KR100232106B1 - 자동청소기 - Google Patents

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KR100232106B1
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송정곤
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배길성
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Abstract

본 발명은 자동청소기에 관한 것으로, 청소구역의 바닥면에 설치된 금속테이프에 따라 청소기본체가 이동되면서 청소를 하는 중에, 금속테이프 간의 교차위치에 부착된 방향전환 스티커의 방향전환표시에 따라 청소기본체가 방향전환되면서 청소구역 내부를 자동적으로 청소하므로, 사용자가 일일이 방향전환을 조작하지 않더라도, 청소구역 내에 설치된 금속테이프를 따라 청소기본체가 자동적으로 방향전환되면서 청소가 수행되고, 금속테이프의 교차위치에 부착된 방향전환 스티커의 방향표시에 따라 청소기본체가 방향전환되므로써, 사용자의 편리를 도모함은 물론, 별도의 위치센서, 자이로메터, 초음파센서 등이 구비되지 않더라도 청소구역 내를 자동적으로 방향전환하면서 청소하므로, 원가절감은 물론, 청소시에도 사용자가 다른 일을 할 수 있도록 한 것이다.

Description

자동청소기
본 발명은 자동청소기에 관한 것으로, 특히 청소구역의 바닥면에 설치된 금속테이프를 따라 청소를 자동적으로 수행할 수 있도록 한 자동청소기에 관한 것이다.
제1도는 종래의 통상적인 원격제어 청소기의 종단면도로서, 제1도를 참조하면 알 수 있듯이, 원격제어 청소기는 청소기본체(100)와, 외부전원선(47)을 통해 공급되는 전원에 의해 구동되어 청소기본체(100) 내에 흡입력을 발생시키는 모터(43)와, 모터(43)의 구동에 의해 흡입되는 먼지 등을 집진하는 집진팩(45)과, 청소기본체(100)를 이동시키기 위한 좌우륜(42, 44)과, 청소기본체(100)의 이동 자유롭게하며, 청소기본체(100)를 지지하는 보조륜(49)으로 구성된다.
그리고, 청소기본체(100)의 전면하측에는 바닥면으로부터 먼지 등이 흡입되는 흡입구(51) 및 흡입통로(53)가 설치되어 있고, 청소기본체(100)의 상부에는 원격조정기로부터 송출되는 원격제어신호를 수신하기 위한 안테나가 설치되어 있다.
한편, 제2도는 종래의 통상적인 원격조정기를 이용하여 원격제어 청소기의 방향을 전환시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.
제2도를 참조하면 알 수 있듯이, 원격조정기(20)는 청소기본체(100) 내의 모터(43)를 구동시키기 위한 동작버튼(21)과, 청소기본체(100)의 방향을 전환시키기 위한 방향전환버튼(22, 23, 24, 25)으로 구성되며, 그 내부에는 각 방향전환버튼(22, 23, 24, 25)로부터의 버튼신호와 동작버튼(21)으로부터의 동작버튼신호를 인코딩하는 인코더 및 인코더를 통해 인코딩된 신호를 반송파에 실어 원격조정기(20)의 안테나를 통해 청소기본체(100) 측으로 송출하는 송신부가 구비되어 있다.
한편, 청소기본체(100)는 디코더(115), 제어부(120), 좌륜모터구동부(132), 우륜모터구동부(134) 및 모터구동부(136)로 구성되며, 디코더(115)는 안테나를 통해 수신되는 원격조정기(20)로부터의 버튼신호를 디코딩하여 제어부(120)로 제공하고, 제어부(120)는 디코더(115)를 통해 디코딩된 버튼신호에 따라 청소기본체(100)내의 모터(43) 구동 및 청소기본체(100)를 전후좌우로 이동시키기 위한 제어신호를 발생한다.
그리고, 좌륜모터구동부(132)는 제어부(120)로부터의 제어신호에 의해 청소기본체(100)의 좌륜(42)을 구동시키며, 우륜모터구동부(134)는 제어부(120)로부터의 제어신호에 의해 청소기본체(100)의 우륜(44)을 구동시키며, 모터구동부(136)는 제어부(120)로부터의 제어신호에 의해 모터(43)를 구동시킨다.
상기한 바와같이 구성된 종래의 통상적인 원격제어 청소기의 동작과정에 대하여 제1도와 제2도를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 사용자가 원격조정기(20)를 통해 동작버튼(21)를 조작하면 동작버튼신호가 원격조정기(20) 내의 인코더를 통해 인코딩된 다음, 송신부를 통해 반송파에 실려 원격조정기(20)의 안테나를 통해 청소기본체(100) 측으로 송출되고, 송출된 동작버튼신호가 청소기본체(100)의 안테나를 통해 수신된 다음 디코더(115)를 통해 디코딩되어 제어부(120)로 제공된다.
그 다음, 제어부(120)는 디코더(115)를 통해 디코딩된 동작버튼신호에 의해 청소기본체(100) 내의 모터(43)를 구동시키기 위한 제어신호를 발생하고, 제어부(120)로부터의 제어신호에 의해 모터구동부(136)를 통해 모터(43)가 구동된다.
따라서, 모터(43)의 구동에 의해 집진팩(45)내에 흡입력이 발생되어 바닥면에 있는 먼지 등의 이물질이 청소기본체(100)의 전면하부에 설치된 흡입구(51)를 통해 흡입되어 흡입통로(53)를 거친 다음, 집진팩(45)내에 집진되므로써 청소가 수행된다.
한편, 사용자가 청소기본체(100)를 소망하는 방향으로 이동시키기 위해 원격조정기(20)에구비된 방향전환버튼(22, 23, 24, 25)을 조작하면, 조작된 방향전환버튼으로부터 버튼신호가 발생되고, 발생된 버튼신호가 원격조정기(20) 내의 인코더를 통해 인코딩된 다음, 송신부를 통해 반송파에 실려 원격조정기(20)의 안테나를 통해 청소기본체(100) 측으로 송출된다.
다음에, 원격조정기(20)로부터 송출된 버튼신호가 청소기본체(100)에 구비된 안테나를 통해 수신되어 디코더(115)를 통해 디코딩된 다음, 제어부(120)로 제공되고, 원격조정기(20)로부터의 버튼신호에 상응하는 제어부(120)로부터의 방향전환 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(132)와 우륜모터구동부(134)가 선택적으로 구동되므로쏘, 사용자가 소망하는 방향으로 청소기본체(100)가 사용자에 의해 조작된 방향으로 이동되면서 청소가 수행된다.
일예로서, 사용자가 청소기본체(100)를 전진시키기 위해 원격조정기(20)의 전진버튼(22 : “△”)을 조작하면, 전진버튼신호가 원격조정기(20) 내의 인코더를 통해 인코딩된 다음, 송신부를 통해 반송파에 실려 원격조정기(20)의 안테나를 통해 청소기본체(100) 측으로 송출되고, 송출된 전진버튼신호가 청소기본체(100)의 안테나를 통해 수신된 다음, 디코더(115)를 통해 디코딩되어 전진버튼신호가 제어부(120)로 제공되며, 제어부(120)는 전진버튼신호에 의해 좌륜모터구동부(132)와 우륜모터구동부(134)를 동시에 구동시키기 위한 제어신호를 발생한다.
따라서, 제어부(120)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(132)와 우륜모터구동부(134)가 동시에 구동되어 청소기본체(100)의 좌륜(42)과 우륜(44)이 구동되므로써, 청소기본체(100)가 전방으로 이동되면서 청소가 수행된다.
상기한 바와 마찬가지로, 사용자가 소망하는 방향으로 청소기본체(100)를 이동시키기 위해 해당 방향전환버튼을 조작하면,그에 따라 청소기본체(100)가 이동되면서 청소가 수행된다.
상술한 바와 같이, 사용자가 동작버튼(21)을 조작하여 원격제어 청소기 내의 모터(43)를 구동시킨 다음, 소망하는 방향으로 이동시키면서 청소를 수행하기 위해 원격조정기(20)에 구비된 방향전환버튼(22, 23, 24, 25)을 조작하면, 조작된 버튼에 따라 청소기본체(100) 내의 제어부(120)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(132)와 우륜모터구동부(134)가 선택적으로 구동되므로써, 청소기본체(100)가 소망하는 방향으로 이동되면서 청소가 수행된다.
그러나, 종래의 원격제어 청소기를 이용하여 청소를 하는 경우, 사용자는 청소이외에 다른 일을 할 수 없고, 사용자가 청소기본체의 방향을 일일이 전환시켜야 하기 때문에, 번거러울 뿐만 아니라 원격조정기의 조작이 서툰 경우, 청소를 효율적으로 하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 위치센서, 자이로메터, 초음파센서 등을 구비하여 자동으로 청소를 수행하는 자동청소기의 경우, 고가의 센서를 구비해야 되기 때문에 제조원가가 상승되고, 구조가 복잡하여 오동작 또는 잦은 고장을 유발하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 청소구역의 바닥면에 설치된 바둑무늬의 금속테이프 간의 교체위치에 부착된 방향전환 스티커에 따라 청소기본체의 방향을 전환하면서 청소구역 내부를 자동적으로 청소할 수 있는 자동청소기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동청소기는, 청소구역의 바닥면에 바둑무늬의 금속테이프가 설치되고, 상기 청소구역 내에 장애물이 위치한 주변에 있는 상기 금속테이프 간의 교차위치에 상기 장애물을 피해 가면서 청소를 수행할 수 있는 방향전환 스티커가 부착되며, 상기 자동청소기의 청소동작을 수행시키기 위한 운전키신호를 발생하는 조작부와, 상기 금속테이프의 위치상태를 감지하는 한편, 상기 방향전환 스티커를 감지하기 위한 금속감지센서와, 상기 조작부로 부터의 운전키신호에 따라 흡입모터를 구동시키기 위한 제어신호를 발생하는 한편, 상기 금속감지센서를 통해 감지되는 금속테이프에 따라 상기 자동청소기의 좌륜과 우륜을 구동시켜 청소기본체를 직진시키기 위한 제어신호를 발생하고, 상기 금속감지센서를 통해 감지된 상기 방향전환 스티커의 방향전환표시에 따라 상기 청소기본체의 방향을 전환시키기 위한 제어신호를 발생하는 제어부와, 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 흡입모터를 구동시키기 위한 흡입모터구동부와, 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 상기 좌륜을 구동시키기 위한 좌륜모터구동부 및, 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 상기 우륜을 구동시키기 위한 우륜모터구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제1도는 종래의 통상적인 원격제어 청소기를 도시한 종단면도.
제2도는 종래의 통상적인 원격조정기를 이용하여 원격제어 청소기의 방향을 전환시키는 것을 설명하기 위한 도면.
제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동청소기의 개략적인 블록구성도.
제4도는 제3도의 금속감지센서가 장착되는 위치를 설명하기 위한 도면.
제5도는 본 발명에 따른 방향전환 스티커를 도시한 도면.
제6도는 본 발명에 따른 일예로서 방향전환 스티커를 이용하여 장애물을 피하는 동작과정을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
150 : 조작부 153 : 금속테이프
155 : 금속감지센서 160 : 제어부
200 : 청소기본체 232 : 좌륜모터구동부
234 : 우륜모터구동부 236 : 흡입모터구동부
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복된 기재를 피하기 위해 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동청소기의 개략적인 블록구성도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 자동청소기는 사용자의 조작에 의해 운전키신호를 발생하는 조작부(150)와, 제4도에 도시된 바와 같이, 좌륜(242)과 우륜(244) 사이에 설치되며, 청소구역 내에 설치된 금속테이프(153)를 감지함은 몰론, 금속테이프(153) 간의 교차위치에 부착된 방향전환 스티커(154)를 감지하기 위한 금속감지센서(155)와, 상기 조작부(150)로부터의 운전키신호에 의해 흡입모터구동부(236)를 구동시키기 위한 제어신호를 발생하는 한편, 상기 금속감지센서(155)를 통해 감지되는 금속테이프(153)를 따라 청소기본체(200)를 이동시키기 위한 제어신호를 발생하는 한편, 금속테이프(153) 간의 교차위치에 부착된 방향전환 스티커(154)에 새겨진 방향에 따라 청소기본체(200)의 방향을 전환시키기 위한 제어신호를 발생하는 제어부(160)와, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜(242)을 구동시키기 위한 좌륜모터구동부(232)와, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 우륜(244)을 구동시키기 위한 우륜모터구동부(234) 및, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 흡입모터를 구동시키는 흡입모터구동부(236)로 구성된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동청소기의 동작과정에 대하여 제3도 내지 제6도를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 청소구역의 바닥면에는 바둑무늬를 갖는 금속테이프(153)가 설치되어 있고, 사용자가 청소구역 내에 위치하는 장애물을 피하면서 청소를 수행할 수 있도록 금속테이프(153) 간의 교차위치에 방향전환 스티커(154)를 부착한다.
여기에서, 금속테이프(153)는 그 내부에 철 등의 금속물질이 일정배열로 포함되어 있고, 방향전환 스티커(154)는 금속테이프와 같은 금속물질로서 제5(a)도에 도시된 바와 같이, 청소기본체(200)를 우회전시키기 위한 방향전환 스티커와, 제5(b)도에 도시된 바와 같이, 청소기본체(200)를 좌회전시키기 위한 방향 전환 스티커로 구분된다.
그 다음, 사용자가 조작부(150)를 통해 자동청소기의 청소동작을 수행시키기 위해 운전키를 조작하면 조작부(150)로부터 운전키신호가 제어부(160)로 발생되고, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 흡입모터구동부(236)를 통해 흡입모터가 구동되어 청소가 수행된다.
이때, 제어부(160)는 좌륜모터구동부(232)와 우륜모터구동부(234)를 통해 청소기본체(200)의 좌륜(242)과 우륜(244)을 동시에 구동시키기 위한 제어신호를 발생하고, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜(242)과 우륜(244)이 동시에 구동되어 청소기본체(200)는 직진하게 된다.
한편, 청소기본체(200)가 직진되는 중에, 바둑무늬의 금속테이프(153) 간의 교차위치에서 금속감지센서(155)를 통해 방향전환 스티커(154)의 방향이 감지되어 제어부(160)로 제공되고, 제어부(160)는 금속감지센서(155)를 통해 감지되는 방향전환 스티커(154)의 방향에 따라 좌륜모터구동부(232)와 우륜모터구동부(234)를 선택적으로 구동시키기 위한 제어신호를 발생한다.
상세하게는, 금속감지센서(155)를 통해 감지된 방향전환 스티커(154)에 새겨진 방향이 우회전표시이면 제어부(160)는 좌륜(242)만을 구동시키기 위한 제어신호를 발생하고, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(232)를 통해 좌륜(242)만이 구동되어 청소기본체(200)는 우회전하게 된다.
그리고, 금속감지센서(155)를 통해 감지된 방향전환 스티커(154)에 새겨진 방향이 좌회전표시이면 제어부(160)는 우륜(244)만을 구동시키기 위한 제어신호를 발생하고, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 우륜모터구동부(234)를 통해 우륜(244)만이 구동되어 청소기본체(200)는 좌회전하게 된다.
예를 들어, 제6도에 도시된 바와 같이, 청소구역의 바닥면에는 바둑무늬의 금속테이프(153)가 설치되어 있고, 사용자가 장애물(300)을 피하면서 청소를 수행할 수 있도록 바둑무늬의 금속테이프(153) 간의 교차위치에 방향전환 스티커(154)를 부착시킨다.
그 다음, 제어부(160)로부터의 제어신호에의해 좌륜모터구동부(232)와 우륜모터구동부(234)를 통해 좌륜(242)과 우륜(244)이 동시에 구동되어 청소기본체(200)가 직진되는 중에, 교차위치(A)에 부착된 우회전표시가 표시된 방향전환 스티커(154)가 금속감지센서(155)를 통해 감지되고, 제어부(160)는 금속감지센서(155)를 통해 감지된 방향전환 스티커(154)의 우회전 방향표시에 따라 좌륜모터구동부(232)만을 구동시키기 위한 제어신호를 발생한다.
따라서, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해좌륜모터구동부(232)를 통해 좌륜(242)만이 구동되어 청소기본체(200)가 우회전한 다음, 다시 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(232)와 우륜모터구동부(234)를 통해 좌륜(242)과 우륜(244)이 동시에 구동되어 청소기본체(200)가 직진된다.
그리고, 청소기본체(200)의 직진 중에 교차위치(B)에 부착된 좌회전표시가 표시된 방향전환 스티커(154)가 금속감지센서(155)를 통해 감지되고, 제어부(160)는 금속감지센서(155)를 통해 감지된 방향전환 스티커(154)의 좌회전 방향표시에 따라 우륜모터구동부(234)만을 구동시키기 위한 제어신호를 발생한다.
따라서, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 우륜모터구동부(234)를 통해 우륜(244)만이 구동되어 청소기본체(200)가 좌회전한 다음, 다시 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(232)와 우륜모터구동부(234)를 통해 좌륜(242)과 우륜(244)이 동시에 구동되어 청소기본체(200)가 직진된다.
다음에, 청소기본체(200)의 직진 중에 교차위치(C)에 부착된 좌회전표시가 표시된 방향전환 스티커(154)가 금속감지센서(155)를 통해 감지되고, 제어부(160)는 금속감지센서(155)를 통해 감지된 방향전환 스티커(154)의 좌회전 방향표시에 따라 우륜모터구동부(234)만을 구동시키기 위한 제어신호를 발생한다.
따라서, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 우륜모터구동부(234)를 통해 우륜(244)만이 구동되어 청소기본체(200)가 좌회전한 다음, 다시 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(232)와 우륜모터구동부(234)를 통해 좌륜(242)과 우륜(244)이 동시에 구동되어 청소기본체(200)가 직진된다.
그리고, 청소기본체(200)의 직진 중에, 교차위치(D)에 부착된 우회전표시가 표시된 방향전환 스티커(154)가 금속감지센서(155)를 통해 감지되고, 제어부(160)는 금속감지센서(155)를 통해 감지된 방향전환 스티커(154)의 우회전 방향표시에 따라 좌륜모터구동부(232)만을 구동시키기 위한 제어신호를 발생한다.
따라서, 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(232)를 통해 좌륜(242)만이 구동되어 청소기본체(200)가 우회전한 다음, 다시 제어부(160)로부터의 제어신호에 의해 좌륜모터구동부(232)와 우륜모터구동부(234)를 통해 좌륜(242)와 우륜(244)이 동시에 구동되어 청소기본체(200)가 직진된다.
상술한 바와 같이, 청소구역의 바닥면에 설치된 금속테이프(153)에따라 청소기본체(200)가 이동되면서 청소를 하는 중에, 금속테이프(153) 간의 교차위치에 부착된 방향전환 스티커(154)의 방향전환표시에 따라 청소기본체(200)가 방향전환되면서 청소를 수행하므로, 장애물이 있는 청소구역내를 청소를 자동적으로 청소할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명을 이용하면, 사용자가 일일이 방향전환을 조작하지 않더라도, 청소구역 내에 설치된 금속테이프를 따라 청소기본체가 자동적으로 방향전환되면서 청소가 수행되고, 금속테이프의 교차위치에 부착된 방향전환 스티커의 방향표시에 따라 청소기본체가 방향전환되므로써 , 사용자의 편리를 도모함은 물론, 별도의 위치센서, 자이로메터, 초음파센서 등이 구비되지 않더라도 청소구역내를 자동적으로 방향전환하면서 청소하므로, 원가절감은 물론, 청소시에도 사용자가 다른 일을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 청소구역의 바닥면에 바둑무늬의 금속테이프가 설치되고, 상기 청소구역 내에 장애물이 위치한 주변에 있는 상기 금속테이프 간의 교차위치에 상기 장애물을 피해 가면서 청소를 수행할 수 있는 방향전환 스티커가 부착되며, 상기 자동청소기의 청소동작을 수행시키기 위한 운전키신호를 발생하는 조작부와; 상기 금속테이프의 위치상태를 감지하는 한편, 상기 방향전환 스티커를 감지하기 위한 금속감지센서와; 상기 조작부로부터의 운전키신호에따라 흡입모터를 구동시키기 위한 제어신호를 발생하는 한편, 상기 금속감지센서를 통해 감지되는 금속테이프에 따라 상기 자동청소기의 좌륜과 우륜을 구동시켜 청소기본체를 직진시키기 위한 제어신호를 발생하고, 상기 금속감지센서를 통해 감지된 상기 방향전환 스티커의 방향전환표시에 따라 상기 청소기본체의 방향을 전환시키기 위한 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 흡입모터를 구동시키기 위한 흡입모터구동부와; 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 상기 좌륜을 구동시키기 위한 좌륜모터구동부 및; 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 상기 우륜을 구동시키기 위한 우륜모터구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동청소기.
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