(57)【要約】【課題】掃除領域の床面の材質または状態に応じて効率よく掃除作業を行うことができるように改善された構造を有するロボット掃除機及びその制御方法を提供する。【解決手段】ロボット掃除機は、本体と、本体を駆動する駆動輪と、駆動輪を有する駆動輪組立体と、制御部と、を備える。制御部は、被感知体を感知して、基準位置に対する駆動輪の変位を検出し、駆動輪の変位によって床面の材質または状態を判断し、判断された床面の材質または状態によってロボット掃除機の走行を制御する。【選択図】図２
2013045463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体を駆動する駆動輪と、前記駆動輪を有する駆動輪組立体と、を備えるロボット掃除機の制御方法であって、
感知体により被感知体を感知して、基準位置に対する前記駆動輪の変位を検出し、
前記駆動輪の変位によって床面の材質または状態を判断し、
前記判断された床面の材質または状態に基づいて前記ロボット掃除機の走行を制御することを特徴とするロボット掃除機の制御方法。
【請求項２】
前記感知体は、該感知体と前記被感知体間の離間距離を感知するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項３】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が一定の値に維持されると、前記ロボット掃除機が堅い床領域を走行していると判断されることを特徴とする、請求項２に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項４】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が一定の周期を有しながら急に変わると、前記ロボット掃除機がタイル領域を走行していると判断されることを特徴とする、請求項２に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項５】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が一定の範囲内で持続して上下すると、前記ロボット掃除機がカーペット領域を走行していると判断されることを特徴とする、請求項２に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項６】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が急に増加または減少すると、前記ロボット掃除機が堅い床領域とカーペット領域との交差領域、または隆起領域を走行していると判断されることを特徴とする、請求項２に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項７】
前記ロボット掃除機の走行の制御は、前記判断された床面の材質または状態に基づいて前記駆動輪のトルクまたは回転数を調節することを特徴とする、請求項１に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項８】
さらに、
前記駆動輪の変位が、あらかじめ設定された基準範囲内に属する否か判断し、
前記判断された駆動輪の変位が前記基準範囲から外れていると、前記変位が前記基準範囲内になるように前記ロボット掃除機の走行経路を変更することを特徴とする、請求項１に記載のロボット掃除機の制御方法。
【請求項９】
本体と、
前記本体を駆動する駆動輪と、
前記駆動輪を有する駆動輪組立体と、
前記駆動輪組立体に設けられた被感知体と、
前記被感知体を感知して、基準位置に対する前記駆動輪の変位を検出するように構成された感知体と、
前記駆動輪の変位によって床面の材質または状態を判断し、前記判断された床面の材質または状態に基づいて前記ロボット掃除機の走行を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする、ロボット掃除機。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記駆動輪の変位が一定の値に維持されると、前記ロボット掃除機が堅い床領域を走行していると判断し、
前記駆動輪の変位が一定の周期を有しながら急に変わると、前記ロボット掃除機がタイル領域を走行していると判断し、
前記駆動輪の変位が一定の範囲内で持続して上下すると、前記ロボット掃除機がカーペット領域を走行していると判断し、
前記駆動輪の変位が急に増加または減少すると、前記ロボット掃除機が堅い床領域とカーペット領域との交差領域、または隆起領域を走行していると判断することを特徴とする、請求項９に記載のロボット掃除機。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記駆動輪の変位が、あらかじめ設定された基準範囲内に属するか否か判断し、
前記駆動輪の変位が前記基準範囲から外れていると、前記駆動輪の変位が前記基準範囲内になるように前記ロボット掃除機の走行経路を変更するように構成されたことを特徴とする、請求項９に記載のロボット掃除機。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記駆動輪の変位が正の値を有し且つ持続して増加すると、前記ロボット掃除機が乗り越え障害物を乗り越えていると判断し、
前記駆動輪の変位が持続的に増加して設定された上限閾値に至ると、前記ロボット掃除機が前記乗り越え障害物を回避して走行するように制御するように構成されたことを特徴とする、請求項９に記載のロボット掃除機。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記駆動輪の変位が負の値を有し且つ持続して減少すると、前記ロボット掃除機が挟まり障害物を通過していると判断し、
前記駆動輪の変位が持続して減少して設定された下限閾値に至ると、前記ロボット掃除機が前記挟まり障害物を回避して走行するように制御するように構成されたことを特徴とする、請求項９に記載のロボット掃除機。
【請求項１４】
前記制御部は、前記感知体により検出された前記駆動輪の変位パターンに従って前記ロボット掃除機が走行する領域に関してマップを作成し、前記マップには、堅い床領域、タイル領域、カーペット領域、交差領域、隆起領域、乗り越え障害物、挟まり障害物のいずれか一つ以上がエンコーディングされることを特徴とする、請求項９に記載のロボット掃除機。
【請求項１５】
前記制御部は、前記マップを用いて前記ロボット掃除機が前記乗り越え障害物または前記挟まり障害物を回避して走行するように制御するように構成されたことを特徴とする、請求項１４に記載のロボット掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床面の材質や状態に応じて掃除動作を行うことができ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、使用者の操作なしにも、掃除しようとする領域を自律で走行しながら床面からホコリなどの異物を吸い込むことによって、掃除しようとする領域を自動で掃除する装置である。このようなロボット掃除機は、各種のセンサーなどを用いて掃除領域中の家具、事務用品、壁のような障害物までの距離を検出し、検出された情報を用いて障害物との衝突を避けるように走行しながら掃除領域を掃除する。
【０００３】
ロボット掃除機を用いて掃除領域を掃除するということは、ロボット掃除機が、あらかじめ設定された走行パターンに従って走行しながら掃除作業を反復的に行う過程のことを意味する。
【０００４】
このようなロボット掃除機が走行しながら掃除する領域は、床面の材質や状態などが均一でないことがあり、掃除する領域を效率的に掃除するために、床面の材質や状態に従って走行方法や掃除強度を別々にすればよい。例えば、カーペット(Ｃａｒｐｅｔ）のような軟らかい床面（Ｓｏｆｔ  ｆｌｏｏｒ）は、木の床のような堅い床面（Ｈａｒｄ  ｆｌｏｏｒ）に比べてより多量のホコリを含みながらも走行抵抗が大きいため、ロボット掃除機の吸入力及び走行速度を増加させなければならない。また、タイル（Ｔｉｌｅ）のような場合は、一定の間隔で溝が形成されているため、ロボット掃除機が溝を通りながら、溝に集中してあるホコリを円滑に除去できるようにしなければならない。ロボット掃除機が、互いに異なる材質または状態を有する床面の交差領域を通る場合に、ロボット掃除機の円滑な走行のために進入角度及び走行速度を異なるように制御し、かつ、異なる材質または状態を有する床面を同時に走行しないように制御しなければならない。
【０００５】
また、ロボット掃除機が走行しながら掃除する領域には、隆起、傾斜面を有する物体、家具などといった障害物が存在することがある。これらの障害物は、ロボット掃除機が掃除作業を行う過程でロボット掃除機の駆動輪が浮き上がったり（以下、「浮き」という。）、ロボット掃除機の本体が狭い空間に挟まり込んだり（以下、「挟まり」という。）して、走行が不可能になる原因になる。
【０００６】
従来のロボット掃除機は、このような「浮き」または「挟まり」の状態を感知するセンサーを備えていないか、または、既に「浮き」または「挟まり」が発生してロボット掃除機が走行できない状態で、このような走行不能状態のみを感知してロボット掃除機の駆動を止めるという極めて制約的な機能を担うセンサーしか備えておらず、「浮き」または「挟まり」の状態が発生する前に障害物を回避して走行したり、效果的に克服して走行したりできることが不可能な問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一側面は、掃除領域中の床面の材質または状態に合わせて効率的な掃除作業が行えるように改善された構造を有するロボット掃除機及びその制御方法を提供する。
【０００８】
他の側面は、掃除領域に存在する障害物により走行が中断されることなく掃除作業が行えるように改善された構造を有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】
【０００９】
一様相によれば、ロボット掃除機の制御方法は、本体と、前記本体を駆動する駆動輪と、前記駆動輪を有する駆動輪組立体と、を備えるロボット掃除機の制御方法であって、感知体により被感知体を感知して、基準位置に対する前記駆動輪の変位を検出し、前記駆動輪の変位によって床面の材質または状態を判断し、前記判断された床面の材質または状態に基づいて前記ロボット掃除機の走行を制御することを特徴とする。
【００１０】
前記感知体は、該感知体と前記被感知体間の離間距離を感知することができる。
【００１１】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が一定の値に維持されると、前記ロボット掃除機が堅い床領域を走行していると判断されるとよい。
【００１２】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が一定の周期を有しながら急に変わると、前記ロボット掃除機がタイル領域を走行していると判断されるとよい。
【００１３】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が一定の範囲内で持続して上下すると、前記ロボット掃除機がカーペット領域を走行していると判断されるとよい。
【００１４】
前記感知体と前記被感知体間の離間距離が急に増加または減少すると、前記ロボット掃除機が堅い床領域とカーペット領域との交差領域、または隆起領域を走行していると判断されるとよい。
【００１５】
前記判断された床面の材質または状態に基づいて前記駆動輪のトルクまたは回転数が調節されるとよい。
【００１６】
前記駆動輪の変位が、あらかじめ設定された基準範囲内に属する否か判断し、前記判断された駆動輪の変位が前記基準範囲から外れていると、前記変位が前記基準範囲内になるように前記ロボット掃除機の走行経路を変更することができる。
【００１７】
前記感知体は、前記駆動輪でもよい。
【００１８】
他の様相によれば、ロボット掃除機は、本体と、前記本体を駆動する駆動輪と、前記駆動輪を有する駆動輪組立体とを備えるロボット掃除機であって、前記駆動輪組立体に設けられた被感知体と、前記被感知体を感知して、基準位置に対する前記駆動輪の変位を検出する感知体と、前記駆動輪の変位によって床面の材質または状態を判断し、前記判断された床面の材質または状態に基づいて前記ロボット掃除機の走行を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
前記制御部は、前記駆動輪の変位が一定の値に維持されると、前記ロボット掃除機が堅い床領域を走行していると判断することができる。
【００２０】
前記制御部は、前記駆動輪の変位が一定の周期を有しながら急に変わると、前記ロボット掃除機がタイル領域を走行していると判断することができる。
【００２１】
前記制御部は、前記駆動輪の変位が一定の範囲内で持続して上下すると、前記ロボット掃除機がカーペット領域を走行していると判断することができる。
【００２２】
前記制御部は、前記駆動輪の変位が急に増加または減少すると、前記ロボット掃除機が堅い床領域とカーペット領域との交差領域、または隆起領域を走行していると判断することができる。
【００２３】
前記制御部は、前記駆動輪の変位が、あらかじめ設定された基準範囲内に属するか否か判断し、前記駆動輪の変位が前記基準範囲から外れていると、前記駆動輪の変位が前記基準範囲内になるように前記ロボット掃除機の走行経路を変更することができる。
【００２４】
前記制御部は、前記駆動輪の変位が正（＋）の値を有しながら持続して増加すると、前記ロボット掃除機が乗り越え障害物を乗り越えていると判断し、前記駆動輪の変位が持続して増加して設定された上限閾値に至ると、前記ロボット掃除機が前記乗り越え障害物を回避して走行するように制御できる。
【００２５】
前記制御部は、前記駆動輪の変位が負（−）の値を有しながら持続して減少すると、前記ロボット掃除機が挟まり障害物を通過していると判断し、前記駆動輪の変位が持続して減少して設定された下限閾値に至ると、前記ロボット掃除機が前記挟まり障害物を回避して走行するように制御できる。
【００２６】
前記制御部は、前記感知体により検出された前記駆動輪の変位パターンに従って前記ロボット掃除機が走行する領域に関してマップを作成し、前記マップには、前記堅い床領域、前記タイル領域、前記カーペット領域、前記交差領域、前記隆起領域、前記乗り越え障害物、前記挟まり障害物がエンコーディングされるとよい。
【００２７】
前記制御部は、前記マップを用いて、前記ロボット掃除機が前記交差領域または前記隆起領域の長さ方向に垂直な方向に走行するように制御できる。
【００２８】
前記制御部は、前記マップを用いて、前記ロボット掃除機が互い異なる材質の領域を同時に走行しないように制御できる。
【００２９】
前記制御部は、前記マップを用いて、前記ロボット掃除機が前記乗り越え障害物または前記挟まり障害物を回避して走行するように制御できる。
【００３０】
前記感知体は、前記感知体と前記被感知体間の離間距離を感知できる。
【００３１】
前記被感知体は、前記駆動輪でもよい。
【００３２】
また、他の様相によれば、ロボット掃除機は、本体と、前記本体を駆動する駆動輪と、前記駆動輪を有する駆動輪組立体と、を備えるロボット掃除機であって、前記駆動輪組立体に設けられた被感知体と、前記被感知体を感知して、基準位置に対する前記駆動輪の変位を検出する感知体と、前記駆動輪の変位のパターンに従って床面の材質または状態を判断し、前記判断された床面の材質または状態をエンコーディングするマップを作成する制御部と、を備えることができる。
【００３３】
前記制御部は、前記ロボット掃除機が前記マップの作成された領域で掃除を行う場合に、前記マップにエンコーディングされた床面の材質または状態に基づいて前記ロボット掃除機の走行をそれぞれ制御することができる。
【００３４】
前記制御部は、前記駆動輪の変位のパターンに基づいて障害物の種類を判断し、前記判断された障害物の種類をエンコーディングするマップを作成することができる。
【００３５】
前記制御部は、前記ロボット掃除機が前記マップの作成された領域で掃除を行う場合に、前記ロボット掃除機が前記マップに表示された障害物を回避して走行するように制御することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の実施例によれば、掃除領域の床面の材質または状態を検出し、検出された床面の材質または状態に応じて走行方法や掃除強度などをそれぞれ調節し、効率的な掃除作業を行うことが可能になる。
【００３７】
また、ロボット掃除機が掃除領域に存在する障害物により走行が中断されることなく安定して掃除作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の構成を示す図である。
【図２】図１から本発明の第１の実施例に係る駆動輪組立体を抜粋して示す斜視図である。
【図３】図２に示す駆動輪組立体の分解斜視図である。
【図４】図２に示す駆動輪組立体から感知体と被感知体を抜粋して示す図である。
【図５Ａ】駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図５Ｂ】駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図５Ｃ】駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図６】感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【図７】感知部及び駆動モーターの制御ブロック図である。
【図８Ａ】本発明の第２の実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第２の実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の第２の実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例に従って、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【図１０Ａ】本発明の第３実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の第３実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図１０Ｃ】本発明の第３実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施例に従って、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【図１２Ａ】本発明の第４実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と駆動輪間の離間距離の変化を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の第４実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と駆動輪間の離間距離の変化を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の第４実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と駆動輪間の離間距離の変化を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施例に従って、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【図１４Ａ】本発明の第５実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による駆動輪の回動角度変化を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明の第５実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による駆動輪の回動角度変化を示す図である。
【図１４Ｃ】本発明の第５実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による駆動輪の回動角度変化を示す図である。
【図１５】本発明の第６実施例に係る駆動輪組立体を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す駆動輪組立体の分解斜視図である。
【図１７】図１５に示す駆動輪組立体から感知体と被感知体を抜粋して示す図である。
【図１８Ａ】駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図１８Ｂ】駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図１８Ｃ】駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図である。
【図１９】感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【図２０】ロボット掃除機が堅い床を走行する過程でロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【図２１】ロボット掃除機がカーペットを走行する過程でロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【図２２Ａ】タイルの床を走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２２Ｂ】タイルの床を走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２２Ｃ】タイルの床を走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２３】図２２Ａ乃至図２２Ｃに示すロボット掃除機がタイルの床を走行する過程でロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【図２４Ａ】隆起領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２４Ｂ】隆起領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２４Ｃ】隆起領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２４Ｄ】隆起領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２５】図２４Ａ乃至図２４Ｄに示すロボット掃除機が隆起領域を通過する過程でロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【図２６Ａ】異なる材質の床面の交差領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２６Ｂ】異なる材質の床面の交差領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２６Ｃ】異なる材質の床面の交差領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２７】図２６Ａ乃至図２６Ｃに示すロボット掃除機が交差領域を通過する過程でロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【図２８Ａ】乗り越え障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２８Ｂ】乗り越え障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２８Ｃ】乗り越え障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２８Ｄ】乗り越え障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図２９】図２８Ａ乃至図２８Ｄに示すロボット掃除機が乗り越え障害物を回避して走行する過程でロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【図３０Ａ】挟まり障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図３０Ｂ】挟まり障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図３０Ｃ】挟まり障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図３０Ｄ】挟まり障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図である。
【図３１】図３０Ａ乃至図３０Ｄに示すロボット掃除機が挟まり障害物を回避して走行する過程でロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【図３２】堅い床、カーペットの床、タイルの床、隆起領域、交差の床、及び障害物が存在する全体掃除領域を示す図である。
【図３３】本発明の一実施例に係るロボット掃除機が掃除過程を行った結果として生成したマップを示す図である。
【図３４】本発明の一実施例に係るロボット掃除機が交差線を推定し、推定された交差線に垂直な一方向に走行する方式を説明するための図である。
【図３５】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照して詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の構成を示す図である。
【００４１】
図１に示すように、ロボット掃除機１は、本体１０と、本体１０の上部を覆うカバー２０と、掃除領域に存在するホコリを掃いたり飛散させるブラシー部３０と、本体１０を駆動させるための駆動電源を供給する電源部４０と、本体１０を駆動させる駆動輪組立体１００ａ、１００ｂを備えることができる。
【００４２】
本体１０は、ロボット掃除機１の外観を形成する一方で、その内部に設置される各種の部品を支持するように構成することができる。
【００４３】
カバー２０は、本体１０の走行方向に向かうイメージを撮像できるカメラ部（図示せず）で生成する光を透過させるウィンドウ２５を備えることができる。
【００４４】
ブラシー部３０は、本体１０の下部に形成された吸込口（図示せず）に装着されるメインブラシー３５と、メインブラシー３５を回転させるメインブラシーモーター（図示せず）と、メインブラシー３５により集塵されたホコリなどの異物を集める集塵筒３８とを備えることができる。
【００４５】
メインブラシー３５は、本体１０の下側の床面のホコリを掃いたり飛散させることによってホコリの吸入効率を向上させることができる。このようなメインブラシー３５は、ドラム状に形成され、ローラ及びブラシーから構成される。図示してはいないが、ブラシー部３０は、掃除効率を向上させるために、メインブラシー３５の両側に配置されて、メインブラシー３５が掃けない所からホコリを掃くことができるサイドブラシー（図示せず）をさらに備えることができる。
【００４６】
図２を参照すると、電源部４０は、駆動輪１２０を回転させる駆動モーター１３０、メインブラシー３５を回転させるメインブラシーモーター（図示せず）及びその他本体１０を駆動させるための各駆動部と電気的に接続して駆動電源を供給するバッテリー４２を備えることができる。
【００４７】
バッテリー４２は、再充電が可能な２次バッテリーとし、本体１０が掃除過程を完了してドッキングステーション（図示せず）に結合した場合に、ドッキングステーション（図示せず）から電力を供給されて充電される構成とすることができる。
【００４８】
駆動輪組立体１００ａ，１００ｂは、本体１０の中央部両側にそれぞれ配置され、本体１０が掃除をしながら前進、後進及び回転などの移動を行えるようにする。
【００４９】
以下では、本体１０が前進する方向を基準に右側に位置できる駆動輪組立体１００ａを例にして説明し、以下に説明される内容は、特別な言及がない限り、本体１０が前進する方向を基準に左側に位置できる駆動輪組立体１００ｂにも同一に適用される。
【００５０】
図２は、図１から本発明の第１の実施例に係る駆動輪組立体を抜粋して示す斜視図であり、図３は、図２に示す駆動輪組立体の分解斜視図であり、図４は、図２に示す駆動輪組立体から感知体と被感知体を抜粋して示す図である。
【００５１】
図２乃至図４に示すように、駆動輪組立体１００ａは、ハウジング１１０と、本体１０を駆動する駆動輪１２０と、ハウジング１１０の一側に結合して駆動輪１２０を回転させる駆動モーター１３０と、駆動輪１２０と駆動モーター１３０との間に配置されて、駆動モーター１３０の駆動力を駆動輪１２０に伝達するギア組立体１４０と、駆動輪１２０の変位を検出する感知部１５０とを備えることができる。
【００５２】
ハウジング１１０は、駆動輪１２０及びギア組立体１４０を収容する収容部１１２と、駆動モーター１３０が結合される第１の結合孔１１４と、ギア組立体１４０と結合される第１の結合突起１１６と、弾性部材１７０の一端と結合される第１の支持突起１１８とを備えることができる。
【００５３】
収容部１１２は、ハウジング１１０に結合したギア組立体１４０、及びギア組立体１４０に結合した駆動輪１２０が掃除領域中の床面の種類及び状態に応じて上、下方向へと移動できるように、開放された下部を有するように構成できる。ハウジング１００は、第１のハウジング部１１０ａ及び第２のハウジング部１１０ｂで構成することができる。
【００５４】
第１の結合孔１１４は、ハウジング１１０の第２のハウジング部１１０ｂに形成され、駆動モーター１３０の軸１３２がハウジング１１０の内部でギア組立体１４０と結合されるようにすることができる。
【００５５】
第１の結合突起１１６は、駆動モーター１３０がハウジング１１０の内側に結合されうるハウジング１１０の第１のハウジング部１１０ａの内面から突出するように構成できる。第１の結合突起１１６の中心には、ギア組立体１４０が第１の結合突起１１６を中心に回動できるように、ギア組立体１４０の第２の結合突起１４６を回動可能に収容する収容孔１１６ａを形成することができる。また、第１の結合突起１１６は、第１の結合孔１１４、及び第１の結合孔１１４を貫通する駆動モーター１３０の軸１３２と同じ回転軸上に配置することができる。
【００５６】
第１の支持突起１１８は、駆動モーター１３０が結合されるハウジング１１０の第２のハウジング部１１０ｂの内面から突出し、ギア組立体１４０を弾性支持する弾性部材１７０の第１の端と結合するように構成できる。
【００５７】
駆動輪１２０は、本体１０の走行が可能なように掃除領域の床面と直接接する輪部１２２と、輪部１２２を駆動して回転させるように輪部１２２に固定された状態でギア組立体１４０に結合する駆動軸１２４と、を備えることができる。
【００５８】
駆動モーター１３０は、第１の結合孔１１４が形成されたハウジング１１０の第２のハウジング部１１０ｂの外側に結合し、駆動モーター１３０の軸１３２は、第１の結合孔１１４を貫通してハウジング１１０の内部でギア組立体１４０に結合する。駆動モーター１３０の駆動力は、軸１３２及び軸１３２に連結された動力伝達ギア１４４を通じて駆動軸１２４に伝達されて駆動輪１２０を回転させる。
【００５９】
ギア組立体１４０は、ギアケース１４２と、ギアケース１４２の内部で互いに噛み合って回転可能に配置される動力伝達ギア１４４と、ギア組立体１４０をハウジング１１０と結合させる第２の結合突起１４６と、弾性部材１７０の第２の端と結合する第２の支持突起１４８とを備えることができる。ギアケース１４２は、第１のギアケー部ス１４２ａと第２のギアケー部ス１４２ｂとから構成できる。
【００６０】
ギアケース１４２は、その内部における動力伝達ギア１４４を回転可能に支持するように構成することができる。
【００６１】
動力伝達ギア１４４は、互いに噛み合った状態でギアケース１４２に回転可能に支持され、駆動モーター１３０の軸１３２及び駆動輪１２０の駆動軸１２４を連結して駆動モーター１３０の駆動力を駆動軸１２４に伝達するように構成できる。軸１３２は、ギアケース１４２の第２のギアケース部１４２ｂに形成された第２の結合孔１４１を貫通して動力伝達ギア１４４の一つと連結され、駆動軸１２４は、ギアケース１４２の第１のギアケース部１４２ａに形成された第３結合孔１４７を貫通して、軸１３２と結合されていない残り動力伝達ギア１４４の一つと連結されることが可能である。
【００６２】
第２の結合突起１４６は、ギアケース１４２の第１のギアケース部１４２ａから第１の結合突起１１６に向かう方向に突出形成され、第１の結合突起１１６に形成された収容孔１１６ａに回転可能に結合することが可能である。
【００６３】
第２の支持突起１４８は、ギアケース１４２の上部から第１の支持突起１１８に向かう方向に突出形成され、ギア組立体１４０を弾性支持する弾性部材１７０の第２の端に結合することが可能である。
【００６４】
ギア組立体１４０は、第２の結合突起１４６を介してハウジング１１０に回動可能に結合し、第２の支持突起１４８及び弾性部材１７０を介してハウジング１１０に弾性的に支持されることが可能である。
【００６５】
駆動輪１２０の変位を検出する感知部１５０は、ギア組立体１４０に設けられる被感知体１５２と、被感知体１５２を収容するガイドスロット１５４と、ガイドスロット１５４に取り付けられて、被感知体１５２を感知する感知体１５６とを備えることができる。
【００６６】
被感知体１５２は、ギアケース１４２の第２のギアケース部１４２ｂからハウジング１１０の第２のハウジング部１１０ｂに向かって突出し、ガイドスロット１５４に移動可能に収容されることが可能である。
【００６７】
ガイドスロット１５４は、ハウジング１１０の第２のハウジング部１１０ｂに設けられて被感知体１５２を収容し、かつ被感知体１５２の移動を案内する移動経路を形成することができる。
【００６８】
感知体１５６は、ガイドスロット１５４の下部に取り付けられ、光を生成して被感知体１５２に照射する発光部１５６ａと、被感知体１５２から反射された光を受ける受光部１５６ｂとを備えることができる。
【００６９】
感知体１５６は、ガイドスロット１５４に沿って移動する被感知体１５２との離間距離によって受信される光のパターンの変化から被感知体１５２との離間距離を感知し、感知された被感知体１５２との離間距離を電圧のような標準化したパラメータに変換することで、駆動輪１２０の変位を検出することができる。
【００７０】
図５Ａ乃至図５Ｃは、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図であり、図６は、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフであり、図７は、感知部及び駆動モーターの制御ブロック図である。
【００７１】
まず、ロボット掃除機１の本体１０が木の床のような堅い床面（Ｈａｒｄ  Ｆｌｏｏｒ；以下、「Ｈ／Ｆ」という。）を走行しながら掃除を行う際に駆動輪１２０の回転中心が置かれる位置を基準位置Ｋと定義し、この時の感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄを基準離間距離ｄｎと定義する。また、駆動輪１２０の回転中心が基準位置Ｋよりも下に位置すると、駆動輪１２０は正（＋）の変位を有し、駆動輪１２０の回転中心が基準位置Ｋよりも上に位置すると、駆動輪１２０は負（−）の変位を有すると定義する。
【００７２】
図５Ａに示すように、本体１０が特別な障害物がないＨ／Ｆ領域を走行する時に、感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄは基準離間距離ｄｎになり、基準離間距離ｄｎによる駆動輪１２０の変位は「０」になりうる。
【００７３】
図５Ｂに示すように、本体１０が傾斜面または乗り越え障害物Ｂ１などに会ってそれを乗り越えると（図２８Ａ乃至図２８Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２及び軸１３２と同一の回転軸上に配置される第２の結合突起１４６を中心に時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体１５２も時計回り方向に回動する。すなわち、感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄは、基準離間距離ｄｎよりも小さくなりうる。
【００７４】
図５Ｃに示すように、本体１０がテーブルのような挟まり障害物Ｂ２などに会うようになると（図３０Ａ乃至図３０Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２または軸１３２と同一の回転軸上に配置される第２の結合突起１４６を中心に反時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体１５２も反時計回り方向に回動する。すなわち、感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄは、基準離間距離ｄｎよりも大きくなりうる。
【００７５】
図６は、感知体１５６により感知された被感知体１５２との離間距離ｄを、電圧などのような標準化したパラメータに変換することで、駆動輪１２０の変位を検出する基準を示すグラフであり、横軸は、感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄを表し、縦軸は、感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄに対応する電圧を表す。
【００７６】
図６に示すように、感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄが基準離間距離ｄｎと同じ場合は、感知体１５６は、これを基準離間距離ｄｎに対応する基準電圧Ｖｎに変換し、駆動輪１２０の変位を「０」と検出することができる。
【００７７】
感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄが基準離間距離ｄｎよりも小さくなった場合（図５Ｂ）に、感知体１５６は、これを基準電圧Ｖｎよりも高い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が正（＋）の値を有すると検出することができる。
【００７８】
感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄが基準離間距離ｄｎよりも大きくなった場合に、感知体１５６は、これを基準離間距離ｄｎに対応する基準電圧Ｖｎよりも低い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が負（−）の値を有すると検出することができる。
【００７９】
すなわち、感知体の使用範囲Ｒ内において、感知体１５６と被感知体１５２との離間距離ｄは、電圧と反比例関係を有し、電圧は、駆動輪１２０の変位と比例関係を有することができる。
【００８０】
このように、感知体１５６により検出された駆動輪１２０の変位は、図７に示すように、制御部５０に伝送され、制御部５０は、該駆動輪１２０の変位を、あらかじめ設定された基準範囲と比較することができる。
【００８１】
制御部５０は、当該駆動輪１２０の変位があらかじめ設定された基準範囲内にあると判断した場合は、本体１０の走行経路を維持するように駆動モーター１３０を制御し、当該駆動輪１２０の変位があらかじめ設定された基準範囲から外れたと判断した場合は、本体１０の走行経路を変更するように駆動モーター１３０を制御することができる。
【００８２】
例えば、本体１０が傾斜面または乗り越え障害物Ｂ１などに会って乗り越え走行する中で駆動輪１２０が過度に浮き、感知体１５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧があらかじめ設定された基準範囲の上限閾値Ｖ１００を越えた場合に、または、本体１０が挟まり障害物Ｂ２などに会って走行中に本体１０が挟まり障害物Ｂ２に挟まり、感知体１５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧があらかじめ設定された基準範囲の下限閾値Ｖ１１０に至らない場合に、制御部５０は、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【００８３】
基準範囲の上限閾値Ｖ１００及び下限閾値Ｖ１１０は、実際に駆動輪１２０が浮き上がって本体１０がそれ以上走行できない状態（以下、「浮き」という。）、または、本体１０が挟まって本体１０がそれ以上走行できない状態（以下、「挟まり」という。）において感知体１５６により検出される電圧を考慮してあらかじめ設定することができる。すなわち、上限閾値Ｖ１００は、本体１０の浮き状態において感知体１５６により検出される電圧Ｖｈよりもやや低い値に設定し、下限閾値Ｖ１１０は、本体１０の挟まり状態において感知体１５６により検出される電圧Ｖｌよりもやや高い値に設定することができる。
【００８４】
一方、駆動輪１２０の変位を検出する感知部及び感知方法は、上述した本発明の一実施例に係る駆動輪組立体１００ａ，１００ｂの感知部１５０及び感知方法とは異なる様々な形態にすることもできる。
【００８５】
以下では、感知部の様々な変形実施例２５０，３５０，４５０，５５０，６５０について説明する。便宜上、前述の本発明の一実施例に係る駆動輪組立体１００ａ，１００ｂと重複する構成についての説明は省略し、感知部の様々な変形実施例２５０，３５０，４５０，５５０，６５０は、互いに、または本発明の一実施例に係る駆動輪組立体１００ａ，１００ｂの感知部１５０と独立したものである。
【００８６】
図８Ａ乃至図８Ｃは、本発明の第２の実施例に係る駆動輪組立体を示す図で、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示しており、図９は、本発明の第２の実施例に従って、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【００８７】
図８Ａ乃至図８Ｃに示すように、本発明の第２の実施例に係る駆動輪組立体２００に設けられて駆動輪１２０の変位を検出する感知部２５０は、ギア組立体１４０に設けられる被感知体２５２と、被感知体２５２を収容するガイドスロット２５４と、ガイドスロット２５４に取り付けられて被感知体２５２を感知する感知体２５６とを備えることができる。
【００８８】
被感知体２５２は、感知体２５６の下部においてガイドスロット２５４に移動可能に収容されてもよい。
【００８９】
ガイドスロット２５４は、ハウジング２１０の一側面に設けられて被感知体２５２を収容し、かつ被感知体２５２の移動を案内する移動経路を形成することができる。
【００９０】
感知体２５６は、ガイドスロット２５４の上部に取り付けられ、ガイドスロット２５４に沿って移動する被感知体２５２との離間距離によって受信される光のパターンの変化を用いて被感知体２５２との離間距離を感知し、感知された被感知体２５２との離間距離を、電圧などのような標準化したパラメータに変換することで、駆動輪１２０の変位を検出することができる。
【００９１】
図８Ａに示すように、本体１０が特別な障害物がないＨ／Ｆ領域を走行する時に、感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２は基準離間距離ｄ２ｎになり、基準離間距離ｄ２ｎによる駆動輪１２０の変位は「０」になりうる。
【００９２】
図８Ｂに示すように、本体１０が傾斜面または乗り越え障害物Ｂ１などに会って乗り越えるようになると（図２８Ａ乃至図２８Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体２５２も時計回り方向に回動する。すなわち、浮き状態において感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２は基準離間距離ｄ２ｎよりも大きくなりうる。
【００９３】
図８Ｃに示すように、本体１０がテーブルのような挟まり障害物Ｂ２などに会って挟まるようになると（図３０Ａ乃至図３０Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に反時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体２５２も反時計回り方向に回動する。すなわち、挟まり状態において感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２は基準離間距離ｄ２ｎよりも小さくなりうる。
【００９４】
図９は、感知体２５６により感知された被感知体２５２との離間距離ｄ２を、電圧などのような標準化したパラメータに変換して駆動輪１２０の変位を検出する基準を示すグラフであり、横軸は、感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２を表し、縦軸は、感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２に対応する電圧を表す。
【００９５】
図９に示すように、感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２が、基準離間距離ｄ２ｎと同じ場合は、感知体２５６は、これを基準離間距離ｄ２ｎに対応する基準電圧Ｖ２ｎに変換し、駆動輪１２０の変位を「０」と検出することができる。
【００９６】
感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２が基準離間距離ｄ２ｎよりも大きくなった場合は、感知体２５６は、これを基準離間距離ｄ２ｎに対応する基準電圧Ｖ２ｎよりも低い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が正（＋）の値を有すると検出することができる。もし、感知体２５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の下限閾値Ｖ２１０に達しないと、制御部５０は、本体１０が浮き状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【００９７】
感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄ２が基準離間距離ｄ２ｎよりも小さくなった場合は、感知体２５６は、これを基準離間距離ｄ２ｎに対応する基準電圧Ｖ２ｎよりも高い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が負（−）の値を有すると検出することができる。もし、感知体２５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の上限閾値Ｖ２００を越えた場合は、制御部５０は、本体１０が挟まり状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【００９８】
すなわち、感知体の使用範囲Ｒ２内において、感知体２５６と被感知体２５２との離間距離ｄは電圧と反比例関係を有し、電圧は駆動輪１２０の変位と反比例関係を有することができる。
【００９９】
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、本発明の第３実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示しており、図１１は、本発明の第３実施例に従って、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【０１００】
図１０Ａ乃至図１０Ｃに示すように、本発明の第３実施例に係る駆動輪組立体３００に設けられて駆動輪１２０の変位を検出する感知部３５０は、ギア組立体１４０に設けられる被感知体３５２と、被感知体３５２を収容するガイドスロット３５４と、ガイドスロット３５４に取り付けられて被感知体３５２を感知する感知体３５６とを備えることができる。
【０１０１】
被感知体３５２は、ギア組立体１４０の上部から略上方に延在するバー（Ｂａｒ）状で設けられ、ガイドスロット３５４に移動可能に収容される構成とすることができる。
【０１０２】
ガイドスロット３５４は、ハウジング３１０の一側面に設けられて被感知体３５２を収容し、かつ被感知体３５２の移動を案内する移動経路を形成することができる。
【０１０３】
感知体３５６は、ガイドスロット３５４に取り付けられ、ガイドスロット３５４に沿って移動する被感知体３５２との離間距離によって受信される光のパターンの変化を用いて被感知体３５２との離間距離を感知し、感知された被感知体３５２との離間距離を、電圧などのような標準化したパラメータに変換することで、駆動輪１２０の変位を検出することができる。
【０１０４】
図１０Ａに示すように、本体１０が特別な障害物がないＨ／Ｆ領域を走行する時に、感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３は基準離間距離ｄ３ｎになり、基準離間距離ｄ３ｎによる駆動輪１２０の変位は「０」になりうる。
【０１０５】
図１０Ｂに示すように、本体１０が傾斜面または乗り越え障害物Ｂ１などに会って乗り越えるようになると（図２８Ａ乃至図２８Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体３５２も時計回り方向に回動する。すなわち、浮き状態において、感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３は、基準離間距離ｄ３ｎよりも小さくなりうる。
【０１０６】
図１０Ｃに示すように、本体１０がテーブルのような挟まり障害物Ｂ２などに会って挟まるようになると（図３０Ａ乃至図３０Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に反時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体３５２も反時計回り方向に回動する。すなわち、挟まり状態において、感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３は、基準離間距離ｄ３ｎよりも大きくなりうる。
【０１０７】
図１１は、感知体３５６により感知された被感知体３５２との離間距離を、電圧などのような標準化したパラメータに変換して、駆動輪１２０の変位を検出する基準を示すグラフであり、横軸は、感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３を表し、縦軸は、感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３に対応する電圧を表す。
【０１０８】
図１１に示すように、感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３が基準離間距離ｄ３ｎと同じ場合は、感知体３５６は、これを基準離間距離ｄ３ｎに対応する基準電圧Ｖ３ｎに変換し、駆動輪１２０の変位を「０」と検出することができる。
【０１０９】
感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３が基準離間距離ｄ３ｎよりも小さくなった場合は、感知体３５６は、これを基準離間距離ｄ３ｎに対応する基準電圧Ｖ３ｎよりも高い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が正（＋）の値を有すると検出することができる。もし、感知体３５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の上限閾値Ｖ３００を越えた場合は、制御部５０は、本体１０が浮き状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１１０】
感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄ３が基準離間距離ｄ３ｎよりも大きくなった場合は、感知体３５６は、これを基準離間距離ｄ３ｎに対応する基準電圧Ｖ３ｎよりも低い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が負（−）の値を有すると検出することができる。もし、感知体３５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の下限閾値Ｖ３１０に達しないと、制御部５０は、本体１０が挟まり状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１１１】
すなわち、感知体の使用範囲Ｒ３内において、感知体３５６と被感知体３５２との離間距離ｄは電圧と反比例関係を有し、電圧は、駆動輪１２０の変位と比例関係を有することができる。
【０１１２】
図１２Ａ乃至図１２Ｃは、本発明の第４実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による感知体と駆動輪間の離間距離の変化を示しており、図１３は、本発明の第４実施例に従って、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【０１１３】
図１２Ａ乃至図１２Ｃに示すように、本発明の第４実施例に係る駆動輪組立体４００に設けられて駆動輪１２０の変位を検出する感知部４５０は、駆動輪１２０の動きを感知する感知体４５６とすることができる。
【０１１４】
感知体４５６は、駆動輪１２０の上部に位置しているハウジング４１０の内側または外側に設取り付けられ、ギア組立体１４０と一緒に移動する駆動輪１２０との離間距離によって受信される光のパターンの変化を用いて駆動輪１２０との離間距離を感知し、感知された駆動輪１２０との離間距離を、電圧などのような標準化したパラメータに変換しすることで、駆動輪１２０の変位を検出することができる。
【０１１５】
図１２Ａに示すように、本体１０が特別な障害物がないＨ／Ｆ領域を走行する時に、感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４は基準離間距離ｄ４ｎになり、基準離間距離ｄ４ｎによる駆動輪１２０の変位は「０」になりうる。
【０１１６】
図１２Ｂに示すように、本体１０が傾斜面または乗り越え障害物Ｂ１などに会って乗り越えるようになると（図２８Ａ乃至図２８Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く駆動輪１２０も時計回り方向に回動する。すなわち、浮き状態において、感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４は基準離間距離ｄ４ｎよりも大きくなりうる。
【０１１７】
図１２Ｃに示すように、本体１０がテーブルのような挟まり障害物Ｂ２などに会って挟まるようになると（図３０Ａ乃至図３０Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に反時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く駆動輪１２０も反時計回り方向に回動する。すなわち、挟まり状態において、感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４は基準離間距離ｄ４ｎよりも小さくなりうる。
【０１１８】
図１３は、感知体４５６により感知された被感知体４５２との離間距離ｄ４を電圧などのような標準化したパラメータに変換して駆動輪１２０の変位を検出する基準を示すグラフとであり、横軸は、感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４を表し、縦軸は、感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４に対応する電圧を表す。
【０１１９】
図１３に示すように、感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４が基準離間距離ｄ４ｎと同じ場合は、感知体４５６は、これを基準離間距離ｄ４ｎに対応する基準電圧Ｖ４ｎに変換し、駆動輪１２０の変位を「０」と検出することができる。
【０１２０】
感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４が基準離間距離ｄ４ｎよりも大きくなった場合は、感知体４５６は、これを基準離間距離ｄ４ｎに対応する基準電圧Ｖ４ｎよりも低い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が正（＋）の値を有すると検出することができる。もし、感知体４５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の下限閾値Ｖ４１０に達しないと、制御部５０は、本体１０が浮き状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１２１】
感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４が基準離間距離ｄ４ｎよりも小さくなった場合は、感知体４５６は、これを基準離間距離ｄ４ｎに対応する基準電圧Ｖ４ｎよりも高い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が負（−）の値を有すると検出することができる。もし、感知体４５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の上限閾値Ｖ４００を越えた場合に、制御部５０は、本体１０が挟まり状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１２２】
すなわち、感知体の使用範囲Ｒ４内において、感知体４５６と駆動輪１２０との離間距離ｄ４は電圧と反比例関係を有し、電圧は、駆動輪１２０の変位と反比例関係を有することができる。
【０１２３】
図１４Ａ乃至図１４Ｃは、本発明の第５実施例に係る駆動輪組立体を示す図であり、駆動輪の変位による駆動輪の回動角度の変化を示す図である。
【０１２４】
図１４Ａ乃至図１４Ｃに示すように、本発明の第５実施例に係る駆動輪組立体５００に設けられて駆動輪１２０の変位を検出する感知部５５０は、ギア組立体１４０または駆動輪１２０の回動を直接感知する感知体５５６とすることができる。
【０１２５】
感知体５５６は、ギア組立体１４０の回転中心に取り付けられ、ギア組立体１４０またはギア組立体１４０と一緒に回動する駆動輪１２０の回動角度を感知することができる。
【０１２６】
図１４Ａに示すように、本体１０が特別な障害物がないＨ／Ｆ領域を走行する時に、感知体５５６により感知されるギア組立体１４０または駆動輪１２０の回動角度は、「０」になり、よって、駆動輪１２０の変位も「０」になりうる。
【０１２７】
図１４Ｂに示すように、本体１０が傾斜面または乗り越え障害物Ｂ１などに会って乗り越えるようになると（図２８Ａ乃至図２８Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く駆動輪１２０も時計回り方向に回動し、このような状態で、感知体５５６は、駆動輪１２０の変位が正（＋）の値を有すると検出することができる。
【０１２８】
もし、感知体５５６により検出された駆動輪１２０の変位が、あらかじめ設定された基準範囲の上限値を超えると、制御部５０は、本体１０が浮き状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１２９】
図１４Ｃに示すように、本体１０がテーブルのような挟まり障害物Ｂ２などに会うようになると（図３０Ａ乃至図３０Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２を中心に反時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く駆動輪１２０も反時計回り方向に回動し、このような状態で、感知体５５６は、駆動輪１２０の変位が負（−）の値を有すると検出することができる。
【０１３０】
もし、感知体５５６により検出された駆動輪１２０の変位が、あらかじめ設定された基準範囲の下限値に達しないと、制御部５０は、本体１０が挟まり状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１３１】
図１５は、本発明の第６実施例に係る駆動輪組立体を示す斜視図であり、図１６は、図１５に示す駆動輪組立体の分解斜視図であり、図１７は、図１５に示す駆動輪組立体から感知体と被感知体を抜粋して示す図である。
【０１３２】
図１５乃至図１７に示すように、本発明の第６実施例に係る駆動輪組立体６００に設けられて駆動輪１２０の変位を検出する感知部６５０は、ギア組立体１４０に設けられる被感知体６５２と、被感知体６５２を感知する感知体６５６と、感知体６５６をハウジング６１０に固定させるブラケット６５４とを備えることができる。
【０１３３】
被感知体６５２は、ギアケース１４２の一側からハウジング６１０の第２のハウジング部６１０ｂに向って突出形成された突出リブ６５２ａと、突出リブ６５２ａの先端に結合される磁石６５２ｂとを備えることができる。
【０１３４】
ハウジング６１０の一側には、駆動モーター１３０を収容する駆動モーター収容部６１１が設けられ、駆動モーター収容部６１１には、感知体６５６を支持、固定するブラケット６５４が結合される構成とすることができる。
感知体６５６は、ブラケット６５４の一側に固定され、駆動モーター収容部６１１の内部において、ギア組立体１４０と一緒に移動する磁石６５２ｂとの磁気的な相互作用により被感知体６５２との離間距離を感知し、感知された被感知体６５２との離間距離を、電圧などのような標準化したパラメータに変換し、駆動輪１２０の変位を検出することができる。
【０１３５】
図１８Ａ乃至図１８Ｃは、駆動輪の変位による感知体と被感知体間の離間距離の変化を示す図であり、図１９は、感知体と被感知体間の離間距離と感知体に発生する電圧との関係を示すグラフである。
【０１３６】
図１８Ａに示すように、本体１０が特別な障害物がないＨ／Ｆ領域を走行する時に、感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６は、基準離間距離ｄ６ｎになり、基準離間距離ｄ６ｎによる駆動輪１２０の変位は、「０」になりうる。
【０１３７】
図１８Ｂに示すように、本体１０が傾斜面または乗り越え障害物Ｂ１などに会って乗り越えるようになると（図２０Ａ乃至図２０Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２または軸１３２と同一の回転軸上に配置される第２の結合突起１４６を中心に時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体６５２も時計回り方向に回動する。すなわち、浮き状態において、感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６は、基準離間距離ｄ６ｎよりも小さくなりうる。
【０１３８】
図１８Ｃに示すように、本体１０がテーブルのような挟まり障害物Ｂ２などに会って挟まるようになると（図２２Ａ乃至図２２Ｄ参照）、ギア組立体１４０は、駆動モーター１３０の軸１３２または軸１３２と同一の回転軸上に配置される第２の結合突起１４６を中心に反時計回り方向に回動し、ギア組立体１４０と一緒に動く被感知体６５２も反時計回り方向に回動する。すなわち、挟まり状態において、感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６は、基準離間距離ｄ６ｎよりも大きくなりうる。
【０１３９】
図１９は、感知体６５６により感知された被感知体６５２との離間距離ｄ６を、電圧などのような標準化したパラメータに変換し、駆動輪１２０の変位を検出する基準を示すグラフとであり、横軸は、感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６を表し、縦軸は、感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６に対応する電圧を表す。
【０１４０】
図１９に示すように、感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６が基準離間距離ｄ６ｎと同じ場合は、感知体６５６は、これを基準離間距離ｄ６ｎに対応する基準電圧Ｖ６ｎに変換し、駆動輪１２０の変位を「０」と検出することができる。
【０１４１】
感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６が基準離間距離ｄ６ｎよりも小さくなった場合（図１８Ｂ）は、感知体６５６は、これを基準電圧Ｖ６ｎよりも高い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が正（＋）の値を有すると検出することができる。もし、感知体３５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の上限閾値Ｖ６００を越えると、制御部５０は、本体１０が浮き状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１４２】
感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６が基準離間距離ｄ６ｎよりも大きくなった場合は、感知体６５６は、これを基準離間距離ｄ６ｎに対応する基準電圧Ｖ６ｎよりも低い電圧に変換し、駆動輪１２０の変位が負（−）の値を有すると検出することができる。もし、感知体６５６により検出された駆動輪１２０の変位に対応する電圧が、あらかじめ設定された基準範囲の下限閾値Ｖ６１０に達しないと、制御部５０は、本体１０が挟まり状態にあると判断し、駆動モーター１３０の回転数または回転方向を制御して本体１０の走行経路を変更することができる。
【０１４３】
すなわち、感知体の使用範囲Ｒ内において、感知体６５６と被感知体６５２との離間距離ｄ６は電圧と反比例関係を有し、電圧は、駆動輪１２０の変位と比例関係を有することができる。
【０１４４】
以下では、ロボット掃除機１が走行する際に、検出された床面の材質及び状態に応じて最適走行する過程及びその制御方法、乗り越え障害物Ｂ１または挟まり障害物Ｂ２を回避して走行する過程及びその制御方法について説明する。
【０１４５】
図２０は、ロボット掃除機がＨ／Ｆを走行する時に、ロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図面であり、図２１は、ロボット掃除機がカーペット領域を走行する時に、ロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【０１４６】
図２０に示すように、ロボット掃除機１の本体１０がＨ／Ｆ領域を走行して掃除作業を行う際に、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は「０」と一定に維持され、また、図２１に示すように、ロボット掃除機１の本体１０がカーペット領域を走行する際に、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、ロボット掃除機１の本体１０がＨ／Ｆ領域を走行する際における変位よりも大きい正（＋）の値を有し、一定の範囲内で持続して上下する様子を示す。
【０１４７】
これは、一般に、カーペット領域がＨ／Ｆに比べてよりもろいから、駆動輪１２０がＨ／Ｆ領域を走行する時に比べてより時計回り方向に回動した状態、すなわち、駆動輪１２０がより浮き上がった状態で回転し、また、カーペット領域がＨ／Ｆ領域に比べて駆動輪１２０と接触する面が均一でないから、駆動輪１２０が上、下方向に震動しながら回転するからである。
【０１４８】
制御部５０は、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位が、図２１に示すグラフと同一または類似のパターンを示すと、ロボット掃除機１がカーペット領域で掃除を行っていると判断し、カーペット領域の特性に合わせて走行方法や掃除強度などを制御する。すなわち、カーペット領域で駆動輪１２０及びメインブラシー３５またはサイドブラシーに与えられる抵抗が増大する点を勘案し、駆動輪１２０及びメインブラシー３５またはサイドブラシーのトルク、回転数などを増加させることで、走行速度が落ちないようにすると共に、掃除性能が劣化しないように制御することができる。また、メインブラシー３５またはサイドブラシー（図示せず）への抵抗を減らすために、ロボット掃除機１がカーペッ領域を通る際には、メインブラシー３５またはサイドブラシー（図示せず）が一時的に上方に移動するように制御することができる。
【０１４９】
図２２Ａ乃至図２２Ｃは、タイル（Ｔｉｌｅ）領域を走行する一実施例に係るロボット掃除機を示す図であり、図２３は、図２２Ａ乃至図２２Ｃに示すロボット掃除機がタイル領域を走行する際に、ロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。ここで、タイル領域は、一定の間隔をおいて形成される溝Ｂ３を有すると仮定する。
【０１５０】
図２２Ａ乃至図２２Ｃ、及び図２３に示すように、ロボット掃除機１の本体１０が掃除作業を行うためにタイル領域を走行する中で、溝Ｂ３に進入する前に感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、「０」である（ａ段階）。
【０１５１】
ロボット掃除機１の本体１０が溝Ｂ３に進入すると、図２２Ｂのように、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、一時的に正（＋）の値に変わってから急に負（−）の値に変わった後、溝Ｂ３を抜け出る過程で一時的に正（＋）の値に変わる（ｂ段階）。これは、駆動輪１２０が溝Ｂ３を通過しながら一時的に浮き上がるからである。
【０１５２】
ロボット掃除機１の本体１０が溝Ｂ３を完全に抜け出ると、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、再び「０」になりうる（ｃ段階）。
【０１５３】
制御部５０は、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位が、図２３に示すグラフと同一または類似のパターンを示すと、ロボット掃除機１がタイル領域で掃除を行うと判断し、タイル領域の特性に合わせて走行方法や掃除強度などを制御することができる。すなわち、駆動輪１２０が溝Ｂ３を通過する時に、一時的に駆動輪１２０のトルク、回転数などを増大させ、走行速度が落ちないように制御し、メインブラシー３５が溝Ｂ３を通過する時に、一時的にメインブラシー３５のトルク、回転数などを増大させ、溝Ｂ３に積もっているホコリなどを效率よく除去できるように制御することができる。また、掃除効率を増大させるために、駆動輪１２０が溝Ｂ３が延在する方向と垂直な方向に移動するようにロボット掃除機１の走行を制御することができる。こうすると、駆動輪１２０の間に配置されたメインブラシー３５が溝Ｂ３と並んだ状態で溝Ｂ３に積もっているホコリを除去でき、掃除効率を増大させることができる。
【０１５４】
図２４Ａ乃至図２４Ｄは、隆起領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図であり、図２５は、図２４Ａ乃至図２４Ｄに示すロボット掃除機が隆起領域を通過する際に、ロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【０１５５】
図２４Ａ乃至図２４Ｄ、及び図２５に示すように、ロボット掃除機１の本体１０が掃除作業を行うために隆起領域を走行する中で、隆起部Ｂ４に進入する前に感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、「０」である（ａ段階）。
【０１５６】
ロボット掃除機１の本体１０が隆起部Ｂ４に会うと、図２４Ｂのように、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、一時的に負（−）の値を有してから急に正（＋）の値に変わった後、「０」に近接する値になる（ｂ段階）。これは、駆動輪１２０が隆起部Ｂ４に進入しながら一時的に浮き上がるからである。
【０１５７】
ロボット掃除機１の本体１０が隆起部Ｂ４を抜け出る過程で、図２４Ｃのように、うに感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は急に正（＋）の値に変わった後、「０」に近接する値になる（ｃ段階）。これは、駆動輪１２０が隆起部Ｂ４を抜け出しながら一時的に浮き上がるからである。
【０１５８】
ロボット掃除機１の本体１０が隆起部Ｂ４を完全に抜け出ると、駆動輪１２０の変位は再び「０」に変わる（ｄ段階）。
【０１５９】
制御部５０は、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位が、図２５に示すグラフと同一または類似のパターンを示すと、ロボット掃除機１が隆起領域で掃除を行うと判断し、隆起領域の特性に合わせて走行方法などを制御することができる。すなわち、駆動輪１２０が隆起部Ｂ４に上りやすくなるように、一時的に駆動輪１２０のトルク、回転数などを増加させて走行速度を上昇させ、かつ駆動輪１２０が隆起部Ｂ４に進入する角度を増大させるように駆動輪１２０の変位を替えることができる。また、駆動輪１２０が隆起部Ｂ４を通過する過程で生じうる浮き現象を防止するために、駆動輪１２０が隆起部Ｂ４の長さ方向と垂直な方向に移動するように制御でき、隆起部Ｂ４の上で回転走行をしないように制御することができる。
【０１６０】
図２６Ａ乃至図２６Ｃは、互いに異なる材質の床面の交差領域を通過する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図であり、図２７は、図２６Ａ乃至図２６Ｃに示すロボット掃除機が交差領域を通過する際に、ロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。ここで、交差領域は、Ｈ／Ｆ領域とカーペット領域とが会う交差線Ｂ５を有するとし、かつロボット掃除機１はＨ／Ｆ領域からカーペット領域へ進入するとする。
【０１６１】
図２６Ａ乃至図２６Ｃ、及び図２７に示すように、ロボット掃除機１の本体１０が掃除作業を行うために交差領域を走行する中で、交差線Ｂ５に進入する前に感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、「０」である（ａ段階）。
【０１６２】
ロボット掃除機１の本体１０が交差線Ｂ５に会うと、図２６Ｂのように感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、一時的に負（−）の値を有してから急に正（＋）の値に変わる（ｂ段階）。これは、駆動輪１２０が交差線Ｂ５に進入しながら一時的に浮き上がることから生じる現象である。
【０１６３】
ロボット掃除機１の本体１０が交差線Ｂ５を完全に抜け出てカーペット領域に進入すると、駆動輪１２０の変位は、前述のカーペット領域での駆動輪１２０の変位パターンの通りに、ロボット掃除機１の本体１０がＨ／Ｆ領域を走行する時の変位よりよりも大きい正（＋）の値を有し、一定の範囲内で持続して上下する様子を示す（ｃ段階）。
【０１６４】
制御部５０は、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位が、図２７に示すグラフと同一または類似のパターンを示すと、ロボット掃除機１が交差領域で掃除を行うと判断し、交差領域の特性に合わせて走行方法などを制御することができる。すなわち、駆動輪１２０が容易に交差線Ｂ５を通過できるように、一時的に駆動輪１２０のトルク、回転数などを増加させて走行速度を上昇させ、かつ駆動輪１２０の交差線Ｂ５に進入する角度が増大するように駆動輪１２０の変位を変えることができる。また、駆動輪１２０が交差線Ｂ５を通過する過程で生じうる浮き現象を防止するために、駆動輪１２０が交差線Ｂ５の長さ方向と垂直な方向に移動するように制御でき、かつ交差線Ｂ５の上で回転走行をしないように制御することができる。
【０１６５】
図２８Ａ乃至図２８Ｄは、乗り越え障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示す図であり、図２９は、図２８Ａ乃至図２８Ｄに示すロボット掃除機が乗り越え障害物を回避して走行する際に、ロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【０１６６】
図２８Ａ乃至図２８Ｄ、及び図２９に示すように、ロボット掃除機１の本体１０が掃除作業を行うためにＨ／Ｆを走行する中で、乗り越え障害物Ｂ１に会う前に感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は「０」である（ａ段階）。
【０１６７】
ロボット掃除機１の本体１０が乗り越え障害物Ｂ１に会って乗り越えを始めると、図２８Ｂのように感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、一時的に負（−）の値を有することができる（ｂ段階）。
【０１６８】
ロボット掃除機１の本体１０が乗り越えを続けるにつれ、図２８Ｃのように感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、負（−）の値から正（＋）の値に変わった後、正（＋）の値を維持しながらその大きさが持続して増加する（ｃ段階）。
【０１６９】
制御部５０は、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位の大きさが持続して増加し、設定された基準範囲から外れたと判断すると（図２８Ｄ参照）、浮き現象を防止するために、ロボット掃除機１の本体１０が乗り越え障害物Ｂ１を回避して走行できるように走行経路を変更することができる（ｄ段階）。
【０１７０】
図３０Ａ乃至図３０Ｄは、挟まり障害物を回避して走行する、本発明の一実施例に係るロボット掃除機がを示す図であり、図３１は、図３０Ａ乃至図３０Ｄに示すロボット掃除機が挟まり障害物を回避して走行する際に、ロボット掃除機の走行距離と駆動輪の変位との関係を示す図である。
【０１７１】
図３０Ａ乃至図３０Ｄ、及び図３１に示すように、ロボット掃除機１の本体１０が掃除作業を行うためにＨ／Ｆを走行する中で、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は「０」である（ａ段階）。
【０１７２】
ロボット掃除機１の本体１０が挟まり障害物Ｂ２に会って挟まりが始まると、図３０Ｂのように感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、一時的に正（＋）の値を有することができる（ｂ段階）。
【０１７３】
ロボット掃除機１の本体１０の挟まりが続くにつれて、図３０Ｃのように感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位は、正（＋）の値から負（−）の値に変わった後、負（−）の値を維持しながらその大きさが持続して増加する（ｃ段階）。
【０１７４】
制御部５０は、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出される駆動輪１２０の変位の大きさが増加し続き、設定された基準範囲から外れたと判断すると（図３０Ｄ参照）、挟まり現象を防止するために、ロボット掃除機１の本体１０が挟まり障害物Ｂ２を回避して走行できるように走行経路を変更することができる（ｄ段階）。
【０１７５】
このように、制御部５０は、感知部１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０により検出された駆動輪１２０の変位パターンから床面の材質や状態を判断し、それに基づいてロボット掃除機１の走行を最適に制御し、また障害物の種類を判断してロボット掃除機１がそれを回避して走行できるように制御する。
【０１７６】
また、制御部５０は、掃除を行いながら収集した掃除領域に関する情報、すなわち、床面の材質や状態、障害物の種類などを表示するマップを作成し、以降、掃除領域で掃除を行う時に、走行制御のためのデータとして用いる。
【０１７７】
図３２は、堅い床領域（Ｈ／Ｆ）、カーペット領域、タイル領域、隆起領域、交差領域、障害物が存在する全体掃除領域を示す図であり、図３３は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機が掃除過程を行った結果として生成したマップを示す図である。
【０１７８】
図３２に示すように、全体掃除領域には、Ｈ／Ｆ領域、カーペット領域、タイル領域が配置される。Ｈ／Ｆ領域、カーペット領域には、隆起領域の一例といえる障害物が置かれており、Ｈ／Ｆ領域とカーペット領域とが交差する部分には交差領域が形成されている。また、全体掃除領域は壁で取り囲まれているとする。
【０１７９】
ロボット掃除機１が全体掃除領域の掃除作業を終えた場合に、図３３に示すような全体掃除領域に対するマップが生成されるとよい。
【０１８０】
ロボット掃除機１がＳ地点から走行（掃除）を始め、Ｈ／Ｆ領域、カーペット領域、タイル領域の交差領域に進入する時に、制御部５０は、駆動輪１２０の変位パターンの解析から、Ｈ／Ｆ領域、カーペット領域、タイル領域の交差領域をそれぞれ認識することができる。この時、制御部５０は、ロボット掃除機１が交差領域を通過する時点に、その交差地点をマップに四角形の点で表示する。
【０１８１】
ロボット掃除機１がＨ／Ｆ領域、カーペット領域、タイル領域を走行する時に、制御部５０は、各領域に合わせて最適の掃除動作が行えるように制御する。例えば、カーペット領域において、駆動輪１２０及びメインブラシー３５またはサイドブラシーのトルク、回転数などを増加させ、走行速度が落ちないようにすると同時に、掃除性能が劣化しないように制御したり、カーペット領域を２回以上繰り返し走行するように制御したりできる。カーペット領域に比べて相対的にホコリ量の少ないＨ／Ｆ領域またはタイル領域については、１回の走行のみで掃除を行うようにしたり、メインブラシー３５またはサイドブラシーのトルク、回転数などを減少させる方式で掃除を行うように制御することができる。
【０１８２】
制御部５０は、掃除動作を行いながらロボット掃除機１が交差領域を通過する時点ごとにその交差地点をマップに四角形の点で表示し、掃除動作を完了した後には四角形の多数の点が集まった交差線Ｌ２を生成する。また、制御部５０は、駆動輪１２０の変位パターンの解析から、一定の幅を持つ隆起領域（例：しきい）を認識し、掃除動作を行いながらロボット掃除機１が隆起領域を通過する時点ごとにその隆起領域をマップに三角形の点で表示し、掃除動作を完了した後には三角形の多数の点が集まった段差線Ｌ３を生成する。また、制御部５０は、乗り越え障害物Ｂ１、挟まり障害物Ｂ２などのような障害物を検出し、障害物を検出する時点ごとにその検出地点をマップに円形の点で表示し、掃除動作を完了した後には円形の多数の点が集まった障害物線Ｌ１を生成する。
【０１８３】
掃除動作が完了すると、全体掃除領域に対するマップには、結果として、図３３に示すように、Ｈ／Ｆ領域とカーペット領域との交差領域、またはＨ／Ｆ領域とタイル領域との交差領域に交差線Ｌ２が表示され、しきいのような隆起領域に段差線Ｌ３が表示され、Ｈ／Ｆ領域及びカーペット領域内に存在する障害物については障害物線Ｌ１が表示され、全体掃除領域に対して掃除した領域（ハッチング領域）が表示される。
【０１８４】
図３４は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機が交差線を推定し、推定された交差線に垂直な方向に走行する方式を説明するための図である。
【０１８５】
図３４では、ロボット掃除機１がジグザグ（Ｚｉｇｚａｇ）走行パターンで走行する場合を例示している。ロボット掃除機１がＳ地点から走行（掃除）を始め、Ｈ／Ｆ領域とカーペット領域との交差領域Ｐ１地点を通過する時に、制御部５０は、駆動輪１２０の変位パターンの解析から、Ｈ／Ｆ領域とカーペット領域との交差領域であることを認識することができる。この時、制御部５０は、ロボット掃除機１が交差領域を通過する時点に、その交差地点Ｐ１をマップに表示する。Ｐ１地点を通過してジグザグパターンに走行しながら、再びカーペット領域とＨ／Ｆ領域との交差地点Ｐ２を通過するようになると、制御部５０は、駆動輪１２０の変位パターンの解析から、カーペット領域とＨ／Ｆ領域との交差領域であることを認識することができる。この時、制御部５０は、ロボット掃除機１が交差領域を通過する時点に、その交差地点Ｐ２をマップに表示することができる。制御部５０は、ロボット掃除機１１がジグザグパターンで走行する間に、Ｈ／Ｆ領域とカーペット領域との交差地点Ｐ１，Ｐ２を認識するようになり、図３４で点線で表した点Ｐ１と点Ｐ２とを連結してなる直線を、Ｈ／Ｆ領域とカーペット領域との交差領域を表す交差線と推定することができる。制御部５０は、ロボット掃除機１がＰ２地点を通過した後には、推定された交差線に垂直な方向に走行するように制御する。また、制御部５０は、ロボット掃除機１が推定された交差線付近を走行する時には可能ながり回転走行をしないように制御する。これにより、ロボット掃除機１００がＨ／Ｆ領域とカーペット領域との交差領域を通過する時に浮き状態になることを防止することができる。
【０１８６】
上では、図３４を参照してロボット掃除機１がＨ／Ｆ領域とカーペット領域との交差領域を通過する時に、交差線を推定する方式を説明したが、ロボット掃除機１がＨ／Ｆ領域とタイル領域、またはタイル領域とカーペット領域との交差領域を通過する場合や、ロボット掃除機１がしきいや階段などの隆起領域を通過する場合にも、前述の方式と同様にして交差線または段差線を推定することができる。
【０１８７】
図３５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示すフローチャートである。
【０１８８】
ロボットの走行が始まると、感知体１５６，２５６，３５６，４５６，５５６，６５６は、被感知体１５２，２５２，３５２，６５２または駆動輪１２０との離間距離、または駆動輪１２０の回動角度を感知し（７００）、基準位置Ｋに対する駆動輪１２０の変位を検出する（７１０）。この時、前述の通り、感知体１５６，２５６，３５６，４５６，５５６，６５６は、感知された離間距離を、電圧などのような標準化したパラメータに変換することで、駆動輪１２０の変位を検出することができる。
【０１８９】
感知体１５６，２５６，３５６，４５６，５５６，６５６により検出された駆動輪１２０の変位は、制御部５０に伝送され、制御部５０は、該駆動輪１２０の変位をあらかじめ設定された基準範囲と比較する（７２０）。
【０１９０】
もし、駆動輪１２０の変位があらかじめ設定された基準範囲から外れたと判断すると、制御部５０は、ロボット掃除機１の本体１０が現在の走行経路から替わって新しい走行経路に沿って走行するように制御する（７３０）。
【０１９１】
すなわち、ロボット掃除機１の本体１０が、走行経路上に位置している乗り越え障害物Ｂ１に会って乗り越え走行する中で、駆動輪１２０が浮きすぎになることから、感知体１５６，２５６，３５６，４５６，５５６，６５６により検出された駆動輪１２０の変位が基準範囲から外れたと判断されると、乗り越え障害物Ｂ１を回避して走行するように制御し、駆動輪１２０の変位を基準範囲以内に維持させることができ、また、ロボット掃除機１の本体１０が走行経路上に位置している挟まり障害物Ｂ２に会って挟まりすぎになることから、感知体１５６，２５６，３５６，４５６，５５６，６５６により検出された駆動輪１２０の変位が基準範囲から外れたと判断されると、挟まり障害物Ｂ２を回避して走行するように制御し、駆動輪１２０の変位を基準範囲以内に維持させることができる。
【０１９２】
また、制御部５０は、ロボット掃除機１が乗り越え障害物Ｂ１または挟まり障害物Ｂ２などを回避して走行する間に、障害物の種類及び障害物の位置を表示するマップを作成することができる（７３５）。
【０１９３】
駆動輪１２０の変位があらかじめ設定された基準範囲以内に属すると判断されると、制御部５０は、ロボット掃除機１の本体１０が現在の走行経路に沿って移動し続くように制御すると同時に、感知体１５６，２５６，３５６，４５６，５５６，６５６により検出された駆動輪１２０の変位パターンに基づく床面の材質や状態を判断し（７４０）、判断された床面の材質や状態に応じてロボット掃除機１が最適の走行をするように制御することができる（７５０）。例えば、床面をカーペット領域と判断した場合に、駆動輪１２０及びメインブラシー３５またはサイドブラシーのトルク、回転数などを増加させることで、走行速度が落ちず、掃除性能が劣化しないように制御するなど、カーペット領域の特性に合わせて走行方法や掃除強度などを制御する。床面をタイル領域と判断した場合は、駆動輪１２０が溝Ｂ３を通過する時に、一時的に駆動輪１２０のトルク、回転数などを増加させることで、走行速度が落ちないように制御し、かつ、メインブラシー３５が溝Ｂ３を通過する時に、一時的にメインブラシー３５のトルク、回転数などを増加させ、溝Ｂ３に積もっているホコリなどを效率よく除去できるように制御するなど、タイル領域の特性に合わせて走行方法や掃除強度などを制御する。また、床面を隆起領域や交差領域と判断した場合は、駆動輪１２０が隆起部Ｂ４または交差線Ｂ５の長さ方向に垂直な方向に移動するように制御でき、隆起部Ｂ４または交差線Ｂ５の上で回転走行をしないように制御することができる。
【０１９４】
また、制御部５０は、ロボット掃除機１が床面の材質や状態に応じて走行する間に、床面の材質や状態を表示するマップを作成することができる（７６０）。
【０１９５】
上述の実施例に係る方法は、コンピュータで具現される様々な作動を実施するためのプログラム命令を含む非一過性のコンピュータ読取可能媒体に記録されることが可能である。該媒体は、プログラム命令を、単独で、またはデータファイル、データ構造などとの組み合せで含むこともできる。該媒体上に記録されたプログラム命令は、実施例の目的のために特別にデザインされて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェアシステム分野における通常の知識を有する者に活用可能でかつ公知のものでもよい。非一過性のコンピュータ読取可能媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体と、ＣＤ−ＲＯＭディスク及びＤＶＤのような光学媒体と、光学ディスクのような磁気光学媒体と、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリーなどのような、プログラム命令を記憶して実行するように特別に構成されたハードウェア装置と、を含む。
【０１９６】
プログラム命令の例には、コンパイラにより生成されたようなマシンコードと、インタプリタを用いてコンピュータが実行できるより高いレベルコードを含むファイルと、がある。上記のハードウェア装置は、上述した実施例の動作やその逆の動作を行うために、一つ以上のソフトウェアモジュールの役割を果たすように構成されるとよい。ここで説明される一つ以上のソフトウェアモジュールは、そのユニット特有の専用プロセッサ、または一つ以上のモジュールに共通のプロセッサにより実行されるものでよい。上述の方法は、汎用のコンピュータまたはプロセッサで実行されてもよく、ここに述べられた映像処理装置のような特定機械で実行されてもよい。
【０１９７】
以上、いくつかの実施例が開示及び説明されたが、発明の原理及び精神から逸脱することなく、様々な変形実施が可能であるということは、当該技術の分野における通常の知識を有する者には明らかであり、よって、発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物により定められるべきであろう。
【符号の説明】
【０１９８】
１  ロボット掃除機
１０  本体
５０  制御部
１００ａ、１００ｂ  駆動輪組立体
１２０  駆動輪
１５２  被感知体
１５６  感知体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２８Ｃ】
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【図２８Ｄ】
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【図２９】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３０Ｃ】
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【図３０Ｄ】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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