ロボット清掃機及びその制御方法
【課題】走行経路上で障害物が感知されても、それがロボット掃除機システムを構成する付加装置領域である場合は、補助掃除ユニットが突出しないように制御するロボット掃除機及びその制御方法を提供すること。
【解決手段】ロボット掃除機は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニット、及び、前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御する制御部を備える。
【解決手段】ロボット掃除機は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニット、及び、前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御する制御部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除領域を走行しながら、床に積もったホコリなどを自動で掃除するロボット掃除機及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ロボット掃除機は、使用者の操作なく、掃除しようとする領域を自律走行しながら床からホコリなどの異物を吸い込むことによって自動で掃除する装置のことをいう。かかるロボット掃除機は、本体の下に積もったホコリなどを除去するためのメインブラシの他に、壁面との隣接部などにおける掃除性能を向上させるための補助掃除ツールも備えている。
【０００３】
ロボット掃除機の補助掃除ツールは、ロボット掃除機本体の内部から外部に向かって突出することによって床上のホコリ、特に、壁面との隣接部におけるホコリなどを除去する。このように、補助掃除ツールは、壁面との隣接部などにおける掃除性能を向上させることはできるが、ロボット掃除機本体の外部に突出することから、障害物、例えば、壁面と衝突する危険性が増大することがあった。
【０００４】
特に、ロボット掃除機システムを構成する充電器または仮想の障害物領域形成装置などの付加装置を障害物と区別できず、ロボット掃除機システムの付加装置に近接して補助掃除ツールを突出させることがあった。こうなると、補助掃除ツールと付加装置との衝突によって付加装置の位置が移動したり、付加装置が破損したりすることがある。そこで、障害物からロボット掃除機システムの付加装置を識別するロボット掃除機が望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一側面は、走行経路上で障害物が感知されても、それがロボット掃除機システムを構成する付加装置領域である場合は、補助掃除ユニットが突出しないように制御するロボット掃除機及びその制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係るロボット掃除機は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着される補助掃除ユニット、及び前記障害物が感知されると前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御する制御部を備える。該制御部は、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御することができる。
【０００７】
また、前記制御部は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存することができる。
【０００８】
また、前記制御部は、前記掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御することができる。
【０００９】
また、前記制御部は、前記本体の充電状態を判断することができる。
【００１０】
また、前記制御部は、前記本体が充電中であると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００１１】
また、前記制御部は、前記本体が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００１２】
前記ロボット掃除機は、前記充電器が送信する信号を感知する信号感知部をさらに備えることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御することができる。
【００１４】
また、前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために前記充電器へ前記本体の走行を導く信号でよい。
【００１５】
また、前記信号は、前記充電器の前方または側方に向かって一定の角度範囲内で送信される赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００１６】
また、前記信号は、前記充電器の前方または側方に、一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号でよい。
【００１７】
また、前記信号は、前記充電器の前方または側方に一定の曲面で信号領域を形成する赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００１８】
また、前記信号は、互いに重なり合うが、到達距離または信号の強度によって第１信号と第２信号とに区別可能である。
【００１９】
また、前記制御部は、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００２０】
また、前記制御部は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存し、前記掃除領域マップにおいて前記識別信号が感知される位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御する。
【００２１】
本発明の他の側面に係るロボット掃除機は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニット、及び、前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御する制御部を備える。該制御部は、突出制限領域を認知し、前記突出制限領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御することができる。
【００２２】
また、前記ロボット掃除機は、突出制限信号生成ユニットが送信する信号を感知する信号感知部をさらに備えることができる。
【００２３】
また、前記制御部は、前記信号に基づいて前記突出制限領域を認知し、前記突出制限領域は、前記突出制限信号生成ユニットから送信する信号で形成されるとよい。
【００２４】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの一方向に、あらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成し、前記制御部は、前記本体が前記仮想の障害物領域を回避して走行するように制御することができる。
【００２５】
また、前記信号は、あらかじめ定められた厚さ及び長さで直線の仮想の壁領域を形成する信号でよい。
【００２６】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの一方向に向かって一定の角度範囲内で送信される赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００２７】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの周りに、一定の曲面を有する仮想の障害物領域を形成し、前記制御部は、前記本体が前記仮想の障害物領域を回避して走行するように制御することができる。
【００２８】
また、前記識別信号は、前記突出制限信号生成ユニットの周りに一定の曲面で信号領域を形成する赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００２９】
前記ロボット掃除機は、磁場信号を感知する信号感知部をさらに備え、前記制御部は、前記磁場信号に基づいて前記突出制限領域を認知し、前記突出制限領域は、前記床に設置される磁石ベルトで形成することができる。
【００３０】
また、前記制御部は、前記本体が前記磁場領域を回避して走行するように制御することができる。
【００３１】
本発明の他の側面に係るロボット掃除機の制御方法は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニットを有するロボット掃除機の制御方法において、前記床を走行しながら前記床を掃除すること、前記本体の走行経路上の障害物を感知すること、及び前記障害物が感知されると前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御すること、を含むことができる。
【００３２】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置を前記充電器領域と認知することができる。
【００３３】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の充電状態を感知し、前記本体が充電中であると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００３４】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の充電終了状態を感知し、前記本体が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００３５】
また、前記充電器領域の認知では、前記充電器が送信する信号を感知し、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知することができる。
【００３６】
また、前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために前記充電器へ前記本体の走行を導く信号、または前記充電器の前方または側方に、一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号でよい。
【００３７】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００３８】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップにおいて前記信号が感知される位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知する。
【００３９】
本発明の他の側面に係るロボット掃除機の制御方法は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニットを有するロボット掃除機の制御方法において、前記床を走行しながら前記床を掃除すること、前記本体の走行経路上の障害物を感知すること、及び前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、突出制限領域を認知し、前記突出制限領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御すること、を含む。
【００４０】
また、前記突出制限領域の認知では、突出制限信号生成ユニットから送信する信号を感知し、前記信号に基づいて前記突出制限領域を認知することができ、ここで、前記突出制限領域は、前記突出制限信号生成ユニットから送信する信号で形成されるとよい。
【００４１】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの一方向に、あらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成したり、前記突出制限信号生成ユニットの周りに、一定の曲面を有する仮想の障害物領域を形成することができ、前記本体が前記仮想の障害物領域を回避して走行するように制御することができる。
【００４２】
また、前記突出制限領域の認知では、磁場信号を感知し、前記磁場信号に基づいて前記突出制限領域を認知することができ、前記突出制限領域は、前記床に設置される磁石ベルトが形成する磁場領域でよい。
【発明の効果】
【００４３】
上述した本発明の一側面によれば、充電器領域または突出制限領域を認知し、補助掃除ユニットが突出しないように制御しているため、補助掃除ツールと付加装置との衝突を防止することが可能になる。また、補助掃除ツールと付加装置との衝突を防止し、本体が付加装置を回避して走行するため、付加装置の位置が移動したり付加装置が破損したりすることを防止することができる。また、充電器の位置が移動しないため、ロボット掃除機本体が充電器に速やかに復帰でき、仮想の障害物領域が変動しないため、使用者の所望通りに仮想の障害物領域の向こうにあるものを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の外観を概略的に示す図である。
【図２】図１のロボット掃除機の下部の構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施例によって補助掃除ユニットを突出または収納させる構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の他の実施例によって補助掃除ユニットを突出または収納させる構成を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【図７】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御構成を概略的に示すブロック図である。
【図８Ａ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図８Ｃ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図８Ｄ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１５】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１６】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１７】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１８】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００４６】
図１は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の外観を概略的に示す図である。
【００４７】
図１を参照すると、ロボット掃除機１は、外観を形成する本体１０を備える。
【００４８】
本体１０には障害物を感知できるように各種のセンサーを装着することができ、各種のセンサーは、近接センサー６１及び／またはビジョンセンサー６２とすることができる。例えば、ロボット掃除機１が、定められた経路無しで任意の方向に走行する場合に、すなわち、マップのない掃除システムでは、ロボット掃除機１は近接センサー６１を用いて障害物を感知しつつ掃除領域を走行することが可能である。一方、ロボット掃除機１が、定められた経路に沿って走行する場合に、すなわち、マップを必要とする掃除システムでは、ロボット掃除機１の位置情報が入力されてマップを生成するビジョンセンサー６２を装着することもできる。その他にも、様々な方式のセンサーとすることができる。
【００４９】
そして、本体１０には、充電器または排出ステーションから信号を受信できるように信号センサー６３を装着することができる。
【００５０】
また、本体１０には、ディスプレイ部６４を設け、ロボット掃除機１の各種状態を表示することができる。例えば、バッテリーの充電状態、ホコリで集塵装置が満たされたか否か、またはロボット掃除機１の掃除モードなどを示すことができる。
【００５１】
補助掃除ユニット２１，２２の構成については、図２乃至図６でより詳細に説明する。
【００５２】
図２は、図１のロボット掃除機の下部の構成を概略的に示す図である。
【００５３】
図１及び図２を参照すると、ロボット掃除機１は、メインブラシユニット３０、電源部５０、駆動輪４１，４２、キャスター４３、補助掃除ユニット２１，２２を備える。
【００５４】
メインブラシユニット３０は、本体１０の下部において中央領域から後方Ｒへ偏った部分に形成された開口に装着される。メインブラシユニット３０は、本体１０の置かれている床に積もったホコリを掃いてホコリ流入口３３に導く。そして、メインブラシユニット３０が装着される本体１０の下部の開口は、ホコリ流入口３３となる。
【００５５】
メインブラシユニット３０は、ローラ３１と、ローラ３１の外面に形成されたメインブラシ３２と、で構成される。ローラ３１の回転と共に、メインブラシ３２は、床に積もったホコリを掻き回してホコリ流入口３３に導く。
【００５６】
図２には示していないが、ホコリ流入口３３の内部には、吸入力を発生させる送風装置が取り付けられ、ホコリ流入口３３に流入したホコリを集塵装置へ移動させる。
【００５７】
電源部５０は、本体１０を駆動させるための駆動電源を供給する。電源部５０は、本体１０、及び本体１０に装着された各種の部品を駆動させるための各駆動装置と電気的に接続して、駆動電源を供給するバッテリーを有する。バッテリーは、再充電可能な２次バッテリーとし、本体１０が掃除過程を完了して充電器または排出ステーションに結合すると、充電器または排出ステーションから供給される電力で充電する。
【００５８】
駆動輪４１，４２は、本体１０の下部において中央領域の左右端に対称に配置される。駆動輪４１，４２は、ロボット掃除機１が掃除を行いつつ前進、後進及び回転走行などの移動動作を行うようにする。
【００５９】
ロボット掃除機１の走行方向を基準に、本体１０の下部において前方端部にはキャスター４３が取り付けられ、本体１０が安定した姿勢を維持できるようにする。そして、駆動輪４１，４２及びキャスター４３は、一つのアセンブリーとし、本体１０に着脱可能に装着することができる。
【００６０】
本体１０の前方Ｆの両側には開口が形成されており、この開口を覆うように補助掃除ユニット２１，２２が装着される。
【００６１】
図３は、本発明の一実施例に係る補助掃除ユニットの構成を概略的に示す図である。
【００６２】
図３を参照すると、補助掃除ユニット２１，２２は、サイドアーム１０２、周縁カバー１０３、補助掃除ツール１１０を備える。
【００６３】
本体１０の前方一側の下部にはサイドアーム１０２が結合され、その上側には、サイドアーム１０２を駆動させるアームモーター（図示せず）が収容される。アームモーターは、サイドアーム１０２に駆動力を伝達する所定のギアを介して回転軸（図示せず）と連結され、この回転軸が、サイドアーム１０２の一端に形成された結合溝１０１に装着される。
【００６４】
そのため、アームモーターが駆動すると、回転軸が回転しつつサイドアーム１０２は結合溝１０１を基準に揺動する。この時、サイドアーム１０２が本体１０の外側に揺動するとともに、周縁カバー１０３は、本体１０の開口をそれ以上覆わず、本体１０の周縁を形成しなくなる。
【００６５】
サイドアーム１０２の他端には、補助掃除ツールが結合される結合溝１０４が形成される。その上側には、補助掃除ツールを駆動させる回転モーター（図示せず）が収容され、該回転モーターの駆動力によって補助掃除ツールが結合溝１０４を基準に回転することとなる。
【００６６】
図４は、本発明の他の実施例に係る補助掃除ユニットの構成を概略的に示す図である。
【００６７】
図４を参照すると、補助掃除ユニット２１，２２は、サイドアーム１０６、周縁カバー１０８、補助掃除ツール１１０を備える。
【００６８】
本体１０の前方一側の下部には、サイドアーム１０６が結合溝１０５を介して結合され、サイドアーム１０６の内部には、サイドアーム１０６の外部へスライドして伸びる延長アーム１０７が収容される。
【００６９】
延長アーム１０７は、サイドアーム１０６の内部でサイドアーム１０６の長手方向に沿って前後に移動する。そのために、サイドアーム１０６の内部にはレールが設けられ、延長アーム１０７にはガイド（図示せず）が設けられ、延長アーム１０７はレールに固定されたままレールに沿って滑動することができる。また、延長アーム１０７の内部には、延長アーム１０７の外部へスライドして突出する他の延長アームが収容されてもよい。他の延長アームも延長アーム１０７と同様の方式で移動すればよく、延長アームの数は制限されない。
【００７０】
そして、サイドアーム１０６の上側には、延長アーム１０７を駆動させるアームモーター（図示せず）が収容される。アームモーターは、所定のギアを介して延長アーム１０７に駆動力を伝達し、アームモーターが駆動すると延長アーム１０７がサイドアーム１０６の外部にスライドしつつ本体１０の外側へ突出する。この時、周縁カバー１０８は、本体１０の開口をそれ以上覆わず、本体１０の周縁を形成しなくなる。
【００７１】
そして、延長アーム１０７の先端には、補助掃除ツールが結合される結合溝１０９が形成される。その上側には、補助掃除ツールを駆動させる回転モーター（図示せず）が収容され、該回転モーターの駆動力によって補助掃除ツールが結合溝１０９を基準に回転する。
【００７２】
図５は、本発明の一実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【００７３】
図５を参照すると、補助掃除ツール１１０は、中央の共通端部から半径方向外側に延在すると共に、周方向に互いに離れて配置されるブラシアーム１１３を備える。ブラシアーム１１３には補助ブラシ１１２が結合され、ブラシアーム１１３の中央の共通端部から突出した回転軸１１４が、結合溝を通ってサイドアーム１０２、または延長アーム１０７と結合される。補助掃除ツール１１０が回転すると、補助ブラシ１１２が壁面との隣接部などに積もったホコリを、本体１０の中央領域に掃き集める。
【００７４】
図６は、本発明の他の実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【００７５】
図６を参照すると、補助掃除ツール１１０’は、円形の雑巾ホルダー１１６を有し、該雑巾ホルダー１１６には、雑巾ホルダー１１６の周方向に補助雑巾１１５が取り付けられる。雑巾ホルダー１１６の中心には、回転モーターの駆動力が伝達されて補助掃除ツール１１０’を回転させる回転軸１１４が突設され、この回転軸１１４が結合溝１０４または１０９を通ってサイドアーム１０２または延長アーム１０７と結合される。補助掃除ツール１１０’が回転すると、補助雑巾１１５が壁面との隣接部などを拭くこととなる。
【００７６】
一方、補助ブラシ１１２は、弾性の様々な材質とすることができ、補助雑巾１１５は、繊維材質の他にも、様々な材質とすることができる。
【００７７】
本発明の実施例に係るロボット掃除機１は、本体１０の外側に突出する補助掃除ユニット２１，２２により、掃除領域が広くなり、壁面との隣接部や床の隅部まで掃除可能になる。
【００７８】
以下に説明する補助掃除ユニット２１，２２の動作において、補助掃除ユニット２１，２２の突出は、個別に説明する以外は、一実施例によってサイドアーム１０２が本体１０の外側に揺動する場合、及び他の実施例によって延長アーム１０７が本体１０の外側に延びて突出する場合の両方を含むとする。また、ロボット掃除機１の掃除動作中に補助掃除ツール１１０が回転しつつ壁面との隣接部や床の隅部分を掃除するとする。
【００７９】
図７は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御構成を概略的に示すブロック図である。
【００８０】
図７を参照すると、ロボット掃除機１は、入力部２１０、障害物感知部２２０、信号感知部２３０、制御部２４０、本体駆動部２５０、メインブラシユニット駆動部２６０、補助掃除ユニット駆動部２７０を備える。
【００８１】
入力部２１０には、本体１０に設けられた操作パネル、またはリモコンから使用者の操作命令が入力される。使用者の操作命令には、ロボット掃除機１の走行、掃除または充電動作に関する命令が含まれる。特に、使用者は、リモコンを直接操作して、補助掃除ユニット２１，２２を突出させるか否かなどの命令を入力することもできる。
【００８２】
障害物感知部２２０は、本体１０の走行中に近接する障害物を感知する。より詳細に、障害物感知部２２０は、近接センサー６１またはビジョンセンサー６２から障害物に関する情報を受信し、本体１０の周辺に位置している障害物を感知する。
【００８３】
例えば、近接センサー６１は超音波方式のものとし、超音波を発し、障害物から反射される超音波を受信して障害物を感知することができる。そのために、本体１０の周縁部に少なくとも一つの超音波送信部と超音波受信部とが結合した形態で近接センサー６１を装着することができる。超音波方式の近接センサー６１は、障害物との距離が短いほど、反射される超音波の強度が大きくなり、高い出力の信号を生成する。そして、近接センサー６１の出力信号に基づいて本体１０と障害物との距離を計算することができる。
【００８４】
一方、ビジョンセンサー６２は、本体１０の走行経路上の映像を取得し、映像処理を用いて障害物を感知でき、実際の３次元座標に基づいてビジョンセンサー６２が処理した映像上の本体１０と障害物との距離を計算することができる。
【００８５】
信号感知部２３０は、信号センサー６３を介して、充電器から送信されたり充電器の周辺に形成された識別信号を感知する。
【００８６】
本体駆動部２５０は、駆動輪４１，４２を駆動してロボット掃除機１を移動させ、走行制御部２４２の制御命令に応じてロボット掃除機１の走行方向及び走行速度を調節する。
【００８７】
メインブラシユニット駆動部２６０は、掃除制御部２４１の制御命令に応じてローラ３１を駆動し、ローラ３１の回転と共にメインブラシ３２が回転しつつ、床に積もったホコリを掃くようにする。
【００８８】
補助掃除ユニット駆動部２７０は、掃除制御部２４１の制御命令に応じてアームモーターを駆動し、補助掃除ユニット２１，２２を突出または収納させる。また、補助掃除ユニット駆動部２７０は、アームモーターの回転数を用いて、障害物との距離に基づいて補助掃除ユニット２１，２２が突出または収納される度合を調節する。そして、補助掃除ユニット駆動部２７０は、補助掃除ツール１１０が回転するか否か、及び回転速度を調節することで、補助ブラシ１１２または補助雑巾１１５が壁面との隣接部などを掃除するようにする。
【００８９】
制御部２４０は、制御プログラムによってロボット掃除機１の動作全般を制御し、大きく、ロボット掃除機１の掃除動作を制御する掃除制御部２４１、ロボット掃除機１の走行を制御する走行制御部２４２、ロボット掃除機１の充電を制御する充電制御部２４３を有する。
【００９０】
掃除制御部２４１は、メインブラシユニット３０の動作の他、補助掃除ユニット２１，２２の突出または収納、及び補助掃除ユニット２１，２２の突出または収納の度合も制御する。また、掃除制御部２４１は、本体１０の掃除モードを、自動掃除モード、復帰モード、充電モード、充電完了モード、充電中止モードなどに区別し、掃除モードに応じて補助掃除ユニット２１，２２の突出または収納を制御する。
【００９１】
走行制御部２４２は、本体１０の前進、後進または回転走行を制御する。より詳細に、走行制御部２４２は、本体１０の走行のための駆動輪４１，４２の回転方向及び速度を制御する。そして、走行制御部２４２は、本体１０の走行経路から障害物が感知される場合には、本体１０が障害物を回避するように本体１０の旋回方向または後進を制御する。
【００９２】
充電制御部２４３は、ロボット掃除機１が掃除を完了すると、充電器または排出ステーションに復帰して充電をするように制御し、本体１０と充電器とがドッキングして充電を行う場合に充電状態を判断する。すなわち、充電制御部２４３は、充電が完了した場合、または充電中に充電器の電源が遮断された場合などを判断することができる。
【００９３】
以下では、上述したロボット掃除機の実施例によって補助掃除ユニットの突出または収納を制御する方法について詳細に説明する。
【００９４】
図８Ａ乃至図８Ｄは、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【００９５】
図８Ａを参照すると、本体１０は、充電器８０に接触して充電中である。充電制御部２４３は、本体１０が充電器８０に接触していると充電中の状態であると感知する。
【００９６】
本体１０の充電が完了する場合に、または使用者の自動掃除指示に応じて、本体１０は、充電器８０との接触を解除し、掃除領域の走行を始める。本体１０は、あらかじめ定められた走行経路に沿って掃除領域を走行しながら床のホコリを除去する。そのために、走行制御部２４２は、本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存する。
【００９７】
一方、本体１０が充電器８０と接触して充電しているときに使用者が本体１０を持ち上げて任意に移さない限り、本体１０が掃除を始める位置は、充電器８０の位置となる。すなわち、本体１０の走行経路の開始位置が充電器８０の位置に該当する。
【００９８】
図８Ｂを参照すると、走行制御部２４２は、掃除領域マップを生成し、本体１０の走行経路に対してそれぞれの走行領域Ｄを保存する。本体１０は、走行経路に沿って走行領域Ｄを走行しながら床のホコリを除去する。そして、走行制御部２４２は、それぞれの走行領域Ｄの掃除完了状態を保存する。これにより、それぞれの走行領域Ｄの掃除完了状態を判断し、掃除を完了していない走行領域Ｄを走行経路に沿って順次に走行しながらホコリを除去する。
【００９９】
また、走行制御部２４２は、掃除領域マップにおいて本体１０の走行経路の開始位置を充電器８０の位置と指定することができる。そのため、走行制御部２４２は、掃除領域マップにおいて指定された充電器８０の位置から充電器領域Ｃを認知することができる。
【０１００】
一方、図８Ｂに示すように、本体１０が壁に沿って走行する場合に、壁側の補助掃除ユニット２１を突出させ、壁との隣接部におけるホコリを除去する。図８Ｂには、右側の補助掃除ユニット２１が突出した状態で走行する様子を示しているが、これに限定されず、本体１０の左側壁に沿って走行する場合にも同一の方式で左側の補助掃除ユニット２２が突出した状態で走行することができる。
【０１０１】
図８Ｃを参照すると、本体１０の走行経路上に障害物Ｏが位置することがある。掃除制御部２４１は、本体１０が走行経路に沿って走行領域Ｄを走行するときに障害物Ｏが感知されると、補助掃除ユニット２１が突出するように制御する。
【０１０２】
特に、本体１０の走行経路上で本体１０の側面にのみ障害物が感知される場合に、補助掃除ユニット２１が一時的に本体１０の外部に突出してから本体１０の内部に納まるように制御することができる。ここで、補助掃除ユニット２１の制御は実時間で行われるため、補助掃除ユニット２１を一時的に駆動する場合であっても、障害物Ｏが連続して感知される場合には、補助掃除ユニット２１を連続して駆動することができる。
【０１０３】
図８Ｄを参照すると、本体１０が充電器領域Ｃに接近して走行する場合に、障害物感知部２２０は、本体１０の走行経路上の充電器８０を障害物と感知することがある。掃除制御部２４１が充電器８０を障害物と判断して補助掃除ユニット２１，２２を突出させると、本体１０と充電器８０との衝突の危険性が増大し、さらに本体１０と充電器８０とが衝突して充電器８０の位置が変更すると、掃除完了後に本体１０が充電器８０に復帰することが困難になる。
【０１０４】
そこで、掃除制御部２４１は、充電器領域Ｃを認知し、充電器領域Ｃでは補助掃除ユニットが突出しないように制御する。また、走行制御部２４２は、充電器領域Ｃに対しては本体１０の進入を制限し、本体１０が充電器領域Ｃを回避して走行するように制御する。すなわち、図８Ｄに示すように、本体１０は、充電器領域Ｃを走行しないで回避しつつ、充電器領域Ｃに隣接した走行領域Ｄを通過する。
【０１０５】
図９は、本発明の第２実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１０６】
図９を参照すると、本体１０には充電端子５１が設けられ、充電器８０の充電端子８１と接触することができる。充電制御部２４３は、本体１０の充電端子５１が充電器８０の充電端子８１に接触していると、充電中の状態と感知する。一方、図９は、本体１０が充電器８０と接触して充電する方式を示しているが、これに限定されず、本体１０は、充電器８０と接触しない状態でも電磁気的方式などによって充電可能であり、同様に、充電制御部２４３は本体１０のバッテリーに接続して本体１０の充電状態を感知することができる。
【０１０７】
掃除制御部２４１は、充電制御部２４３から本体１０の充電状態に関する情報を受信し、本体１０が充電中であると、本体１０が充電器領域に位置していると認知する。したがって、本体１０の充電中に、障害物感知部２２０が充電器８０を障害物と感知することから補助掃除ユニット２１，２２が突出することを防止することができる。すなわち、補助掃除ユニット２１，２２の異常突出により、本体１０と充電器８０との接触が解除されたり、充電器８０と補助掃除ユニット２１，２２との衝突により充電器８０が摩耗したりすることを防止することができる。
【０１０８】
図１０は、本発明の第３実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１０９】
図１０を参照すると、本体１０が充電を終了し、後進走行して充電器８０との接触を解除した状態が示されている。充電制御部２４３は、本体１０のバッテリー残量を確認し、あらかじめ定められたバッテリー残量に達すると、本体１０が充電器８０に復帰して充電できるように本体１０の走行を制御することができる。本体１０が充電を完了すると、充電制御部２４３は自動で本体１０と充電器８０との接触を解除し、本体１０が直前の掃除領域に復帰して床を掃除し続けるように制御することができる。この時、本体１０が充電を終了し、速い速度で後進走行する場合に、充電器８０を障害物と感知して補助掃除ユニット２１，２２が突出することがある。
【０１１０】
そのため、掃除制御部２４１は、本体１０が充電を終了して後進走行する場合に、あらかじめ定められた時間の間に本体１０が充電器領域に位置していると認知し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。一方、充電制御部２４３は、本体１０の充電終了状態を感知し、充電を終了した場合は、本体１０の充電状態情報を掃除制御部２４１に送信する。掃除制御部２４１は、本体１０の走行速度を考慮して本体１０が充電器から一定の距離へと離れる一定時間では補助掃除ユニット２１，２２の突出を制限する。
【０１１１】
図１１及び図１２は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１１２】
図１１を参照すると、充電器８０は、充電器８０を認知できるようにする識別信号を送信する。本体１０には識別信号を感知する信号感知部２３０が設けられ、充電器８０から送信する識別信号を感知する。具体的に、本体１０の正面または側面に複数の信号センサー６３が装着されて、充電器８０から送信される信号を受信し、信号感知部２３０は、信号センサー６３に受信される信号に基づいて、充電器８０からの識別信号を感知する。
【０１１３】
ここで、識別信号は、充電器８０と本体１０とのドッキングのために充電器８０への本体１０の走行を導く信号でよい。すなわち、掃除を完了した場合に、本体１０は、充電器８０に復帰するための走行アルゴリズムに基づいて充電器８０に向かって走行するようになる。この時、充電器８０の位置を推定し、充電器８０と本体１０とのドッキング、具体的に、充電器８０の接触端子と本体１０の接触端子との接触のために充電器８０から送信する信号である。
【０１１４】
例えば、充電器８０には、赤外線信号を送信する信号送信部８２が設けられ、充電器８０の前方または側方に識別信号領域Ｌを形成する。ここで、各赤外線信号の強度または到達距離を異ならせることで、第１赤外線信号送信部は、低出力の赤外線信号を送信して第１赤外線信号領域を形成し、第２赤外線信号送信部は、高出力の赤外線信号を送信して、第１赤外線信号領域よりも小さい第２赤外線信号領域を形成することもできる。第１赤外線信号及び第２赤外線信号は重なり合うが、到達距離または信号の強度によって区別することができる。
【０１１５】
すなわち、充電器８０に設けられる信号送信部８２は、充電器８０の前方または側方に向けて一定の角度範囲内で赤外線信号を送信して識別信号領域を形成することができる。ここで、識別信号は、赤外線信号に限定されず、超音波信号、レーザー信号なども同様の方式で適用可能である。
【０１１６】
本体１０に装着される信号センサー６３は、赤外線信号などを受信し、掃除制御部２４１は、信号感知部２３０を介して識別信号が感知される場合に、本体１０が充電器領域に位置すると判断し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。すなわち、掃除制御部２４１は、識別信号から充電器領域を認知すると、補助掃除ユニット２１，２２が突出することなく本体１０が充電器領域を回避しつつ走行するように制御する。走行制御部２４２は、本体１０の充電が不要であるか、または、掃除を終了していない状態では、掃除のために走行経路に沿って走行しているときに本体１０の走行を誘導する信号が感知されても、本体１０と充電器８０とがドッキングするように本体１０の走行を制御しない。これは、本体１０と充電器８０とのドッキングを必要とする場合でないからである。
【０１１７】
図１２を参照すると、識別信号は、充電器８０の領域を形成する信号でよい。すなわち、充電器８０の前方または側方に一定の曲面を有する形態で充電器領域を形成し、本体１０が充電器８０へ進入することを防止する信号である。充電器８０と本体１０とのドッキングのための信号とは違い、充電器８０を障害物と感知し、本体１０が充電器８０を回避して走行するようにする信号である。
【０１１８】
充電器８０には識別信号を送信する信号送信部８３が設けられ、該信号送信部８３により、充電器８０の前方または側方に識別信号領域Ａが形成される。ここで、識別信号は互いに重なり合うが、到達距離または信号の強度によって第１信号と第２信号とに区別することができる。例えば、走行制御部２４２は、第２信号領域が認知されると、本体１０の走行経路に充電器８０が位置していると判断し、本体１０の走行に注意を払うことができる。例えば、障害物感知部２２０の感知度を上げることで、本体１０と充電器８０との衝突を事前に防止することができる。また、第２信号と共に第１信号が感知されると、走行制御部２４２は、本体１０と充電器８０との衝突の危険があると判断し、本体１０が回転して充電器８０を回避しつつ走行するように制御することができる。
【０１１９】
識別信号領域Ａを形成する充電器８０からの識別信号は、赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【０１２０】
本体１０に装着される信号センサー６３は赤外線信号などを受信し、掃除制御部２４１は、信号感知部２３０を介して識別信号を感知する。掃除制御部２４１は、識別信号が感知されると、充電器８０を障害物と判断し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。一般的な障害物については、補助掃除ユニット２１，２２が突出して障害物との隣接部におけるホコリを除去するように制御するが、充電器８０については、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することで充電器８０と本体１０との衝突を防止し、充電器８０の位置に変動が生じることを防止する。
【０１２１】
図１３は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１２２】
図１３を参照すると、本体１０は、充電のために充電器８０とドッキングすることができる。本体１０と充電器８０とがドッキングする場合に、本体１０の充電端子５１と充電器８０の充電端子８１とが接触する。この時、信号センサー６３は、充電器８０の信号送信部８２から送信される信号Ｌを受信する。これにより、信号感知部２３０は、充電器領域を示す識別信号を感知し、充電制御部２４３は、本体１０の充電端子５１と充電器８０の充電端子８１との接触を感知する。充電制御部２４３が、本体１０が充電状態にあるということを感知できなくても、掃除制御部２４１は、本体１０が停止している状態で充電器８０の識別信号が感知されると、本体１０が充電器領域に位置していると認知できる。すなわち、掃除制御部２４１は、本体１０が充電のために充電器領域に位置する場合に、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することができる。
【０１２３】
一方、図１３では、識別信号の一例として、本体１０と充電器８０とのドッキングのために本体１０を充電器８０へ導く信号を示しているが、これに限定されず、充電器８０を障害物と感知し、本体１０が充電器８０を回避して走行するようにする信号にも同様の適用が可能である。例えば、本体１０が充電器８０に進入することを防止する信号の場合にも、本体１０は充電器８０に進入する場合がある。すなわち、本体１０の充電復帰モードに従って本体１０が充電のために充電器８０に接近する場合には、充電器８０の識別信号が感知されるにもかかわらず充電器８０と接触することができる。本体１０が充電器８０と接触して充電復帰モードが終了し、充電モードに進入する場合にも、充電器８０は引き続き識別信号を送信することができる。充電器８０の識別信号が感知されることから、掃除制御部２４１は充電器８０を障害物と感知することができるが、本体１０の停止状態から本体１０が充電器領域に位置していると判断し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することができる。したがって、本体１０の充電中に充電器８０が障害物と感知されて補助掃除ユニット２１，２２が突出することを防止する。
【０１２４】
図１４は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１２５】
図１４を参照すると、本体１０は、あらかじめ定められた走行経路に沿って掃除領域を走行しながら床のホコリを除去する。そのために、走行制御部２４２は、本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成し、本体１０の走行経路に対してそれぞれの走行領域Ｄを保存する。本体１０は、走行経路に沿って走行領域Ｄを走行しながら床のホコリを除去する。
【０１２６】
本体１０の走行経路上で充電器８０の識別信号Ｌが感知される場合に、走行制御部２４２は、識別信号が感知される位置を充電器８０の位置と指定することができる。走行制御部２４２は、掃除領域マップにおいて指定された充電器８０の位置に基づいて充電器領域Ｃを認知し、充電器領域Ｃを障害物として感知しない。すなわち、走行制御部２４２は、充電器領域Ｃを回避して走行するように制御するが、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。補助掃除ユニット２１，２２が突出する場合は、本体１０と充電器８０との衝突の危険性が増大し、衝突によって充電器８０の位置が変更することがあるからである。そのため、掃除制御部２４１は、充電器領域Ｃを認知し、充電器領域Ｃでは補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。
【０１２７】
図１４は、識別信号の一例として、本体１０と充電器８０とのドッキングのために本体１０を充電器８０側へ導く信号を示しているが、これに限定されず、充電器８０を障害物と感知し、本体１０が充電器８０を回避して走行するようにする信号にも同様の適用が可能である。
【０１２８】
図１５は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１２９】
図１５を参照すると、突出制限信号生成ユニット９０は、識別信号を送信して突出制限領域を形成している。突出制限領域は、突出制限信号生成ユニット９０から送信する識別信号で形成される仮想の障害物領域で、本体１０が仮想の障害物領域を回避して走行するように形成される。
【０１３０】
本体１０に設けられる信号感知部２３０は、突出制限信号生成ユニット９０から送信する識別信号を感知し、掃除制御部２４１は、識別信号から突出制限領域を認知する。上述した通り、本体１０の正面または側面に信号センサー６３が装着されて、突出制限信号生成ユニット９０から送信される信号を受信し、信号感知部２３０は、信号センサー６３により受信される信号に基づいて、突出制限信号生成ユニット９０の識別信号を感知する。
【０１３１】
ここで、識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の一方向にあらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成することができる。例えば、識別信号は、あらかじめ定められた厚さ及び長さで直線の仮想の壁領域Ｗを形成することができる。走行制御部２４２は、仮想の壁領域Ｗが感知されると、仮想の壁領域Ｗに進入せず、旋回して走行するように制御することができる。また、仮想の壁領域Ｗは、壁と床との隣接部にホコリがないため、掃除制御部２４１は、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。このように、仮想の壁領域Ｗを形成する識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の一方向に向かって一定の角度範囲内で送信される赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つとすることができる。
【０１３２】
一方、識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の周りに一定の曲面を有する仮想の障害物領域Ｒを形成することができる。突出制限信号生成ユニット９０は、仮想の障害物領域Ｒを形成し、本体１０の進入を防止する。すなわち、識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の周りにおける仮想の障害物領域Ｒを障害物と感知し、本体１０が突出制限信号生成ユニット９０を回避して走行するようにする信号である。掃除制御部２４１は、仮想の障害物領域Ｒを障害物と感知するが、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。補助掃除ユニット２１，２２と突出制限信号生成ユニット９０とが衝突する場合に、突出制限信号生成ユニット９０の位置が変動し、突出制限信号生成ユニット９０が形成する仮想の壁領域Ｗに変化が生じることがあるからである。一般に、仮想の壁領域Ｗの向こうには、衝突による破損の心配がある物体などが位置しており、使用者は、突出制限信号生成ユニット９０で仮想の壁領域Ｗを形成することで、本体１０の進入を制限する。
【０１３３】
突出制限信号生成ユニット９０の周りに一定の曲面を有する仮想の障害物領域Ｒを形成する識別信号には、赤外線信号を用いることができる。すなわち、突出制限信号生成ユニット９０の側面に複数個の信号送信部が設けられており、突出制限信号生成ユニット９０の位置している床に向かって一定の角度で赤外線信号を送信すると、突出制限信号生成ユニット９０の周りに一定の曲面形態で信号領域を形成することができる。一方、このように信号領域を形成する識別信号は、赤外線信号に制限されず、超音波信号またはレーザー信号も同様の方式で用いることができる。
【０１３４】
図１６は、本発明の本の実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１３５】
図１６を参照すると、信号感知部２３０は、赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の他、磁場信号も感知することができる。掃除制御部２４１は、磁場信号から突出制限領域を認知し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。
【０１３６】
一方、突出制限領域は、磁場を発生する突出制限信号生成ユニットにより形成することができ、例えば、図１６に示すように、床に設置される磁石ベルトＭにより形成される磁場領域でよい。本体１０の走行経路に磁石ベルトＭが位置すると、走行制御部２４２は磁石ベルトＭを障害物と感知し、本体１０が磁石ベルトＭを回避して走行するように制御する。また、掃除制御部２４１は、磁場信号の感知される磁場領域を突出制限領域と認知するので、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。ここで、磁石ベルトＭは、磁場領域を形成する一例であり、これに限定されず、磁場を形成するいかなる装置や物体も、同様の方式で突出制限領域を形成することができる。
【０１３７】
図１７は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【０１３８】
図１７を参照すると、まず、走行アルゴリズムに基づいて、本体１０が床を走行しながらメインブラシで床を掃いて掃除する（Ｓ３１０）。赤外線信号または超音波信号などを送受信できる障害物感知部２２０を本体１０に設け、障害物感知部２２０を介して本体１０の走行経路上の障害物を感知する（Ｓ３２０）。
【０１３９】
そして、感知された障害物領域が充電器領域であるか否か判断する（Ｓ３３０）。ここで、充電器領域を様々な方式で認知することができる。ロボット掃除機１０は、本体１０の走行経路情報を含む掃除領域マップに基づいて、掃除領域を走行し、掃除領域の掃除を完了したか否かを判断できるが、本体１０の走行経路の開始位置を充電器８０の位置と指定することによって充電器領域を認知することができる。この場合、掃除領域マップにおいて指定された充電器８０の位置を充電器領域と認知することができる。
【０１４０】
また、本体１０の充電状態を感知する方法により充電器領域を認知することもできる。すなわち、本体１０が充電中であると、本体１０が充電器領域に位置していると認知できる。類似の方式で、本体１０の充電終了状態を感知し、本体１０が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に本体１０が充電器領域に位置していると認知することができる。本体１０は、充電を終了すると、後進走行し、充電のために掃除を中止した位置に復帰する走行をする。この場合、あらかじめ定められた時間の間に本体１０が充電器領域に位置していると認知することによって、本体１０が後進走行する間に補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することができる。これにより、本体１０の充電中または充電終了時に本体１０と充電器８０との衝突を防止することが可能である。
【０１４１】
また、充電器８０から識別信号を送信し、充電器８０から送信する識別信号を感知する方法によって充電器領域を認知することもできる。本体１０に信号感知部２３０を設け、信号感知部２３０に感知される識別信号から充電器領域を認知することができる。ここで、識別信号は、上述した通り、充電器８０と本体１０とのドッキングのために本体１０の走行を導く信号でもよく、充電器８０の前方または側方に一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号でもよい。識別信号が感知されると、障害物領域を充電器領域と認知することができる。一方、本体１０が充電のために充電器８０と接触する場合に、本体１０は停止状態であり、この場合にも識別信号を感知することができる。すなわち、本体１０の停止状態において識別信号が感知されると、本体１０が充電器領域に位置していると認知できる。また、上述した通り、掃除領域マップを用いて、識別信号の感知される位置を充電器位置と指定することもできる。
【０１４２】
充電器領域であると、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する（Ｓ３４０）。これは、補助掃除ユニット２１，２２の突出によって充電器８０と衝突することを防止するためである。また、本体１０が充電器８０を回避して走行するように制御し、本体１０と充電器８０との衝突を事前に防止することができる。
【０１４３】
充電器領域でないと、補助掃除ユニット２１，２２が突出するように制御し、障害物との隣接部に積もったホコリを掃除できるように制御する（Ｓ３５０）。
【０１４４】
図１８は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【０１４５】
図１８を参照すると、まず、走行アルゴリズムに基づいて本体１０が床を走行しながらメインブラシで床を掃いて掃除し（Ｓ４１０）、本体１０の走行経路上の障害物を感知する（Ｓ４２０）。
【０１４６】
障害物が感知されると、感知された障害物領域が突出制限領域であるか否か判断する（Ｓ４３０）。ここで、突出制限領域は、突出制限信号生成ユニット９０が送信する識別信号から認知し、よって、識別信号を感知する信号感知部２３０を本体１０に設けることができる。
【０１４７】
突出制限領域は、様々な方式で形成することができ、例えば、突出制限領域としては、突出制限信号生成ユニット９０の一方向に、あらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成したり、突出制限信号生成ユニット９０の周りに、一定の曲面を有する仮想の障害物領域を形成したりできる。仮想の障害物領域には、実際には障害物が存在しないが、障害物が存在しているかのように感知され、本体１０が仮想の障害物領域を回避して走行するように制御するための領域である。すなわち、仮想の障害物領域は、下記のように、補助掃除ユニット２１，２２が突出しない点で障害物領域と異なる。上述したように、識別信号は、赤外線信号、超音波信号、レーザー信号などを含むことができる。
【０１４８】
一方、突出制限領域は、磁場領域の形態にしてもよい。例えば、磁石ベルトのように、磁場を形成する装置または物体を床に設置し、感知される磁場信号から突出制限領域を認知することができる。磁場領域が感知されると、本体１０が磁場領域を回避して走行するように制御すると同時に、補助掃除ユニットが突出しないように制御することができる。ここで、本体１０に装着される信号センサーを磁石センサーとすることで、磁石ベルトなどで形成する磁場信号を感知することができる。
【０１４９】
突出制限領域の形成方法はこれに限定されず、本体１０の進入を防ぐ進入防止線の形態にしてもよい。この場合、ロボット掃除機１は、進入防止線を電磁気的信号または光信号などを用いて感知したり、ビジョン認識を通じて感知したりできる。
【０１５０】
最終的に、障害物領域が突出制限領域と認知されると、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御し（Ｓ４４０）、突出制限領域でないと認知されると、補助掃除ユニット２１，２２が突出するように制御することで、障害物との隣接部に積もったホコリを掃除できるようにする（Ｓ４５０）。
【０１５１】
上述したロボット掃除機１の動作は、充電器８０の他、ロボット掃除機１中のホコリを排出するための排出ステーションにも同様に適用することができる。
【０１５２】
一方、本発明の実施例では、ロボット掃除機１の補助掃除ユニット２１，２２が本体１０の左側及び右側に装着されるとして説明したが、本発明が適用される補助掃除ユニットの個数及び装着位置に制限はない。
【符号の説明】
【０１５３】
２１０ 入力部
２２０ 障害物感知部
２３０ 信号感知部
２４０ 制御部
２５０ 本体駆動部
２６０ メインブラシユニット駆動部
２７０ 補助掃除ユニット駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除領域を走行しながら、床に積もったホコリなどを自動で掃除するロボット掃除機及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ロボット掃除機は、使用者の操作なく、掃除しようとする領域を自律走行しながら床からホコリなどの異物を吸い込むことによって自動で掃除する装置のことをいう。かかるロボット掃除機は、本体の下に積もったホコリなどを除去するためのメインブラシの他に、壁面との隣接部などにおける掃除性能を向上させるための補助掃除ツールも備えている。
【０００３】
ロボット掃除機の補助掃除ツールは、ロボット掃除機本体の内部から外部に向かって突出することによって床上のホコリ、特に、壁面との隣接部におけるホコリなどを除去する。このように、補助掃除ツールは、壁面との隣接部などにおける掃除性能を向上させることはできるが、ロボット掃除機本体の外部に突出することから、障害物、例えば、壁面と衝突する危険性が増大することがあった。
【０００４】
特に、ロボット掃除機システムを構成する充電器または仮想の障害物領域形成装置などの付加装置を障害物と区別できず、ロボット掃除機システムの付加装置に近接して補助掃除ツールを突出させることがあった。こうなると、補助掃除ツールと付加装置との衝突によって付加装置の位置が移動したり、付加装置が破損したりすることがある。そこで、障害物からロボット掃除機システムの付加装置を識別するロボット掃除機が望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一側面は、走行経路上で障害物が感知されても、それがロボット掃除機システムを構成する付加装置領域である場合は、補助掃除ユニットが突出しないように制御するロボット掃除機及びその制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係るロボット掃除機は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着される補助掃除ユニット、及び前記障害物が感知されると前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御する制御部を備える。該制御部は、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御することができる。
【０００７】
また、前記制御部は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存することができる。
【０００８】
また、前記制御部は、前記掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御することができる。
【０００９】
また、前記制御部は、前記本体の充電状態を判断することができる。
【００１０】
また、前記制御部は、前記本体が充電中であると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００１１】
また、前記制御部は、前記本体が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００１２】
前記ロボット掃除機は、前記充電器が送信する信号を感知する信号感知部をさらに備えることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御することができる。
【００１４】
また、前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために前記充電器へ前記本体の走行を導く信号でよい。
【００１５】
また、前記信号は、前記充電器の前方または側方に向かって一定の角度範囲内で送信される赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００１６】
また、前記信号は、前記充電器の前方または側方に、一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号でよい。
【００１７】
また、前記信号は、前記充電器の前方または側方に一定の曲面で信号領域を形成する赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００１８】
また、前記信号は、互いに重なり合うが、到達距離または信号の強度によって第１信号と第２信号とに区別可能である。
【００１９】
また、前記制御部は、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００２０】
また、前記制御部は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存し、前記掃除領域マップにおいて前記識別信号が感知される位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御する。
【００２１】
本発明の他の側面に係るロボット掃除機は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニット、及び、前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御する制御部を備える。該制御部は、突出制限領域を認知し、前記突出制限領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御することができる。
【００２２】
また、前記ロボット掃除機は、突出制限信号生成ユニットが送信する信号を感知する信号感知部をさらに備えることができる。
【００２３】
また、前記制御部は、前記信号に基づいて前記突出制限領域を認知し、前記突出制限領域は、前記突出制限信号生成ユニットから送信する信号で形成されるとよい。
【００２４】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの一方向に、あらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成し、前記制御部は、前記本体が前記仮想の障害物領域を回避して走行するように制御することができる。
【００２５】
また、前記信号は、あらかじめ定められた厚さ及び長さで直線の仮想の壁領域を形成する信号でよい。
【００２６】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの一方向に向かって一定の角度範囲内で送信される赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００２７】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの周りに、一定の曲面を有する仮想の障害物領域を形成し、前記制御部は、前記本体が前記仮想の障害物領域を回避して走行するように制御することができる。
【００２８】
また、前記識別信号は、前記突出制限信号生成ユニットの周りに一定の曲面で信号領域を形成する赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【００２９】
前記ロボット掃除機は、磁場信号を感知する信号感知部をさらに備え、前記制御部は、前記磁場信号に基づいて前記突出制限領域を認知し、前記突出制限領域は、前記床に設置される磁石ベルトで形成することができる。
【００３０】
また、前記制御部は、前記本体が前記磁場領域を回避して走行するように制御することができる。
【００３１】
本発明の他の側面に係るロボット掃除機の制御方法は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニットを有するロボット掃除機の制御方法において、前記床を走行しながら前記床を掃除すること、前記本体の走行経路上の障害物を感知すること、及び前記障害物が感知されると前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御すること、を含むことができる。
【００３２】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置を前記充電器領域と認知することができる。
【００３３】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の充電状態を感知し、前記本体が充電中であると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００３４】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の充電終了状態を感知し、前記本体が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００３５】
また、前記充電器領域の認知では、前記充電器が送信する信号を感知し、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知することができる。
【００３６】
また、前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために前記充電器へ前記本体の走行を導く信号、または前記充電器の前方または側方に、一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号でよい。
【００３７】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知することができる。
【００３８】
また、前記充電器領域の認知では、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップにおいて前記信号が感知される位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知する。
【００３９】
本発明の他の側面に係るロボット掃除機の制御方法は、床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニットを有するロボット掃除機の制御方法において、前記床を走行しながら前記床を掃除すること、前記本体の走行経路上の障害物を感知すること、及び前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、突出制限領域を認知し、前記突出制限領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御すること、を含む。
【００４０】
また、前記突出制限領域の認知では、突出制限信号生成ユニットから送信する信号を感知し、前記信号に基づいて前記突出制限領域を認知することができ、ここで、前記突出制限領域は、前記突出制限信号生成ユニットから送信する信号で形成されるとよい。
【００４１】
また、前記信号は、前記突出制限信号生成ユニットの一方向に、あらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成したり、前記突出制限信号生成ユニットの周りに、一定の曲面を有する仮想の障害物領域を形成することができ、前記本体が前記仮想の障害物領域を回避して走行するように制御することができる。
【００４２】
また、前記突出制限領域の認知では、磁場信号を感知し、前記磁場信号に基づいて前記突出制限領域を認知することができ、前記突出制限領域は、前記床に設置される磁石ベルトが形成する磁場領域でよい。
【発明の効果】
【００４３】
上述した本発明の一側面によれば、充電器領域または突出制限領域を認知し、補助掃除ユニットが突出しないように制御しているため、補助掃除ツールと付加装置との衝突を防止することが可能になる。また、補助掃除ツールと付加装置との衝突を防止し、本体が付加装置を回避して走行するため、付加装置の位置が移動したり付加装置が破損したりすることを防止することができる。また、充電器の位置が移動しないため、ロボット掃除機本体が充電器に速やかに復帰でき、仮想の障害物領域が変動しないため、使用者の所望通りに仮想の障害物領域の向こうにあるものを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の外観を概略的に示す図である。
【図２】図１のロボット掃除機の下部の構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施例によって補助掃除ユニットを突出または収納させる構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の他の実施例によって補助掃除ユニットを突出または収納させる構成を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【図７】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御構成を概略的に示すブロック図である。
【図８Ａ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図８Ｃ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図８Ｄ】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１５】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１６】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【図１７】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１８】本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００４６】
図１は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の外観を概略的に示す図である。
【００４７】
図１を参照すると、ロボット掃除機１は、外観を形成する本体１０を備える。
【００４８】
本体１０には障害物を感知できるように各種のセンサーを装着することができ、各種のセンサーは、近接センサー６１及び／またはビジョンセンサー６２とすることができる。例えば、ロボット掃除機１が、定められた経路無しで任意の方向に走行する場合に、すなわち、マップのない掃除システムでは、ロボット掃除機１は近接センサー６１を用いて障害物を感知しつつ掃除領域を走行することが可能である。一方、ロボット掃除機１が、定められた経路に沿って走行する場合に、すなわち、マップを必要とする掃除システムでは、ロボット掃除機１の位置情報が入力されてマップを生成するビジョンセンサー６２を装着することもできる。その他にも、様々な方式のセンサーとすることができる。
【００４９】
そして、本体１０には、充電器または排出ステーションから信号を受信できるように信号センサー６３を装着することができる。
【００５０】
また、本体１０には、ディスプレイ部６４を設け、ロボット掃除機１の各種状態を表示することができる。例えば、バッテリーの充電状態、ホコリで集塵装置が満たされたか否か、またはロボット掃除機１の掃除モードなどを示すことができる。
【００５１】
補助掃除ユニット２１，２２の構成については、図２乃至図６でより詳細に説明する。
【００５２】
図２は、図１のロボット掃除機の下部の構成を概略的に示す図である。
【００５３】
図１及び図２を参照すると、ロボット掃除機１は、メインブラシユニット３０、電源部５０、駆動輪４１，４２、キャスター４３、補助掃除ユニット２１，２２を備える。
【００５４】
メインブラシユニット３０は、本体１０の下部において中央領域から後方Ｒへ偏った部分に形成された開口に装着される。メインブラシユニット３０は、本体１０の置かれている床に積もったホコリを掃いてホコリ流入口３３に導く。そして、メインブラシユニット３０が装着される本体１０の下部の開口は、ホコリ流入口３３となる。
【００５５】
メインブラシユニット３０は、ローラ３１と、ローラ３１の外面に形成されたメインブラシ３２と、で構成される。ローラ３１の回転と共に、メインブラシ３２は、床に積もったホコリを掻き回してホコリ流入口３３に導く。
【００５６】
図２には示していないが、ホコリ流入口３３の内部には、吸入力を発生させる送風装置が取り付けられ、ホコリ流入口３３に流入したホコリを集塵装置へ移動させる。
【００５７】
電源部５０は、本体１０を駆動させるための駆動電源を供給する。電源部５０は、本体１０、及び本体１０に装着された各種の部品を駆動させるための各駆動装置と電気的に接続して、駆動電源を供給するバッテリーを有する。バッテリーは、再充電可能な２次バッテリーとし、本体１０が掃除過程を完了して充電器または排出ステーションに結合すると、充電器または排出ステーションから供給される電力で充電する。
【００５８】
駆動輪４１，４２は、本体１０の下部において中央領域の左右端に対称に配置される。駆動輪４１，４２は、ロボット掃除機１が掃除を行いつつ前進、後進及び回転走行などの移動動作を行うようにする。
【００５９】
ロボット掃除機１の走行方向を基準に、本体１０の下部において前方端部にはキャスター４３が取り付けられ、本体１０が安定した姿勢を維持できるようにする。そして、駆動輪４１，４２及びキャスター４３は、一つのアセンブリーとし、本体１０に着脱可能に装着することができる。
【００６０】
本体１０の前方Ｆの両側には開口が形成されており、この開口を覆うように補助掃除ユニット２１，２２が装着される。
【００６１】
図３は、本発明の一実施例に係る補助掃除ユニットの構成を概略的に示す図である。
【００６２】
図３を参照すると、補助掃除ユニット２１，２２は、サイドアーム１０２、周縁カバー１０３、補助掃除ツール１１０を備える。
【００６３】
本体１０の前方一側の下部にはサイドアーム１０２が結合され、その上側には、サイドアーム１０２を駆動させるアームモーター（図示せず）が収容される。アームモーターは、サイドアーム１０２に駆動力を伝達する所定のギアを介して回転軸（図示せず）と連結され、この回転軸が、サイドアーム１０２の一端に形成された結合溝１０１に装着される。
【００６４】
そのため、アームモーターが駆動すると、回転軸が回転しつつサイドアーム１０２は結合溝１０１を基準に揺動する。この時、サイドアーム１０２が本体１０の外側に揺動するとともに、周縁カバー１０３は、本体１０の開口をそれ以上覆わず、本体１０の周縁を形成しなくなる。
【００６５】
サイドアーム１０２の他端には、補助掃除ツールが結合される結合溝１０４が形成される。その上側には、補助掃除ツールを駆動させる回転モーター（図示せず）が収容され、該回転モーターの駆動力によって補助掃除ツールが結合溝１０４を基準に回転することとなる。
【００６６】
図４は、本発明の他の実施例に係る補助掃除ユニットの構成を概略的に示す図である。
【００６７】
図４を参照すると、補助掃除ユニット２１，２２は、サイドアーム１０６、周縁カバー１０８、補助掃除ツール１１０を備える。
【００６８】
本体１０の前方一側の下部には、サイドアーム１０６が結合溝１０５を介して結合され、サイドアーム１０６の内部には、サイドアーム１０６の外部へスライドして伸びる延長アーム１０７が収容される。
【００６９】
延長アーム１０７は、サイドアーム１０６の内部でサイドアーム１０６の長手方向に沿って前後に移動する。そのために、サイドアーム１０６の内部にはレールが設けられ、延長アーム１０７にはガイド（図示せず）が設けられ、延長アーム１０７はレールに固定されたままレールに沿って滑動することができる。また、延長アーム１０７の内部には、延長アーム１０７の外部へスライドして突出する他の延長アームが収容されてもよい。他の延長アームも延長アーム１０７と同様の方式で移動すればよく、延長アームの数は制限されない。
【００７０】
そして、サイドアーム１０６の上側には、延長アーム１０７を駆動させるアームモーター（図示せず）が収容される。アームモーターは、所定のギアを介して延長アーム１０７に駆動力を伝達し、アームモーターが駆動すると延長アーム１０７がサイドアーム１０６の外部にスライドしつつ本体１０の外側へ突出する。この時、周縁カバー１０８は、本体１０の開口をそれ以上覆わず、本体１０の周縁を形成しなくなる。
【００７１】
そして、延長アーム１０７の先端には、補助掃除ツールが結合される結合溝１０９が形成される。その上側には、補助掃除ツールを駆動させる回転モーター（図示せず）が収容され、該回転モーターの駆動力によって補助掃除ツールが結合溝１０９を基準に回転する。
【００７２】
図５は、本発明の一実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【００７３】
図５を参照すると、補助掃除ツール１１０は、中央の共通端部から半径方向外側に延在すると共に、周方向に互いに離れて配置されるブラシアーム１１３を備える。ブラシアーム１１３には補助ブラシ１１２が結合され、ブラシアーム１１３の中央の共通端部から突出した回転軸１１４が、結合溝を通ってサイドアーム１０２、または延長アーム１０７と結合される。補助掃除ツール１１０が回転すると、補助ブラシ１１２が壁面との隣接部などに積もったホコリを、本体１０の中央領域に掃き集める。
【００７４】
図６は、本発明の他の実施例に係る補助掃除ツールの構成を概略的に示す図である。
【００７５】
図６を参照すると、補助掃除ツール１１０’は、円形の雑巾ホルダー１１６を有し、該雑巾ホルダー１１６には、雑巾ホルダー１１６の周方向に補助雑巾１１５が取り付けられる。雑巾ホルダー１１６の中心には、回転モーターの駆動力が伝達されて補助掃除ツール１１０’を回転させる回転軸１１４が突設され、この回転軸１１４が結合溝１０４または１０９を通ってサイドアーム１０２または延長アーム１０７と結合される。補助掃除ツール１１０’が回転すると、補助雑巾１１５が壁面との隣接部などを拭くこととなる。
【００７６】
一方、補助ブラシ１１２は、弾性の様々な材質とすることができ、補助雑巾１１５は、繊維材質の他にも、様々な材質とすることができる。
【００７７】
本発明の実施例に係るロボット掃除機１は、本体１０の外側に突出する補助掃除ユニット２１，２２により、掃除領域が広くなり、壁面との隣接部や床の隅部まで掃除可能になる。
【００７８】
以下に説明する補助掃除ユニット２１，２２の動作において、補助掃除ユニット２１，２２の突出は、個別に説明する以外は、一実施例によってサイドアーム１０２が本体１０の外側に揺動する場合、及び他の実施例によって延長アーム１０７が本体１０の外側に延びて突出する場合の両方を含むとする。また、ロボット掃除機１の掃除動作中に補助掃除ツール１１０が回転しつつ壁面との隣接部や床の隅部分を掃除するとする。
【００７９】
図７は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御構成を概略的に示すブロック図である。
【００８０】
図７を参照すると、ロボット掃除機１は、入力部２１０、障害物感知部２２０、信号感知部２３０、制御部２４０、本体駆動部２５０、メインブラシユニット駆動部２６０、補助掃除ユニット駆動部２７０を備える。
【００８１】
入力部２１０には、本体１０に設けられた操作パネル、またはリモコンから使用者の操作命令が入力される。使用者の操作命令には、ロボット掃除機１の走行、掃除または充電動作に関する命令が含まれる。特に、使用者は、リモコンを直接操作して、補助掃除ユニット２１，２２を突出させるか否かなどの命令を入力することもできる。
【００８２】
障害物感知部２２０は、本体１０の走行中に近接する障害物を感知する。より詳細に、障害物感知部２２０は、近接センサー６１またはビジョンセンサー６２から障害物に関する情報を受信し、本体１０の周辺に位置している障害物を感知する。
【００８３】
例えば、近接センサー６１は超音波方式のものとし、超音波を発し、障害物から反射される超音波を受信して障害物を感知することができる。そのために、本体１０の周縁部に少なくとも一つの超音波送信部と超音波受信部とが結合した形態で近接センサー６１を装着することができる。超音波方式の近接センサー６１は、障害物との距離が短いほど、反射される超音波の強度が大きくなり、高い出力の信号を生成する。そして、近接センサー６１の出力信号に基づいて本体１０と障害物との距離を計算することができる。
【００８４】
一方、ビジョンセンサー６２は、本体１０の走行経路上の映像を取得し、映像処理を用いて障害物を感知でき、実際の３次元座標に基づいてビジョンセンサー６２が処理した映像上の本体１０と障害物との距離を計算することができる。
【００８５】
信号感知部２３０は、信号センサー６３を介して、充電器から送信されたり充電器の周辺に形成された識別信号を感知する。
【００８６】
本体駆動部２５０は、駆動輪４１，４２を駆動してロボット掃除機１を移動させ、走行制御部２４２の制御命令に応じてロボット掃除機１の走行方向及び走行速度を調節する。
【００８７】
メインブラシユニット駆動部２６０は、掃除制御部２４１の制御命令に応じてローラ３１を駆動し、ローラ３１の回転と共にメインブラシ３２が回転しつつ、床に積もったホコリを掃くようにする。
【００８８】
補助掃除ユニット駆動部２７０は、掃除制御部２４１の制御命令に応じてアームモーターを駆動し、補助掃除ユニット２１，２２を突出または収納させる。また、補助掃除ユニット駆動部２７０は、アームモーターの回転数を用いて、障害物との距離に基づいて補助掃除ユニット２１，２２が突出または収納される度合を調節する。そして、補助掃除ユニット駆動部２７０は、補助掃除ツール１１０が回転するか否か、及び回転速度を調節することで、補助ブラシ１１２または補助雑巾１１５が壁面との隣接部などを掃除するようにする。
【００８９】
制御部２４０は、制御プログラムによってロボット掃除機１の動作全般を制御し、大きく、ロボット掃除機１の掃除動作を制御する掃除制御部２４１、ロボット掃除機１の走行を制御する走行制御部２４２、ロボット掃除機１の充電を制御する充電制御部２４３を有する。
【００９０】
掃除制御部２４１は、メインブラシユニット３０の動作の他、補助掃除ユニット２１，２２の突出または収納、及び補助掃除ユニット２１，２２の突出または収納の度合も制御する。また、掃除制御部２４１は、本体１０の掃除モードを、自動掃除モード、復帰モード、充電モード、充電完了モード、充電中止モードなどに区別し、掃除モードに応じて補助掃除ユニット２１，２２の突出または収納を制御する。
【００９１】
走行制御部２４２は、本体１０の前進、後進または回転走行を制御する。より詳細に、走行制御部２４２は、本体１０の走行のための駆動輪４１，４２の回転方向及び速度を制御する。そして、走行制御部２４２は、本体１０の走行経路から障害物が感知される場合には、本体１０が障害物を回避するように本体１０の旋回方向または後進を制御する。
【００９２】
充電制御部２４３は、ロボット掃除機１が掃除を完了すると、充電器または排出ステーションに復帰して充電をするように制御し、本体１０と充電器とがドッキングして充電を行う場合に充電状態を判断する。すなわち、充電制御部２４３は、充電が完了した場合、または充電中に充電器の電源が遮断された場合などを判断することができる。
【００９３】
以下では、上述したロボット掃除機の実施例によって補助掃除ユニットの突出または収納を制御する方法について詳細に説明する。
【００９４】
図８Ａ乃至図８Ｄは、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【００９５】
図８Ａを参照すると、本体１０は、充電器８０に接触して充電中である。充電制御部２４３は、本体１０が充電器８０に接触していると充電中の状態であると感知する。
【００９６】
本体１０の充電が完了する場合に、または使用者の自動掃除指示に応じて、本体１０は、充電器８０との接触を解除し、掃除領域の走行を始める。本体１０は、あらかじめ定められた走行経路に沿って掃除領域を走行しながら床のホコリを除去する。そのために、走行制御部２４２は、本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存する。
【００９７】
一方、本体１０が充電器８０と接触して充電しているときに使用者が本体１０を持ち上げて任意に移さない限り、本体１０が掃除を始める位置は、充電器８０の位置となる。すなわち、本体１０の走行経路の開始位置が充電器８０の位置に該当する。
【００９８】
図８Ｂを参照すると、走行制御部２４２は、掃除領域マップを生成し、本体１０の走行経路に対してそれぞれの走行領域Ｄを保存する。本体１０は、走行経路に沿って走行領域Ｄを走行しながら床のホコリを除去する。そして、走行制御部２４２は、それぞれの走行領域Ｄの掃除完了状態を保存する。これにより、それぞれの走行領域Ｄの掃除完了状態を判断し、掃除を完了していない走行領域Ｄを走行経路に沿って順次に走行しながらホコリを除去する。
【００９９】
また、走行制御部２４２は、掃除領域マップにおいて本体１０の走行経路の開始位置を充電器８０の位置と指定することができる。そのため、走行制御部２４２は、掃除領域マップにおいて指定された充電器８０の位置から充電器領域Ｃを認知することができる。
【０１００】
一方、図８Ｂに示すように、本体１０が壁に沿って走行する場合に、壁側の補助掃除ユニット２１を突出させ、壁との隣接部におけるホコリを除去する。図８Ｂには、右側の補助掃除ユニット２１が突出した状態で走行する様子を示しているが、これに限定されず、本体１０の左側壁に沿って走行する場合にも同一の方式で左側の補助掃除ユニット２２が突出した状態で走行することができる。
【０１０１】
図８Ｃを参照すると、本体１０の走行経路上に障害物Ｏが位置することがある。掃除制御部２４１は、本体１０が走行経路に沿って走行領域Ｄを走行するときに障害物Ｏが感知されると、補助掃除ユニット２１が突出するように制御する。
【０１０２】
特に、本体１０の走行経路上で本体１０の側面にのみ障害物が感知される場合に、補助掃除ユニット２１が一時的に本体１０の外部に突出してから本体１０の内部に納まるように制御することができる。ここで、補助掃除ユニット２１の制御は実時間で行われるため、補助掃除ユニット２１を一時的に駆動する場合であっても、障害物Ｏが連続して感知される場合には、補助掃除ユニット２１を連続して駆動することができる。
【０１０３】
図８Ｄを参照すると、本体１０が充電器領域Ｃに接近して走行する場合に、障害物感知部２２０は、本体１０の走行経路上の充電器８０を障害物と感知することがある。掃除制御部２４１が充電器８０を障害物と判断して補助掃除ユニット２１，２２を突出させると、本体１０と充電器８０との衝突の危険性が増大し、さらに本体１０と充電器８０とが衝突して充電器８０の位置が変更すると、掃除完了後に本体１０が充電器８０に復帰することが困難になる。
【０１０４】
そこで、掃除制御部２４１は、充電器領域Ｃを認知し、充電器領域Ｃでは補助掃除ユニットが突出しないように制御する。また、走行制御部２４２は、充電器領域Ｃに対しては本体１０の進入を制限し、本体１０が充電器領域Ｃを回避して走行するように制御する。すなわち、図８Ｄに示すように、本体１０は、充電器領域Ｃを走行しないで回避しつつ、充電器領域Ｃに隣接した走行領域Ｄを通過する。
【０１０５】
図９は、本発明の第２実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１０６】
図９を参照すると、本体１０には充電端子５１が設けられ、充電器８０の充電端子８１と接触することができる。充電制御部２４３は、本体１０の充電端子５１が充電器８０の充電端子８１に接触していると、充電中の状態と感知する。一方、図９は、本体１０が充電器８０と接触して充電する方式を示しているが、これに限定されず、本体１０は、充電器８０と接触しない状態でも電磁気的方式などによって充電可能であり、同様に、充電制御部２４３は本体１０のバッテリーに接続して本体１０の充電状態を感知することができる。
【０１０７】
掃除制御部２４１は、充電制御部２４３から本体１０の充電状態に関する情報を受信し、本体１０が充電中であると、本体１０が充電器領域に位置していると認知する。したがって、本体１０の充電中に、障害物感知部２２０が充電器８０を障害物と感知することから補助掃除ユニット２１，２２が突出することを防止することができる。すなわち、補助掃除ユニット２１，２２の異常突出により、本体１０と充電器８０との接触が解除されたり、充電器８０と補助掃除ユニット２１，２２との衝突により充電器８０が摩耗したりすることを防止することができる。
【０１０８】
図１０は、本発明の第３実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１０９】
図１０を参照すると、本体１０が充電を終了し、後進走行して充電器８０との接触を解除した状態が示されている。充電制御部２４３は、本体１０のバッテリー残量を確認し、あらかじめ定められたバッテリー残量に達すると、本体１０が充電器８０に復帰して充電できるように本体１０の走行を制御することができる。本体１０が充電を完了すると、充電制御部２４３は自動で本体１０と充電器８０との接触を解除し、本体１０が直前の掃除領域に復帰して床を掃除し続けるように制御することができる。この時、本体１０が充電を終了し、速い速度で後進走行する場合に、充電器８０を障害物と感知して補助掃除ユニット２１，２２が突出することがある。
【０１１０】
そのため、掃除制御部２４１は、本体１０が充電を終了して後進走行する場合に、あらかじめ定められた時間の間に本体１０が充電器領域に位置していると認知し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。一方、充電制御部２４３は、本体１０の充電終了状態を感知し、充電を終了した場合は、本体１０の充電状態情報を掃除制御部２４１に送信する。掃除制御部２４１は、本体１０の走行速度を考慮して本体１０が充電器から一定の距離へと離れる一定時間では補助掃除ユニット２１，２２の突出を制限する。
【０１１１】
図１１及び図１２は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１１２】
図１１を参照すると、充電器８０は、充電器８０を認知できるようにする識別信号を送信する。本体１０には識別信号を感知する信号感知部２３０が設けられ、充電器８０から送信する識別信号を感知する。具体的に、本体１０の正面または側面に複数の信号センサー６３が装着されて、充電器８０から送信される信号を受信し、信号感知部２３０は、信号センサー６３に受信される信号に基づいて、充電器８０からの識別信号を感知する。
【０１１３】
ここで、識別信号は、充電器８０と本体１０とのドッキングのために充電器８０への本体１０の走行を導く信号でよい。すなわち、掃除を完了した場合に、本体１０は、充電器８０に復帰するための走行アルゴリズムに基づいて充電器８０に向かって走行するようになる。この時、充電器８０の位置を推定し、充電器８０と本体１０とのドッキング、具体的に、充電器８０の接触端子と本体１０の接触端子との接触のために充電器８０から送信する信号である。
【０１１４】
例えば、充電器８０には、赤外線信号を送信する信号送信部８２が設けられ、充電器８０の前方または側方に識別信号領域Ｌを形成する。ここで、各赤外線信号の強度または到達距離を異ならせることで、第１赤外線信号送信部は、低出力の赤外線信号を送信して第１赤外線信号領域を形成し、第２赤外線信号送信部は、高出力の赤外線信号を送信して、第１赤外線信号領域よりも小さい第２赤外線信号領域を形成することもできる。第１赤外線信号及び第２赤外線信号は重なり合うが、到達距離または信号の強度によって区別することができる。
【０１１５】
すなわち、充電器８０に設けられる信号送信部８２は、充電器８０の前方または側方に向けて一定の角度範囲内で赤外線信号を送信して識別信号領域を形成することができる。ここで、識別信号は、赤外線信号に限定されず、超音波信号、レーザー信号なども同様の方式で適用可能である。
【０１１６】
本体１０に装着される信号センサー６３は、赤外線信号などを受信し、掃除制御部２４１は、信号感知部２３０を介して識別信号が感知される場合に、本体１０が充電器領域に位置すると判断し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。すなわち、掃除制御部２４１は、識別信号から充電器領域を認知すると、補助掃除ユニット２１，２２が突出することなく本体１０が充電器領域を回避しつつ走行するように制御する。走行制御部２４２は、本体１０の充電が不要であるか、または、掃除を終了していない状態では、掃除のために走行経路に沿って走行しているときに本体１０の走行を誘導する信号が感知されても、本体１０と充電器８０とがドッキングするように本体１０の走行を制御しない。これは、本体１０と充電器８０とのドッキングを必要とする場合でないからである。
【０１１７】
図１２を参照すると、識別信号は、充電器８０の領域を形成する信号でよい。すなわち、充電器８０の前方または側方に一定の曲面を有する形態で充電器領域を形成し、本体１０が充電器８０へ進入することを防止する信号である。充電器８０と本体１０とのドッキングのための信号とは違い、充電器８０を障害物と感知し、本体１０が充電器８０を回避して走行するようにする信号である。
【０１１８】
充電器８０には識別信号を送信する信号送信部８３が設けられ、該信号送信部８３により、充電器８０の前方または側方に識別信号領域Ａが形成される。ここで、識別信号は互いに重なり合うが、到達距離または信号の強度によって第１信号と第２信号とに区別することができる。例えば、走行制御部２４２は、第２信号領域が認知されると、本体１０の走行経路に充電器８０が位置していると判断し、本体１０の走行に注意を払うことができる。例えば、障害物感知部２２０の感知度を上げることで、本体１０と充電器８０との衝突を事前に防止することができる。また、第２信号と共に第１信号が感知されると、走行制御部２４２は、本体１０と充電器８０との衝突の危険があると判断し、本体１０が回転して充電器８０を回避しつつ走行するように制御することができる。
【０１１９】
識別信号領域Ａを形成する充電器８０からの識別信号は、赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つでよい。
【０１２０】
本体１０に装着される信号センサー６３は赤外線信号などを受信し、掃除制御部２４１は、信号感知部２３０を介して識別信号を感知する。掃除制御部２４１は、識別信号が感知されると、充電器８０を障害物と判断し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。一般的な障害物については、補助掃除ユニット２１，２２が突出して障害物との隣接部におけるホコリを除去するように制御するが、充電器８０については、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することで充電器８０と本体１０との衝突を防止し、充電器８０の位置に変動が生じることを防止する。
【０１２１】
図１３は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１２２】
図１３を参照すると、本体１０は、充電のために充電器８０とドッキングすることができる。本体１０と充電器８０とがドッキングする場合に、本体１０の充電端子５１と充電器８０の充電端子８１とが接触する。この時、信号センサー６３は、充電器８０の信号送信部８２から送信される信号Ｌを受信する。これにより、信号感知部２３０は、充電器領域を示す識別信号を感知し、充電制御部２４３は、本体１０の充電端子５１と充電器８０の充電端子８１との接触を感知する。充電制御部２４３が、本体１０が充電状態にあるということを感知できなくても、掃除制御部２４１は、本体１０が停止している状態で充電器８０の識別信号が感知されると、本体１０が充電器領域に位置していると認知できる。すなわち、掃除制御部２４１は、本体１０が充電のために充電器領域に位置する場合に、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することができる。
【０１２３】
一方、図１３では、識別信号の一例として、本体１０と充電器８０とのドッキングのために本体１０を充電器８０へ導く信号を示しているが、これに限定されず、充電器８０を障害物と感知し、本体１０が充電器８０を回避して走行するようにする信号にも同様の適用が可能である。例えば、本体１０が充電器８０に進入することを防止する信号の場合にも、本体１０は充電器８０に進入する場合がある。すなわち、本体１０の充電復帰モードに従って本体１０が充電のために充電器８０に接近する場合には、充電器８０の識別信号が感知されるにもかかわらず充電器８０と接触することができる。本体１０が充電器８０と接触して充電復帰モードが終了し、充電モードに進入する場合にも、充電器８０は引き続き識別信号を送信することができる。充電器８０の識別信号が感知されることから、掃除制御部２４１は充電器８０を障害物と感知することができるが、本体１０の停止状態から本体１０が充電器領域に位置していると判断し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することができる。したがって、本体１０の充電中に充電器８０が障害物と感知されて補助掃除ユニット２１，２２が突出することを防止する。
【０１２４】
図１４は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の充電器領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１２５】
図１４を参照すると、本体１０は、あらかじめ定められた走行経路に沿って掃除領域を走行しながら床のホコリを除去する。そのために、走行制御部２４２は、本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成し、本体１０の走行経路に対してそれぞれの走行領域Ｄを保存する。本体１０は、走行経路に沿って走行領域Ｄを走行しながら床のホコリを除去する。
【０１２６】
本体１０の走行経路上で充電器８０の識別信号Ｌが感知される場合に、走行制御部２４２は、識別信号が感知される位置を充電器８０の位置と指定することができる。走行制御部２４２は、掃除領域マップにおいて指定された充電器８０の位置に基づいて充電器領域Ｃを認知し、充電器領域Ｃを障害物として感知しない。すなわち、走行制御部２４２は、充電器領域Ｃを回避して走行するように制御するが、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。補助掃除ユニット２１，２２が突出する場合は、本体１０と充電器８０との衝突の危険性が増大し、衝突によって充電器８０の位置が変更することがあるからである。そのため、掃除制御部２４１は、充電器領域Ｃを認知し、充電器領域Ｃでは補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。
【０１２７】
図１４は、識別信号の一例として、本体１０と充電器８０とのドッキングのために本体１０を充電器８０側へ導く信号を示しているが、これに限定されず、充電器８０を障害物と感知し、本体１０が充電器８０を回避して走行するようにする信号にも同様の適用が可能である。
【０１２８】
図１５は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１２９】
図１５を参照すると、突出制限信号生成ユニット９０は、識別信号を送信して突出制限領域を形成している。突出制限領域は、突出制限信号生成ユニット９０から送信する識別信号で形成される仮想の障害物領域で、本体１０が仮想の障害物領域を回避して走行するように形成される。
【０１３０】
本体１０に設けられる信号感知部２３０は、突出制限信号生成ユニット９０から送信する識別信号を感知し、掃除制御部２４１は、識別信号から突出制限領域を認知する。上述した通り、本体１０の正面または側面に信号センサー６３が装着されて、突出制限信号生成ユニット９０から送信される信号を受信し、信号感知部２３０は、信号センサー６３により受信される信号に基づいて、突出制限信号生成ユニット９０の識別信号を感知する。
【０１３１】
ここで、識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の一方向にあらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成することができる。例えば、識別信号は、あらかじめ定められた厚さ及び長さで直線の仮想の壁領域Ｗを形成することができる。走行制御部２４２は、仮想の壁領域Ｗが感知されると、仮想の壁領域Ｗに進入せず、旋回して走行するように制御することができる。また、仮想の壁領域Ｗは、壁と床との隣接部にホコリがないため、掃除制御部２４１は、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。このように、仮想の壁領域Ｗを形成する識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の一方向に向かって一定の角度範囲内で送信される赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の少なくとも一つとすることができる。
【０１３２】
一方、識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の周りに一定の曲面を有する仮想の障害物領域Ｒを形成することができる。突出制限信号生成ユニット９０は、仮想の障害物領域Ｒを形成し、本体１０の進入を防止する。すなわち、識別信号は、突出制限信号生成ユニット９０の周りにおける仮想の障害物領域Ｒを障害物と感知し、本体１０が突出制限信号生成ユニット９０を回避して走行するようにする信号である。掃除制御部２４１は、仮想の障害物領域Ｒを障害物と感知するが、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。補助掃除ユニット２１，２２と突出制限信号生成ユニット９０とが衝突する場合に、突出制限信号生成ユニット９０の位置が変動し、突出制限信号生成ユニット９０が形成する仮想の壁領域Ｗに変化が生じることがあるからである。一般に、仮想の壁領域Ｗの向こうには、衝突による破損の心配がある物体などが位置しており、使用者は、突出制限信号生成ユニット９０で仮想の壁領域Ｗを形成することで、本体１０の進入を制限する。
【０１３３】
突出制限信号生成ユニット９０の周りに一定の曲面を有する仮想の障害物領域Ｒを形成する識別信号には、赤外線信号を用いることができる。すなわち、突出制限信号生成ユニット９０の側面に複数個の信号送信部が設けられており、突出制限信号生成ユニット９０の位置している床に向かって一定の角度で赤外線信号を送信すると、突出制限信号生成ユニット９０の周りに一定の曲面形態で信号領域を形成することができる。一方、このように信号領域を形成する識別信号は、赤外線信号に制限されず、超音波信号またはレーザー信号も同様の方式で用いることができる。
【０１３４】
図１６は、本発明の本の実施例に係るロボット掃除機の仮想の障害物領域を認知する動作を概略的に示す図である。
【０１３５】
図１６を参照すると、信号感知部２３０は、赤外線信号、超音波信号、レーザー信号の他、磁場信号も感知することができる。掃除制御部２４１は、磁場信号から突出制限領域を認知し、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。
【０１３６】
一方、突出制限領域は、磁場を発生する突出制限信号生成ユニットにより形成することができ、例えば、図１６に示すように、床に設置される磁石ベルトＭにより形成される磁場領域でよい。本体１０の走行経路に磁石ベルトＭが位置すると、走行制御部２４２は磁石ベルトＭを障害物と感知し、本体１０が磁石ベルトＭを回避して走行するように制御する。また、掃除制御部２４１は、磁場信号の感知される磁場領域を突出制限領域と認知するので、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する。ここで、磁石ベルトＭは、磁場領域を形成する一例であり、これに限定されず、磁場を形成するいかなる装置や物体も、同様の方式で突出制限領域を形成することができる。
【０１３７】
図１７は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【０１３８】
図１７を参照すると、まず、走行アルゴリズムに基づいて、本体１０が床を走行しながらメインブラシで床を掃いて掃除する（Ｓ３１０）。赤外線信号または超音波信号などを送受信できる障害物感知部２２０を本体１０に設け、障害物感知部２２０を介して本体１０の走行経路上の障害物を感知する（Ｓ３２０）。
【０１３９】
そして、感知された障害物領域が充電器領域であるか否か判断する（Ｓ３３０）。ここで、充電器領域を様々な方式で認知することができる。ロボット掃除機１０は、本体１０の走行経路情報を含む掃除領域マップに基づいて、掃除領域を走行し、掃除領域の掃除を完了したか否かを判断できるが、本体１０の走行経路の開始位置を充電器８０の位置と指定することによって充電器領域を認知することができる。この場合、掃除領域マップにおいて指定された充電器８０の位置を充電器領域と認知することができる。
【０１４０】
また、本体１０の充電状態を感知する方法により充電器領域を認知することもできる。すなわち、本体１０が充電中であると、本体１０が充電器領域に位置していると認知できる。類似の方式で、本体１０の充電終了状態を感知し、本体１０が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に本体１０が充電器領域に位置していると認知することができる。本体１０は、充電を終了すると、後進走行し、充電のために掃除を中止した位置に復帰する走行をする。この場合、あらかじめ定められた時間の間に本体１０が充電器領域に位置していると認知することによって、本体１０が後進走行する間に補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御することができる。これにより、本体１０の充電中または充電終了時に本体１０と充電器８０との衝突を防止することが可能である。
【０１４１】
また、充電器８０から識別信号を送信し、充電器８０から送信する識別信号を感知する方法によって充電器領域を認知することもできる。本体１０に信号感知部２３０を設け、信号感知部２３０に感知される識別信号から充電器領域を認知することができる。ここで、識別信号は、上述した通り、充電器８０と本体１０とのドッキングのために本体１０の走行を導く信号でもよく、充電器８０の前方または側方に一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号でもよい。識別信号が感知されると、障害物領域を充電器領域と認知することができる。一方、本体１０が充電のために充電器８０と接触する場合に、本体１０は停止状態であり、この場合にも識別信号を感知することができる。すなわち、本体１０の停止状態において識別信号が感知されると、本体１０が充電器領域に位置していると認知できる。また、上述した通り、掃除領域マップを用いて、識別信号の感知される位置を充電器位置と指定することもできる。
【０１４２】
充電器領域であると、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御する（Ｓ３４０）。これは、補助掃除ユニット２１，２２の突出によって充電器８０と衝突することを防止するためである。また、本体１０が充電器８０を回避して走行するように制御し、本体１０と充電器８０との衝突を事前に防止することができる。
【０１４３】
充電器領域でないと、補助掃除ユニット２１，２２が突出するように制御し、障害物との隣接部に積もったホコリを掃除できるように制御する（Ｓ３５０）。
【０１４４】
図１８は、本発明の他の実施例に係るロボット掃除機の制御方法を概略的に示すフローチャートである。
【０１４５】
図１８を参照すると、まず、走行アルゴリズムに基づいて本体１０が床を走行しながらメインブラシで床を掃いて掃除し（Ｓ４１０）、本体１０の走行経路上の障害物を感知する（Ｓ４２０）。
【０１４６】
障害物が感知されると、感知された障害物領域が突出制限領域であるか否か判断する（Ｓ４３０）。ここで、突出制限領域は、突出制限信号生成ユニット９０が送信する識別信号から認知し、よって、識別信号を感知する信号感知部２３０を本体１０に設けることができる。
【０１４７】
突出制限領域は、様々な方式で形成することができ、例えば、突出制限領域としては、突出制限信号生成ユニット９０の一方向に、あらかじめ定められた大きさの仮想の障害物領域を形成したり、突出制限信号生成ユニット９０の周りに、一定の曲面を有する仮想の障害物領域を形成したりできる。仮想の障害物領域には、実際には障害物が存在しないが、障害物が存在しているかのように感知され、本体１０が仮想の障害物領域を回避して走行するように制御するための領域である。すなわち、仮想の障害物領域は、下記のように、補助掃除ユニット２１，２２が突出しない点で障害物領域と異なる。上述したように、識別信号は、赤外線信号、超音波信号、レーザー信号などを含むことができる。
【０１４８】
一方、突出制限領域は、磁場領域の形態にしてもよい。例えば、磁石ベルトのように、磁場を形成する装置または物体を床に設置し、感知される磁場信号から突出制限領域を認知することができる。磁場領域が感知されると、本体１０が磁場領域を回避して走行するように制御すると同時に、補助掃除ユニットが突出しないように制御することができる。ここで、本体１０に装着される信号センサーを磁石センサーとすることで、磁石ベルトなどで形成する磁場信号を感知することができる。
【０１４９】
突出制限領域の形成方法はこれに限定されず、本体１０の進入を防ぐ進入防止線の形態にしてもよい。この場合、ロボット掃除機１は、進入防止線を電磁気的信号または光信号などを用いて感知したり、ビジョン認識を通じて感知したりできる。
【０１５０】
最終的に、障害物領域が突出制限領域と認知されると、補助掃除ユニット２１，２２が突出しないように制御し（Ｓ４４０）、突出制限領域でないと認知されると、補助掃除ユニット２１，２２が突出するように制御することで、障害物との隣接部に積もったホコリを掃除できるようにする（Ｓ４５０）。
【０１５１】
上述したロボット掃除機１の動作は、充電器８０の他、ロボット掃除機１中のホコリを排出するための排出ステーションにも同様に適用することができる。
【０１５２】
一方、本発明の実施例では、ロボット掃除機１の補助掃除ユニット２１，２２が本体１０の左側及び右側に装着されるとして説明したが、本発明が適用される補助掃除ユニットの個数及び装着位置に制限はない。
【符号の説明】
【０１５３】
２１０ 入力部
２２０ 障害物感知部
２３０ 信号感知部
２４０ 制御部
２５０ 本体駆動部
２６０ メインブラシユニット駆動部
２７０ 補助掃除ユニット駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床を走行する本体と、
前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部と、
前記本体の下部に突出及び収納可能に装着される補助掃除ユニットと、
前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御する制御部と、
を備える、ロボット掃除機。
【請求項２】
前記制御部は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存する、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項３】
前記制御部は、前記掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御する、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項４】
前記制御部は、前記本体の充電状態を判断する、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項５】
前記制御部は、前記本体が充電中であるか、または、前記本体が充電を終了して後進走行すると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項４に記載のロボット掃除機。
【請求項６】
前記充電器から送信する信号を感知する信号感知部をさらに備え、
前記制御部は、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御する、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項７】
前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために、前記充電器へ前記本体の走行を導く信号、または前記充電器の前方または側方に一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号である、請求項６に記載のロボット掃除機。
【請求項８】
前記制御部は、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項６に記載のロボット掃除機。
【請求項９】
床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、及び前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニットを有するロボット掃除機の制御方法であって、
前記床を走行しながら前記床を掃除し、
前記本体の走行経路上の障害物を感知し、
前記障害物が感知されると前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御する、ロボット掃除機の制御方法。
【請求項１０】
前記充電器領域の認知は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置を前記充電器領域と認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１１】
前記充電器領域の認知は、前記本体の充電状態を感知し、前記本体が充電中であると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１２】
前記充電器領域の認知は、前記本体の充電終了状態を感知し、前記本体が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１３】
前記充電器領域の認知は、前記充電器から送信する信号を感知し、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１４】
前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために前記充電器へ前記本体の走行を導く信号、または前記充電器の前方または側方に、一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号である、請求項１３に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１５】
前記充電器領域の認知は、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項１３に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１】
床を走行する本体と、
前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部と、
前記本体の下部に突出及び収納可能に装着される補助掃除ユニットと、
前記障害物が感知されると、前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御する制御部と、
を備える、ロボット掃除機。
【請求項２】
前記制御部は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップを生成して保存する、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項３】
前記制御部は、前記掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御する、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項４】
前記制御部は、前記本体の充電状態を判断する、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項５】
前記制御部は、前記本体が充電中であるか、または、前記本体が充電を終了して後進走行すると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項４に記載のロボット掃除機。
【請求項６】
前記充電器から送信する信号を感知する信号感知部をさらに備え、
前記制御部は、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知し、前記本体が前記充電器領域を回避して走行するように制御する、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項７】
前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために、前記充電器へ前記本体の走行を導く信号、または前記充電器の前方または側方に一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号である、請求項６に記載のロボット掃除機。
【請求項８】
前記制御部は、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項６に記載のロボット掃除機。
【請求項９】
床を走行する本体、前記本体に近接する障害物を感知する障害物感知部、及び前記本体の下部に突出及び収納可能に装着された補助掃除ユニットを有するロボット掃除機の制御方法であって、
前記床を走行しながら前記床を掃除し、
前記本体の走行経路上の障害物を感知し、
前記障害物が感知されると前記補助掃除ユニットが突出または収納されるように制御し、充電器領域を認知し、前記充電器領域では前記補助掃除ユニットが突出しないように制御する、ロボット掃除機の制御方法。
【請求項１０】
前記充電器領域の認知は、前記本体の走行経路情報を含む掃除領域マップにおいて前記本体の走行経路の開始位置を前記充電器位置と指定し、前記掃除領域マップにおいて指定された充電器位置を前記充電器領域と認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１１】
前記充電器領域の認知は、前記本体の充電状態を感知し、前記本体が充電中であると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１２】
前記充電器領域の認知は、前記本体の充電終了状態を感知し、前記本体が充電を終了して後進走行すると、あらかじめ定められた時間の間に前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１３】
前記充電器領域の認知は、前記充電器から送信する信号を感知し、前記信号に基づいて前記充電器領域を認知する、請求項９に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１４】
前記信号は、前記充電器と前記本体とのドッキングのために前記充電器へ前記本体の走行を導く信号、または前記充電器の前方または側方に、一定の曲面を有する充電器領域を形成する信号である、請求項１３に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項１５】
前記充電器領域の認知は、前記本体の停止状態で前記信号が感知されると、前記本体が前記充電器領域に位置していると認知する、請求項１３に記載のロボット掃除機の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−８５９６４（Ｐ２０１３−８５９６４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３１７７８（Ｐ２０１２−２３１７７８）
【出願日】平成２４年１０月１９日（２０１２．１０．１９）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月１９日（２０１２．１０．１９）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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