KR100480143B1 - 로봇 청소기의 주행제한장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기의 주행제한장치 및 방법에 관한 것으로, 자석테잎이나 적외선빔 발생기 없이도, 기부착된 적외선센서와 거울테잎을 이용하여, 로봇청소기의 주행을 제한함으로써, 비용을 절감하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 바닥면의 전방 및 좌우측에 적외선 센서를 구비하여, 클리프를 감지하는 로봇청소기에 있어서, 상기 적외선 센서에서 방사되는 적외선신호를, 전반사 시켜, 로봇의 주행을 제한하는 거울테잎과; 상기 적외선 센서에서 방사되는 적외선 신호가, 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇의 주행을 제어하며, 상기 적외선신호가 소정시간이 경과되어도 수신되지 않으면 주행 제한을 위한 거울테잎이 존재함을 인식하여 그 거울테잎 방향으로의 주행을 정지시키고, 로봇청소기의 주행방향을 전환하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한다.

Description

로봇 청소기의 주행제한장치 및 방법{ROBOT CLEANER TRAVELING LIMIT APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 로봇 청소기의 주행 제한장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 자석테잎이나 적외선빔 발생기 없이도, 기부착된 적외선 센서와 거울테잎을 이용하여, 로봇청소기의 주행을 제한함으로써, 비용을 절감하도록 한 로봇 청소기의 주행 제한장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 주행로봇은, 자체에 부착된 다수의 초음파센서에서 초음파를 발생하여, 반사되는 초음파를 탐지하여 거리를 탐지하거나 방향을 감지한다.

주행로봇의 대표적인 예인 로봇청소기는, 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소한다.

즉, 로봇 청소기는 거리 및 방향을 탐지하는 다수의 초음파센서를 통해 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하여, 로봇 청소기의 좌륜모터와 우륜모터를 선택적으로 구동시킴으로써, 스스로 방향을 전환해 가면서 청소구역을 청소한다.

도 1은 일반적인 로봇 청소기를 보인 종단면도이다.

도1에 도시된 바와같이, 종래의 로봇 청소기는 청소기 본체(1)의 내측에 흡입력을 발생시키기 위한 팬 모터(2)가 장착되어 있고, 그 팬 모터(2)의 전방에는 팬 모터(2)에 의해 흡입되는 먼지나 오물을 집진하는 필터(3)가 내장된 필터 컨테이너(4)가 착,탈가능하게 설치되어 있다.

그리고, 상기 필터 컨테이너(4)의 전면에는 흡입되는 먼지나 오물이 흡입되는 흡입관(5)이 연통되도록 설치되어 있고, 그 흡입관(5)의 하단부에는 바닥(6)의 먼지나 오물을 쓸어 올리기 위한 브러쉬(7)가 회전가능하게 설치된 흡입헤드(8)가 구비되어 있다.

또한, 상기 팬 모터(2)의 하측에는 정,역회전이 가능한 한쌍의 구동바퀴(9)가 일정간격으로 두고 설치되어 있고, 상기 흡입헤드(8)의 후위에는 청소기 본체 (1)의 후위를 지지하도록 보조바퀴(10)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 청소기 본체(1)의 후면에는 충전단자(11)를 구비한 충전단자부 (12)가 설치되어 있고, 실내의 벽면(13)에 설치된 전원단자부(14)에는 충전단자부 (12)에 접속될 수 있도록 접속단자(15)가 구비되어 있어서, 충전단자(11)가 접속단자(15)에 접속된 상태에서 본체(1) 내측의 충전 밧데리(16)에 충전을 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 청소기 본체(1)의 전면 중앙부에는 초음파를 송수신하는 초음파센서(17)가 설치되어 있고, 그 초음파센서(17)의 좌,우측에, 초음파를 송신한후 반사되는 초음파를 수신하여 장애물을 감지하거나 목표물과의 거리를 측정하기 위한 다수개의 초음파센서(31~35)가, 도2와 같이 일정간격으로 이격되어 설치되어 있다.

그리고, 상기 전원단자부(14)의 하측에는 충전단자부(12)를 전원단자부(14)쪽으로 유도하기 위한 광신호를 발광하는 발광부(19)가 설치되어 있고, 상기 충전단자부(12)의 하측에는 상기 발광부(19)에서 발광되는 광신호를 수광할 수 있도록 수광부(20)가 설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 21은 제어수단이고, 22는 배기구이다.

상기와 같은 구성되어 있는 종래의 로봇 청소기를 이용하여 청소를 할때는, 사용자가 동작버튼을 누르면 충전 밧데리(16)의 전원이 팬 모터(2)에 인가되어 팬 모터(2)가 구동이 되어 지는데, 그와 같이 구동되어지는 팬 모터(2)에 의해 필터 컨테이너(4)에 흡입력이 발생되고, 그 흡입력에 의해 바닥(6)의 먼지나 오물이 흡입헤드(8)로 흡입된 후, 흡입관(5)을 통하여 필터(3)에서 포집되어 진다.

또한, 제어수단(21)의 제어신호에 의해 구동바퀴(9)를 구동시켜서 청소기 본체(1)를 주행시킴에 따라 일정영역의 청소가 자동으로 이루어지게 된다.

한편, 자동청소를 수행하는 동안 충전 밧데리(16)의 전압레벨이 도시 생략된 전압감지부를 통해 감지되고, 제어수단(21)에서 전압감지부를 통해 감지된 충전 밧데리(16)의 전압레벨이 설정된 소정레벨 이하로 되면 제어수단에 의해 자동청소기의 청소가 정지되는 한편, 제어수단(21)은 현재위치를 내부 메모리에 기억시킨 다음, 메모리에 저장되어 있는 복귀조정에 의해 청소기를 복귀시키기 위한 제어신호를 발생한다.

따라서, 제어수단(21)의 제어신호에 의해 청소기 본체(1)가 전원단자부(14)측으로 주행되고, 청소기 본체(1)가 전원단자부(14)의 근처에 이르면, 전원단자부 (14)의 하측에 설치된 발광부(19)에서 발광되는 광신호가 충전단자부(12)의 하측에 설치된 수광부(20)에서 수광되고, 그 수광부(20)에서 수광되는 광신호에 의해 제어수단이 구동바퀴(9)를 구동제어함으로써, 충전단자부(12)가 전원단자부(14)측으로 접근된다.

그 다음, 충전단자부(12)의 충전단자(11)가 전원단자부(14)의 접속단자(15)에 접촉이 되고, 전원단자부(14)에 의해 공급되어지는 전원에 의해 청소기 본체(1) 내의 충전 밧데리(16)의 충전이 이루어진다.

이때, 상술한 로봇청소기를 주행시키는 경우에, 사용자에 의해 일정영역으로의 주행을 제한하기 위하여 마그네트 테잎을 바닥에 부착하여, 로봇청소기에 부착된 홀센서에 의해 자장을 감지하여 움직임을 제한하거나, 또는 별도의 적외선 빔 송신장치로 적외선 빔을 송신하여 로봇청소기가 이를 감지하게 되면 적외선 빔의 반대쪽으로는 진행하지 않도록 하여 움직을 제한한다.

그러나, 상술한 홀센서를 장착하여 바닥에 부착된 마그네트 테잎에 의한 자장의 변화로 주행을 제한하는 방법은 마그네트 테잎을 사용해야 하므로 비용이 증가하고, 그 자석테잎에 의해 가전제품이나 전자카드등이 영향을 받게 되어 설치에 많은 제약이 따르는 문제점이 있다.

또한, 별도의 적외선 빔 송신장치를 사용하여 로봇청소기의 주행을 제한하는 방법은, 적외선 빔을 송신하는 장치를 추가로 구입해야 하므로 경제성이 저하되고, 아울러 주기적으로 적외선 빔 송신장치의 건전기를 교환해야 하므로 비용이 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자석테잎이나 적외선빔 발생기 없이도, 기부착된 적외선 센서와 거울테잎을 이용하여, 로봇청소기의 주행을 제한함으로써, 비용을 절감하도록 한 로봇 청소기의 주행 제한장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥면의 전방 및 좌우측에 적외선 센서를 구비하여, 클리프를 감지하는 로봇청소기에 있어서, 상기 적외선 센서에서 방사되는 적외선신호를, 전반사 시켜, 로봇의 주행을 제한하는 거울테잎과; 상기 적외선 센서에서 방사되는 적외선 신호가, 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇의 주행을 제어하며, 상기 적외선신호가 소정시간이 경과되어도 수신되지 않으면 주행 제한을 위한 거울테잎이 존재함을 인식하여 그 거울테잎 방향으로의 주행을 정지시키고, 로봇청소기의 주행방향을 전환하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥면의 전방 및 좌우측에 적외선 센서를 구비하여, 클리프를 감지하는 로봇청소기에 있어서, 로롯 청소기가 주행하면서, 적외선 센서를 통해 적외선신호를 방사하는 제1과정과; 상기 적외선신호가 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇의 주행을 제어하는 제2 과정과; 상기 적외선신호가 수신되지 않으면, 거울테잎이 존재함을 인식하여 그 거울테잎이 인식된 방향으로의 주행을 정지시키고, 로봇청소기의 주행방향을 전환하는 제3 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 로봇청소기의 주행제한장치 및 방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 로봇 청소기의 주행제한장치 및 방법에 대한 구성을 보인 개략도이다.

도2에 도시한 바와같이 본 발명은, 바닥면의 전방 및 좌우측에 적외선 센서를 구비하여, 클리프를 감지하는 로봇청소기에 있어서, 상기 적외선 센서(110)에서 방사되는 적외선신호를, 전반사 시켜, 로봇의 주행을 제한하는 거울테잎(100)과; 상기 적외선 센서(110)에서 방사되는 적외선 신호가, 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇의 주행을 제어하며, 상기 적외선신호가 소정시간이 경과되어도 수신되지 않으면 주행 제한을 위한 거울테잎(100)이 존재함을 인식하여 그 거울테잎(100) 방향으로의 주행을 정지시키고, 로봇청소기의 주행방향을 전환하는 마이크로컴퓨터(120)를 포함하여 구성한다.

도3은 본 발명 로봇 청소기의 주행제한방법에 대한 동작흐름도이다.

도3에 도시한 바와같이 본 발명은, 로롯 청소기가 주행하면서, 적외선 센서 (110)를 통해 적외선신호를 방사하는 제1과정(SP1,SP2)과; 상기 적외선신호가 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇의 주행을 제어하는 제2 과정(SP3,SP4)과; 상기 적외선신호가 수신되지 않으면, 거울테잎(100)이 존재함을 인식하여 그 거울테잎(100)이 인식된 방향으로의 주행을 정지시키고, 로봇청소기의 주행방향을 전환하는 제3 과정(SP5~SP7)으로 이루어지며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 로봇 청소기는 거리 및 방향을 탐지하는 다수의 초음파센서나 적외선센서(110)를 통해 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽, 클리프 등의 장애물 및 그 장애물까지의 거리를 판별하여, 로봇 청소기의 좌륜모터와 우륜모터를 선택적으로 구동시킴으로써, 스스로 방향을 전환해 가면서 청소구역을 청소한다.

이때, 사용자는 로봇 청소기의 주행을 제한하기 위하여, 청소구역내의 일정부분의 바닥에 거울테잎(100)을 붙이는데, 상기 거울테잎(100)은, 상기 적외선 센서(110)에서 방사되는 적외선신호를 전반사시킨다.

상기 거울테잎(100)은, 폴리에스터 필름 또는 폴리에틸렌 제질 또는 금석성의 제질로 이루어진다.

이에 따라, 마이크로컴퓨터(120)는, 상기 적외선 센서(110)에서 방사되는 적외선 신호가, 바닥면에서 난반사되어 수신되면 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇 청소기의 주행방향을 전환하면서 청소구역을 청소한다.

만약, 상기 마이크로컴퓨터(120)는, 상기 적외선 센서(110)에서 방사되는 적외선신호가 소정시간이 경과되어도 수신되지 않으면, 주행제한을 위한 거울테잎 (100)이 주행방향의 전방에 위치함을 인식하여, 그 거울테잎(100)이 위치하는 방향으로의 주행을 정지시키고, 로봇청소기의 주행방향을 전환한다.

즉, 상기 거울테잎(100)은, 상기 적외선센서(110)에서 방사되는 적외선신호를 전반사시킨다.

도3를 참조하여 설명하면, 우선 로롯 청소기가 주행하면서(SP1), 적외선 센서(110)를 통해 적외선신호를 방사하고(SP2), 만약 상기 적외선신호가 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇청소기의 주행을 제어한다(SP3,SP4).

반면에, 상기 적외선 센서(110)에서 방사된 적외선신호가 수신되지 않으면, 거울테잎이 존재함을 인식하여(SP5), 그 거울테잎(110)이 인식된 방향으로의 주행을 정지시키고(SP6), 로봇청소기의 주행방향을 전환한다(SP7).

다시 말해서, 본 발명은 자석테잎이나 적외선빔 발생기 없이도, 기부착된 적외선센서와 거울테잎을 이용하여, 로봇청소기의 주행을 제한한다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 자석테잎이나 적외선빔 발생기 없이도, 기부착된 적외선 거리측정센서와 거울테잎을 이용하여, 로봇청소기의 주행을 제한함으로써, 비용을 절감하는 효과가 있다.

도1은 일반적인 로봇 청소기를 보인 종단면도.

도2는 본 발명 로봇 청소기의 주행제한장치에 대한 구성을 보인 개략도.

도3은 본 발명 로봇 청소기의 주행제한방법에 대한 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:거울테잎 110:적외선센서

120:마이크로컴퓨터

Claims (4)

1. 바닥면의 전방 및 좌우측에 적외선 센서를 구비하여, 클리프를 감지하는 로봇청소기에 있어서,

   상기 적외선 센서에서 방사되는 적외선신호를, 전반사 시켜, 로봇의 주행을 제한하는 거울테잎과;

   상기 적외선 센서에서 방사되는 적외선 신호가, 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇의 주행을 제어하며,

   상기 적외선신호가 소정시간이 경과되어도 수신되지 않으면 주행 제한을 위한 거울테잎이 존재함을 인식하여 그 거울테잎 방향으로의 주행을 정지시키키고, 로봇청소기의 주행방향을 전환하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 주행제한장치.
2. 제1 항에 있어서, 거울테잎은,

   상기 적외선센서에서 방사되는 적외선신호를 전반사시키는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 주행제한장치.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 거울테잎은,

   폴리에스터 필름 또는 폴리에틸렌 제질 또는 금석성의 제질로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 주행제한장치.
4. 바닥면의 전방 및 좌우측에 적외선 센서를 구비하여, 클리프를 감지하는 로봇청소기에 있어서,

   로롯 청소기가 주행하면서, 적외선 센서를 통해 적외선신호를 방사하는 제1과정과;

   상기 적외선신호가 바닥면에서 난반사되어 수신되면, 클리프가 없음을 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 로봇의 주행을 제어하는 제2 과정과;

   상기 적외선신호가 수신되지 않으면, 거울테잎이 존재함을 인식하여 그 거울테잎이 인식된 방향으로의 주행을 정지시키고, 로봇 청소기의 주행방향을 전환한후 계속하여 주행하는 제3 과정으로 수행함을 특징으로 하는 로봇청소기의 주행제한방법.