机器人清洁器及其控制方法
【专利说明】机器人清洁器及其控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张于2014年2月12日提交的韩国专利申请第10-2014-0016235号的权益，该申请由此如本文所完整陈述的通过援引而并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及机器人清洁器，并更具体地涉及一种机器人清洁器及其控制方法。虽然本发明适合广泛的应用，但特别适合通过识别门来参照门划分清洁区域，然后相继清洁划分的清洁区域。
【背景技术】
[0004]总体来说，真空清洁器是用于清洁房间地板、地毯等的装置。具体地，真空清洁器通过空气抽吸装置而从外部吸入含有颗粒物的空气，被设置在清洁器本体内的空气抽吸装置构造有电机、风扇等以产生空气抽吸力，通过分离颗粒物来收集灰尘和雾，然后将不含颗粒物的清洁空气排出清洁器。
[0005]真空清洁器可分为由使用者直接操控的手动真空清洁器或构造为不需要使用者操纵而自动进行清洁的机器人清洁器。
[0006]具体地，当机器人清洁器在待清扫的区域中自动运行时，从地板吸入包括灰尘等的颗粒物。机器人清洁器使用设置在机器人清洁器上的障碍物传感器和/或其它传感器来制作包括障碍物信息的障碍物地图或清洁地图，并能够通过自动运行清扫整个清洁区域。
[0007]例如房屋的住宅空间被门大体划分为多个房间。具体地，整个清洁区域可被门划分为多个区域或房间。
[0008]当使用者进行手动清洁时，清洁通常是通过房间单元来进行。例如，清洁以卧室、起居室、厨房和小房间的顺序执行。可以说，几乎不会出现以卧室一起居室一卧室的顺序进行的清洁。这样的原因是，使用者直觉地或无意识地认识到多个房间的房间单元清洁或顺序清洁是一种有效的清洁方法。
[0009]然而，机器人清洁器实际进行的自动清洁不能够实施这样的现实清洁方法。S卩，清洁是随机地或不连贯地进行。
[0010]例如，机器人清洁器通常随机清洁整个清洁区域。又例如，机器人清洁器通常将整个清洁区域划分为多个清洁区来进行清洁。然而，这样的清洁区域划分并非房间单元式划分。其原因是，仅基于清洁区域的坐标信息而将清洁区域随意划分为多个区。
[0011]因此，一个规定的清洁区域可被设定为跨过两个房间。当两个房间之一的清洁还未完成，可尝试进行另一个房间的清洁。换言之，机器人清洁器会在这两个房间之间不必要地频繁移动以进行清洁。最终，清洁效率降低，且使用者对机器人清洁器的依赖性也降低。如前文所述，如果机器人清洁器在两个房间之间频繁移动以进行清洁，就违背了直觉清洁方法。具体地，如果使用者观察机器人清洁器进行的清洁工作，使用者会认为“这个机器人清洁器不智能”。
[0012]当然，尝试有使机器人清洁器参照门进行房间单元清洁。
[0013]例如，通过将信号发生器、传感器等单独的人造装置安装在门位置，尝试以机器人清洁器通过安装的装置间接识别门位置的方式来区分房间。然而，由于单独装置需要与机器人清洁器分开安装，所以产品成本会升高或者会对使用者造成不便。此外，单独装置会有损最终视野，且可能会由于长时间分开放置而损坏。
[0014]又例如，尝试以使用能够识别门槛的门槛传感器来间接识别门位置的方式来区分房间。然而，在这样的情况下，必须增加单独的、仅用于门槛探测的构造。具体地，尝试通过使用能够识别门槛的门槛探测传感器来识别门位置从而区分房间。然而，在这样的情况下，应增加用于门槛探测的单独构造。具体地，除现有的机器人清洁器的构造之外，应增加仅用于门槛探测的单独构造。因此，产品成本最终会升高。门槛探测传感器包括发光单元和光接收单元，提高识别精度受到限制。其原因是，由于门槛的尺寸、形状、表面粗糙度、表面轮廓和颜色并不均一，光难以被门槛有效地反射。
[0015]最近，门槛通常趋于被从住宅空间中移除。具体地，虽然房间通过门来划分，但由于没有门槛，多个房间的地板彼此连续地连接。因此，在没有门槛的清洁区域中使用门槛探测传感器来区分房间就没有意义。
[0016]因此，需要提供一种能够以简化的实施来有效地识别门的机器人清洁器。且需要提供一种能够在整个清洁区域中“进行智能清洁”的机器人清洁器。
[0017]此外，需要提供一种无需对现有技术的机器人清洁器进行硬件构造的改造、或使用原有的(intact)硬件构造就能够“进行智能清洁”的机器人清洁器。
【发明内容】
[0018]因此，本发明涉及一种机器人清洁器及其控制方法，其基本消除由于现有技术的局限性和缺陷导致的一个或多个问题。
[0019]本发明的一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，能够以通过门将清洁区域识别为房间单元的方式来按房间单元进行清洁。
[0020]本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，通过使用现有技术的照相机而不需要识别门的单独构造，使得生产成本可降低。
[0021]本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，在指定特定位置之后，可专门地清洁包括特定位置的房间。
[0022]本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，能够以将整个清洁区域划分为多个房间、然后相继(即一个接一个地)进行并完成这些房间的清洁的方式，使得整个清洁区域可按房间单元被清洁。
[0023]本发明的另一个目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，按照执行房间单元清洁模式以及其它清洁模式的方式，使得使用者的各种体验可被满足。
[0024]本发明的还一目的是提供一种机器人清洁器及其控制方法，由此，按照灵活确定门位置的推断时机或是否推断门位置的方式，能够提供一种有效的机器人清洁器。
[0025]从本发明能够获得的技术任务不限于上述技术任务。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员根据以下描述能够清晰地理解其它多个未提及的技术任务。
[0026]本发明的其他优点、目的和特征一部分会在以下描述中陈述，而一部分在本领域普通技术人员检验下文时变得明显、或可从本发明的实践中习得。本发明的目的和其它优点可通过书面的说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。
[0027]为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如本文中体现并广泛描述的，根据本发明的一个实施例的一种机器人清洁器的控制方法可包括以下步骤:通过图像信息推断清洁区域中的门位置；通过探测清洁区域中的障碍物来制作清洁地图；通过使推断的门位置反映在清洁地图中，生成参照门划分的彼此区分的多个房间的房间信息；以及按通过房间信息彼此区分的房间单元来执行清洁。
[0028]为了生成图像信息，机器人清洁器可设置照相机。在这样的情况下，照相机可拍摄前方图像或上方图像(例如，天花板的图像等)。因此，通过由照相机生成的图像，能够推断清洁区域中的门位置。
[0029]优选地，门位置推断步骤可包括以下步骤:当机器人清洁器在清洁区域中运行时，生成图像信息；从图像信息提取对应于门形状的多个特征线；以及将特征线的结合识别为门。
[0030]机器人清洁器的运行可仅为了产生图像信息而执行。当然，为了进行清洁或生成障碍物地图，可执行机器人清洁器的运行。而且，可执行机器人清洁器的运行以同时实施多个功能。例如，在为了进行清洁而运行时，机器人清洁器可生成障碍物地图和图像信息。
[0031]具体地，根据机器人清洁器清洁清洁区域的初始尝试或对同一个清洁区域累积了清洁经验之后的清洁尝试，生成图像信息的时间点或者生成存在或不存在同时实施另一功能的时间点可变化。
[0032]此外，能够提供一种机器人清洁器，其能够进行大体随机清洁，或通过随机清洁区域的清洁，也能够进行房间单元清洁。可以说，能够提供一种机器人清洁器，其能够选择多个清洁模式之一。因此，根据清洁模式之一，门位置推断的图像信息存在与否，或图像信息的生成时间点可多样化。
[0033]例如，门位置推断步骤可在清洁地图制作步骤期间开始。在清洁地图制作步骤完成后，门位置推断步骤可完成。因此，能够阻止机器人清洁器为了清洁地图制作和门位置推断而单独运行。
[0034]例如，在清洁地图制作步骤完成后，门位置推断步骤可被开始，然后完成。具体地，清洁地图制作和门位置推断可分别执行。这样可提高每个功能实施的效率和精确性。当然，当门位置的推断为必要时，例如只有当使用者做出选择时才可执行。在这样的情况下，清洁地图制作步骤可在使用者的选择之前完成。因此，更清楚的是，通过跳过清洁地图制作，仅执行门位置推断。
[0035]优选地，特征线可被分类为竖直线和水平线，且门可被识别为竖直线和水平线的结合。这样的原因是，在普通住宅空间中的门具有由竖直线和水平线构造的矩形形状。
[0036]同时，门可关闭或打开。因此，门位置的识别可能不是通过门本身而是通过门框实现。
[0037]门位置推断步骤还可包括:通过被识别为门的特征线的角度信息和位置信息，将相似特征线分组的步骤。这里，角度指的是基于天花板的角度。门可包括一对基于天花板基本竖直的线(它们是平行的)和基于天花板的一基本水平的线。门的水平线可位于一对竖直线与相邻的天花板之间。
[0038]单个门的图像信息可在不同的观察点生成。例如，如果门与机器人清洁器之间的位置差变化或机器人清洁器位于门的前/后/左/右侧，则可获得不同的特征线。同样，如上文描述中提及的，在并非拍摄实体门而是拍摄门框的情况下，可从单个门框获得多种特征线。
[0039]因此，如果存在许多彼此相似的特征线或许多具有相似角度信息和位置信息的特征线，这意味着它们很可能