전각도 데이타(△θ)로부터 청소기의 위치 데이타(P)를 산출하고, 한편 거리센서(3A-3K)로 벽이나 가구 등의 장애물과의 거리를 감지한 신호를 거리 센서 회로(19)를 통해 디지탈 정보로 입력받아 장애물과의 거리 데이타와 상기 청소기의 위치 데이타(P)로부터 벽의 위치 데이타(X)를 산출하여 기억부(15C)에 저장하며, 이와함께 거리센서(3A-3K)를 통해 감지한 청소기의 각 방향별 벽 또는 가구 등의 장애물과의 거리 데이타를 근거로하여 청소기가 벽면과 일정한 거리를 유지하면서 평행하게 주행하도록 주행모터 회로(18)를 통해 주행모터(10A,10B)를 구동 제어하여 평행 주행 제어를 수행한다.The central processing unit 15B of the microcomputer 15 calculates the position data P of the vacuum cleaner from the distance data ΔD and the rotation angle data Δθ, while using the distance sensors 3A-3K for walls or furniture. Receives a signal that detects the distance to the obstacle, such as digital information through the distance sensor circuit 19, calculates and stores the wall position data (X) from the distance data of the obstacle and the position data (P) of the cleaner. The cleaner is stored in the unit 15C and is parallel with the cleaner while maintaining a constant distance from the wall based on the distance data with obstacles such as walls or furniture in each direction detected by the distance sensors 3A-3K. Parallel driving control is performed by controlling the driving motors 10A and 10B through the driving motor circuit 18 so as to travel smoothly.

즉, 제 4(a) 도에 도시된 바와같이 청소기가 최초에 A지침으로부터 주행을 시작하여 벽쪽으로 진행하고, B지점에 도달하면 벽과 평행을 유지하면서 벽을 따라 주행궤적(PATH1)을 그리면서 주행하여 C지점에 도착할 때까지 벽의 위치 데이타(X)를 저장한다.That is, as shown in FIG. 4 (a), the cleaner initially starts traveling from the A guideline and proceeds toward the wall. When reaching the point B, the cleaner draws the driving track PATH1 along the wall while keeping parallel to the wall. The vehicle stores the position data (X) of the wall until it reaches the point C.

이와같이 청소기가 청소할 영역의 외곽 경로(PATH1)를 따라 주행을 완료하면 마이컴(15)의 중앙처리부(15B)는 상기 과정에서 기억된 벽의 위치 데이타(X)들을 제 4(b) 도와 같이 연결하고, 이 연결된 선분들에 의하여 이루어지는 다각형의 내부(AREA1)를 전체적인 청소할 영역으로 인식하며, 전체 청소 영역(AREA1)으로부터 청소기 본체(1)의 폭만큼 안쪽에 있는 영역(AREA2)을 남은 청소 영역으로 인식한다.When the cleaner completes driving along the outer path PATH1 of the area to be cleaned, the central processing unit 15B of the microcomputer 15 connects the position data X of the wall stored in the above process with the fourth (b) diagram. The inside of the polygonal area AREA1 formed by the connected line segments is recognized as the area to be cleaned as a whole, and the area AREA2 inside as much as the width of the cleaner main body 1 from the entire cleaning area AREA1 is recognized as the remaining cleaning area. do.

이어서 마이컴(15)의 중앙처리부(15B)는 제 4(c) 도에서와 같이 남은 청소영역(AREA2)을 청소기의 폭만큼의 가상선(LINE)으로 벽면과 평행한 평행선을 긋고, 이 평행선(LINE)의 양쪽 끝을 번갈아가며 연결하는(지그재그로 연결하는) 새로운 경로(PATH2)를 제 4 도의 (d)와 같이 구성하여 이 경로(PATH2)를 청소 경로로 계획한다.Subsequently, the central processing unit 15B of the microcomputer 15 draws a parallel line parallel to the wall surface of the cleaning area AREA2 remaining as shown in FIG. A new path (PATH2) alternately connected (zigzag) at both ends of the LINE) is constructed as shown in (d) of FIG. 4 to plan this path (PATH2) as a cleaning path.

청소 경로(θ2)의 계획이 완료되면 제어장치(12)는 주행모터 제어회로(18)를 통해 주행모터(10A,10B)를 구동시켜 감속장치(9A,9B)로 감속된 속도로 뒷바퀴(5A,5B)를 구동시킨다.When the planning of the cleaning path θ2 is completed, the control device 12 drives the driving motors 10A and 10B through the driving motor control circuit 18 to drive the rear wheels 5A at a speed reduced to the reduction gears 9A and 9B. 5B).

이에 따라서 청소기 본체(1)는 전진하기 시작하며, 청소기가 전진하면서 엔코더 센서(11A,11B)를 통해 청소기가 주행한 거리신호가 검출되어 엔코더 센서 회로(16)를 통해 디지탈 거리 데이타(△D)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억되고, 또한 각속도 센서(11C)를 통해 청소기의 회전각도(방향전환) 신호가 검출되어 각속도 센서 회로(17)를 통해 디지탈 회전각도 데이타(△θ)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억된다.Accordingly, the cleaner main body 1 starts to move forward, and as the cleaner moves forward, a distance signal traveled by the cleaner through the encoder sensors 11A and 11B is detected, and the digital distance data ΔD is transmitted through the encoder sensor circuit 16. Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15, and the rotation angle (direction switching) signal of the cleaner is detected through the angular velocity sensor 11C, and the digital rotation angle data (Δθ) is transmitted through the angular velocity sensor circuit 17. ) Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15.

마이컴(15)의 증앙처리부(15B)는 상기 거리 데이타(△D)와 회전각도 데이타(△θ)로부터 청소기의 위치 데이타(P)를 산출하고, 이 위치 데이타(P)를 근거로하여 상기 계획된 청소경로(PATH2)에서 청소기가 이탈된 거리 및 방향 데이타를 산출하고, 이 산출된 거리 및 방향 데이타를 이용하여 청소기가 계획된 청소경로(PATH2)를 추종하도록 바퀴(5A,5B)를 구동시켜 계획된 청소경로(PATH2)의 최종 경로 추종이 완료되면, 흡입모터(8) 및 주행모터(10A,10B)를 구동 정지시키므로서 자동 주행 청소를 종료한다.The amplification processing section 15B of the microcomputer 15 calculates the position data P of the cleaner from the distance data ΔD and the rotation angle data Δθ, and based on the position data P, the planned The cleaning path PATH2 calculates the distance and direction data from which the cleaner is displaced, and uses the calculated distance and direction data to drive the wheels 5A and 5B so as to follow the planned cleaning path PATH2. When the final path following the path PATH2 is completed, the automatic travel cleaning is finished by stopping the suction motor 8 and the driving motors 10A and 10B.

상기한 바와같이 하여 청소기가 벽이나 가구 등의 장애물로 둘러싸인 청소영역의 외곽을 주행하여 청소할 영역을 스스로 인식하고, 인식된 청소영역을 자동으로 주행하면서 청소를 수행하는 것이며, 이와같은 자동 주행 청소동작에서는 청소기의 현재 위치가 계획된 경로에서 이탈하지않고 정확하게 그 경로를 따라 주행하면서 청소를 수행하는 경우에만 높은 청소 효율과 청소상태의 청결함을 보장받을 수 있으며, 이를 위하여는 청소기 위치 데이타(P)의 정확한 산출과 이를 통한 청소기 위치 인식의 정밀도 확보가 전제되어야 하는데, 상기에서 언급한 종래의 청소기 위치 데이타 산출과 인식방법은 다음과 같다.As described above, the cleaner travels around the outside of the cleaning area surrounded by obstacles such as walls and furniture to recognize the area to be cleaned by itself, and performs the cleaning while automatically driving the recognized cleaning area. In the present invention, the high efficiency of cleaning and the cleanness of the cleaning state can be guaranteed only when cleaning is performed while driving correctly along the path without departing from the planned path. Precise calculation and securing the accuracy of the cleaner position recognition should be premised. The above-mentioned conventional cleaner position data calculation and recognition method are as follows.

먼저, 엔코더 센서(11A,11B)를 통해 좌우측 바퀴(5A,5B)의 주행모터(10A,10B)의 회전각도(△ΦL,△ΦR)를 각각 감지하고, 이 회전각도를 감속장치(9A,9B)의 감속비(n)로 나누어 좌우측 바퀴(5A,5B)의 회전각도를 각각 산출하며, 이 회전각도에 바퀴(5A,5B)의 지름(DIA)을 곱하여 좌우측 바퀴(5A,5B)의 주행거리(△L,△R)를 산출한다.First, through the encoder sensors 11A and 11B, the rotation angles ΔΦL and ΔΦR of the traveling motors 10A and 10B of the left and right wheels 5A and 5B are respectively sensed, and the rotation angles are reduced by the reduction devices 9A and 11B. The rotation angles of the left and right wheels 5A and 5B are calculated by dividing by the reduction ratio n of 9B). The distances ΔL and ΔR are calculated.

이를 수식으로 나타내면 다음의 식(1)과 같이 된다.If this is expressed as a formula, it becomes as following Formula (1).

식 (1) △L=△ΦL/n * DIA, △R=△ΦR/n * DIAEquation (1) ΔL = ΔΦL / n * DIA, ΔR = ΔΦR / n * DIA

상기 식(1)의 연산을 통해 산출한 바퀴(5A,5B)의 주행거리를 다음의 식(2)로 주어지는 평균연산을 수행하여 청소기가 주행한 총 거리(△D)를 산출한다.An average operation given by Equation (2) is performed on the travel distances of the wheels 5A and 5B calculated through the calculation of Equation (1) to calculate the total distance ΔD the cleaner travels.

식(2) △D=(△L+△R)/2Equation (2) ΔD = (ΔL + ΔR) / 2

한편, 마이컴(15)은 각속도 센서(11C)를 통해 청소기의 회전각도(△θ)를 감지하고, 이 회전각도(△θ)와 주행거리(△D)를 이용하여 다음의 식(3)으로 주어지는 연산처리를 통해 청소기의 이동 위치(△P)(좌표 x,y)를 산출한다.On the other hand, the microcomputer 15 detects the rotation angle Δθ of the cleaner through the angular velocity sensor 11C, and uses the rotation angle Δθ and the traveling distance ΔD to the following equation (3). The moving position ΔP (coordinates x, y) of the cleaner is calculated through the given calculation process.

식 (3) △x=△D * cos(θ+△θ/2), △Y=△D * sin(θ+△θ/2)Equation (3) Δx = ΔD * cos (θ + Δθ / 2), ΔY = ΔD * sin (θ + Δθ / 2)

이와같이 산출한 청소기의 이동위치(△P)를 청소기의 위치(P)에 다음의 식(4)로 주어지는 연산(합산)처리를 수행하여 새로운 청소기의 위치(P)를 산출한다.The calculation position (summing) given by the following equation (4) is performed on the moving position? P of the cleaner thus calculated by the following expression (4) to calculate the position of the new cleaner.

식(4) x=x+△x,y=y+△y,θ=θ+△θ(4) x = x + Δx, y = y + Δy, θ = θ + Δθ

마이컴(15)은 일정한 주기를 갖고 매번의 주기마다 해당 주기동안의 청소기의 주행거리(△D)와 회전각도(△θ)를 산출하여 이를 근거로 청소기의 이동위치(△P)를 산출하고, 이 산출된 청소기의 이동위치(△P)를 기존의 청소기의 위치(P)에 더하여 새로운 청소기의 위치(P)를 인식하는 것이다.The microcomputer 15 calculates the moving position of the cleaner △ P based on this by calculating the traveling distance △ D and the rotation angle △ θ of the vacuum cleaner for a corresponding cycle with a certain period every time, The calculated position P of the cleaner is added to the position P of the existing cleaner to recognize the position P of the new cleaner.

그러나 상기한 종래의 청소기 위치 인식방법에 의하면 다음과 같은 문제점을 갖게 된다.However, the conventional cleaner position recognition method has the following problems.

즉, 바퀴(5A5B)의 지름의 편차와 미끄러짐(SLIP)현상 및 바닥면이 고르지 않은데 따른 굴곡 등으로 인하여 청소기의 주행거리(△D)를 산출한 결과는 적지않은 오차를 포함하게 되고, 또한 각속도 센서(11C)의 감도 편차, 외부의 충격 등으로 인하여 청소기의 회전각도(△θ) 감지 결과에도 적지않은 오차를 포함하게된다.That is, the result of calculating the traveling distance (ΔD) of the cleaner due to the deviation of the diameter of the wheel 5A5B, the slippage phenomenon and the uneven bending of the bottom surface includes a considerable error, and also the angular velocity. Due to the sensitivity deviation of the sensor 11C, an external impact, etc., the sensor 11C also includes a large amount of errors in the detection result of the rotation angle Δθ.

이와같은 오차는 청소기의 주행거리와 회전각도를 근거로하여 산출한 청소기의 이동위치에 그대로 반영되므로 결과적으로 청소기의 이동위치를 합산하여 산출한 새로운 위치 또한 그 오차가 누적된 형태로 나타나게 되어 청소기가 주행하면 할수록 실제 이동한 위치와 인식하고 있는 위치 사이에는 큰 폭의 차이가 발생하게 되며, 이는 곧 청소기가 인식한 청소영역(AREA1,AREA2)이 부정확하게 되고, 계획된 경로(PATH2)에서 이탈된 거리 및 방향(오차가 누적된 정보)을 청소기 위치판단의 근거로 활용하게 되므로서 위치인식이 부정확하게 되어 계획된 청소경로(PATH2)를 추종하는 주행제어가 불가능하게 되고, 따라서 청소기는 계획된 경로에서 상당히 이탈하여 주행하게 되므로 청소한 결과에 청결과 신뢰를 보장받을 수 없게 되는 것이다.This error is reflected in the moving position of the cleaner calculated on the basis of the driving distance and the rotation angle of the cleaner. As a result, the new position calculated by summing the moving positions of the cleaner also appears as a cumulative error. The more you drive, the greater the difference between the actual moving position and the perceived position. This means that the cleaning areas AREA1 and AREA2 recognized by the cleaner will be incorrect, and the distance deviated from the planned path PATH2. And direction (information of accumulated error) as the basis of the cleaner position determination, the position recognition becomes inaccurate, so that the driving control following the planned cleaning path (PATH2) becomes impossible, and thus the cleaner is considerably deviated from the planned route. Because it will run, the cleaning results will not be guaranteed cleanliness and trust.

특히, 제 5 도에 나타낸 바와같이 긴 복도와 홀이 병합된 구조의 청소 영역을 위와같은 방법으로 주행시켜 청소를 진행시키게 되면 벽을 따라 일주하는 동안 위치 인식의 오차 누적이 심해져서 청소 영역의 인식이 부정확해지고, 따라서 청소 경로의 계획에 의한 방법으로는 정확한 청소를 실행하는 것이 불가능해지며, 또한 벽을 따라 일주하는 동안에, 객실의 문이나 엘리베이터의 문이 열려져 있을 경우 청소기가 객실이나 엘리베이터 안으로 들어가게 되는 문제점이 있다.In particular, as shown in FIG. 5, when the cleaning area having the long corridor and the hall is merged in the same manner as above, and the cleaning is carried out, the error accumulation of the location recognition becomes severe during the circumference along the wall, thereby recognizing the cleaning area. This becomes inaccurate and, therefore, it is impossible to perform an accurate cleaning by the planning of the cleaning route, and also during the circumference along the wall, if the door of the cabin or the door of the elevator is open, the cleaner will enter the cabin or elevator. There is a problem.

본 발명은 전체 청소 영역을 복도 형상 및 홀 형상의 부분 청소 영역으로 나누어서, 복도 형상의 청소 영역에 대해서는 거리 센서를 이용한 자동 주행 청소를 실행하고, 홀 형상의 청소 영역에 대해서는 청소 경로를 계획하여 자동 주행 청소를 실행하므로서 청소기 위치 산출 오차의 누적분을 최소화할 수 있고, 각 복도의 형상 및 홀 형상의 청소 영역에 대한 자동 주행 청소 작업을 시행하기 전에 청소 영역의 범위를 설정하는 탐색 주행을 실시하므로서, 정확한 청소 영역의 주행과 함께 청소기가 객실이나 엘리베이터 문으로 들어가는 주행 에러를 방지할 수 있도록 한 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention divides the entire cleaning area into a corridor shape and a hole-shaped partial cleaning area, executes automatic driving cleaning using a distance sensor for the corridor-shaped cleaning area, and plans a cleaning path for the hole-shaped cleaning area. By running traveling cleaning, it is possible to minimize the accumulation of vacuum cleaner position calculation error, and to perform the search driving that sets the range of the cleaning area before performing the automatic traveling cleaning work on the cleaning area of each corridor shape and the hole shape. Another object of the present invention is to provide a driving control method of an automatic traveling cleaner that prevents a driving error from entering a cabin or an elevator door together with driving of an accurate cleaning area.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 주행 청소기 구성은 제 1 도와 동일하고, 그 제어 회로의 구성은 제 2 도와 동일하므로 이에 대한 설명은 이미 언급한 바를 참조하여 중복 설명은 생략한다.The configuration of the automatic traveling cleaner of the present invention for achieving the above object is the same as the first degree, the configuration of the control circuit is the same as the second degree, so the description thereof will be omitted with reference to the already mentioned.

그러나 본 발명에서 복도의 형상과 홀의 형상을 구분하여 인식하는 수단이 요구되므로, 다음과 같이 하여 복도의 형상과 홀의 형상을 구분한다.However, in the present invention, since a means for recognizing the shape of the hall and the shape of the hall is required, the shape of the hall and the shape of the hall are distinguished as follows.

청소기의 좌우측 거리센서로 장애물(벽)과의 거리를 감지하여 감지한 좌측 장애물(벽)과의 거리 및 우측장애물(벽)과의 거리가 모두 일정거리 이하인 상태로 그 주행거리가 일정거리 이상 주행하면 복도 형상으로 인식한다.The distance to the left obstacle (wall) and the distance to the right obstacle (wall) detected by detecting the distance to the obstacle (wall) with the left and right distance sensors of the cleaner are less than a certain distance, the driving distance is more than a certain distance If it is recognized as a corridor shape.

청소기의 좌우측 거리센서로 장애물(벽)과의 거리를 감지하여 감지한 좌측 거리 및 우측 거리중에 최소한 하나가 일정한 거리 이상인 상태로 그 주행거리가 일정거리 이상 주행하면 홀 형상의 청소 영역으로 인식한다.At least one of the left and right distances detected by detecting the distance to the obstacle (wall) by the left and right distance sensors of the cleaner is a predetermined distance or more and the driving distance is recognized as a hole-shaped cleaning area.

상기 두 경우 이외의 경우는 이전에 인식했던 형상이 계속 유지되는 것으로 인식한다.In other cases, it is recognized that the previously recognized shape is maintained.

따라서, 본 발명은 상기 목적을 달성하는 다음의 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.Therefore, the present invention is characterized by the following process to achieve the above object.

청소기가 복도 형상의 청소 영역에 위치하였는가 또는 홀 형상의 영역에 위치하였는가를 구분 인식하는 청소 영역 인식 과정과, 상기 청소 영역 인식 과정의 인식 결과 복도 형상의 청소 영역인 경우에는, 복도를 구성하는 양쪽 벽과 일정한 간격으로 평행하게 주행하면서 복도를 일주한 후, 유턴(U-RURN)하고, 양쪽벽과의 간격을 청소기 폭만큼 조정하여 다시 복도를 일주하는 주행을 반복하는 방식으로 청소하는 복도 청소 과정과, 상기 청소 영역 인식 과정의 인식 결과 홀 형상의 청소 영역인 경우에는 청소기의 폭만큼의 간격으로 가상의 평행선을 구하고, 구해진 평행선들의 끝을 지그재그로 번갈아 잇는 경로로 청소 경로를 계획한 후, 계획된 청소 경로를 추종하는 방식으로 청소하는 홀 청소 과정으로 이루어진다.When the cleaner is located in the corridor-shaped cleaning area or the hall-shaped area, the cleaning area recognition process for discriminating whether the cleaner is located in the hall shape or the cleaning area recognition process results in both the halls forming the corridor. The corridor cleaning process is performed by circling the corridor while traveling parallel to the wall at regular intervals, and then U-RURN and cleaning the corridor again by adjusting the distance between both walls by the cleaner width. And, as a result of the recognition of the cleaning area recognition process, in the case of the hole-shaped cleaning area, a virtual parallel line is obtained at intervals equal to the width of the cleaner, and the cleaning path is planned by zigzag alternating paths of the obtained parallel lines. It consists of a hole cleaning process that cleans in a manner that follows the cleaning path.

상기한 바와같이 이루어진 본 발명의 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법을 도면 제 5 도 및 제 6 도를 참조하여 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.The driving control method of the automatic traveling cleaner according to the present invention made as described above will be described with reference to FIGS. 5 and 6 in each step.

먼저, 사용자가 청소기 전원을 인가하면 제어장치(12)에 전원이 인가되어 제어장치(12)가 동작하므로써 청소기의 마이컴(15)은 입출력부(15A)를 통해 흡입모터 구동신호를 출력하여 흡입모터(8)를 구동시키고, 흡입모터(8)가 구동됨에 따라 브러시(14A,14B)로 바닥의 먼지나 오물을 쓸어내면서 흡입구(6)를 통해 바닥의 먼지나 오물이 흡입되어 집진필터(7)에 집진되는 한편, 기억부(15C)에 기억되어 있는 청소기의 위치 데이타(P ; 좌표 데이타 x,y 및 방향 데이타 θ)를 초기화하고, 주행모터 제어회로(18)를 통해 주행모터(10A,10B)를 구동시켜 감속장치(9A,9B)로 감속된 속도로 뒷바퀴(5A,5B)를 구동시킨다.First, when the user applies the cleaner power, power is applied to the control device 12 so that the control device 12 operates so that the microcomputer 15 of the cleaner outputs the suction motor driving signal through the input / output unit 15A and the suction motor. (8) and the suction motor (8) is driven to sweep the dust or dirt of the floor with the brush (14A, 14B) while the dust or dirt of the floor is sucked through the suction port (6) to collect the dust filter (7) Is collected in the storage unit, and the position data P (coordinate data x, y and direction data θ) of the vacuum cleaner stored in the storage unit 15C is initialized, and the traveling motors 10A and 10B are run through the traveling motor control circuit 18. ) To drive the rear wheels 5A, 5B at a reduced speed with the reduction gears 9A, 9B.

이에 따라서 청소기 본체(1)는 전진하기 시작하며, 청소기가 전진하면서 엔코더 센서(11A,11B)를 통해 청소기가 주행한 거리신호가 검출되어 엔코더 센서 회로(16)를 통해 디지탈 거리 데이타(△D)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억되고, 또한 각속도 센서(11C)를 통해 청소기의 회전각도(방향전환) 신호가 검출되어 각속도 센서 회로(17)를 통해 디지탈 회로각도 데이타(△θ)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억된다.Accordingly, the cleaner main body 1 starts to move forward, and as the cleaner moves forward, a distance signal traveled by the cleaner through the encoder sensors 11A and 11B is detected, and the digital distance data ΔD is transmitted through the encoder sensor circuit 16. Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15, and the rotation angle (direction switching) signal of the cleaner is detected through the angular velocity sensor 11C, and the digital circuit angular data Δθ is transmitted through the angular velocity sensor circuit 17. ) Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15.

마이컴(15)의 중앙처리부(15B)는 상기 거리 데이타(△D)와 회전각도 데이타(△θ)로부터 청소기의 위치 데이타(P)를 산출하고, 한편 거리센서(3A-3K)로 벽이나 가구 등의 장애물과의 거리를 감지한 신호를 거리 센서 회로(19)를 통해 디지탈 정보로 입력받아 장애물과의 거리 데이타와 상기 청소기의 위치 데이타(P)로부터 벽의 위치 데이타(X)를 산출하여 기억부(15C)에 저장하며, 이와함께 거리센서(3A-3K)를 통해 감지한 청소기의 각 방향별 벽 또는 가구 등의 장애물과의 거리 데이타를 근거로하여 청소기가 벽면과 일정한 거리를 유지하면서 평행하게 주행하도록 주행모터 회로(18)를 통해 주행모터(10A,10B)를 구동 제어하여 평행 주행 제어를 수행한다.The central processing unit 15B of the microcomputer 15 calculates the position data P of the vacuum cleaner from the distance data ΔD and the rotation angle data Δθ, while using the distance sensors 3A-3K for walls or furniture. Receives a signal that detects the distance to the obstacle, such as digital information through the distance sensor circuit 19, calculates and stores the wall position data (X) from the distance data of the obstacle and the position data (P) of the cleaner. The cleaner is stored in the unit 15C and is parallel with the cleaner while maintaining a constant distance from the wall based on the distance data with obstacles such as walls or furniture in each direction detected by the distance sensors 3A-3K. Parallel driving control is performed by controlling the driving motors 10A and 10B through the driving motor circuit 18 so as to travel smoothly.

이렇게 주행하면서 청소 영역이 복도 형상인지 또는 홀 형상인지룰 다음과 같이 판단한다.It is determined as follows whether the cleaning area is a corridor shape or a hall shape while driving in this way.

만약 현재의 상태가 좌측의 거리센서(3A)(3B) 및 우측의 거리센서(3H)(3I)로 감지된 거리가 모두 1.5m이하인 상태이고, 주행거리를 감지한 결과 그 주행거리가 2m 이상 주행한 상태이면 지금 주행하고 있는 청소 영역의 형상을 복도 형상으로 인식한다.If the current state is less than 1.5m, the distance detected by the distance sensor 3A (3B) on the left and the distance sensor 3H (3I) on the right is less than 1.5m. If it has traveled, the shape of the cleaning area currently running is recognized as a corridor shape.

즉, 복도는 적어도 2m 이상의 길이이고, 복도 양쪽의 거리(폭)가 3m 이하로 감지될 때 이를 복도로 결정하는 것이다.That is, the corridor has a length of at least 2m and when the distance (width) of both sides of the corridor is detected to be 3m or less, it is determined as the corridor.

그리고, 좌측 거리센서(3A)(3B) 및 우측 거리센서(3H)(3I)로 감지된 거리중에 최소한 하나라도 1.5m 이상인 상태로 2m 이상 주행하면 홀 형상으로 인식한다.At least one of the distances detected by the left distance sensors 3A and 3B and the right distance sensors 3H and 3I is recognized as a hall shape when the vehicle travels 2 m or more in a state of 1.5 m or more.

즉, 홀은 적어도 2m 이상의 길이이고(한 변의 길이가), 그 폭(너비)이 3m 이상인 것을 홀로 결정하는 것이다.That is, the hole determines that the hole is at least 2 m or more in length (the length of one side) and its width (width) is 3 m or more.

그러나, 위의 두가지 형상(복도 또는 홀)이 아닌 경우에는 이전 주기에서 인식한 형상이 계속 유지되는 것으로 간주한다.However, if the above two shapes (corridor or hole) are not considered, the shape recognized in the previous period is considered to be maintained.

상기한 바와같은 방법으로 청소 영역의 형상을 판단한 후 판단된 형상에 맞는 주행 방식으로 청소기를 주행시킨다.After the shape of the cleaning area is determined in the manner as described above, the cleaner is driven in a traveling manner that matches the determined shape.

[1] 복도 형상의 주행, 청소[1] driving, cleaning, corridor shapes

복도 형상인 경우에는 전방의 거리센서(3C)(3G)를 이용해서 복도가 막혔는지를 검색하고, 복도가 막히지 않았으면 측방 거리센서(3A)(3B)(3H)(3I)를 이용해서 청소기가 복도의 중앙에서 얼마나 이탈했는가를 측정하여 이를 근거로 청소기가 복도 중앙을 주행하도록 제어한다.In the case of a corridor shape, the front distance sensor 3C (3G) is used to check whether the corridor is blocked. If the corridor is not blocked, the cleaner is detected using the side distance sensors 3A, 3B, 3H, and 3I. How far from the center of the corridor is measured and based on this, the cleaner controls the center of the corridor.

주행 제어는 상기한 바와같이 제어장치(12)에서 주행모터 제어회로(18)를 통해 주행모터(10A)(10B)-바퀴(5A)(5B)를 구동시켜 실행한다.The travel control is executed by driving the travel motors 10A, 10B and 5A and 5B in the control device 12 via the travel motor control circuit 18 as described above.

이러한 주행중에 복도를 이루는 양쪽 벽의 위치 정보를 상기한 바와같이 저장하면서 복도 형상의 청소 영역의 범위를 설정해 나간다.During this run, the range information of the corridor-shaped cleaning area is set while storing the positional information of both walls constituting the corridor as described above.

즉, 복도 형상의 탐색 주행을 하는 것이다.That is, the search driving in the shape of a corridor is performed.

그리고, 마이컴(15)은 청소 영역의 형상을 과거의 청소 영역 형상으로 기억부(15C)에 저장한 후, 상기의 청소 영역 형상 판별과정으로 리턴하여 다음 주기를 시작한다.Then, the microcomputer 15 stores the shape of the cleaning area in the storage unit 15C as the shape of the cleaning area in the past, returns to the cleaning area shape determination process described above, and starts the next cycle.

한편, 상기한 바와같이 복도가 막혔는지를 검색하는 단계에서 복도가 막혀 있으면 해당 복도에 대한 청소를 다음과 같이 시작한다.On the other hand, if the corridor is blocked in the step of searching whether the corridor is blocked as described above, cleaning for the corridor starts as follows.

먼저, 복도 형상의 청소 영역의 탐색 주행에서 구한 복도를 이루는 양쪽 벽의 위치 정보(기억부(15C)에 기억되어 있는 정보)를 이용해서 중앙처리부(15B)가 복도의 평균 폭(Wid)을 산출한다.First, the central processing unit 15B calculates the average width Wid of the corridor using the positional information (information stored in the storage unit 15C) of both walls constituting the corridor obtained by the search driving of the corridor-shaped cleaning area. do.

복도의 평균 폭을 산출하었으면 한쪽 벽과 청소기를 밀착시켜 복도를 일주한다.Once you've calculated the average width of the corridor, make sure that one wall is in close contact with the vacuum cleaner.

물론 이때 흡입모터(8)와 브러시(14A)(14B)를 구동시켜 먼지와 오물을 흡입하면서 일주하고, 앞서의 복도 형상의 청소 영역 탐색 주행시에 구한 청소 영역의 범위를 청소기가 벗어나지 않도록 주행시킨다.Of course, at this time, the suction motor 8 and the brushes 14A and 14B are driven to inhale dust and dirt while traveling, and the cleaner is driven so that the cleaner does not leave the range of the cleaning area obtained during the search for the corridor cleaning area.

이렇게하면 청소기가 객실이나 엘리베이터 속으로 진입하는 것을 방지할 수 있게 된다.This will prevent the cleaner from entering the cabin or elevator.

상기한 일주가 끝나면 청소기를 유-턴시키고, 이번에는 한쪽 벽과는 청소기의 폭(w)만큼, 다른쪽 벽과는 복도의 평균폭(Wid)-청소기 폭(w)만큼의 간격을 유지시키면서 복도를 일주, 청소한다.At the end of the week, the appliance is turned on, leaving a gap between the wall and the wall width (w) and the average width (Wid) and vacuum cleaner width (w) of the corridor. Clean and clean the hallway.

이러한 일주가 끝나면 이번에는 한쪽 벽과는 2*w만큼, 다른쪽 벽과는 Wid-2*w만큼의 간격을 유지시키면서 복도를 일주, 청소한다.At the end of this round, this time the corridor is cleaned and cleaned, keeping the distance of 2 * w from one wall and Wid-2 * w from the other wall.

이러한 방식의 주행, 청소는 Wid-n*w가 '0' 이하가 될 때까지 n회 반복한다.Traveling and cleaning in this manner are repeated n times until Wid-n * w becomes '0' or less.

그리고 최종적으로 유-턴하고, 다른쪽 벽과 밀착하여 복도를 일주하는테, 이때에도 앞서 구한 복도 형상의 청소 영역을 벗어나지 않도록 주행한다.Finally, the U-turn, and close to the other wall to go around the corridor, even at this time, so as not to leave the cleaning area of the corridor shape previously obtained.

상기한 바와같이 청소기가 벽과 일정한 거리를 유지하면서 주행하는 방법은 거리센서(3A-3K)와 엔코더 센서(11A)(11B) 및 감속도 센서(11C) 등으로 감지한 값과 미리 구한 청소 영역에 대한 정보를 이용하는 것이며, 이러한 주행 제어는 상기 제 1 도 및 제 2 도에서 언급한 바와같다.As described above, the cleaner may be driven while maintaining a constant distance from the wall. The cleaning area obtained by the distance sensors 3A-3K, the encoder sensors 11A, 11B, the deceleration sensor 11C, and the like may be obtained in advance. This driving control is as mentioned in FIGS. 1 and 2 above.

위와같이 청소기가 유-턴 후, 일주를 완료하면 복도 양단에 가상의 벽을 설정함으로써 복도 청소를 마친다.When the cleaner completes one week after the U-turn as above, the cleaning of the corridor is completed by setting up virtual walls at both ends of the corridor.

복도 청소를 마친 후 남은 청소 영역이 있는가를 판단하고, 남은 청소 영역이 없으면 청소기 모터를 오프시켜 주행 청소를 완료하며, 남은 청소 영역이 있으면 현재의 청소 영역의 형상을 과거의 청소 영역의 형상으로 기억부(15C)에 저장한 후 청소 영역의 형상 판별단계로 리턴하여 다음 주기를 시작한다.After cleaning the corridor, it is determined whether there is a remaining cleaning area, and if there is no remaining cleaning area, the cleaner motor is turned off to complete driving cleaning. After storing in 15C, the process returns to the shape discriminating step of the cleaning area to start the next cycle.

[2] 홀 형상의 주행, 청소[2] driving and cleaning of hole shapes

상기 청소 영역의 형상 판별 결과 홀 형상이면 마이컴(15)은 과거(이전 주기)의 청소 영역의 형상(기억부(15C)에 기억된 정보 활용)을 검색한다.If the shape discrimination result of the cleaning area is a hole shape, the microcomputer 15 searches for the shape of the cleaning area of the past (previous cycle) (use of information stored in the memory 15C).

이 검색 결과 과거의 청소 영역의 형상이 복도 형상이면, 청소 영역의 형상이 복도형에서 홀형으로 바뀐 시점을 의미하므로, 상기 [1]. 복도 형상의 주행, 청소 과정에서 복도가 막힌 경우에 해당하는 주행과 청소를 실행한다.As a result of this search, if the shape of the cleaning area in the past is a corridor shape, it means the point in time when the shape of the cleaning area is changed from the hallway shape to the hole shape. The driving and cleaning corresponding to the case where the corridor is blocked during the driving and cleaning of the corridor shape is executed.

그러나, 과거의 청소 영역의 형상이 홀 형상이면, 이것은 홀 형상의 청소 영역이 계속됨을 의미하므로, 홀을 이루는 벽과 청소기가 1m의 간격이 유지되도록 하면서 홀의 벽을 따라 청소기를 주행시킨다.However, if the shape of the past cleaning area is a hole shape, this means that the hole-shaped cleaning area is continued, so that the wall constituting the hole and the vacuum cleaner are driven along the wall of the hole while maintaining a distance of 1 m.

1m 거리의 유지는 거리센서(3A-3K)로 홀의 벽과의 거리를 감지하여 유지한다.The 1m distance is maintained by detecting the distance from the wall of the hall by the distance sensor 3A-3K.

이때 홀을 이루는 벽의 위치 정보를 거리센서(3A-3K)로 감지한 거리정보로부터 구하여 기억부(15C)에 저장하면서 홀 형상의 청소 영역의 범위를 설정해 나간다.At this time, the positional information of the wall-shaped cleaning area is set while obtaining the positional information of the wall constituting the hole from the distance information detected by the distance sensors 3A-3K and storing it in the storage unit 15C.

즉, 홀 형상의 청소 영역의 탐색 주행을 시행하는 것이다.In other words, the search travel of the hole-shaped cleaning area is performed.

탐색 주행이 완료 되지 않았으면 현재의 청소 영역의 형상을 과거의 청소 영역의 형상의로 기억부(15C)에 기억시킨 후 현재의 청소 영역의 형상을 판단하는 단계로 리턴한다.If the search run is not completed, the shape of the current cleaning area is stored in the storage unit 15C in the shape of the past cleaning area, and then the flow returns to the step of determining the shape of the current cleaning area.

그러나, 탐색 주행이 완료되었으면, 즉, 홀의 벽을 따라 청소기가 일주하였으면 홀 청소를 다음과 같이 진행한다.However, if the search driving is completed, that is, if the cleaner is rounded along the wall of the hall, the hole cleaning proceeds as follows.

청소기가 최초 지점으로부터 주행을 시작하여 벽쪽으로 진행하고, 벽과 평행을 유지하면서 벽을 따라 주행궤적을 그리면서 주행하여 일주할 때까지 벽의 위치데이타(X)를 기억부(15C)에 저장한다.The cleaner starts traveling from the initial point and proceeds toward the wall, and stores the position data X of the wall in the storage unit 15C until the cleaner travels while drawing the driving trajectory along the wall while keeping parallel to the wall. .

이때 앞서의 홀 형상 청소 영역 탐색 주행시에 얻는 청소 영역의 범위를 청소기가 벗어나지 않도록 하여 객실이나 엘리베이터 속으로 청소기가 진입하는 것을 방지한다.At this time, the cleaner does not deviate from the range of the cleaning area obtained at the time of the search for the hole-shaped cleaning area so as to prevent the cleaner from entering the cabin or the elevator.

이와같이 청소기가 청소할 영역의 외곽 경로를 따라 주행을 완료하면 마이컴(15)의 중앙처리부(15B)는 상기 과정에서 기억된 벽의 위치 데이타(X)들을 연결하고, 이 연결된 선분들에 의하여 이루어지는 다각형의 내부를 전체적인 청소할 영역으로 인식하며, 전체 청소 영역으로부터 청소기 본체(1)의 폭만큼 안쪽에 있는 영역을 남은 청소 영역으로 인식한다.In this way, when the cleaner finishes driving along the outer path of the area to be cleaned, the central processing unit 15B of the microcomputer 15 connects the position data X of the wall stored in the above process, and the polygons formed by the connected line segments The inside is recognized as the overall cleaning area, and the area inside the width of the cleaner main body 1 is recognized as the remaining cleaning area from the entire cleaning area.

이어서 마이컴(15)의 중앙처리부(15B)는 남은 청소영역을 청소기의 폭만큼의 가상선으로 벽면과 평행한 평행선을 긋고, 이 평행선의 양쪽 끝을 번갈아가며 연결하는(지그재그로 연결하는) 새로운 경로를 구성하여 이 경로를 청소 경로로 계획한다.Subsequently, the central processing unit 15B of the microcomputer 15 draws a parallel line parallel to the wall with an imaginary line equal to the width of the cleaner and alternately connects (zigzags) both ends of the parallel line. Plan this path as a cleaning path by configuring.

청소 경로의 계획이 완료되면 제어장치(12)는 주행모터 제어회로(18)를 통해 주행모터(10A,10B)를 구동시켜 감속장치(9A,9B)로 감속된 속도로 뒷바퀴(5A,5B)를 구동시킨다.When the planning of the cleaning path is completed, the control device 12 drives the driving motors 10A and 10B through the driving motor control circuit 18 to drive the rear wheels 5A and 5B at a speed reduced to the reduction gears 9A and 9B. Drive.

이에 따라서 청소기 본체(1)는 전진하기 시작하며, 청소기가 전진하면서 엔코더 센서(11A,11B)를 통해 청소기가 주행한 거리신호가 검출되어 엔코더 센서 회로(16)를 통해 디지탈 거리 데이타(△D)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억되고, 또한 각속도 센서(11C)를 통해 청소기의 회전각도(방향전환) 신호가 검출되어 각속도 센서 회로(17)를 통해 디지탈 회전각도 데이타(△θ)가 마이컴(15)의 기억부(15C)에 기억된다.Accordingly, the cleaner main body 1 starts to move forward, and as the cleaner moves forward, a distance signal traveled by the cleaner through the encoder sensors 11A and 11B is detected, and the digital distance data ΔD is transmitted through the encoder sensor circuit 16. Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15, and the rotation angle (direction switching) signal of the cleaner is detected through the angular velocity sensor 11C, and the digital rotation angle data (Δθ) is transmitted through the angular velocity sensor circuit 17. ) Is stored in the storage unit 15C of the microcomputer 15.

마이컴(15)의 중앙처리부(15B)는 상기 거리 데이타(△D)와 회전각도 데이타(△θ)로부터 청소기의 위치 데이타(P)를 산출하고, 이 위치 데이타(P)를 근거로하여 상기 계획된 청소경로에서 청소기가 이탈된 거리 및 방향 데이타를 산출하고, 이 산출된 거리 및 방향 데이타를 이용하여 청소기가 계획된 청소경로를 추종하도록 바퀴(5A,5B)를 구동시켜 계획된 청소경로의 최종 경로 추종이 완료되면, 흡입모터(8) 및 주행모터(10A,10B)를 구동정지시키므로서 홀의 자동 주행 청소를 종료한다.The central processing unit 15B of the microcomputer 15 calculates the position data P of the vacuum cleaner from the distance data ΔD and the rotation angle data Δθ, and calculates the planned position data P based on the position data P. In the cleaning path, the distance and direction data of the vacuum cleaner is separated, and the calculated distance and direction data are used to drive the wheels 5A and 5B so that the cleaner follows the planned cleaning path. When it completes, automatic driving cleaning of a hole is complete | finished, stopping the suction motor 8 and the driving motors 10A and 10B.

이때 청소를 마치면 마이컴(15)은 남은 청소 영역이 있는지를 검색하여, 남은 청소 영역이 없으면 청소기의 흡입모터(8) 및 주행모터(10A)(10B)를 구동 정지시키고, 남은 청소 영역이 있으면, 현재의 청소 영역의 형상을 과거의 청소 영역의 형상으로 저장시킨 후, 현재의 청소 영역의 형상을 판별하는 단계로 리턴하여 다음 주기를 시작한다.At this time, when the cleaning is finished, the microcomputer 15 searches for the remaining cleaning area. If there is no remaining cleaning area, the microcomputer 15 stops driving the suction motor 8 and the driving motor 10A and 10B of the cleaner. After the shape of the current cleaning area is stored in the shape of the past cleaning area, the process returns to the step of determining the shape of the current cleaning area to start the next cycle.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 홀 형상의 청소 영역과 복도 형상의 청소 영역을 구분하고, 홀 형상의 청소 영역은 그 테두리의 길이가 비교적 길지 않으므로 홀을 이루는 벽면을 따라 일주하는 동안의 위치 누적 오차가 심하지 않기 때문에 이 경우에는 청소 경로의 계획에 의한 주행 청소를 하고, 복도 형상의 청소 영역에 대하여는 복도의 벽을 따라 점차 안쪽으로 들어오면서 일주하는 방식으로 주행하여 청소를 하며, 객실 문이나 엘리베이터 문이 열려있는 경우 이 속으로 청소기가 진입하는 주행 에러를 방지할 수 있으며, 따라서 청소기의 차동 주행 동작에 신뢰를 기할 수 있고, 특히, 청소 영역의 인식과 이 영역의 주행 청소시에 정확한 자신의 위치 파악과, 이를 이용한 청결한 청소의 진행이 가능하게 된 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the hole-shaped cleaning area and the corridor-shaped cleaning area are distinguished, and the hole-shaped cleaning area is positioned while circumnavigating along the wall forming the hole because the length of the edge thereof is relatively long. In this case, the driving cleaning according to the planning of the cleaning path is performed, and the cleaning area of the corridor shape is gradually driven inwards along the walls of the corridor, and the driving cleaning is performed in a round way. If the elevator door is open, it is possible to prevent the driving error that the cleaner enters into this, so that the differential driving behavior of the cleaner can be relied on, and in particular, the self It is effective to grasp the position of, and to proceed with a clean cleaning using it.

Claims (10)

청소기가 복도 형상의 청소 영역에 위치하였는가 또는 홀 형상의 영역에 위치하였는가를 구분 인식하는 청소 영역 인식 과정과, 상기 청소 영역 인식 과정의 인식 결과 복도 형상의 청소 영역인 경우에는, 복도를 구성하는 양쪽 벽과 일정한 간격으로 평행하게 주행하면서 복도를 일주한 후, 유턴(U-RURN)하고, 양쪽 벽과의 간격을 청소기 폭만큼 조정하여 다시 복도를 일주하는 주행을 반복하는 방식으로 청소하는 복도 청소 과정과, 상기 청소 영역 인식 과정의 인식 결과 홀 형상의 청소 영역인 경우에는 청소기의 폭만큼의 간격으로 가상의 평행선을 구하고, 구해진 평행선들의 끝을 지그재그로 번갈아 잇는 경로로 청소 경로를 계획한 후, 계획된 청소 경로를 추종하는 방식으로 청소하는 홀 청소 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.When the cleaner is located in the corridor-shaped cleaning area or the hall-shaped area, the cleaning area recognition process for discriminating whether the cleaner is located in the hall shape or the cleaning area recognition process results in both the halls forming the corridor. The corridor cleaning process is performed by circling the corridor while traveling parallel to the wall at regular intervals, then U-RURN and cleaning the corridor again by adjusting the distance between both walls by the cleaner width. And, as a result of the recognition of the cleaning area recognition process, in the case of the hole-shaped cleaning area, a virtual parallel line is obtained at intervals equal to the width of the cleaner, and the cleaning path is planned by zigzag alternating paths of the obtained parallel lines. Automatic driving cleaning, characterized in that consisting of a hole cleaning process for cleaning in a manner that follows the cleaning path Running control method. 제 1 항에 있어서, 상기 청소 영역 인식 과정에서, 청소기의 좌우측 거리센서로 장애물(벽)과의 거리를 감지하여 감지한 좌측 장애물(벽)과의 거리 및 우측 장애물(벽)과의 거리가 모두 일정거리 이하인 상태로 그 주행거리가 일정거리 이상 주행하면 복도 형상으로 인식함을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The method of claim 1, wherein in the cleaning area recognition process, the distance between the left obstacle (wall) and the distance between the right obstacle (wall) detected by detecting the distance to the obstacle (wall) by the left and right distance sensors of the cleaner The driving control method of the automatic traveling cleaner, characterized in that the drive is recognized as a corridor shape when the traveling distance is a predetermined distance or less in the state. 제 1 항에 있어서, 상기 청소 영역 인식 과정에서, 청소기의 좌우측 거리센서로 장애물(벽)과의 거리를 감지하여 감지한 좌측 거리 및 우측 거리중에 최소한 하나가 일정한 거리 이상인 상태로 그 주행거리가 일정거리 이상 주행하면 홀 형상의 청소 영역으로 인식함을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The driving distance of claim 1, wherein at least one of a left distance and a right distance detected by detecting a distance from an obstacle (wall) by a left and right distance sensor of the cleaner is detected at the cleaning area recognition process. The driving control method of the automatic traveling cleaner, characterized in that the drive is recognized as a cleaning area of the hole shape when traveling more than a distance. 제 1 항에 있어서, 상기 복도 청소 과정은, 전방 거리센서(3C)(3G)를 이용해서 복도가 막혔는가를 판단하는 단계와, 상기 단계의 판단 결과 복도가 막혀있지 않은 경우에는 측방 거리센서(3A)(3B)(3H)(3I)를 이용해서 청소기가 복도의 중앙에서 이탈된 거리를 측정하는 단계와, 상기 단계에서 측정된 이탈 거리를 근거로 청소기가 복도의 중앙으로 주행하도록 제어하면서 복도를 이루는 양쪽 벽의 위치 정보를 저장하여 복도 형상의 청소 영역의 범위를 설정하는 단계와, 상기 단계에서 청소 영역의 범위가 설정되면 현재의 청소 영역의 형상을 과거의 청소 영역의 형상으로 저장하고 청소 영역 인식 과정으로 리턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The method of claim 1, wherein the corridor cleaning process comprises: determining whether the corridor is blocked using the front distance sensors 3C and 3G; and when the corridor is not blocked, the side distance sensor ( Measuring the distance away from the center of the corridor by using 3A) (3B) 3H) 3I, and controlling the cleaner to travel to the center of the corridor based on the departure distance measured at the step. Setting the range of the corridor-shaped cleaning area by storing the position information of both walls constituting the wall; and if the range of the cleaning area is set in the step, the shape of the current cleaning area is stored as the shape of the past cleaning area And a step of returning to an area recognition process. 제 1 항에 있어서, 상기 복도 청소 과정은, 전방 거리센서(3C)(3D)를 이용해서 복도가 막혔는가를 판단하는 단계와, 상기 단계의 판단 결과 복도가 막혀있는 경우에는 복도의 평균폭(Wid)을 산출한 후 복도의 한쪽 벽을 정하여 이 벽에 밀착한 상태로 복도를 일주하는 단계와, 상기 단계의 일주를 마치면 청소기를 유-턴시키고, 한쪽 벽면과는 청소기의 폭(w)에 대하여 n*w만큼, 다른쪽 벽면과는 Wid-n*w만큼의 간격으로 Wid-n*w=0이 될 때까지 설정된 n(=1,2,3…)회 반복 주행하는 단계를 실행함을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The method of claim 1, wherein the cleaning of the corridor comprises: determining whether the corridor is blocked using a front distance sensor (3C) (3D); and if the corridor is blocked as a result of the determination of the step, the average width of the corridor ( After calculating Wid), one wall of the corridor is determined and the corridor is rounded in close contact with the wall, and when the round of the step is completed, the vacuum cleaner is turned on, and the wall of the cleaner has a width w of the cleaner. Repeats n (= 1,2,3…) times of n * w with respect to the other wall and Wid-n * w = 0 at intervals of Wid-n * w. Running control method of the automatic traveling cleaner, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 홀 청소 과정은, 청소기를 홀의 벽면과 소정 간격을 유지시키면서 일주시키고, 홀 일주가 완료되었는가의 여부를 판단하는 단계와, 상기 단계의 판단결과 홀 일주가 완료된 경우에는 상기 홀 청소 과정을 계속 진행하고, 완료되지 않은 경우에는 현재의 청소 영역의 형상을 과거의 청소 영역의 형상으로 저장시킨 후 청소 영역 인식 과정으로 리턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The method of claim 1, wherein the hole cleaning process comprises: circulating the cleaner while maintaining a predetermined distance from the wall of the hall, determining whether the hall round is completed, and when the round hole is completed as a result of the determination of the step, Continuing the hole cleaning process, and if it is not completed, storing the shape of the current cleaning area as the shape of the past cleaning area and returning to the cleaning area recognition process. Control method. 제 1 항에 있어서, 상기 복도 청소 과정이나 홀 청소 과정을 실행한 후 남은 청소 영역이 있는가를 판단하여 남은 청소 영역이 없는 경우에는 자동 주행 장소를 마치고, 남은 청소 영역이 있는 경우에는 현재의 청소 영역의 형상을 과거의 청소 영역의 형상으로 저장한 후 청소 영역 인식 과정으로 리턴하는 것을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The method of claim 1, wherein after determining whether there is a cleaning area remaining after the corridor cleaning process or the hall cleaning process, it is determined that there is no cleaning area remaining. And storing the shape as a shape of the past cleaning area and returning the cleaning area recognition process. 제 2 항에 있어서, 상기 청소 영역 인식 과정에서, 청소기의 좌우측 거리센서로 장애물(벽)과의 거리를 감지하여 감지한 좌측 장애물(벽)과의 거리 및 우측 장애물(벽)과의 거리가 모두 1.5m 이하인 상태로 그 주행거리 2m 이상 주행하면 복도 형상으로 인식함을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The method of claim 2, wherein in the cleaning area recognition process, the distance between the left obstacle (wall) and the distance between the right obstacle (wall) detected by detecting the distance to the obstacle (wall) by the left and right distance sensors of the cleaner The driving control method of the automatic traveling cleaner, characterized in that the drive is recognized as a corridor shape when the traveling distance is 2m or more in the state of 1.5m or less. 제 3 항에 있어서, 상기 청소 영역 인식 과정에서, 청소기의 좌우측 거리센서로 장애물(벽)과의 거리를 감지하여 감지한 좌측 거리 및 우측 거리중에 최소한 하나가 1.5m 이상인 상태로 그 주행거리가 2m 이상 주행하면 홀 형상의 청소 영역으로 인식함을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.4. The driving distance of claim 3, wherein at least one of the left and right distances detected by detecting the distance to the obstacle (wall) by the left and right distance sensors of the cleaner is 1.5 m or more. The driving control method of the automatic traveling cleaner, characterized in that if the abnormal driving is recognized as a cleaning area of the hole shape. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 청소 영역의 인식 결과, 복도 형상의 청소 영역이나 홀 형상의 청소 영역으로 인식된 경우에는 벽을 따라 주행하는 동안 구한 청소 영역의 중간에 객실 문이나 엘리베이터 문이 열려있어도 이를 무시하고 기 설정된 청소 영역의 범위안에서만 청소기를 주행시킴을 특징으로 하는 자동 주행 청소기의 주행 제어 방법.The room door or the elevator door in the middle of the cleaning area obtained while traveling along the wall, when the cleaning area is recognized as a corridor-shaped cleaning area or a hall-shaped cleaning area. The driving control method of the automatic traveling cleaner, characterized in that, even if the door is open, the controller runs the cleaner only within the preset cleaning area.
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WO2019194464A1 (en) * 2018-04-02 2019-10-10 에브리봇 주식회사 Robot cleaner and method for controlling same

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