JP2007181652A - ロボット掃除システム - Google Patents

Abstract

【課題】最小限の数の装置を用いて自動掃除及び手動掃除を全て行えるロボット掃除システムを提供する。また、手動掃除時、ロボット掃除機内に収集された埃を除去できるロボット掃除システムを提供する。
【解決手段】掃除区域を自ら移動しながら自動掃除を行う第１掃除ユニット１００と、前記第１掃除ユニット１００と結合されて、使用者によって掃除区域を移動しながら手動掃除を行うための第２掃除ユニット２００と、を備えてロボット掃除システムを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、掃除機に関するもので、特に、ロボット掃除機を用いた自動掃除と、使用者の労働力を用いた手動掃除とが全て可能なロボット掃除システムに関するものである。

掃除機は、室内の埃などを除去して室内を清潔にする装置であり、一般に、低圧部から発生した吸引力によりゴミや埃などを収集する真空掃除機が用いられる。最近は、使用者の手動動作なしでも、自動走行機能によって自ら移動しながら床面から埃などの異物を除去するロボット掃除機が開発されている。以下、ロボット掃除機が自ら移動しながら異物を除去することを‘自動掃除’とし、使用者が真空掃除機を用いて移動しながら異物を除去することを‘手動掃除’とする。

ロボット掃除機は、手動掃除時における使用者の労働力を減少できるという利点があるが、その掃除能力にいくつかの限界がある。したがって、ロボット掃除機の限界を補完するための研究が継続して行われており、その例として、特許文献１には、部屋の隅にある埃を充分に除去できる程度に掃除性を向上させたロボット掃除機が開示されている。

しかしながら、上記のような研究にもかかわらず、現在のロボット掃除機には、次のような問題点がある。第一に、ロボット掃除機は、その自動掃除機能が床面に限定されている。すなわち、ロボット掃除機は、床面以外の場所（例えば、ソファーの上や棚などの場所）を自動掃除できず、掃除区域が限定される。第二に、ロボット掃除機は、一般的な真空掃除機に比べて大きさが小さいので、強い吸入力を発生できず、掃除が不完全になる。

上記のようなロボット掃除機の短所により、使用者は、ロボット掃除機以外の一般的な真空掃除機を用いて、ロボット掃除機では掃除できない特定区域を手動で掃除する必要がある。すなわち、ロボット掃除機は、全ての区域を充分に掃除するための能力に欠けるので、特定区域は手動掃除を行うことが必要になる。

一方、ロボット掃除機を用いる場合、室内の特定位置にドッキングステーション（Ｄｏｃｋｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ）を設置する必要がある。このドッキングステーションは、ロボット掃除機を結合することで、ロボット掃除機の充電バッテリーを充電したり、ロボット掃除機内に収集された異物を回収する役割を果たす。

したがって、自動掃除及び手動掃除を全て行うためには、ロボット掃除機、ドッキングステーション及び一般的な真空掃除機が必要となるので、製造原価が増加し、活用可能な室内空間が減少するという問題があった。
大韓民国登録特許第１０−４５９４６６号明細書

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、最小限の数の装置を用いて自動掃除及び手動掃除を全て行えるロボット掃除システムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、手動掃除時、ロボット掃除機内に収集された埃を除去できるロボット掃除システムを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係るロボット掃除システムは、掃除区域を自ら移動しながら自動掃除を行う第１掃除ユニットと、前記第１掃除ユニットと結合されて、使用者によって掃除区域を移動しながら手動掃除を行うための第２掃除ユニットと、を備えることを特徴とする。

前記第１掃除ユニットは、前記第２掃除ユニットに結合されたとき、吸入された埃を前記第２掃除ユニットに送るための埃排出口を備えており、前記第２掃除ユニットは、前記埃排出口に対応する連結口を備える。

前記ロボット掃除システムは、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されるとき、前記埃排出口と連結口とを連結するために前記第１掃除ユニットまたは第２掃除ユニットに設けられる連結装置をさらに備える。

前記埃排出口には、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されるときのみに前記埃排出口を開放する第１開閉部材が設けられている。

前記第１掃除ユニットは、本体と、吸入された埃を収集するために前記本体の内部に設けられる第１集塵装置と、を備えており、前記埃排出口は、前記第１集塵装置と連通して形成される。

前記第１掃除ユニットは、本体と、前記本体の内部に設置されて埃を吸入するための動力を与える第１送風装置と、前記第１送風装置によって空気を前記本体の外部に排出するための吐出口と、を備えており、前記吐出口には、前記吐出口を開閉するための第２開閉部材が設けられている。

前記第１掃除ユニットは、充電バッテリーをさらに備えており、前記第２掃除ユニットは、前記第１掃除ユニットが結合されたとき、前記充電バッテリーに電気的に接続されて前記充電バッテリーを充電する充電装置を備える。

前記第２掃除ユニットは、前記第１掃除ユニットとの結合時に前記第１掃除ユニットを収容する本体と、前記本体の内部に設置されて埃を吸入するための動力を与える第２送風装置と、前記埃排出口及び連結口を通して前記第１掃除ユニットから送られる埃を収集する第２集塵装置と、を備える。

また、本発明に係るロボット掃除システムは、埃を吸入・収集するための第１送風装置及び第１集塵装置を有し、掃除区域を自ら移動しながら自動掃除を行う第１掃除ユニットと、埃を吸入・収集するための第２送風装置及び第２集塵装置を有し、前記第１掃除ユニットに結合されて、使用者によって手動掃除を行うための第２掃除ユニットと、を備えることを特徴とする。

前記第１掃除ユニットは、掃除区域の床面から埃を吸入するための吸入口と、前記吸入口と前記第１集塵装置とを連結する第１吸入流路と、前記第１吸入流路及び第１集塵装置に連通され、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されたとき、前記第１掃除ユニット内に収集された埃を前記第２掃除ユニットに送るための埃排出口と、を備える。

前記埃排出口には、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されるときのみに前記埃排出口を開放する開閉部材が設けられ、前記第１掃除ユニットが自動掃除を行うとき、前記吸入口及び第１吸入流路を通過して埃が前記第１集塵装置に収集される。

前記第２掃除ユニットは、前記第１掃除ユニットから送られた埃を受けるための連結口と、前記連結口と前記第２集塵装置とを連結する第２吸入流路と、を備えており、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されたとき、前記吸入口、第１吸入流路、埃排出口、連結口及び第２吸入流路を順次通過して埃が前記第２集塵装置に収集される。

本発明は、自動掃除のための第１掃除ユニット（ロボット掃除機）を手動掃除に併用できるので、装置を効率的に使用できる。また、本発明は、手動掃除時にロボット掃除機内に収集された埃がロボット掃除機から除去されるとともに、第２掃除ユニットが第１掃除ユニットの充電装置として用いられるので、ドッキングステーションが不要になり、使用上の便利さがある。したがって、本発明は、自動掃除及び手動掃除のためにそれぞれ個別の装置を要する従来技術に比べると、製造原価が減少し、掃除装置を保管・動作するための空間が減少するという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。

図１乃至図４に示すように、本発明に係るロボット掃除システムは、掃除区域を自ら移動しながら自動掃除を行う第１掃除ユニット１００と、この第１掃除ユニット１００に結合されて手動掃除を行うための第２掃除ユニット２００と、を備えている。第１掃除ユニット１００は、独立した一つのロボット掃除機として機能し、第２掃除ユニット２００は、第１掃除ユニット１００に結合されたとき、手動掃除のための真空掃除機として機能する。また、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されたとき、第２掃除ユニット２００は、第１掃除ユニット１００を、床面から埃を吸入するための吸入部として用いられる。

図２に示すように、第１掃除ユニット１００は、本体１１０と、この本体１１０の内部に設置され、埃を吸入するための動力を与える第１送風装置１２０と、吸入された埃を収集するために本体１１０の内部に設けられる第１集塵装置１３０と、を備えている。図示していないが、第１送風装置１２０は、吸入モーターと、この吸入モーターによって回転する送風ファンと、を備えて構成される。

本体１１０の下部には、第１掃除ユニット１００を移動させるための一対の駆動輪１１１が設置され、これら一対の駆動輪１１１は、駆動モーター（図示せず）によって選択的に駆動されて、第１掃除ユニット１００を所望の方向に移動させる。また、本体１１０の外側には、カメラ１１２が設置され、このカメラ１１２は、第１掃除ユニット１００の周囲の像を撮影することで、第１掃除ユニット１００の位置を判別したり、 第１掃除ユニット１００の周囲に位置する家具などの障害物を認識する。

また、第１掃除ユニット１００は、掃除区域の床面から埃を吸入するために本体１１０の下部に形成された吸入口１１３と、第１送風装置１２０によって空気を本体１１０の外部に排出するための第１吐出口１１４と、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されたとき、第２掃除ユニット２００に埃を送るために本体１１０の上部に形成された埃排出口１１５と、を備えている。

本体１１０の吸入口１１３に隣接した場所には、床面Ｂから埃を掃き上げるためのブラシ１１６が回転可能に設置され、吸入口１１３と第１集塵装置１３０との間には、これらを連結する第１吸入流路１１７が設けられている。

埃排出口１１５は、第１吸入流路１１７及び第１集塵装置１３０に連通して形成され、この埃排出口１１５には、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されるときのみに埃排出口１１５を開放する第１開閉部材１４０が設けられている。すなわち、第１掃除ユニット１００が独立して自動掃除を行うとき、第１開閉部材１４０は、埃排出口１１５を閉鎖して、第１吸入流路１１７を通して吸入された埃が第１集塵装置１３０内に残るようにする。また、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されて手動掃除を行うとき、第１開閉部材１４０は、埃排出口１１５を開放して、第１掃除ユニット１００内に収集された埃を第２掃除ユニット２００側に送る。

第１吐出口１１４には、第１吐出口１１４を開閉するための第２開閉部材１５０が設けられている。すなわち、第１掃除ユニット１００が独立して自動掃除を行うとき、第２開閉部材１５０は、第１吐出口１１４を開放することで、第１集塵装置１３０を通過した空気が本体１１０の外部に排出されるようにする。また、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されて手動掃除を行うとき、第２開閉部材１５０は、第１吐出口１１４を閉鎖して、空気が第１吐出口１１４から漏れないようにする。

一方、第１掃除ユニット１００は、その作動に必要な電源を供給する充電バッテリー１６０を有する。この充電バッテリー１６０は、第１掃除ユニット１００と第２掃除ユニット２００との結合時に商用交流電源で充電されるように、本体１１０の外側に突出した充電端子１６１に連結される。図１及び図２に示すように、第１掃除ユニット１００は、ディスプレイ１１８を備えている。このディスプレイ１１８は、充電バッテリー１６０の寿命を表示し、自動掃除のための使用者の設定メニューを表示する。

図３に示すように、第２掃除ユニット２００は、本体２１０と、この本体２１０の内部に設置され、手動掃除時に埃を吸入するための動力を与える第２送風装置２２０と、吸入された埃を収集するために本体２１０の内部に設けられる第２集塵装置２３０と、を備えている。このとき、第２集塵装置２３０は、埃袋であるか、または、最近多く採用されているサイクロン集塵装置である。また、図示していないが、第２送風装置２２０は、吸入モーターと、この吸入モーターによって回転する送風ファンと、を備えて構成される。

第２掃除ユニット２００の本体２１０は、その下端部から前方に延長され、第１掃除ユニット１００が収容される収容空間Ｓを形成する突出部２１１を有する。第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されるとき、突出部２１１の埃排出口１１５に対応する位置には、第１掃除ユニット１００から第２掃除ユニット２００に埃を送るための連結口２１２が形成されている。

連結口２１２には、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されるとき、連結口２１２と埃排出口１１５とを連結するための連結装置２４０が設けられている。この連結装置２４０は、第１及び第２掃除ユニット１００，２００の結合時に連結口２１２と埃排出口１１５とを連通させる多様な構成を採用できるが、本実施形態では、連結装置２４０として、本体２１０に上下移動自在に設置される連結管を用いている。すなわち、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されるとき、連結管は、本体２１０から下方に部分的に突出して埃排出口１１５と連結口２１２とを連通させる（図３及び図４を参照）。この連結装置２４０は、第１掃除ユニット１００側に設置されてもよい。

連結口２１２と第２集塵装置２３０との間には、連結口２１２を通して送られる埃を第２集塵装置２３０に導く第２吸入流路２１３が設けられている。また、本体２１０の後方には、第２送風装置２２０によって吸引した空気を本体２１０の外部に排出するための第２吐出口２１４が形成される。

一方、本体２１０の内部には、第１掃除ユニット１００の充電バッテリー１６０を充電するための充電装置２５０が設けられている。また、充電装置２５０の一側には、第１掃除ユニット１００と第２掃除ユニット２００との結合時、充電装置２０５と充電端子１６１とを電気的に接続させる電源端子２５１が設けられている。

また、第２掃除ユニット２００には、第２掃除ユニット２００の動作に必要な電源を印加したり、充電装置２５０に電源を供給するための電源コード２６０が具備されている。

以下、本発明の要旨と関連したロボット掃除システムの動作を説明する。第１掃除ユニット１００を用いて自動掃除を行う場合、第１掃除ユニット１００は、自ら移動しながら自動的に掃除領域の異物を床面Ｂから除去する。第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００と結合されていない独立の状態で用いられるとき、第１掃除ユニット１００の第１開閉部材１４０が埃排出口１１５を閉鎖し、第２開閉部材１５０が第１吐出口１１４を開放する。したがって、吸入口１１３及び第１吸入流路１１７を通して吸入された埃は、第１集塵装置１３０に収集され、吸入空気は、第１吐出口１１４を通して本体１１０の外部に排出される。上記のような埃排出口１１５の閉鎖により、第１掃除ユニット１００の第１集塵装置１３０から埃が飛散することを防止できる。

使用者が手動掃除を行う場合、第１掃除ユニット１００は、第２掃除ユニット２００に結合される。このとき、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００の下部に連結されるため、第２掃除ユニット２００は、第１掃除ユニット１００を、床面Ｂから埃を吸入するための吸入部として用いられる。第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されるとき、第１掃除ユニット１００の埃排出口１１５及び第２掃除ユニット２００の連結口２１２は、連結装置２４０によって互いに連通される。また、第２開閉部材１５０は、第１掃除ユニット１００の第１吐出口１１４を閉鎖する。一方、使用者が手動掃除を行う場合、第１送風装置１２０は動作せず、第２送風装置２２０のみが動作する。その結果、掃除区域の床面Ｂから吸入される埃は、吸入口１１３、第１吸入流路１１７、埃排出口１１５、連結口２１２及び第２吸入流路２１３を順次通過して第２集塵装置２３０に収集される。これと同時に、第１集塵装置１３０に収集された埃は、埃排出口１１５、連結口２１２及び第２吸入流路２１３を通して第２集塵装置２３０に送られる。このように手動掃除を行うことで、第１掃除ユニット１００の第１集塵装置１３０が自動的に空になるので、第１集塵装置１３０内に収集された埃を処理する不便さが減少し、各掃除ユニットに対して別途のドッキングステーションが不要になる。

一方、第１掃除ユニット１００を用いた自動掃除の途中で、第１掃除ユニット１００が第２掃除ユニット２００に結合されると、第１掃除ユニット１００の充電端子１６１と第２掃除ユニット２００の電源端子２５１とが接続され、充電バッテリー１６０が自動的に充電される。このとき、第１掃除ユニット１００は、連結装置２４０ではなく、連結口２１２によって第２掃除ユニット２００に連結される。

本実施形態では、第１掃除ユニット１００が第１送風装置１２０を備え、この第１送風装置１２０の吸入力によって埃を除去する例を説明したが、モーターによって回転するブラシ１１６が埃を掃き上げるために用いられることもある。

本発明に係るロボット掃除システムの外観を示した斜視図である。 本発明に係るロボット掃除システムにおける第１掃除ユニットの構成を示した側断面図である。 本発明に係るロボット掃除システムにおける第２掃除ユニットの構成を示した側断面図である。 本発明に係るロボット掃除システムにおいて、第１掃除ユニットと第２掃除ユニットとの結合状態を示した側断面図である。

符号の説明

１００ 第１掃除ユニット
１１０，２１０ 本体
１１４ 第１吐出口
１１５ 埃排出口
１４０ 第１開閉部材
１６１ 充電端子
２００ 第２掃除ユニット
２１０ 本体
２１１ 突出部
Ｓ 収容空間

Claims (16)

1. 掃除区域を自ら移動しながら自動掃除を行う第１掃除ユニットと、
   前記第１掃除ユニットと結合されて、使用者によって掃除区域を移動しながら手動掃除を行うための第２掃除ユニットと、を備えることを特徴とするロボット掃除システム。
2. 前記第１掃除ユニットは、前記第２掃除ユニットに結合されたとき、吸入された埃を前記第２掃除ユニットに送るための埃排出口を備えており、前記第２掃除ユニットは、前記埃排出口に対応する連結口を備えることを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除システム。
3. 前記ロボット掃除システムは、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されるとき、前記埃排出口と連結口とを連結するために前記第１掃除ユニットまたは第２掃除ユニットに設けられる連結装置をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のロボット掃除システム。
4. 前記埃排出口には、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されるときのみに前記埃排出口を開放する第１開閉部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のロボット掃除システム。
5. 前記第１掃除ユニットは、本体と、吸入された埃を収集するために前記本体の内部に設けられる第１集塵装置と、を備えており、前記埃排出口は、前記第１集塵装置と連通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システム。
6. 前記第１掃除ユニットは、本体と、前記本体の内部に設置されて埃を吸入するための動力を与える第１送風装置と、前記第１送風装置によって空気を前記本体の外部に排出するための吐出口と、を備えており、前記吐出口には、前記吐出口を開閉するための第２開閉部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除システム。
7. 前記第１掃除ユニットは、充電バッテリーをさらに備えており、前記第２掃除ユニットは、前記第１掃除ユニットが結合されたとき、前記充電バッテリーに電気的に接続されて前記充電バッテリーを充電する充電装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除システム。
8. 前記第２掃除ユニットは、前記第１掃除ユニットとの結合時に前記第１掃除ユニットを収容する本体と、前記本体の内部に設置されて埃を吸入するための動力を与える第２送風装置と、前記埃排出口及び連結口を通して前記第１掃除ユニットから送られる埃を収集する第２集塵装置と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のロボット掃除システム。
9. 埃を吸入・収集するための第１送風装置及び第１集塵装置を有し、掃除区域を自ら移動しながら自動掃除を行う第１掃除ユニットと、
   埃を吸入・収集するための第２送風装置及び第２集塵装置を有し、前記第１掃除ユニットに結合されて、使用者によって手動掃除を行うための第２掃除ユニットと、を備えることを特徴とするロボット掃除システム。
10. 前記第１掃除ユニットは、掃除区域の床面から埃を吸入するための吸入口と、前記吸入口と前記第１集塵装置とを連結する第１吸入流路と、前記第１吸入流路及び第１集塵装置に連通され、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されたとき、前記第１掃除ユニット内に収集された埃を前記第２掃除ユニットに送るための埃排出口と、を備えることを特徴とする請求項９に記載のロボット掃除システム。
11. 前記埃排出口には、前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されるときのみに前記埃排出口を開放する開閉部材が設けられ、前記第１掃除ユニットが自動掃除を行うとき、前記吸入口及び第１吸入流路を通過して埃が前記第１集塵装置に収集されることを特徴とする請求項１０に記載のロボット掃除システム。
12. 前記第２掃除ユニットは、前記第１掃除ユニットから送られた埃を受けるための連結口と、前記連結口と前記第２集塵装置とを連結する第２吸入流路と、を備えており、
    前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されたとき、前記吸入口、第１吸入流路、埃排出口、連結口及び第２吸入流路を順次通過して埃が前記第２集塵装置に収集されることを特徴とする請求項１０に記載のロボット掃除システム。
13. 前記第１掃除ユニットは、充電バッテリーをさらに備えており、前記第２掃除ユニットは、前記第１掃除ユニットに結合されたとき、前記充電バッテリーに電気的に接続されて前記充電バッテリーを充電する充電装置を備えることを特徴とする請求項１０に記載のロボット掃除システム。
14. 内部充電バッテリー、充電端子及びディスプレイを有する第１掃除ユニットと、
    充電装置及び外部充電装置を有する第２掃除ユニットと、を備えており、
    前記ディスプレイ及び前記充電端子は、前記第１掃除ユニットの外面に位置し、
    前記第１掃除ユニットが前記第２掃除ユニットに結合されたとき、前記第２掃除ユニットの外部充電装置によって前記充電端子と前記充電装置とが連結され、前記第１掃除ユニットの内部充電バッテリーが充電されることを特徴とするロボット掃除システム。
15. 前記ディスプレイは、前記第１掃除ユニットのバッテリー寿命を表示するメニュー及び使用者によって入力された設定を表示することを特徴とする請求項１４に記載のロボット掃除システム。
16. 内部充電バッテリー、充電端子及びカメラを有する第１掃除ユニットと、
    充電装置及び外部充電装置を有する第２掃除ユニットと、を備えており、
    前記カメラ及び前記充電端子は、前記第１掃除ユニットの外面に位置し、
    前記カメラは、前記第１掃除ユニットの周囲の像を撮影することを特徴とするロボット掃除システム。
    

Images