JP2013052238A - ロボット掃除機及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロボット掃除機の掃除性能を一定に維持できるようなブラッシュ掃除部材の構造及び動作を改善したロボット掃除機並びにその制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一実施例に係るロボット掃除機は、本体、ブラッシュユニット及びブラッシュ掃除部材を含む。ブラッシュユニットは、前記本体に回転可能に設けられ、前記本体の底に積もった埃を掃き集め、前記ブラッシュ掃除部材は、前記ブラッシュユニットと接触するように前記ブラッシュユニットに向かって突出し、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する第１のブラッシュ掃除突起及び第２のブラッシュ掃除突起を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、掃除領域を走行しながら自動的に掃除するロボット掃除機及びその制御方法に関する。

一般に、ロボット掃除機は、使用者の操作なしに掃除領域を走行しながら床に積もった埃などを自動的に掃除する装置である。ロボット掃除機は、駆動装置を制御することによって掃除領域を掃除し、クリーニング装置を制御することによって埃などを効率的に除去する。

ロボット掃除機は、使用者の継続的な管理を受けられないので、自動的に掃除性能を維持できるように構成することがある。例えば、駆動装置及びクリーニング装置は、電気的な信号をフィードバックすることによって掃除性能を一定に維持できるように構成することができるが、これと異なり、機械的な構成を備えることによって掃除性能を一定に維持できるように構成してもよい。

本発明の一側面は、ロボット掃除機の掃除性能を一定に維持できるようなブラッシュ掃除部材の構造及び動作を改善したロボット掃除機並びにその制御方法を提供する。

このための本発明の一実施例に係るロボット掃除機は、本体、ブラッシュユニット、及びブラッシュ掃除部材を含み、前記ブラッシュユニットは、前記本体に回転可能に設けられ、前記本体の底に積もった埃を掃き集め、前記ブラッシュ掃除部材は、前記ブラッシュユニットと接触するように前記ブラッシュユニットに向かって突出し、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を前記ブラッシュユニットから除去する第１のブラッシュ掃除突起及び第２のブラッシュ掃除突起を含む。

前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、互いに異なる方向に傾斜し、前記第１のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットが第１の方向に回転するとき、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去し、前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットが第２の方向に回転するとき、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する。

前記ブラッシュユニットは、前記ロボット掃除機が埃を吸入する場合は第１の方向に回転し、前記ロボット掃除機が埃を排出する場合は第２の方向に回転しながら、前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する。

前記ブラッシュユニットが第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら、前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する。

前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットの長さ方向に沿って複数形成され、前記ブラッシュユニットの回転半径内に突出形成される。

前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュ掃除部材の端部に一体に形成される。

前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットの回転方向に沿って同一の基底面上に互いに離間してそれぞれ形成される。

ロボット掃除機は、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断し、前記異物を除去すべきである場合、前記ブラッシュユニットを第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去するように制御する制御部をさらに含む。

前記制御部は、前記本体の開口部の壁面に設けられる光学センサーが感知するエネルギー量に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する。

前記制御部は、前記ブラッシュユニットを駆動するモーターにかかる負荷に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する。

前記制御部は、使用者の入力に基づいて前記異物除去の可否を判断する。

本発明の他の一実施例に係るロボット掃除機は、本体、ブラッシュユニット、及び異物除去ツールを含み、前記ブラッシュユニットは、前記本体に回転可能に設けられ、前記本体の底に積もった埃を掃き集め、前記異物除去ツールは、前記ブラッシュユニットと接触するように前記ブラッシュユニットに向かって突出し、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去するブラッシュ掃除部材を含み、前記ブラッシュユニットの下端に隣接して前記本体と着脱可能に結合される。

前記異物除去ツールは、結合突起部を含み、前記本体の結合溝部を通して前記本体と結合する。

前記ブラッシュ掃除部材には、互いに異なる方向に傾斜して突出する第１のブラッシュ掃除突起及び第２のブラッシュ掃除突起が設けられる。

前記ブラッシュユニットは、一方向又は第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する。

前記ロボット掃除機は、前記異物除去ツールが前記ブラッシュユニットの下端に隣接して前記本体と結合されることを認識する制御部をさらに含む。

前記制御部は、前記本体の結合溝部に配置されたマイクロスイッチの出力に基づいて前記異物除去ツールが前記本体と結合されることを認識する。

前記制御部は、前記本体の結合溝部に配置される光学センサーの出力に基づいて前記異物除去ツールが前記本体と結合されることを認識する。

前記制御部は、前記本体の結合溝部に配置されるマグネチックセンサーの出力に基づいて前記異物除去ツールが前記本体と結合されることを認識する。

前記制御部は、前記異物除去ツールが前記本体と結合される場合、前記ブラッシュユニットを第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去するように制御する。

前記制御部は、使用者の入力がある場合、前記ブラッシュユニットを第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去するように制御する。

本発明の一実施例に係るロボット掃除機の制御方法は、本体の底に積もった埃を掃き集めるブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断し、前記異物を除去すべきである場合、前記ブラッシュユニットを第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら、前記ブラッシュユニットと接触するように前記ブラッシュユニットに向かって突出し、互いに異なる方向に傾斜した第１のブラッシュ掃除突起及び第２のブラッシュ掃除突起を含むブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する。

前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断するとき、前記本体の開口部の壁面に設けられる光学センサーが感知するエネルギー量に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する。

前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断するとき、前記ブラッシュユニットを駆動するモーターにかかる負荷に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する。

前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断するとき、使用者の入力に基づいて前記異物除去の可否を判断する。

本発明の他の側面によると、ロボット掃除機の異物除去ツールは、異物除去部材及び収容部を含む。前記異物除去部材は、前記ブラッシュユニットとの相互作用を通して前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去するために、前記ロボット掃除機の開口部に結合される。前記開口部は、前記ブラッシュユニットに対応する位置に形成される。前記収容部は、前記ブラッシュユニットから除去される異物を収容するように構成される。

前記異物除去部材が前記ロボット掃除機の開口部に結合された状態で、前記異物除去部材は、前記ブラッシュユニットの回転半径内に配置される。

上述した本発明の一側面によると、ロボット掃除機のブラッシュユニットに巻かれた異物を効率的に除去することによってロボット掃除機の掃除性能を一定に維持することができる。

本発明の一実施例に係る掃除システムを概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るロボット掃除機の断面を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るロボット掃除機の底部を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュユニット及びブラッシュ掃除部材を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュ掃除部材を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュ掃除部材を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第１の方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第１の方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第１の方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第２方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第２方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第２方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。 本発明の一実施例に係る異物除去ツールを概略的に示す図である。 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。

以下では、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る掃除システムを概略的に示す図である。

図１を参照すると、掃除システム１０は、ロボット掃除機２０及びメンテナンスステーション６０を含んで構成することができる。ロボット掃除機２０は、自律的に走行しながら多様な掃除作業を行う装置であり、メンテナンスステーション６０は、一種の維持補修装置として、ロボット掃除機２０のバッテリーを充電したり、ロボット掃除機２０の埃コンテナを空にしたりする装置である。

メンテナンスステーション６０は、ハウジング６１及びプラットフォーム６２を含んで構成することができる。

プラットフォーム６２は、ロボット掃除機２０がメンテナンスステーション６０にドッキングされるとき、ロボット掃除機２０を支持することができる。プラットフォーム６２は、斜めに設けられ、ロボット掃除機２０がプラットフォーム６２に容易に上昇又はプラットフォーム６２から容易に下降できるようにする。

プラットフォーム６２には、第２の開口部６２ａを形成することができる。プラットフォーム６２の第２の開口部６２ａは、ロボット掃除機２０の第１の開口部２１ａと連通可能な位置に設けることができる。したがって、ロボット掃除機２０の第１の開口部２１ａから排出される埃は、プラットフォーム６２の第２の開口部６２ａに流入することができる。プラットフォーム６２の第２の開口部６２ａに流入する埃は、メンテナンスステーション６０の第２の埃コンテナ（図示せず）に収容することができる。第２の埃コンテナは、メンテナンスステーションに着脱可能に取り付けることができる。

プラットフォーム６２は、ロボット掃除機２０がメンテナンスステーション６０にドッキングされるとき、ブラッシュユニット４１と接触するように前記ブラッシュユニット４１に向かって突出し、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去するブラッシュ掃除部材を含むことができる。ブラッシュ掃除部材は、第２の開口部６２ａに又は第２の開口部６２ａに隣接するように取り付けることができる。

図２は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の断面を概略的に示す図で、図３は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機の底部を概略的に示す図である。

図１〜図３を参照すると、ロボット掃除機２０は、本体２１、駆動装置３０、クリーニング装置４０、各種センサー５０、及び制御部２４を含んで構成することができる。

本体２１は、多様な形状を有することができる。一例として、本体２１は円状に形成することができる。このような円状の本体２１が回転する場合、回転半径が一定であるため周辺障害物との接触を避けることができ、方向転換を非常に容易にすることができる。そして、円状の本体２１は、走行中に周辺障害物にぶつかって本体２１が動けなくなることを防止することができる。

本体２１には、駆動装置３０、クリーニング装置４０、各種センサー５０、ディスプレイ２３、及び制御部２４を設置することができる。

駆動装置３０は、本体２１が掃除領域を走行できるようにする。駆動装置３０は、左右の駆動輪３１ａ、３１ｂ及びキャスター３２を含んで構成することができる。左右の駆動輪３１ａ、３１ｂは、本体２１下部の中央部に装着され、キャスター３２は、本体２１下部の前方に装着されることによって、ロボット掃除機２０が安定した姿勢を維持できるようにする。

左右の駆動輪３１ａ、３１ｂは、ロボット掃除機２０を前進又は後進させたり、ロボット掃除機２０の方向を変えたりするように制御することができる。例えば、左右の駆動輪３１ａ、３１ｂを同一に制御することによってロボット掃除機２０が前方又は後方に走行できるようにし、左右の駆動輪３１ａ、３１ｂを別々に制御することによってロボット掃除機２０が方向を変えられるようにする。

左右の駆動輪３１ａ、３１ｂとキャスター３２とのそれぞれは、一つのアセンブリーとして構成され、本体２１に着脱可能に装着することができる。

クリーニング装置４０は、本体２１の底及びその周辺を掃除するように構成することができる。クリーニング装置４０は、ブラッシュユニット４１、サイドブラッシュ４５、及び第１の埃コンテナ４３を含んで構成することができる。

ブラッシュユニット４１は、本体２１の底部に形成された第１の開口部２１ａに装着することができる。例えば、ブラッシュユニット４１は、本体２１の中央部から離間した位置に設けることができる。すなわち、ブラッシュユニット４１は、左右の駆動輪３１ａ、３１ｂに隣接した位置に設けられ、本体２１の後方Ｒ側に装着することができる。

ブラッシュユニット４１は、本体２１の底に積もった埃を第１の埃コンテナ４３に掃き集めることができる。ブラッシュユニット４１は、本体２１の第１の開口部２１ａに回転可能に設けられるローラー４１ａと、このローラー４１ａの外側部に取り付けられているブラッシュ４１ｂと、を含んで構成することができる。ローラー４１ａが回転すると、弾性材質で形成されるブラッシュ４１ｂは、底に積もった埃をかき回すようになる。このような動作により、底に積もった埃は、第１の開口部２１ａを通過して第１の埃コンテナ４３に収容することができる。

ブラッシュユニット４１は、掃除性能を一定に維持するために一定の回転速度に制御することができる。しかし、掃除する面の状況によって、ブラッシュユニット４１の回転速度を変えることができる。例えば、ブラッシュユニット４１の回転速度は、カーペットのように滑らかでない面を掃除する場合、滑らかな面を掃除する場合に比べて低下し得るが、このとき、電流などをさらに供給し、ブラッシュユニット４１の回転速度を一定に維持することができる。

サイドブラッシュ４５は、本体２１の底部に回転可能に装着することができる。サイドブラッシュ４５は、本体２１の中央部から離間して本体２１の前方Ｆ側に装着することができる。

サイドブラッシュ４５は、本体２１の周辺に積もった埃をブラッシュユニット４１に移動させることができる。サイドブラッシュ４５は、ロボット掃除機２０の掃除範囲を本体２１の底及びその周辺に拡張させることができる。ブラッシュユニット４１に移動した埃は、上述したように、第１の開口部２１ａを通して第１の埃コンテナ４３に収容することができる。

第１の埃コンテナ４３は、本体２１の後部に装着することができる。第１の埃コンテナ４３の流入口４３’が本体２１の第１の開口部２１ａと連通することによって、埃が第１の埃コンテナ４３に流入する。

第１の埃コンテナ４３は、分離壁４３ｃによって大きな埃コンテナ４３ａと小さい埃コンテナ４３ｂとに分離することができる。ブラッシュユニット４１は、第１の流入口４３ａ’を通して大きな埃コンテナ４３ａに大きなサイズの埃を掃き集めることができ、送風ユニット２２は、第２の流入口４３ｂ’を通して小さい埃コンテナ４３ｂに髪の毛などの浮遊する小さい異物を吸入して収容することができる。特に、第２の流入口４３ｂ’に隣接した部分にはブラッシュ掃除部材４２が設けられるので、ブラッシュ掃除部材４２は、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物をろ過して取り除いた後、送風ユニット２２の吸入力によって第２の流入口４３ｂ’を通して小さい埃コンテナ４３ｂに収容することができる。

埃感知ユニット４４は、第１の埃コンテナ４３内の埃の量を感知できるように第１の埃コンテナ４３の内部に設置することができる。埃感知ユニット４４は、発光センサー４４ａ及び受光センサー４４ｂを含む光学センサーを含んで構成することができる。しかし、当業者であれば、本発明の代替構造が、埃の量を感知するために他のタイプのセンサーを適用可能であることを理解できるだろう。

図４は、本発明の一実施例に係るブラッシュユニット及びブラッシュ掃除部材を概略的に示す図である。

図４を参照すると、ブラッシュ掃除部材４２は、互いに異なる方向に傾斜して突出する第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂを含んで構成することができる。

第１のブラッシュ掃除突起４２ａは、ブラッシュユニット４１が第１の方向Ｐに回転するとき、ブラッシュ４１ｂと接触し、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物を効果的に除去する。また、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、ブラッシュユニット４１が第２の方向Ｑに回転するとき、ブラッシュ４１ｂと接触し、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物を効果的に除去する。ここで、異物の例としては、ロボット掃除機２０の掃除走行時にブラッシュユニット４１に巻かれた髪の毛を挙げることができる。

また、ブラッシュユニット４１が第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転する場合、第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、ブラッシュ４１ｂと接触し、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物を交互に除去することができる。

第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂを含むブラッシュ掃除部材４２は、ブラッシュユニット４１の長さ方向に沿って複数形成することができる。一方、ブラッシュ掃除部材４２は、ブラッシュユニット４１の長さ方向に沿って少なくとも１列以上に形成することができる。

図５及び図６は、本発明の一実施例に係るブラッシュ掃除部材を概略的に示す図である。

図５を参照すると、第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂと接触して異物を容易に除去できるように、ブラッシュユニット４１の回転半径内に突出形成することができる。

図５に示したように、第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、ブラッシュ掃除部材４２の端部に一体に形成することができる。この場合、ブラッシュ掃除部材４２は、第２の流入口４３ｂ’に隣接した部分に設けられ、ブラッシュユニット４１に向かって突出形成される。そして、ブラッシュユニット４１から除去される異物は、送風ユニット２２の吸入力によって小さい埃コンテナ４３ｂに収容することができる。

図６を参照すると、第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、ブラッシュユニット４１の回転方向に沿って同一の基底面上に互いに離間してそれぞれ形成することができる。このとき、第１のブラッシュ掃除突起４２ａは、第２の流入口４３ｂ’に隣接した部分に設けられ、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、第１のブラッシュ掃除突起４２ａと同一の基底面上に設けられることができる。又は、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、第２の流入口４３ｂ’に隣接した部分に設けられ、第１のブラッシュ掃除突起４２ａは、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂと同一の基底面上に設けられることができる。

第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂが離間してそれぞれ形成される場合、第１のブラッシュ掃除突起４２ａは、ブラッシュユニット４１の第１の回転方向に対して傾斜するように突出形成し、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、ブラッシュユニットの第２の回転方向に対して傾斜するように突出形成することができる。一方、各ブラッシュ掃除突起４２ａ、４２ｂの突出方向はこれに限定されるものでない。したがって、ブラッシュ掃除突起４２ａ、４２ｂの突出方向は、各ブラッシュユニット４１の回転方向に対してブラッシュ４１ｂに巻かれた異物を効果的に除去できる方向であり得る。

図７〜図９は、本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第１の方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。

図７〜図９を参照すると、第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、ブラッシュユニット４１の回転半径内に突出形成される。ロボット掃除機２０が埃を吸入する場合、ブラッシュユニット４１が第１の方向Ｐに回転しながら、ブラッシュ４１ｂは底に積もった埃をかき回すようになる。このような動作により、底に積もった埃は、第１の流入口４３ａ’を通過して第１の埃コンテナ４３に収容することができる。

しかし、底に積もった埃のうち異物は、弾性材質で形成されたブラッシュ４１ｂに巻かれた状態でブラッシュユニット４１の回転を妨害し、ロボット掃除機２０の掃除性能を低下させる。

このとき、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物は、ブラッシュ４１ｂに巻かれた状態で回転しながら第１のブラッシュ掃除突起４２ａによって除去することができる。具体的に、ブラッシュユニット４１が第１の方向に回転しながら、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂに巻かれた髪の毛などの異物が第１のブラッシュ掃除突起４２ａに隣接するように移動する。ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂと第１のブラッシュ掃除突起４２ａとが接触しながら、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物はブラッシュユニット４１から除去され、ロボット掃除機２０の掃除走行時、第１のブラッシュ掃除突起４２ａによってブラッシュユニット４１から除去された異物は、第２の流入口４３ｂ’を通して小さい埃コンテナ４３ｂに収容することができる。

図１０〜図１２は、本発明の一実施例に係るブラッシュユニットの第２の方向の回転による掃除動作を概略的に示す図である。

図１０〜図１２を参照すると、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１が第２の方向Ｑに回転しながら、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂによって異物を除去することができる。すなわち、ブラッシュユニット４１が第２の方向に回転しながら、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物が第２のブラッシュ掃除突起４２ｂに隣接するように移動する。ブラッシュ４１ｂと第２のブラッシュ掃除突起４２ｂとが接触しながら、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物がブラッシュユニット４１から除去され、除去された異物は、第２の流入口４３ｂ’を通して小さい埃コンテナ４３ｂに収容することができる。

ここで、ロボット掃除機２０は、掃除走行時に埃を吸入し、メンテナンスステーション６０で動作時に埃を排出することができる。

すなわち、ロボット掃除機２０がメンテナンスステーション６０にドッキングされ、ロボット掃除機２０の埃コンテナ４３ａ、４３ｂに収容された埃をメンテナンスステーション６０に排出する場合、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１は、第２の方向に回転する。このときも、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂによってブラッシュ４１ｂに巻かれた異物をブラッシュユニット４１から除去することができ、除去された異物は、メンテナンスステーション６０の埃コンテナに排出することができる。

一方、上述した場合と異なり、ロボット掃除機２０がメンテナンスステーション６０にドッキングされない場合も、ブラッシュユニット４１が第２の方向に回転しながら、第２のブラッシュ掃除突起４２ｂによってブラッシュユニット４１からブラッシュ４１ｂに巻かれた異物を除去することができる。この場合、ロボット掃除機２０は、停止状態、又は前方走行又は後方走行を繰り返す状態であり得る。

ブラッシュユニット４１が第１の方向の回転と第２の方向の回転とを繰り返しながら、異物除去性能を極大化させることができる。すなわち、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１は、少なくとも１回ブラッシュユニット４１の回転方向を変えながらブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。ロボット掃除機２０が吸入する埃は、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１を経てロボット掃除機２０の第１の流入口４３ａ’を通して大きい埃コンテナ４３ａに収容されるので、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１に異物が絡み付くようになる。このとき、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１の回転方向を変えることによって、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。以後、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１は、再び回転方向を変えて元の方向に回転することができる。このように、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１は、回転方向の変更を少なくとも１回繰り返しながら、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。

図７〜図１２を参照すると、ブラッシュ掃除部材４２は本体２１から突出して延長され、ブラッシュユニット４１と接触するように設けられる。ブラッシュ掃除部材４２は、ブラッシュユニット４１の長さ方向に沿って形成され、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去する。第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂは、突出形成されて髪の毛などの異物をピックアップし、ピックアップされた異物をブラッシュユニット４１の回転半径に沿ってブラッシュユニット４１の外部に除去する。すなわち、ブラッシュユニット４１が第１の方向Ｐ又は第２の方向Ｑに回転するとき、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂが第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂと接触し、異物がピックアップされる。以後、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂが回転するとき、異物はブラッシュ掃除突起４２ａ、４２ｂの下部から上部に移動し、この過程で、異物がブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂから除去される。

ブラッシュユニット４１、サイドブラッシュ４５及び第１の埃コンテナ４３のそれぞれは、一つのアセンブリーで構成され、本体２１に着脱可能に装着することができる。

図１３は、本発明の一実施例に係る異物除去ツールを概略的に示す図である。

図１３を参照すると、異物除去ツール４６は、一つのアセンブリーで構成され、本体２１に着脱可能に設けることができる。

同様に、ブラッシュユニット４１も本体２１に着脱可能に設けることができる。具体的に、ブラッシュユニット４１は、ローラー４１ａと、ローラー４１ａの両端部に結合される結合突起部４１ｃと、を含んで構成され、結合突起部４１ｃは、ローラー４１ａの両端部から外側に突出形成される。本体２１は結合溝部２１ｃを含み、結合溝部２１ｃは、ブラッシュユニット４１の結合突起部４１ｃと結合することができる。

異物除去ツール４６も結合突起部を含んで構成され、結合突起部が本体２１の結合溝部に結合されることによって、異物除去ツール４６を本体２１に結合することができる。図１３に示したように、ブラッシュユニット４１が本体２１に結合されると、異物除去ツール４６は、本体２１に隣接してブラッシュユニット４１の下部に結合することができる。一方、異物除去ツール４６は、ブラッシュユニット４１の回転半径と同一の曲面をなしながらロボット掃除機２０の開口部２１ａを遮蔽することができる。これによって、ブラッシュユニット４１から除去される異物がロボット掃除機２０の外部に排出されることを防止することができる。

異物除去ツール４６は、一定方向に突出したブラッシュ掃除部材を含み、回転するブラッシュユニット４１と接触することによって、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。また、ブラッシュ掃除部材４６ｃには、互いに異なる方向に傾斜して突出する第１のブラッシュ掃除突起４６ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４６ｂを設けることができる。

異物除去ツール４６がブラッシュユニット４１の下部に隣接して本体２１に結合する場合、ブラッシュユニット４１は、一方向、又は第１の方向Ｐと第２の方向Ｑとに繰り返して回転しながら、ブラッシュ掃除部材４６ｃの使用によってブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。

ここで、異物除去ツール４６に設けられるブラッシュ掃除部材４６ｃは、異物除去ツール４６と本体２１との結合部分に隣接してブラッシュユニット４１に向かって突出形成したり、異物除去ツール４６の中央部にブラッシュユニット４１の長さ方向に沿って形成したりすることができる。また、第１のブラッシュ掃除突起４６ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４６ｂは、ブラッシュ掃除部材４６ｃの端部に一体に形成したり、同一の基底面上に互いに離間してそれぞれ形成したりすることができる。

第１のブラッシュ掃除突起４６ａと第２のブラッシュ掃除突起４６ｂとが離間してそれぞれ形成される場合、第１のブラッシュ掃除突起４６ａはブラッシュユニット４１の第１の回転方向Ｐに対して斜めに傾斜するように形成し、第２のブラッシュ掃除突起４６ｂはブラッシュユニット４１の第２の回転方向Ｑに対して斜めに傾斜するように形成することができる。

図１〜図３を参照すると、制御部２４は、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物除去の可否を判断し、異物を除去すべきと判断された場合、自動的に異物除去モードを行うことができる。異物除去モードとは、ブラッシュユニット４１を第１の方向もしくは第２の方向、又は第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら、ブラッシュ掃除部材４２の使用によってブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去する動作を意味する。例えば、異物除去モードによって、制御部２４は、ブラッシュユニット４１を第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転させながら、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。

一方、制御部２４は、異物除去の可否を判断し、ディスプレイ２３がこれに対する情報を表示するように制御することができ、異物除去モードの遂行可否もディスプレイ２３に表示することができる。

ロボット掃除機２０が異物を除去すべきと判断して使用者に情報を与える場合や、使用者が異物を除去すべきと判断する場合、使用者は、異物除去ツール４６をロボット掃除機２０の下部に装着することによって異物除去モードに移行することができる。このとき、使用者は、ロボット掃除機２０のブラッシュを分離する必要なしに、ロボット掃除機２０の下部に取り付けられた異物除去ツール４６を用いて異物を除去することができる。

このとき、ロボット掃除機２０の吸入力が供給されない場合、ロボット掃除機２０は、ブラッシュユニット４１が回転しながら、ブラッシュ掃除突起によってブラッシュユニット４１から除去される異物を異物除去ツール４６内の収容空間（図示せず）に収容することができる。ブラッシュ掃除突起は、ロボット掃除機２０のブラッシュの回転半径内に設けたり、上述したように異物除去ツール４６に装着したりすることもできる。

異物除去の可否を判断する方法の一例として、制御部２４は、本体２１の開口部２１ａの壁面に設けられる光学センサーが感知するエネルギー量に基づいてブラッシュユニット４１に巻かれた異物の量を感知し、感知した異物の量に基づいて異物除去の可否を判断することができる。

光学センサーは、発光センサー４４ａ及び受光センサー４４ｂを含んで構成することができる。発光センサー４４ａから送出される信号は、受光センサー４４ｂが直接受信できるように配置することができる。

発光センサー４４ａ及び受光センサー４４ｂは、フォトダイオード又はフォトトランジスタを含んで構成することができる。この場合、フォトダイオード又はフォトトランジスタによって感知されるエネルギー量を基準にして、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物の量を判断することができる。すなわち、異物が積もっていると、フォトダイオード又はフォトトランジスタによって感知されるエネルギー量が著しく減少する。このエネルギー量を予め設定された基準値と比較した後、エネルギー量が基準値より小さい場合、制御部は異物を除去すべきと判断することができる。すなわち、フォトダイオード又はフォトトランジスタで構成される発光センサー４４ａ及び受光センサー４４ｂは外乱の影響を受けるので、発光センサー４４ａ及び受光センサー４４ｂからの信号をガイドするスリットや光ガイドなどの構造物は、より正確に埃の有無を感知することができる。

異物除去の可否を判断する方法の他の例として、制御部２４は、ブラッシュユニット４１を駆動するモーターにかかる負荷に基づいてブラッシュユニット４１に巻かれた異物の量を感知し、感知した異物の量に基づいてブラッシュユニット４１に巻かれた異物除去の可否を判断することができる。

具体的に、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物の量が増加する場合、ブラッシュユニット４１の回転速度は減少し、モーターにかかる負荷は増加する。モーターにかかる負荷が増加すると、モーターに供給される電流の量が増加する。したがって、制御部２４は、モーターに供給される電流の量に基づいてモーターにかかる負荷を判断することができる。したがって、モーターにかかる負荷が増加する場合、制御部２４は、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物除去の可否を判断するようになる。すなわち、モーターに供給される電流の量を予め設定された基準値と比較し、モーターに供給される電流の量が基準値より小さい場合、異物を除去すべきでないと判断し、モーターに供給される電流の量が基準値より大きい場合、異物を除去すべきと判断することができる。

一方、制御部２４は、使用者の入力に基づいて異物除去の可否を判断することもできる。使用者の入力は、ロボット掃除機２０の本体２１に設けられるスイッチを通して行うことができる。また、使用者の入力は、ロボット掃除機２０と連動して作動するリモートコントローラーを通しても行うことができる。すなわち、使用者は、リモートコントローラーに設けられるスイッチを通して異物除去モードを入力し、ロボット掃除機２０が異物除去モードを行うように制御することができる。さらに、使用者は、一定の時間間隔で一定時間の間、ロボット掃除機２０が異物除去モードを行うように命令を入力することができる。制御部２４は、このような使用者の入力に基づいて異物除去モードを行い、異物除去モードが行われたことをディスプレイ２３に表示することができる。

異物除去モードが行われると、ブラッシュユニット４１が第１の方向Ｐに回転しながら、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂに巻かれた髪の毛などの異物が第１のブラッシュ掃除突起４２ａと隣接するように移動する。ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂと第１のブラッシュ掃除突起４２ａとが接触しながら、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物はブラッシュユニット４１から除去される。

一方、ブラッシュユニット４１が第２の方向Ｑに回転しながら、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂに巻かれた髪の毛などの異物が第２のブラッシュ掃除突起４２ｂと隣接するように移動する。ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂと第２のブラッシュ掃除突起４２ｂとが接触しながら、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物はブラッシュユニット４１から除去される。

異物除去モードは、ブラッシュユニット４１を第１の方向Ｐもしくは第２の方向Ｑに繰り返して回転したり、又はブラッシュユニット４１の回転方向を第１の方向Ｐと第２の方向Ｑとの間で繰り返して変えながら行うことができ、ロボット掃除機２０が停止した状態で行ったり、又は、ロボット掃除機２０が前方又は後方走行を繰り返す状態で行うことができる。

異物を除去すべきと認識すると、ロボット掃除機２０はメンテナンスステーション６０に移動し、ロボット掃除機２０が停止した状態で異物除去モードに移行することができる。ロボット掃除機２０は、それ自体の吸入力又はメンテナンスステーション６０の吸入力を用いることができる。このために、ロボット掃除機２０が異物除去モードに移行すると、メンテナンスステーション６０のハウジング６１内の送風装置（図示せず）が作動し、ロボット掃除機２０からろ過された異物を吸入することができる。

一方、制御部２４は、異物除去ツール４６がブラッシュユニット４１の下部に結合されることを認識することができる。制御部２４は、異物除去ツール４６がブラッシュユニット４１の下部に結合されることを認識するために、マイクロスイッチ、光学センサー又はマグネチックセンサーを用いることができる。

マイクロスイッチは、小さい力で比較的多量の電流を開閉できる超小型スイッチであって、本体２１の結合溝部２１ｃに配置することができる。異物除去ツール４６の結合突起部４１ｃと本体２１の結合溝部２１ｃとが結合されることによって発生する力によって稼動接点が瞬間的に変わりながら電流が導通し、制御部２４は、電流の導通に基づいて異物除去ツール４６がブラッシュユニット４１の下部に結合されることを認識することができる。

光学センサーの一例として赤外線センサーを用いる場合、赤外線センサーを本体２１の結合溝部２１ｃに配置し、赤外線センサーの発光部から照射した赤外線が受光部で受信されるかどうかを判断することができる。受光部で赤外線が受信される場合、異物除去ツール４６は、何も障害物のない状態として、本体２１に結合されないと認識することができ、受光部で赤外線が受信されない場合、異物除去ツール４６が本体２１に結合されたと認識することができる。

マグネチックセンサーは、本体２１の結合溝部２１ｃに配置され、異物除去ツール４６の結合突起部４１ｃには磁石を配置することができる。マグネチックセンサーは、異物除去ツール４６の結合突起部４１ｃに配置された磁石による磁場を検出することができ、磁場の強さによって異物除去ツール４６が本体２１に結合されたかどうかを認識することができる。

制御部２４は、異物除去ツール４６がブラッシュユニット４１の下部に隣接して本体２１と結合される場合、自動的に異物除去モードを行ったり、又は、使用者の入力に基づいて異物除去モードを行ったりすることができる。

各種センサー５０は、本体２１に装着され、障害物を感知するのに使用することができる。このようなセンサーとしては、接触センサー又は近接センサーなどを使用することができる。例えば、本体２１の前方Ｆに設置されるバンパー５１は、壁などの前方障害物を感知するのに使用することができる。また、赤外線センサー（又は超音波センサー）は、前方障害物を感知するのにも使用することができる。

また、本体２１の底部に設置される赤外線センサー５２（又は超音波センサー）は、階段などの床の状態を感知するのに使用することができる。複数の赤外線センサー５２は、本体２１の底部に半円弧状に外周に沿って設置される。

この他にも、多様なセンサーが本体２１に設置され、ロボット掃除機２０の状態に関する情報を制御部２４に伝達することができる。

制御部２４は、各種センサー５０から信号を受け、駆動装置３０及びクリーニング装置４０を制御することによってロボット掃除機２０をより効率的に制御することができる。

図１４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。

図１４を参照すると、ロボット掃除機は、ブラッシュユニットを回転しながら本体の底に積もった埃を埃コンテナに掃き集める。しかし、底に積もった埃中のうち異物は、ブラッシュに巻かれた状態でブラッシュユニットの回転を妨害し、ロボット掃除機の掃除性能を低下させる。したがって、ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する前に、ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断する（Ｓ１０）。

ここで、異物除去の可否を判断する方法は、本体の開口部の壁面に設けられる光学センサーを含む埃感知ユニット４４が感知するエネルギー量に基づいてブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知したり、ブラッシュユニットを駆動するモーターにかかる負荷に基づいてブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知したりし、感知した異物の量に基づいて異物除去の可否を判断することができる。

また、使用者の入力に基づいて、ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断することができる。使用者の入力は、ロボット掃除機の本体に設けられるスイッチを通して行ったり、ロボット掃除機と連動して作動するリモートコントローラーを通して行ったりすることができる。

ブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去すべきである場合、ブラッシュユニット４１を第１の方向Ｐと第２の方向Ｑとに繰り返して回転しながら、互いに異なる方向に傾斜して突出する第１のブラッシュ掃除突起４２ａ及び第２のブラッシュ掃除突起４２ｂを含むブラッシュ掃除部材４２によって、ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する（Ｓ２０）。

具体的に、ブラッシュユニット４１が第１の方向Ｐに回転しながら、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂに巻かれた髪の毛などの異物が第１のブラッシュ掃除突起４２ａと隣接するように移動する。ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂと第１のブラッシュ掃除突起４２ａとが接触しながら、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物はブラッシュユニット４１から除去される。また、ブラッシュユニット４１が第２の方向Ｑに回転しながら、ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂに巻かれた髪の毛などの異物が第２のブラッシュ掃除突起４２ｂと隣接するように移動する。ブラッシュユニット４１のブラッシュ４１ｂと第２のブラッシュ掃除突起４２ｂとが接触しながら、ブラッシュ４１ｂに巻かれた異物がブラッシュユニット４１から除去される。

ブラッシュユニット４１は、第１の方向Ｐと第２の方向Ｑとに繰り返して回転しながら、ブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。すなわち、ロボット掃除機２０のブラッシュユニット４１は、回転方向を少なくとも１回変えながらブラッシュユニット４１に巻かれた異物を除去することができる。

２０ ロボット掃除機
２１ 本体
２２ 送風ユニット
２３ ディスプレイ
３０ 駆動装置
３１ 駆動輪
３２ キャスター
４０ クリーニング装置
４１ ブラッシュユニット
４２ ブラッシュ掃除部材
４３ 第１の埃コンテナ
４４ 埃感知ユニット
４５ サイドブラッシュ
４６ 異物除去ツール
５０ センサー
５１ バンパー
５２ 赤外線センサー
６０ メンテナンスステーション
６１ ハウジング
６２ プラットフォーム

Claims (15)

1. 本体と、
   前記本体に回転可能に設けられ、前記本体の底に積もった埃を掃き集めるブラッシュユニットと、
   前記ブラッシュユニットと接触するように前記ブラッシュユニットに向かって突出し、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する第１のブラッシュ掃除突起及び第２のブラッシュ掃除突起を含むブラッシュ掃除部材と、を含むロボット掃除機。
2. 前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、互いに異なる方向に傾斜し、前記第１のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットが第１の方向に回転するとき、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去し、前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットが第２の方向に回転するとき、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する、請求項１に記載のロボット掃除機。
3. 前記ブラッシュユニットが、前記ロボット掃除機が埃を吸入する場合に第１の方向に回転し、前記ロボット掃除機が埃を排出する場合に第２の方向に回転しながら、前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する、請求項２に記載のロボット掃除機。
4. 前記ブラッシュユニットが第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら、前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去する、請求項２に記載のロボット掃除機。
5. 前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットの長さ方向に沿って複数形成され、前記ブラッシュユニットの回転半径内に突出形成される、請求項１に記載のロボット掃除機。
6. 前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュ掃除部材の端部に一体に形成される、請求項１に記載のロボット掃除機。
7. 前記第１のブラッシュ掃除突起及び前記第２のブラッシュ掃除突起は、前記ブラッシュユニットの回転方向に沿って同一の基底面上に互いに離間してそれぞれ形成される、請求項１に記載のロボット掃除機。
8. 前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断し、前記異物を除去すべきである場合、前記ブラッシュユニットを第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら、前記ブラッシュ掃除部材によって前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去するように制御する制御部をさらに含む、請求項１に記載のロボット掃除機。
9. 前記制御部は、前記本体の開口部の壁面に設けられる光学センサーが感知するエネルギー量に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する、請求項８に記載のロボット掃除機。
10. 前記制御部は、前記ブラッシュユニットを駆動するモーターにかかる負荷に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する、請求項８に記載のロボット掃除機。
11. 前記制御部は、使用者の入力に基づいて前記異物除去の可否を判断する、請求項８に記載のロボット掃除機。
12. 本体の底に積もった埃を掃き集めるブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断し、
    前記異物を除去すべきと判断する場合、前記ブラッシュユニットを第１の方向と第２の方向とに繰り返して回転しながら、前記ブラッシュユニットと接触するように前記ブラッシュユニットに向かって突出し、互いに異なる方向に傾斜した第１のブラッシュ掃除突起及び第２のブラッシュ掃除突起を含むブラッシュ掃除部材によって、前記ブラッシュユニットに巻かれた異物を除去することを含むロボット掃除機の制御方法。
13. 前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断するとき、前記本体の開口部の壁面に設けられる光学センサーが感知するエネルギー量に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する、請求項１２に記載のロボット掃除機の制御方法。
14. 前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断するとき、前記ブラッシュユニットを駆動するモーターにかかる負荷に基づいて前記ブラッシュユニットに巻かれた異物の量を感知し、前記感知した異物の量に基づいて前記異物除去の可否を判断する、請求項１２に記載のロボット掃除機の制御方法。
15. 前記ブラッシュユニットに巻かれた異物除去の可否を判断するとき、使用者の入力に基づいて前記異物除去の可否を判断する、請求項１２に記載のロボット掃除機の制御方法。