KR100548298B1 - 로봇 청소기의 충돌감지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 로봇 청소기의 충돌감지장치는 로봇 청소기의 본체 케이스의 외측면에 고정설치되며 장애물에 부딪칠 때 완충이 될 수 있도록 탄력이 있는 관체상의 탄성튜브와, 상기 탄성튜브의 내부 양측면에 길이방향을 따라 일정간격으로 고정설치되어 장애물이 탄성튜브에 부딪칠 때 서로 접촉되어 충돌위치를 감지하기 위한 복수개의 접점들과, 상기 접점에 전원을 공급할 수 있도록 접점들을 직렬로 연결하는 전원연결선으로 구성되어, 청소기가 주행중에 장애물에 부딪칠 경우에 탄성튜브에서 완충이 이루어지므로 간단한 구조에 의해 완충이 이루어지고, 청소기가 장애물에 충돌될 때 접촉되는 접점의 위치를 검출하여 충돌위치를 검출함으로써 충돌위치를 정확하게 검출할 수 있다.

Description

로봇 청소기의 충돌감지장치{BUMPER APPARATUS OF ROBOT CLEANER}
도 1은 종래 로봇 청소기의 구조를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 A-A'를 절취한 단면도.
도 3은 종래 로봇 청소기가 장애물에 부딪치는 상태를 보인 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 충돌감지장치를 가지는 로봇 청소기의 사시도.
도 5는 도 4의 B-B'를 절취한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 범퍼의 횡단면도.
도 7은 본 발명의 충돌감지장치를 구비한 로봇 청소기가 장애물에 부딪치는 상태를 보인 횡단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 본체 105 : 케이스
106 : 탄성튜브 107,107' : 접점
108 : 전원연결선 120 : 장애물
본 발명은 로봇 청소기의 충돌감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구 조가 간단하고 청소기가 부딪치는 방향을 정확하게 감지할 수 있도록 한 로봇 청소기의 충돌감지장치에 관한 것이다.
로봇 청소기(robot cleaner)는 제어수단의 명령에 의해 센서를 이용하여 청소영역과 장애물들을 감지하고, 그 청소영역을 주행하며 자동으로 청소를 하며, 기기의 내부에 구비되어 있는 배터리의 전원이 소진되면 소정위치에 별도로 마련되어 있는 충전대로 이동하여 충전을 하며, 충전을 마친 다음에는 다시 청소를 하던 본래의 위치로 복귀하여 청소를 하는 기기이다.
그리고, 상기와 같은 로봇 청소기는 청소영역을 주행하기 전에 청소영역에 있는 장애물들을 감지하여 장애물들을 피하여 청소가 이루어지지만, 경우에 따라 주행 중에 사전에 감지하지 못한 장애물에 부딪치는 경우가 발생될 수 있는데, 이와 같은 경우에는 본체의 가장자리에 설치되어 있는 범퍼에서 완충이 이루어짐과 아울러 제어부에서 이를 감지하여 장애물을 피하여 주행하도록 주행정보를 발생시키게 된다.
상기와 같은 종래의 로봇 청소기가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 로봇 청소기는 바닥의 먼지나 오물을 흡입하여 제거할 수 있도록 흡입헤드와 팬 모터 및 필터가 내부에 구비되어 있는 청소기 본체(1)와, 그 청소기 본체(1)의 하측에 설치되어 청소기가 주행할 수 있도록 구동되는 구동바퀴(2)와, 상기 청소기 본체(1)의 전면 가장자리에 결합되어 장애물에 부딪칠 때 본체(1)에 전해지지 충격이 완화될 수 있도록 범퍼(3)가 구비되어 있 다.
도 2는 도 1의 A-A'를 절취한 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 상기 범퍼(3)의 내측에는 걸림부(3a)가 형성되어 있고, 상기 청소기 본체(1) 측에는 케이스(4)의 외측방향으로 돌출됨과 아울러 상기 걸림부(3a)를 상,하측에서 지지할 수 있도록 지지부(4a)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 범퍼(3)의 내측면과 본체(1)의 케이스(4) 외측면에는 코일스프링(5)이 고정되어 있어서, 본체(1)의 케이스(4) 외측면과 범퍼(3)가 항상 일정간격을 유지하는 상태에서 스프링력에 의해 탄력적으로 지지되어 지도록 되어 있다.
또한, 상기 청소기 본체(1)의 케이스(4)의 외측에는 마이크로 스위치(6)가 구비되어 있고, 그 마이크로 스위치(6)에 대응되는 상기 범퍼(3)의 내측면에는 내측방향으로 돌출되게 돌출부(7)가 형성되어 있다.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 로봇 청소기는 청소가 시작되면 구동바퀴(2)의 회전에 의해 청소영역의 주행이 이루어지고, 그와 같이 주행하는 상태에서 팬 모터의 흡입력에 의해 바닥의 먼지나 오물이 흡입헤드로 흡입되어 필터에 포집된다.
그리고, 상기와 같이 청소기가 청소영역을 주행하는 중에 도 3에서와 같이 장애물(8)에 부딪치게 되면, 범퍼(3)에 가해지는 충격이 범퍼(3)와 본체(1)의 케이스(4) 사이에 설치되어 있는 코일스프링(5)에 의해 완충되어 충격에 청소기 본체(1)의 내부 부품들에 전달되는 것을 완화시키게 된다.
또한, 상기와 같이 장애물(8)에 범퍼(3)가 부딪치면 범퍼(3)가 청소기 본체(1)측으로 밀리며 범퍼(3)의 내측에 형성된 돌출부(7)가 마이크로 스위치(6)에 접촉하게 되는데, 이때 마이크로 스위치(6)의 감지정보를 제어부에서 감지하여 청소기가 장애물을 피하여 주행하도록 제어신호를 발생시키게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 로봇 청소기는 주행중에 장애물에 부딪칠 때 완충과 아울러 충돌방향을 감지할 수 있는 구성이 복잡하고, 충돌한 방향을 정확하게 감지하는데 한계가 있는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하는 방안으로 일정간격으로 여러개의 마이크로 스위치를 설치하는 것을 생각해볼 수 있으나, 그와 같이 여러개의 마이크로 스위치를 설치하는 경우에 제조원가가 상승하고, 여러개의 마이크로 스위치에 연결하는 연결선이 많이 소요되어 배선이 복잡해질뿐 아니라 제조비용을 상승시키는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 구조가 간단하여 제조원가를 절감할 수 있을뿐 아니라 청소기의 충돌방향을 정확하게 감지할 수 있도록 하는데 적합한 로봇 청소기의 충돌감지장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여
로봇 청소기의 본체 케이스의 외측면에 고정설치되며 장애물에 부딪칠 때 완충이 될 수 있도록 탄력이 있는 관체상의 탄성튜브와,
상기 탄성튜브의 내부 양측면에 길이방향으로 일정간격으로 고정설치되어 장 애물이 탄성튜브에 부딪칠 때 서로 접촉되어 충돌위치를 감지하기 위한 복수개의 접점들과,
상기 접점에 전원을 공급할 수 있도록 접점들을 직렬로 연결하는 전원연결선으로,
구성된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 충돌감지장치가 제공된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 로봇 청소기의 충돌감지장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 충돌감지장치를 가지는 로봇 청소기의 사시도이고, 도 5는 도 4의 B-B'를 절취한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 범퍼의 횡단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 바닥의 먼지나 이물질들을 흡입할 수 있도록 팬-모터, 필터, 흡입헤드가 구비되어 있는 본체(101)와, 그 본체(101)의 하측에 구비되어 본체(101)가 이동되도록 구동되는 구동바퀴(102)와, 상기 본체(101)의 전면에 설치되어 장애물(120)에 부딪칠 때 충격을 완충함과 아울러 충돌방향을 감지하는 충돌감지장치(103)를 구비한다.
상기 충돌감지장치(103)는 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, 본체(101)의 케이스(105) 외측면에 고정설치되며 장애물에 부딪칠 때 완충이 될 수 있도록 탄력이 있는 관체상의 탄성튜브(106)와, 상기 탄성튜브(106)의 내부 양측면에 길이방향으로 일정간격으로 고정설치되어 장애물이 탄성튜브(106)에 부딪칠 때 서로 접촉되어 충돌위치를 감지하기 위한 복수개의 접점(107)(107')들과, 상기 접점(107)(107')들 에 전원을 공급할 수 있도록 접점(107)(107')들을 직렬로 연결하는 전원연결선(108)으로 구성되어 있다.
상기 탄성튜브(106)는 탄력이 강한 고무튜브로서, 장애물에 부딪치는 순간 충격이 가해지는 방향으로 변형되며 충격을 흡수한 후, 자체적으로 본래의 형상으로 복원되어 진다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 충돌감지장치가 구비된 로봇 청소기는 청소가 시작되면 구동바퀴(102)가 회전을 하여 청소기 본체(101)가 청소영역을 주행하며, 그와 같이 청소기가 주행을 할 때 청소기 본체(101)의 내부에 설치되어 있는 팬-모터가 동작되며 흡입력이 발생되어 청소영역의 먼지나 이물질들이 흡입헤드를 통하여 필터로 흡입되어 진다.
상기와 같이 로봇 청소기가 청소를 위하여 청소영역을 주행하는 중에 장애물(120)에 부딪치는 경우에는 도 7에서와 같이, 탄성튜브(106)가 변형되며 서로 대응되게 내측 전방에 설치된 접점(107)과 후방에 설치된 접점(107')이 접촉을 하게 되는데, 그와 같이 접점(107)(107')이 서로 접촉될 때 접촉된 위치를 제어수단에서 검출하여 출돌위치를 판단하고 장애물(120)을 피하여 운행을 하게 된다.
상기와 같이 접촉되는 접점(107)(107')의 위치 검출은 전원연결선(108)에 접속되는 접점(107)(107')들이 입력되는 쪽에서 그 반대쪽으로 갈수록 전원연결선(108)의 길이가 길어지기 때문에 접점(107)(107')들이 접촉했을 때 저항값이 크게 나타나므로, 저항값의 차이로 위치를 검출하여 충돌위치를 판단하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 로봇 청소기의 충돌감지장치는 청소기가 주행중에 장애물에 부딪칠 경우에 탄성튜브에서 완충이 이루어지도록 되어 있어서 간단한 구조에 의해 청소기의 충돌시 완충이 이루어지는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 청소기가 장애물에 충돌될 때 접촉되는 접점의 위치를 검출하여 충돌위치를 검출함으로써 충돌위치를 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 로봇 청소기의 본체 케이스의 외측면에 고정설치되며 장애물에 부딪칠 때 완충이 될 수 있도록 탄력이 있는 관체상의 탄성튜브와,
    상기 탄성튜브의 내부 양측면에 길이방향을 따라 일정간격으로 고정설치되어 장애물이 탄성튜브에 부딪칠 때 서로 접촉되어 충돌위치를 감지하기 위한 복수개의 접점들과,
    상기 접점에 전원을 공급할 수 있도록 접점들을 직렬로 연결하는 전원연결선으로,
    구성된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 충돌감지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성튜브는 탄력이 강한 고무튜브인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 충돌감지장치.
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