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KR100406055B1 - Method for Controlling operation of Home Robot - Google Patents

Method for Controlling operation of Home Robot Download PDF

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KR100406055B1
KR100406055B1 KR10-2001-0040939A KR20010040939A KR100406055B1 KR 100406055 B1 KR100406055 B1 KR 100406055B1 KR 20010040939 A KR20010040939 A KR 20010040939A KR 100406055 B1 KR100406055 B1 KR 100406055B1
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    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

본 발명은 이종기기간에 무선통신을 수행할 수 있는 블루투스 모듈이 장착된 시스템이 다수개가 설치된 장소에서 다수개의 시스템의 블루투스에서 발생되는 신호를 감지하여 홈로봇의 주행을 제어할 수 있는 홈로봇의 주행제어방법에 관한 것이다.The present invention detects signals generated from Bluetooth of a plurality of systems in a place where a plurality of systems equipped with a Bluetooth module capable of performing wireless communication in heterogeneous periods are operated, which can control the driving of a home robot. It relates to a control method.

상기 본 발명은 다수개의 전기 및 전자제품(20)에 적용된 각각의 블루투스 모듈(21)로부터 출력되는 소정의 주파수를 갖는 전파를 소정 시간동안 소정의 속도로 회전되는 홈로봇(10)의 복수개의 안테나(11,12)로 수신받고, 수신된 전파를 홈로봇(10)의 블루투스 모듈(14)을 통해 제어부(15)에서 수신받아 주파수의 간섭정보를 산출하는 단계(S11,S12)와, 간섭정보를 이용하여 제어부(15)에서 홈로봇(10)과 다수개의 전기 및 전자제품(20) 사이의 각도정보를 산출하는 단계(S13)와, 각도정보와 제어부(15)에 저장된 다수개의 전기 및 전자제품(20)의 고정위치정보를 이용하여 제어부(15)에서 홈로봇(10)의 주행에 필요한 현위치정보를 산출하는 단계(S14,S15)로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a plurality of antennas of the home robot 10 is rotated at a predetermined speed for a predetermined time the radio wave having a predetermined frequency output from each of the Bluetooth module 21 applied to a plurality of electrical and electronic products 20 And receiving the received radio wave (11, 12) and receiving the received radio wave from the control unit 15 through the Bluetooth module 14 of the home robot 10 (S11, S12), and the interference information Calculating angle information between the home robot 10 and the plurality of electrical and electronic products 20 by using the controller 15 (S13), and the plurality of electrical and electronic stored in the angle information and the controller 15. Computing the current position information necessary for the running of the home robot 10 in the control unit 15 by using the fixed position information of the product 20, characterized in that it comprises a (S14, S15).

Description

홈로봇의 주행제어방법{Method for Controlling operation of Home Robot}Driving control method of home robot {Method for Controlling operation of Home Robot}

본 발명은 홈로봇의 주행제어방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 기기간에 무선통신을 가능하게 하는 블루투스(bluetooth)를 이용하여 홈로봇(home robot)의현 위치를 감지하고 감지된 현 위치를 이용하여 주행할 수 있도록 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving control method of a home robot, and more particularly, detects a current position of a home robot using Bluetooth, which enables wireless communication between different devices, and travels using a detected current position. To control how to do that.

종래의 홈로봇은 랜드마크(landmark) 또는 마일스톤(milestone)을 이용하여 주행하는 경우가 많다. 랜드마크 또는 마일스톤은 실내에서 홈로봇이 주행될 영역에 다수 개 설치된다. 실내에 랜드마크 또는 마일스톤이 설치되면 홈로봇은 랜드마크 또는 마일스톤을 감지하여 현재의 위치계산에 활용하고, 감지된 현재의 위치를 기준으로 원하는 위치로 이동하게 된다.Conventional home robots often travel by using landmarks or milestones. Many landmarks or milestones are installed in the area where the home robot will run. When a landmark or milestone is installed indoors, the home robot detects the landmark or milestone and uses it to calculate the current location and moves to the desired location based on the detected current location.

이상과 같이 종래의 홈로봇은 원하는 방향으로 이동하기 위해서는 별도의 랜드마크나 마일스톤과 같은 별도의 장치가 요구되는 경우가 많다. 이로 인해 홈로봇을 이용하여 원하는 작업을 수행시키기 위해서는 부가적으로 랜드마크나 마일스톤과 같은 별도의 장치가 부가되는 문제점이 있다.As described above, the conventional home robot often requires a separate device such as a landmark or milestone to move in a desired direction. For this reason, there is a problem in that an additional device such as a landmark or a milestone is additionally added to perform a desired task using a home robot.

본 발명의 목적은 이종기기간에 무선통신을 수행할 수 있는 블루투스모듈이 장착된 시스템이 다수개가 설치된 장소에서 다수개의 시스템의 블루투스에서 발생되는 신호를 감지하여 홈로봇의 주행을 제어할 수 있는 홈로봇의 주행제어방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is a home robot that can control the driving of the home robot by detecting a signal generated from the Bluetooth of a plurality of systems in a place where a plurality of systems equipped with a Bluetooth module capable of performing wireless communication in heterogeneous periods is installed To provide a driving control method of.

도 1은 본 발명에 의한 홈로봇의 주행제어장치의 구성도,1 is a block diagram of a driving control apparatus for a home robot according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 홈로봇의 주행제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the driving control apparatus of the home robot shown in FIG.

도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 홈로봇의 주파수를 수신방법을 나타낸 도,3a to 3c are views showing a method of receiving a frequency of the home robot shown in FIG.

도 4는 본발명에 의한 홈로봇의 주행제어방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a driving control method of a home robot according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 홈로봇 11,12: 복수개의 안테나10: home robot 11, 12: a plurality of antennas

13: 모터 14: 홈로봇의 블루투스 모듈13: Motor 14: Home Robot's Bluetooth Module

15: 제어부 20: 전기 및 전자제품15: control unit 20: electrical and electronic products

21: 블루투스 모듈21: Bluetooth module

본 발명의 홈로봇의 주행제어방법은 다수개의 전기 및 전자제품에 적용된 각각의 블루투스 모듈로부터 출력되는 소정의 주파수를 갖는 전파를 소정 시간동안 소정의 속도로 회전되는 홈로봇의 복수개의 안테나로 수신받고 수신된 전파를 홈로봇의 블루투스 모듈을 통해 제어부에서 수신받아 주파수의 간섭정보를 산출하는 단계와, 간섭정보를 이용하여 제어부에서 홈로봇과 다수개의 전기 및 전자제품 사이의 각도정보를 산출하는 단계와, 각도정보와 제어부에 저장된 다수개의 전기 및 전자제품의 고정위치정보를 이용하여 제어부에서 홈로봇의 주행을 제어하기 위한 위치정보를 산출하는 단계로 구분됨을 특징으로 한다.The driving control method of the home robot of the present invention receives a radio wave having a predetermined frequency output from each Bluetooth module applied to a plurality of electrical and electronic products by a plurality of antennas of the home robot that rotates at a predetermined speed for a predetermined time. Receiving the received radio wave from the control unit through the Bluetooth module of the home robot and calculating interference information of the frequency; calculating angle information between the home robot and the plurality of electrical and electronic products using the interference information; It is characterized in that divided into the step of calculating the position information for controlling the running of the home robot using the angle information and the fixed position information of a plurality of electrical and electronic products stored in the control unit.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 홈로봇의 주행제어장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 홈로봇 주행제어장치의 시스템 블록도이며, 도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 홈로봇의 주파수를 수신방법을 나타낸 도이고, 도 4는 본발명에 의한 홈로봇의 주행제어방법을 나타낸 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 다수개의 전기 및 전자제품(20)에 적용된 각각의 블루투스 모듈(21)로부터 출력되는 소정의 주파수를 갖는 전파를 소정 시간동안 소정의 속도로 회전되는 홈로봇(10)의 복수개의 안테나(11,12)로 수신받고 수신된 전파를 홈로봇(10)의 블루투스 모듈(14)을 통해 제어부(15)에서 수신받아 주파수의 간섭정보를 산출하는 단계(S11,S12)와, 간섭정보를 이용하여 제어부(15)에서 홈로봇(10)과 다수개의 전기 및 전자제품(20)의 사이의 각도정보를 산출하는 단계(S13)와, 각도정보와 제어부(15)에 저장된 다수개의 전기 및 전자제품(10)의 고정위치정보를 이용하여 제어부(15)에서 홈로봇(10)의 주행을 제어하기 위한 위치정보를 산출하는 단계(S14,S15)로 구성된다.1 is a block diagram of a driving control apparatus for a home robot according to the present invention, FIG. 2 is a system block diagram of the driving control apparatus for a home robot shown in FIG. 1, and FIGS. 3A to 3C are the home robot shown in FIG. 2. 4 is a flowchart illustrating a method of receiving a frequency, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a driving control method of a home robot according to the present invention. As illustrated, a plurality of home robots 10 are rotated at a predetermined speed for a predetermined time by a radio wave having a predetermined frequency output from each Bluetooth module 21 applied to a plurality of electrical and electronic products 20. Receiving the radio waves received by the antennas 11 and 12 from the control unit 15 through the Bluetooth module 14 of the home robot 10 and calculating interference information of frequencies (S11 and S12); Calculating angle information between the home robot 10 and the plurality of electrical and electronic products 20 by using the controller 15 (S13), the plurality of electricity stored in the angle information and the controller 15, and Computing the position information for controlling the running of the home robot 10 by the control unit 15 by using the fixed position information of the electronic product 10 (S14, S15).

본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the present invention in more detail as follows.

본 발명의 홈로봇(10)의 주행을 제어하기 위해 도 1 및 도 2와 같은 홈로봇의 주행제어장치가 요구된다. 홈로봇(10)의 주행제어장치는 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)로부터 출력되는 주파수를 수신받기 위해 복수개의 안테나(11,12)가 구비된다. 복수개의 안테나(11,12)는 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)의 주파수가 2.4GHz인 경우에 6.25cm 정도 이격되도록 설치된다. 복수개의 안테나(11,12)의 이격 거리는 파장 = 진행속도/주파수의 관계식으로부터 산출되며, 여기서 진행속도는 전파의 진행속도이고 주파수는 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)에서 사용되는 캐리어 주파수가 된다.In order to control the driving of the home robot 10 of the present invention, a traveling control apparatus of the home robot shown in FIGS. 1 and 2 is required. The traveling control device of the home robot 10 is provided with a plurality of antennas 11 and 12 to receive a frequency output from the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20. The plurality of antennas 11 and 12 are installed to be spaced apart by about 6.25 cm when the frequency of the Bluetooth module 21 applied to the electric and electronic products 20 is 2.4 GHz. The separation distances of the plurality of antennas 11 and 12 are calculated from a relationship of wavelength = traveling speed / frequency, where the traveling speed is the traveling speed of radio waves and the frequency is used in the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20. Becomes the carrier frequency.

전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)의 캐리어 주파수에 따라 소정 거리로 이격 설치되는 복수개의 안테나(11,12)는 도 1에서와 같이 중심축(10a)을 중심으로 회전하게 된다. 복수개의 안테나(11,12)를 회전시키기 위해 홈로봇(10)의 제어부(15)는 모터 드라이버(16)를 통해 모터(13)를 회전시켜 소정의 방향으로 회전시킨다. 모터(13)의 회전속도는 복수개의 안테나(11,12)를 홈로봇(10)의 주행하는 속도보다 충분히 빠르게 회전시켜 홈로봇(10)이 주행하는 동안 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)로부터 캐리어 주파수를 수신받아 분석하여 주행기구 드라이버(17)을 통해 주행기구부(18)를 구동하여 주행하게 된다.The plurality of antennas 11 and 12 spaced apart by a predetermined distance according to the carrier frequency of the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20 are rotated about the central axis 10a as shown in FIG. 1. . In order to rotate the plurality of antennas 11 and 12, the control unit 15 of the home robot 10 rotates the motor 13 through the motor driver 16 to rotate in a predetermined direction. The rotation speed of the motor 13 rotates the plurality of antennas 11 and 12 sufficiently faster than the traveling speed of the home robot 10 so that the Bluetooth applied to the electrical and electronic products 20 while the home robot 10 is traveling. The carrier frequency is received from the module 21 and analyzed to drive the driving mechanism 18 through the driving mechanism driver 17 to travel.

복수개의 안테나(11,12)를 회전시켜 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)에서 출력되는 캐리어 주파수를 감지하기 위해 제어부(15)는 모터 드라이버(16)를 통해 모터(13)의 회전을 구동하여 복수개의 안테나(11,12)을 회전시켜전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)로부터 캐리어 주파수를 감지하여 간섭정보를 산출한다(S11,S12). 여기서, 간섭정보는 홈로봇(10)에 설치된 복수개의 안테나(11,12)가 캐리어 주파수의 반파장 간격만큼 이격됨으로써 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)의 안테나(21a)로부터 출력되는 캐리어 주파수가 복수개의 안테나자(11,12)로 수신시 보강간섭 또는 상쇄간섭된 상태로 수신된다.In order to detect the carrier frequency output from the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20 by rotating the plurality of antennas 11 and 12, the control unit 15 uses the motor driver 16 through the motor 13. By driving the rotation of the plurality of antennas (11, 12) by rotating the carrier frequency from the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20 to calculate the interference information (S11, S12). Here, the interference information is from the antennas 21a of the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20 by separating the plurality of antennas 11 and 12 installed in the home robot 10 by half wavelength intervals of the carrier frequency. The output carrier frequency is received in the state of constructive interference or cancellation interference when received by the plurality of antenna elements 11 and 12.

상쇄간섭은 복수개의 안테나(11,12)가 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)의 안테나(21a)와 일직선상에 위치하면 캐리어 주파수가 위상지연으로 인해 발생되며, 보강간섭은 복수개의 안테나(11,12)가 이루는 직선상에 위치한 중심축(10a)을 중심으로 복수개의 안테나(11,12)와 직각을 이루는 경우에 발생된다. 이와 같이 복수개의 안테나(11,12)로 수신되는 캐리어 주파수의 보강간섭과 상쇄간섭을 소정 시간동안 홈로봇(10)의 블루투스 모듈(14)이 감지하고 그 결과를 제어부(15)로 전달한다.The offset interference occurs when the plurality of antennas 11 and 12 are in line with the antenna 21a of the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20, and the carrier frequency is caused by the phase delay. This occurs when the antennas 11 and 12 form a right angle with the center axes 10a positioned on a straight line formed by the plurality of antennas 11 and 12. As such, the Bluetooth module 14 of the home robot 10 detects constructive interference and cancellation interference of the carrier frequency received by the plurality of antennas 11 and 12 and transmits the result to the controller 15.

제어부(15)는 소정 시간동안 감지된 간섭정보가 수신되면 수신된 간섭정보를 이용하여 도 3a에서와 같은 원리로 홈로봇(10)과 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투스 모듈(21)의 각도를 산출한다(S13). 홈로봇(10)과 전기 및 전자제품(20)에 적용된 블루투수 모듈(21)의 각도를 산출하기 위해 먼저, 블루투스 모듈(21)이 적용된 전기 및 전자제품(20)은 적어도 3개 이상이 요구되며, 적어도 3개 이상이 블루투스 모듈(21)이 적용된 전기 및 전자제품(20)이 고정 설치되면 이를 이용하여 도 3a에서와 같이 홈로봇(10)에 설정된 기준좌표축(P0)에 대한 고정위치(P1,P2,P3)에 위치한 전기 및 전자제품(20)까지의 각도(θ123)를 산출하게 된다.When the interference information detected for a predetermined time is received, the control unit 15 uses the received interference information to control the home robot 10 and the Bluetooth module 21 applied to the electrical and electronic products 20 in the same principle as in FIG. 3A. The angle is calculated (S13). In order to calculate the angle of the blue pitcher module 21 applied to the home robot 10 and the electrical and electronic products 20, at least three electrical and electronic products 20 to which the Bluetooth module 21 is applied are required. When at least three or more electrical and electronic products 20 to which the Bluetooth module 21 is applied are fixedly installed, the fixed position with respect to the reference coordinate axis P0 set in the home robot 10 as shown in FIG. The angles θ 1 , θ 2 , θ 3 to the electrical and electronic products 20 located at P1, P2, P3 are calculated.

홈로봇(10)과 전기 및 전자제품(20)의 사이의 각도가 산출되면 제어부(15)는 고정위치(P1,P2,P3)에 고정 설치된 전기 및 전자제품(20)의 고정위치정보를 이용하여 홈로봇(10)의 위치정보를 산출한다(S14). 즉, 제어부(15)는 각각의 고정위치(P1,P2,P3)에 설치된 전기 및 전자제품(20)의 고정위치정보와 홈로봇(10)과 전기 및 전자제품(20)의 사이의 각도를 이용하여 현재 홈로봇(10)의 위치를 판별하게 된다.When the angle between the home robot 10 and the electrical and electronic product 20 is calculated, the control unit 15 uses the fixed position information of the electrical and electronic product 20 fixedly installed at the fixed positions P1, P2, and P3. By calculating the position information of the home robot 10 (S14). That is, the controller 15 measures the fixed position information of the electrical and electronic products 20 installed at the respective fixed positions P1, P2, and P3 and the angle between the home robot 10 and the electrical and electronic products 20. By using the current position of the home robot 10 is determined.

위치정보가 산출되면 제어부(15)는 위치정보를 이용하여 주행정보를 산출하고 산출된 주행정보를 이용하여 홈로봇(10)의 주행기구부(18)를 주행기구 드라이버(17)를 통해 제어하여 홈로봇(10)의 주행을 제어하게 된다.When the position information is calculated, the controller 15 calculates the driving information using the position information, and controls the driving mechanism 18 of the home robot 10 through the driving mechanism driver 17 by using the calculated driving information. The driving of the robot 10 is controlled.

이상과 같이 홈로봇의 주행 제어시 전기 및 전자제품에 적용되는 블루투스 모듈을 이용하여 홈로봇의 위치를 산출하여 주행을 제어함으로써 별도의 홈로봇의 위치정보를 위해 부가 장치가 설치될 필요없이 홈로봇의 주행이 용이할 수 있게 된다.As described above, the home robot is calculated by calculating the position of the home robot using a Bluetooth module applied to electrical and electronic products to control the driving of the home robot, without requiring an additional device for the location information of the home robot. Can be easily driven.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 홈로봇의 주행 제어시 전기 및 전자제품에 적용되는 블루투스 모듈을 이용하여 홈로봇과 전기 및 전자제품 사이의 각도를 산출하여 홈로봇의 위치를 산출하고 그 결과에 따라 홈로봇의 주행을 제어함으로써 홈로봇의 주행을 위한 따른 별도의 부가장치의 설치가 불필요하게 되는 효과를 제공한다.As described above, the present invention calculates the angle between the home robot and the electrical and electronic products by using a Bluetooth module applied to the electrical and electronic products during the driving control of the home robot, and calculates the position of the home robot according to the result. By controlling the running of the home robot provides an effect that the installation of a separate additional device for running the home robot is unnecessary.

Claims (2)

홈로봇의 주행을 제어하는 방법에 있어서,In the method of controlling the running of the home robot, 다수개의 전기 및 전자제품에 적용된 각각의 블루투스 모듈로부터 출력되는 소정의 주파수를 갖는 전파를 소정 시간동안 소정의 속도로 회전되는 홈로봇의 복수개의 안테나로 수신받고 수신된 전파를 홈로봇의 블루투스 모듈을 통해 제어부에서 수신받아 주파수의 간섭정보를 산출하는 단계;A radio wave having a predetermined frequency output from each Bluetooth module applied to a plurality of electrical and electronic products is received by a plurality of antennas of a home robot that is rotated at a predetermined speed for a predetermined time, and the received radio wave is transmitted to the Bluetooth module of the home robot. Calculating interference information of the frequency received by the control unit; 상기 간섭정보를 이용하여 상기 제어부에서 상기 홈로봇과 상기 다수개의 전기 및 전자제품의 사이의 각도정보를 산출하는 단계; 및Calculating angle information between the home robot and the plurality of electrical and electronic products using the interference information; And 상기 각도정보와 상기 제어부에 저장된 상기 다수개의 전기 및 전자제품의 고정위치정보를 이용하여 제어부에서 홈로봇의 주행을 제어하기 위한 위치정보를 산출하는 단계로 구비되고,Calculating position information for controlling the driving of the home robot by using the angle information and fixed position information of the plurality of electrical and electronic products stored in the controller, 상기 제어부에서 수신받아 수신된 주파수의 간섭정보를 산출하는 단계는 상기 복수개의 안테나로 수신된 주파수의 보강간섭과 상쇄간섭정보를 산출함을 특징으로 하는 홈로봇의 주행제어방법.And calculating the interference information of the received and received frequencies by the control unit to calculate constructive interference and offset interference information of the frequencies received by the plurality of antennas. 삭제delete
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