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KR100437159B1 - 로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부충전장치 추적방법 - Google Patents

로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부충전장치 추적방법 Download PDF

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KR100437159B1
KR100437159B1 KR10-2001-0047287A KR20010047287A KR100437159B1 KR 100437159 B1 KR100437159 B1 KR 100437159B1 KR 20010047287 A KR20010047287 A KR 20010047287A KR 100437159 B1 KR100437159 B1 KR 100437159B1
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robot cleaner
charging device
external charging
charging
external
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송정곤
김광수
고장연
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삼성광주전자 주식회사
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Abstract

로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부 충전장치 추적 방법이 개시된다. 개시된 로봇 청소기 시스템은 로봇 청소기의 배터리의 충전단자와 접속될 수 있도록 전력공급 단자가 설치된 본체와, 본체상에 소정높이로 수직상으로 설치된 수직 가이드 부재와, 로봇 청소기의 전방 카메라에 의해 촬상될 수 있는 위치상의 수직 가이드 부재의 소정 위치에 형성된 충전위치 가이드 마크를 구비하는 외부 충전장치와, 외부 충전장치로 복귀시에 전방 카메라에 의해 촬상된 이미지와 기억된 외부 충전장치의 충전위치 가이드 마크와 비교하면서 외부 충전장치로의 복귀궤도를 조정하는 로봇청소기를 구비한다. 로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부 충전장치 추적 방법에 의하면, 로봇 청소기가 충전장치로부터 이탈된 후 지시된 작업완료시 또는 작업중 충전필요시 기억된 충전장치의 충전위치 가이드 마크 이미지와 현재의 전방 이미지를 비교하면서 외부 충전장치로의 진입을 조정할 수 있어 충전장치로의 추적이 용이하고 결합 에러를 저감시킬 수 있다.

Description

로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부 충전장치 추적 방법{External charging apparatus and robot cleaner system employing and method of rejoining the same}
본 발명은 로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부 충전장치 추적 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 외부 충전장치로의 복귀를 효율적으로 수행할 수 있도록 된 로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부 충전장치 추적 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 청소구역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지, 이물질을 흡입하는 청소작업을 수행하는 기기를 말한다.
로봇 청소기는 센서를 통해 청소구역내에 설치된 가구, 사무용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 판별하고, 판별된 정보를 이용하여 장애물과 충돌되지 않도록 제어하면서 청소구역을 청소한다.
이러한 로봇 청소기는 구동에 필요한 전력을 공급하는 배터리가 설치되어 있고, 충전 필요시 외부 충전장치와 충전할 수 있도록 구성된다.
충전필요시 외부 충전장치로 로봇 청소기가 자동으로 복귀할 수 있도록 하기 위해서는 충전장치의 위치를 파악할 수 있어야 한다.
로봇 청소기가 충전장치의 위치를 추적하기 위한 종래의 방법은, 외부 충전장치에서 고주파신호를 발생하고, 로봇 청소기가 충전장치에서 발생된 고주파신호를 수신하여 수신된 고주파신호의 세기에 따라 충전기의 위치를 찾는다.
그러나, 이와 같이 검출된 고주파신호의 세기에 따라 충전장치의 위치를 추적하는 방법은, 고주파 신호의 세기가 외부요인(반사파, 방해파 등)에 의해 변동될 수 있고, 이러한 고주파 신호의 세기 변동에 의해 충전장치로의 도킹위치를 정확하게 찾기가 어려울 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 외부 충전장치로의 복귀를 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부 충전장치 추적 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 로봇 청소기의 커버를 분리한 상태를 나타내 보인 사시도 이고,
도 2는 도 1의 로봇 청소기가 적용된 로봇 청소기 시스템을 나타내 보인 블록도 이고,
도 3은 도 2의 중앙제어장치를 나타내 보인 블록도이고,
도 4는 도 2의 외부 충전장치의 일 예를 나타내 보인 사시도이고,
도 5는 도 1의 로봇청소기의 외부 충전장치로부터의 분리/복귀 과정을 나타내 보인 플로우도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 로봇 청소기 11: 흡진부
12: 센서부 13: 전방 카메라
14: 상방 카메라 15: 구동부
16: 기억장치 17: 송/수신부
18: 제어부 19: 배터리
20: 배터리 충전량 검출부 30: 외부 충전장치
31: 충전단자 32: 가이드 벽
33: 안착부 34: 안착홈
35: 전원코드 36: 수직 가이드부재
37: 충전위치 가이드 마크 40: 원격 제어기
41: 무선 중계기 50: 중앙 제어장치
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 로봇 청소기의 외부충전장치는 전방을 촬상할 수 있도록 전방 카메라가 본체상에 설치되어 외부장치와 무선으로 통신하면서 청소 작업을 수행할 수 있도록 된 로봇 청소기의 외부 충전장치에 있어서, 상기 로봇 청소기의 배터리의 충전단자와 접속될 수 있도록 전력공급 단자가 설치된 본체와; 상기 본체상에 소정높이로 수직상으로 설치된 수직 가이드 부재와; 상기 로봇 청소기의 상기 전방 카메라에 의해 촬상될 수 있는 위치상의 상기 수직 가이드 부재의 소정 위치에 형성된 충전위치 가이드 마크;를 구비한다.
바람직하게는 상기 본체는 상기 로봇 청소기의 충전단자와 상기 전력공급단자가 상호 접속되는 위치에 상기 로봇청소기가 위치될 때 상기 로봇 청소기의 바퀴가 일부 안착할 수 있도록 홈이 마련된 안착부;가 마련된다.
또한, 상기 수직 가이드 부재는 상기 안착부에 상기 로봇 청소기가 안착되었을 때 상기 로봇 청소기와 대향되는 위치상에 설치된다.
상기 충전위치 가이드 마크는 원형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 청소기 시스템은 외부 충전장치와, 상기 외부충전장치와 결합하여 충전할 수 있도록 본체상에 설치된 배터리와, 전방 영역을 촬상할 수 있도록 전방 카메라가 상기 본체상에 설치되어 외부장치와 무선으로 통신하면서 청소 작업을 수행할 수 있도록 된 로봇 청소기를 구비하는 로봇 청소기 시스템에 있어서, 상기 외부 충전장치는 상기 로봇 청소기의 배터리의 충전단자와 접속될 수 있도록 전력공급 단자가 설치된 본체와; 상기 본체상에 소정높이로 수직상으로 설치된 수직 가이드 부재와; 상기 로봇 청소기의 상기 전방 카메라에 의해 촬상될 수 있는 위치상의 상기 수직 가이드 부재의 소정 위치에 형성된 충전위치 가이드 마크;를 구비하고, 상기 로봇 청소기는 상기 외부 충전장치로 복귀시에 상기 전방 카메라에 의해 촬상된 이미지와 기억된 상기 외부 충전장치의 상기 충전위치 가이드 마크와 비교하면서 상기 외부 충전장치로의 복귀궤도를 조정한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 로봇 청소기의 외부 충전장치 추적 방법은 외부 충전장치에 로봇 청소기가 결합된 상태에서 작업지시신호가 수신되면, 상기 외부 충전장치의 충전위치 가이드 마크를 전방 카메라에 의해 촬상하여 저장하는 단계와; 상기 로봇 청소기를 주행시켜 지시된 작업을 수행하는 단계와; 상기 작업단계에서 충전량이 부족하거나, 작업이 완료되면, 상기 전방카메라에 상기 충전위치 가이드마크의 이미지가 포착될 때까지 상기 로봇청소기의 방향을 조정하는 단계와; 상기 충전위치 가이드마크가 상기 전방카메라에 포착되면, 촬상된 현재의 상기 충전위치 가이드마크의 이미지와 기억된 상기 충전위치 가이드마크의 이미지를 비교하면서 상기 외부 충전장치의 복귀 궤적을 조정하면서 상기 외부 충전장치로 복귀시키는 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부 충전장치 및 이를 적용한 로봇 청소기 시스템을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 로봇 청소기의 커버를 분리한 상태를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 로봇 청소기가 적용되는 로봇 청소기 시스템을 나타내 보인 블럭도이다.
도면을 참조하면, 로봇 청소기(10)는 흡진부(11), 센서부(12), 전방카메라(13), 상방 카메라(14), 구동부(15), 기억장치(16), 송/수신부(17), 제어부(18) 및 배터리(19)를 구비한다.
흡진부(11)는 공기를 흡입하면서 대향되는 바닥의 먼지를 집진할 수 있도록 본체(10a) 상에 설치되어 있다. 이러한 흡진부(11)는 알려진 다양한 방식에 의해구성될 수 있다. 일 예로서, 흡진부(11)는 흡입모터(미도시)와, 흡입모터의 구동에 의해 바닥과 대향되게 형성된 흡입구 또는 흡입관을 통해 흡입된 먼지를 집진하는 집진실을 구비한다.
센서부(12)는 외부로 신호를 송출하고, 반사된 신호를 수신할 수 있도록 몸체의 측면 둘레에 소정 간격으로 배치되어 있는 장애물 검출 센서(12a)와, 주행거리를 측정할 수 있는 주행거리 검출센서(12b)를 구비한다.
장애물 검출 센서(12a)는 적외선을 출사하는 적외선 발광소자(12a1)와, 반사된 광을 수신하는 수광소자(12a2)가 수직상으로 쌍을 이루어 외주면을 따라 다수가 배열되어 있다. 또 다르게는 장애물 검출센서(12a)는 초음파를 출사하고, 반사된 초음파을 수신할 수 있도록 된 초음파 센서가 적용될 수 있다. 장애물 검출센서(12a)는 장애물 또는 벽과의 거리를 측정하는데도 이용된다.
주행거리 검출센서(12b)는 바퀴(15a 내지 15d)의 회전수를 검출하는 회전검출 센서가 적용될 수 있다. 예컨대, 회전 검출센서는 모터(15e)(15f)의 회전수를 검출하도록 설치된 엔코더가 적용될 수 있다.
전방 카메라(13)는 전방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(10a)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(18)로 출력한다.
상방 카메라(14)는 상방의 이미지를 촬상할 수 있도록 본체(10a)상에 설치되어 촬상된 이미지를 제어부(18)로 출력한다.
구동부(15)는 전방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(15a)(15b)와, 후방의 양측에 설치된 두 개의 바퀴(15c)(15d), 후방의 두 개의 바퀴(15c)(15d)를 각각 회전구동시키는 모터(15e)(15f) 및 후방의 바퀴(15c)(15d)에서 발생되는 동력을 전방의 바퀴로 전달할 수 있도록 설치된 타이밍벨트(15g)를 구비한다. 구동부(15)는 제어부(18)의 제어신호에 따라 각 모터(15e)(15f)를 독립적으로 정방향/역방향 회전 구동시킨다. 방향회전은 각 모터의 회전수를 다르게 구동하면 된다.
송/수신부(17)는 송신대상 데이터를 안테나(17a)를 통해 송출하고, 안테나(17a)를 통해 수신된 신호를 제어부(18)로 전송한다.
배터리(19)는 외부 충전장치(도 4참조)와 결합 및 분리 가능하게 본체(10a) 외측에 설치된 배터리의 충전 단자(미도시)를 통해 충전할 수 있도록 본체(10a)상에 설치되어 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 로봇 청소기(10)가 외부 충전장치(30)와 결합된 상태에서는 상용 교류전원과 결합할 수 있는 전원코드(35)를 통해 인입된 전력이 상호 접속된 외부 충전장치(30)의 전력공급단자(31)로부터 배터리의 충전단자를 통해 배터리(19)로 공급된다.
배터리 충전량 검출부(20)는 배터리(19)의 충전량을 검출하고, 검출된 충전량이 설정된 하한 레벨에 도달하면 충전요청신호를 발생한다.
제어부(18)는 송/수신부(17)를 통해 수신된 신호를 처리하고, 각 요소를 제어한다. 본체(10a)상에 기기의 기능 설정을 조작하기 위한 다수의 키가 마련된 키입력장치(미도시)가 더 구비된 경우 제어부(18)는 키입력장치로부터 입력된 키신호를 처리한다.
제어부(18)는 비 작업 시에 외부 충전장치(30)와 결합된 상태로 충전하면서 대기할 수 있도록 각 요소를 제어한다. 이렇게 비 작업 시 외부 충전장치(30)와 결합된 상태로 대기하게 되면 배터리(19)의 충전량을 일정 범위내로 유지시킬 수 있게 된다.
제어부는 외부 충전장치(30)로부터 이탈하여 작업수행이후 외부 충전장치(30)로의 복귀시 전방 카메라(14)에 의해 촬상된 이미지를 분석하여 외부 충전장치(30)로의 진입 및 도킹을 원할 하게 수행한다.
이러한 로봇 청소기(10)의 외부 충전장치(30)로의 진입을 원할하기 위한 외부 충전장치(30)를 도 4를 참조하여 설명한다.
도면을 참조하면, 외부 충전장치(30)는 본체상에 형성된 안착부(33), 충전 단자(31), 수직 가이드부재(36)를 구비한다.
안착부(33)는 로봇 청소기(10)의 입출을 가이드하도록 전방이 열리게 형성된 가이드 벽(32)을 따라 연장되게 형성되어 로봇 청소기(10)가 안착할 수 있도록 홈(34)이 마련되어 있다. 상기 홈(34)은 안착 정위치에서 바퀴(15)와 대응되는 위치상에 형성되어 있다.
안착부(33)의 후측 벽에는 안착부(33)의 정위치에 로봇 청소기(10)가 안착되었을 때 로봇 청소기(10)의 배터리(19)의 충전단자와 접속될 수 있도록 대응되는 위치에 단자(31)가 설치되어 있다. 상기 단자(31)는 내부 변압기 및 전원 케이블을 통해 전원코드(35)와 접속되어 있다. 내부 변압기는 생략될 수 도 있다.
수직 가이드 부재(36)는 안착부(33)에 안착된 로봇 청소기(10)와 대향되는 위치상에 안착부(33)에 수직한 방향으로 소정 높이 형성되어 있다.
수직 가이드 부재(36)의 바닥면으로부터의 수직 높이는 전방카메라(13)의 높이 보다 높게 형성된다.
수직 가이드 부재(36)의 중앙 부근 에는 전방 카메라(13)에 의해 촬상시 이미지 식별 및 위치 보정이 용이하며, 로봇 청소기(10)가 충전위치를 쉽게 파악할 수 있도록 원형상으로 형성된 충전위치 가이드 마크(37)가 형성되어 있다. 상기 충전위치 가이드 마크(37)는 흑색으로 형성되고, 수직 가이드 부재(36)의 가이드 마크 주변의 나머지 부분은 백색으로 처리되는 것이 바람직하다.
이러한 외부 충전장치(30)에 안착된 로봇 청소기(10)는 작업수행 이후 외부 충전장치(30)로의 복귀를 충전위치 가이드 마크(37)의 이미지 정보를 이용하여 효율적으로 수행 할수 있도록 초기화시 또는 작업지시 신호가 수신되면, 전방 카메라(14)가 충전위치 가이드 마크(37)와 대향되는 외부 충전장치(30)에 결합된 상태 및/또는 외부 충전장치(30)로부터 소정거리 후퇴된 상태에서 전방카메라(13)에 의해 촬상된 충전장치(30) 전방의 충전위치 가이드 마크(37) 이미지를 기억장치(16)에 저장시킨다.
여기서 작업요청신호는 청소작업 또는 카메라(12)(14)를 통한 감시작업등을 포함한다.
로봇 청소기(10)의 제어부(18)는 지시된 작업을 완료하거나, 작업도중 배터리 충전량 검출부(20)로부터 충전요청신호가 입력되면, 외부 충전장치(30)로부터 이탈시 기억시킨 이동 궤적정보를 이용하여, 전방카메라(13)가 외부 충전장치(30)의 충전위치 가이드마크(37)와 대향되게 되는 위치 및 방향을 산출하고, 산출된 정보를 이용하여 외부 충전장치(30)의 전방카메라가 충전위치 가이드 마크와 대향되도록 구동부(15)를 제어한다.
이후, 전방카메라(13)에 충전위치 가이드 마크(37)가 포착되면, 이후 촬상된 가이드 마크(37) 이미지 정보를 이용하여 안착부(33)로의 궤도 진입을 조정한다.
즉, 로봇 청소기(10)는 충전위치 가이드 마크(37)가 전방 카메라(13)의 화면중심에 위치되도록 전진 궤도를 조정하면서 외부 충전장치(30)로 전진하도록 구동부를 제어한다. 이와 같이 작업종료시 또는 충전 필요시 전방카메라(13)가 충전위치 가이드마크(37)와 대향되도록 즉, 충전위치 가이드마크(37)가 전방카메라(13)에 포착되도록 전방카메라(13)의 촬상 방향을 조정하면, 이후 직진하면서 외부 충전장치(30)로 도달할 수 있고, 주행에러는 전방카메라(13)에 의해 촬상된 가이드 마크(37)의 화면내에서의 위치정보를 이용하여 조정할 수 있어 외부 충전장치(30)를 용이하게 찾을 수 있으면서도 도킹 에러율을 저감시킬 수 있다.
이상의 설명에서는 제어부(18)가 상방 이미지를 직접 분석하여 자체적으로 충전장치로의 도킹을 수행하는 예를 설명하였다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 로봇 청소기(10)의 충전장치(30)로의 복귀 제어에 대한 연산처리부담을 줄이기 위해 충전장치(30) 상방 이미지 저장 및 로봇 청소기(10)의 복귀 제어를 외부에서 처리하도록 로봇 청소기 시스템이 구축된다.
이를 위해 로봇 청소기(10)는 상방 카메라(14)에 의해 촬상된 상방 이미지를 외부로 무선으로 송출하고, 외부로부터 수신된 제어신호에 따라 동작하도록 구성되고, 원격제어기(40)는 작업제어 및 충전장치(30)로의 복귀를 포함한 일련의 제어를무선으로 로봇청소기(10)를 제어한다.
원격제어기(40)는 무선중계기(41)와 중앙제어장치(50)를 구비한다.
무선 중계기(41)는 로봇 청소기(10)로부터 수신된 무선신호를 처리하여 유선을 통해 중앙제어장치(50)에 전송하고, 중앙제어장치(50)로부터 수신된 신호를 안테나(42)를 통해 무선으로 로봇 청소기(41)로 송출한다.
중앙제어장치(50)는 통상적인 컴퓨터로 구축되며, 그 일예가 도 3에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 중앙제어장치(50)는 중앙처리장치(CPU)(51), 롬(ROM)(52), 램(RAM)(53), 표시장치(54), 입력장치(55), 기억장치(56) 및 통신장치(57)를 구비한다.
기억장치(56)에는 로봇 청소기(10)를 제어하며 로봇 청소기(10)로부터 전송된 신호를 처리하는 로봇 청소기 드라이버(56a)가 설치되어 있다.
로봇 청소기 드라이버(56a)는 실행되면, 로봇 청소기(10)를 제어를 설정할 수 있는 메뉴를 표시장치(54)를 통해 제공하고, 제공된 메뉴에 대해 사용자로부터 선택된 메뉴항목이 로봇 청소기에 의해 실행될 수 있도록 처리한다. 상기 메뉴는 대분류로서 청소작업수행, 감시작업수행을 포함하고, 대분류에 대한 서브 선택 메뉴로서 작업대상 영역 선택 리스트, 작업방식등 적용되는 기기에서 지원할 수 있는 다수의 메뉴가 제공되는 것이 바람직하다.
로봇 청소기 드라이버(56a)는 설정된 작업시기 또는 사용자에 의해 입력장치(55)를 통해 작업지시 신호가 입력되면, 먼저 충전장치(30)에 결합되어 대기중인 로봇 청소기(10)의 전방 카메라(13)에 의해 촬상된 충전장치의 충전위치 가이드 마크의 이미지를 로봇 청소기(10)로부터 수신 받고, 수신된 충전장치(30)의 가이드 마크의 이미지를 기억장치(56)에 저장한다.
이후, 로봇 청소기 드라이버(56a)는 지시된 작업이 수행될 수 있도록 로봇 청소기(10)를 제어한다. 로봇청소기(10)의 제어부(18)는 로봇 청소기 드라이버(56a)로부터 무선 중계기(41)를 통해 수신된 제어정보에 따라 구동부(15) 및/또는 흡진부(11)를 제어하며, 현재 상방 카메라(14)에 의해 촬상된 상방 이미지를 무선 중계기(41)를 통해 중앙제어장치(50)로 전송한다.
이러한 작업제어중 로봇 청소기(10)로부터 배터리 충전요청신호 또는 작업완료신호가 무선중계기(41)를 통해 수신되면, 로봇 청소기 드라이버(56a)는 기억장치(56)에 기억된 충전장치(30)의 가이드 마크 이미지(37)와 현재 전방 카메라(14)에 의해 취득되어 수신된 이미지를 비교하여 가이드 마크 이미지가 나타날 때까지 로봇 청소기(10)를 회전시키면서 외부 충전장치(30)의 위치를 파악하고, 파악된 외부 충전장치(30)로 복귀하도록 앞서 설명된 바와 같은 과정을 통해 로봇 청소기(10)를 제어한다.
이하에서는 로봇 청소기의 충전장치 추적과정을 도 5을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 로봇청소기(10)가 충전장치(30)와 결합되어 대기중인 상태를 초기상태로 하여 설명한다.
먼저, 작업지시가 수신됐는 지를 판단한다(단계 100).
작업지시가 수신된 것으로 판단되면, 충전위치 가이드 마크를 전방 카메라로촬상하여 저장한다(단계 110).
이후 지시된 지시된 작업을 수행한다(단계 120).
작업수행시에는 충전장치(30)로부터 먼저 분리되도록 구동한 다음 청소구역을 주행하면서 흡진부(11)를 구동시켜 청소작업을 수행한다. 또 다르게, 감시작업 지시가 수신되었으면, 충전장치(30)로부터 감시 목적지로 이동한 다음 카메라(13)(14)로 감시대상 영역을 촬상하여 외부로 송출하거나 기록하는 작업을 수행한다.
다음은 작업이 완료됐는지를 판단한다(단계 130).
단계 130에서 작업이 완료되지 않았다고 판단되면, 충전이 필요한 지를 판단한다(단계 140).
작업이 완료됐거나, 충전이 필요하다고 판단되면, 전방카메라로 전방 이미지를 촬상한다(단계 150).
전방카메라(13)에 충전위치 이미지 즉, 충전위치 가이드 마크가 포착되었는지를 판단한다(단계 160).
단계 160에서 충전위치 가이드 마크(37)가 포착되지 않았으면, 전방카메라의 촬상방향을 조정한다(단계 170). 즉, 로봇 청소기(10)를 소정 각도 회전시키고 단계 150으로 복귀한다.
이러한 과정을 거쳐 단계 160에서 충전위치 가이드 마크가 포착된 것으로 판단되면, 촬상된 현재 충전위치 가이드 마크(37)의 크기와 찌그러진 정도 및 화면내의 위치를 기억된 충전위치 가이드 마크의 이미지와 비교하여 복귀궤적을 조정하면서, 조정된 복귀궤적을 따라 충전위치로 복귀한다(단계 180). 여기서 복귀 궤적 조정은 현재 충전위치 가이드 마크 이미지가 기억된 충전위치 가이드 마크 이미지와 정합되게 복귀 궤적을 조정하는 것을 말한다.
지금까지 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기의 외부 충전장치와 그 시스템 및 외부 충전장치 추적 방법에 의하면, 로봇 청소기가 충전장치로부터 이탈된 후 지시된 작업완료시 또는 작업중 충전필요시 기억된 충전장치의 충전위치 가이드 마크 이미지와 현재의 전방 이미지를 비교하면서 외부 충전장치로의 진입을 조정할 수 있어 충전장치로의 추적이 용이하고 결합 에러를 저감시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 전방을 촬상할 수 있도록 전방 카메라가 본체상에 설치되어 외부장치와 무선으로 통신하면서 청소 작업을 수행할 수 있도록 된 로봇 청소기의 외부 충전장치에 있어서,
    상기 로봇 청소기의 배터리의 충전단자와 접속될 수 있도록 전력공급 단자가 설치된 본체와;
    상기 본체상에 소정높이로 수직상으로 설치된 수직 가이드 부재와;
    상기 로봇 청소기의 상기 전방 카메라에 의해 촬상될 수 있는 위치상의 상기 수직 가이드 부재의 소정 위치에 형성된 충전위치 가이드 마크;를 포함하며,
    상기 본체는, 상기 로봇 청소기의 충전단자와 상기 전력공급단자가 상호 접속되는 위치에 상기 로봇청소기가 위치될 때 상기 로봇 청소기의 바퀴가 일부 안착할 수 있도록 홈이 마련된 안착부를 더 포함하고,
    상기 수직 가이드 부재는, 상기 안착부에 상기 로봇 청소기가 안착되었을 때 상기 로봇 청소기와 대향되는 위치상에 설치된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 외부 충전장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제3항에 있어서, 상기 충전위치 가이드 마크는 원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 외부 충전장치.
  5. 외부 충전장치와, 상기 외부충전장치와 결합하여 충전할 수 있도록 본체상에 설치된 배터리와, 전방 영역을 촬상할 수 있도록 전방 카메라가 상기 본체상에 설치되어 외부장치와 무선으로 통신하면서 청소 작업을 수행할 수 있도록 된 로봇 청소기를 구비하는 로봇 청소기 시스템에 있어서,
    상기 외부 충전장치는,
    상기 로봇 청소기의 배터리의 충전단자와 접속될 수 있도록 전력공급 단자가 설치되고, 상기 로봇 청소기의 충전단자와 상기 전력공급단자가 상호 접속되는 위치에 상기 로봇청소기가 위치될 때 상기 로봇 청소기의 바퀴가 일부 안착할 수 있도록 홈이 마련된 안착부를 구비된 본체와;
    상기 본체상에 소정높이로 수직상으로 설치되고, 상기 안착부에 상기 로봇 청소기가 안착되었을 때 상기 로봇 청소기와 대향되는 위치상에 설치된 수직 가이드 부재와;
    상기 로봇 청소기의 상기 전방 카메라에 의해 촬상될 수 있는 위치상의 상기 수직 가이드 부재의 소정 위치에 형성된 충전위치 가이드 마크;를 포함하고,
    상기 로봇 청소기는 상기 외부 충전장치로 복귀시, 상기 전방 카메라에 의해 촬상된 이미지와 기억된 상기 외부 충전장치의 상기 충전위치 가이드 마크와 비교하면서 상기 외부 충전장치로의 복귀 궤도를 조정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 로봇 청소기는
    상기 외부 충전장치와 결합가능하게 상기 본체상에 설치된 배터리의 충전량을 검출하는 배터리 충전량 검출부와;
    상기 배터리 충전량 검출부로부터 충전요청신호가 수신되면, 수행작업을 중단하고, 상기 외부 충전장치로 복귀하도록 바퀴의 구동을 제어하는 구동부를 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는 수행작업이 완료되었을 때 상기 외부 충전장치로 복귀하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기 시스템.
  8. 로봇 청소기의 외부 충전장치 추적 방법에 있어서,
    상기 외부 충전장치에 로봇 청소기가 결합된 상태에서 작업지시신호가 수신되면,
    상기 외부 충전장치의 충전위치 가이드 마크를 전방 카메라에 의해 촬상하여 저장하는 단계와;
    상기 로봇 청소기를 주행시켜 지시된 작업을 수행하는 단계와;
    작업이 완료되거나 또는 충전이 필요하다고 판단하는 단계와;
    작업이 완료되거나 또는 충전이 필요하다고 판단되면, 상기 전방카메라에 상기 충전위치 가이드 마크의 이미지가 포착될 때까지 상기 로봇청소기의 방향을 조정하는 단계와;
    상기 충전위치 가이드마크가 상기 전방카메라에 포착되면, 촬상된 현재의 상기 충전위치 가이드마크의 이미지와 기억된 상기 충전위치 가이드마크의 이미지를 비교하면서 상기 외부 충전장치의 복귀 궤적을 조정하면서 상기 외부 충전장치로 복귀시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 외부 충전장치 추적 방법.
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