KR100565260B1 - Brush motor low speed detection circuit for robot cleaner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로봇 청소기의 브러시 모터 저속 검출회로에 관한 것으로, 브러시 모터의 저속 검출회로를 구비하여, 브러스 모터가 저속일 경우에 경보신호를 발생시키도록 함으로써, 브러시 모터의 속도 검출에 따른 로봇 청소기의 부하를 감소시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 브러시 모터의 회전에 따른 적외선신호의 송수신에 따라, 펄스신호를 발생하는 엔코더와; 상기 엔코더에서 발생하는 펄스신호를, 소정 연산처리하여 속도를 검출하는 속도 검출수단과; 상기 속도검출수단에서 출력되는 신호가, 일정속도 이하로 입력되면 경보신호를 발생하는 경보발생수단을 포함하여 구성한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brush motor low speed detection circuit of a robot cleaner, and includes a low speed detection circuit of a brush motor to generate an alarm signal when the brush motor is at a low speed. It is to reduce the load of. To this end, the present invention includes an encoder for generating a pulse signal in accordance with the transmission and reception of the infrared signal according to the rotation of the brush motor; Speed detecting means for detecting a speed by performing a predetermined operation on the pulse signal generated by the encoder; And an alarm generating means for generating an alarm signal when the signal output from the speed detecting means is input at a predetermined speed or less.
Description
도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing a configuration for a traveling device of a conventional robot cleaner.
도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도2 is a flow chart illustrating a driving method of a conventional robot cleaner.
도3은 본 발명 로봇 청소기의 브러시 모터 저속 검출회로에 대한 구성을 보인 회로도.Figure 3 is a circuit diagram showing a configuration for a brush motor low speed detection circuit of the robot cleaner of the present invention.
도4는 도3에 있어서, 각 부분의 출력신호 파형도.Fig. 4 is a diagram showing waveforms of output signals of respective parts in Fig. 3;
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
10:엔코더 20:속도검출수단10: encoder 20: speed detection means
21:지연수단 22:연산수단21: means of delay 22: means of operation
30:경보발생수단30: alarm generating means
본 발명은 로봇 청소기의 브러시 모터 저속 검출회로에 관한 것으로, 특히 브러시 모터의 저속 검출회로를 구비하여, 브러스 모터가 저속일 경우에 경보신호를 발생시키도록 함으로써, 브러시 모터의 속도 검출에 따른 로봇 청소기의 부하를 감소시키도록 한 로봇 청소기의 브러시 모터 저속 검출회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
통상적으로, 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기를 말한다.In general, the robot cleaner refers to a device that automatically cleans an area to be cleaned by suctioning foreign substances such as dust from the floor while driving itself in the area to be cleaned without a user's operation.
이러한 로봇청소기는 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 청소경로를 주행하면서 청소동작을 수행하도록 되어 있는데, 이와 같이 기설정된 청소 경로를 자동적으로 주행하면서 청소동작을 수행하기 위해서는 로봇청소기의 위치와 주행거리 및 장애물등을 감지하기 위해 많은 수의 센서들이 사용된다.The robot cleaner is configured to perform a cleaning operation while driving a predetermined cleaning path according to a built-in program. In order to perform the cleaning operation while automatically driving the preset cleaning path, the position, the driving distance, and the obstacle of the robot cleaner are A large number of sensors are used to detect the back.
그러나, 이러한 로봇 청소기는, 설정된 청소 경로를 정확하게 주행하여 청소를 수행하기 위해 수많은 고가의 센서들이 설치되기 때문에 내부 구조가 복잡해지고 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.However, such a robot cleaner has a problem in that the internal structure becomes complicated and the manufacturing cost increases because numerous expensive sensors are installed to perform the cleaning by accurately driving the set cleaning path.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 랜덤 방식에 의해 임의의 청소경로를 주행하여 청소를 수행하는 로봇 청소기가 개발되었다.In order to solve this problem, a robot cleaner has been developed which performs cleaning by driving an arbitrary cleaning path by a random method.
도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a traveling device of a conventional robot cleaner.
도1에 도시된 바와같이, 로봇 청소기가 일정 영역을 직진하다가, 충돌이 발생하면 그 충돌에 의해 장애물을 감지하는 장애물 감지부(1)와; 상기 장애물 감지부(1)에서 출력되는 신호에 의해, 로봇 청소기의 주행을 정지시킨 다음, 랜덤 방식으로 랜덤 각도를 생성하고, 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 적용하여 로봇 청소기를 회전시키는 제어부(2)와; 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 좌륜모터(5)를 일정 속도로 구동하는 좌륜모터 구동부(3)와; 상기 제어부(2)의 제어신호 에 의해, 우륜 모터(6)를 일정 속도로 구동하는 우륜모터 구동부(4)를 포함하여 구성한다.As shown in FIG. 1, the robot cleaner moves straight through a certain area, and when an collision occurs, an
도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도이다.2 is a flow chart illustrating a driving method of a conventional robot cleaner.
도2에 도시된 바와같이, 사용자에 의해, 청소명령이 발생하면 로봇 청소기를 직진시키면서, 장애물이 감지되는지를 판단하는 과정(SP1~SP3)과; 상기 판단결과, 장애물이 감지되면 로봇 청소기를 정지시킨후, 랜덤 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하는 과정(SP4)과; 상기 단계에서 생성된 랜덤각도를 회전각도로 하여, 로봇 청소기를 회전시키는 과정(SP5)과; 상기 회전된 로봇 청소기를 직진시키면서, 청소 완료를 판단하여, 청소완료이면 주행을 정지하는 과정(SP7)으로 이루어지며, 이와같은 종래 기술을 설명한다.As shown in FIG. 2, when the cleaning command is generated by the user, the process of determining whether an obstacle is detected while driving the robot cleaner straight (SP1 to SP3); Stopping the robot cleaner when an obstacle is detected as a result of the determination, and generating a random random angle by a random method (SP4); Rotating the robot cleaner (SP5) using the random angle generated in the step as the rotation angle; While the rotating robot cleaner is straight, it is determined that the cleaning is completed, the process is made to stop the running (SP7) when the cleaning is completed, such a prior art will be described.
먼저, 사용자에 의해 청소 명령이 발생하면(SP1), 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키기 위하여, 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 구동속도를 일치시키기 위한 제어신호를 출력한다.First, when a cleaning command is generated by the user (SP1), the
이에 따라, 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우륜모터(6)를 구동시킨다.Accordingly, the left
이에 따라, 로봇 청소기는 직진한다(SP2).Accordingly, the robot cleaner moves straight (SP2).
이때, 장애물 감지부(1)는, 로봇 청소기가 임의의 장애물에 충돌하는 경우에 발생하는 충격량으로 장애물을 감지하여 그에 따른 장애물 감지신호를 상기 제어부 (2)에 인가한다.At this time, the
이에 따라, 상기 제어부(2)는, 상기 장애물 감지신호에 의해 주행을 정지시킨 다음, 랜던 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하고(SP4), 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 하기 위한 제어신호를 출력하는데, 이때 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 회전 방향에 따라 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 속도를 달리하도록 하는 제어신호를 좌륜모터 구동부(3) 및 우륜 모터 구동부(4)에 출력한다.Accordingly, the
이에 따라, 상기 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우륜모터(6)를 구동시켜, 로봇 청소기를 임의의 랜덤 각도로 회전시킨다 (SP5).Accordingly, the left
그 다음, 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키면서(SP6), 청소 완료로 판단되면 청소를 종료하고(SP7), 청소 완료가 되지 않았으면 상기 동작을 반복 수행한다.Then, the
상술한 종래 로봇 청소기는, 바닥 청소용 브러시를 구동하는 모터의 회전속도를 검출하기 위하여, 로봇 청소기의 마이크로컴퓨터에서, 브러시 모터의 속도 검출용 엔코더에서 발생하는 신호를 분석하여 브러시 모터의 회전속도를 검출하였다.The above-described conventional robot cleaner detects the rotational speed of the brush motor by analyzing a signal generated by the encoder for detecting the speed of the brush motor in the microcomputer of the robotic cleaner in order to detect the rotational speed of the motor for driving the floor cleaning brush. It was.
그러나, 실제 로봇 청소기의 청소 작업시, 브러시 모터의 정확한 회전속도를 필요하지 않고, 단지 충전시간이 되어 브러시 모터의 회전속도가 일정 속도 이하인지만 검출하면 되는데, 종래에는 마이크로컴퓨터가 많은 연산을 통해 상기 브러시 모터의 정확한 회전속도를 검출하므로, 불필요하게 마이크로컴퓨터에 부하가 걸리는 문제점이 있다.However, the actual robot cleaner does not need the exact rotational speed of the brush motor, but only detects that the rotational speed of the brush motor is less than a certain speed due to the charging time. Since the accurate rotational speed of the brush motor is detected, there is a problem that the microcomputer unnecessarily loads.
상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 브러시 모터의 저속 검출회로를 구비하여, 브러스 모터가 저속일 경우에 경보신호를 발생시키도록 함으로써, 브러시 모터의 속도 검출에 따른 로봇 청소기의 부하를 감소시키도록 한 로봇 청소기의 브러시 모터 저속 검출회로를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention devised in view of the above problems is provided with a low-speed detection circuit of a brush motor to generate an alarm signal when the brush motor is low speed, thereby loading the robot cleaner according to the speed detection of the brush motor. It is an object of the present invention to provide a brush motor low-speed detection circuit of the robot cleaner to reduce the.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브러시 모터의 회전에 따른 적외선신호의 송수신에 따라, 펄스신호를 발생하는 엔코더와; 상기 엔코더에서 발생하는 펄스신호를, 소정 연산처리하여 속도를 검출하는 속도 검출수단과; 상기 속도검출수단에서 출력되는 신호가, 일정속도 이하로 입력되면 경보신호를 발생하는 경보발생수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, an encoder for generating a pulse signal in accordance with the transmission and reception of the infrared signal according to the rotation of the brush motor; Speed detecting means for detecting a speed by performing a predetermined operation on the pulse signal generated by the encoder; It characterized in that it comprises a warning generating means for generating an alarm signal when the signal output from the speed detecting means is input below a predetermined speed.
상기 속도검출수단은, 상기 엔코더에서 발생하는 펄스신호를, 순차적으로 지연시키는 지연수단과; 상기 엔코더에서 발생하는 펄스신호와, 상기 지연수단에서 순차 지연된 지연신호를 소정 연산하고, 그 연산결과에 근거한 속도 검출신호를 출력하는 연산수단을 구비한다.The speed detecting means includes delay means for sequentially delaying a pulse signal generated by the encoder; And a calculation means for calculating a pulse signal generated by the encoder and a delay signal sequentially delayed by the delay means, and outputting a speed detection signal based on the result of the calculation.
이하, 본 발명에 의한 로봇 청소기의 브러시 모터 저속 검출회로에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, operations and effects of the brush motor low speed detection circuit of the robot cleaner according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명 로봇 청소기의 브러시 모터 저속 검출회로에 대한 구성을 보인 회로도이다.Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of the brush motor low speed detection circuit of the robot cleaner of the present invention.
도3에 도시한 바와같이, 본 발명은 브러시 모터의 회전에 따른 적외선신호의 송수신에 따라, 펄스신호를 발생하는 엔코더(10)와; 상기 엔코더(10)에서 발생하는 펄스신호를, 소정 연산처리하여 속도를 검출하는 속도 검출수단(20)과; 상기 속도검출수단(20)에서 출력되는 신호가, 일정속도 이하로 입력되면 경보신호를 발생하는 경보발생수단(30)을 구비한다.As shown in FIG. 3, the present invention includes an
상기 속도 검출수단(20)은, 상기 엔코더(10)에서 발생하는 펄스신호를, 순차적으로 지연시키는 지연수단(21)과; 상기 엔코더(10)에서 발생하는 펄스신호와, 상기 지연수단(21)에서 순차 지연된 지연신호를 소정 연산하고, 그 연산결과에 근거한 속도 검출신호를 출력하는 연산수단(22)으로 이루어진다.The speed detecting means (20) includes: delay means (21) for sequentially delaying a pulse signal generated by the encoder (10); A pulse signal generated by the
상기 지연수단(21)은, 상기 엔코더(10)에서 출력되는 펄스신호를, 순차적으로 반전하는 짝수개의 인버터(IN1~IN4)로 이루어지는데, 실시예에서, 상기 지연수단(21)은 상기 엔코더(10)의 펄스신호를 순차적으로 반전하는 4개의 인버터(IN1 ~IN4)로 이루어진다.The delay means 21 comprises an even number of inverters IN1 to IN4 which sequentially invert the pulse signal output from the
상기 연산수단(22)은, 상기 지연신호와 펄스신호를 익스쿨루씨브 오아 연산하는 익스쿨루씨브 오아게이트(EX1)로 이루어진다.The calculating
상기 경보발생수단(30)은, 상기 속도검출신호에 의해, 온/오프 제어되는 트랜지스터(Q1)와; 상기 트랜지스터(Q1)의 온/오프에 따라, 충전 또는 방전되는 커패시터(C1)와; 상기 커패시터(C1)의 충방전에 따른 전압과, 기준전압을 비교하고 그 비교결과에 근거하여 경보신호를 발생하는 비교기(CP1)로 이루어진다.The alarm generating means (30) includes: a transistor (Q1) that is controlled on / off by the speed detection signal; A capacitor C1 charged or discharged according to the on / off of the transistor Q1; The comparator CP1 compares the voltage according to the charge / discharge of the capacitor C1 with the reference voltage and generates an alarm signal based on the comparison result.
이와 같은 본 발명의 동작을 설명한다.Such operation of the present invention will be described.
먼저, 엔코더(10)는 브러시 모터의 회전에 따른 적외선신호의 송수신에 따 라, 펄스신호를 발생하고, 속도검출수단(20)은, 상기 엔코더(10)에서 발생하는 도4의 (a)와 같은 펄스신호를, 소정 연산처리하여 그에 따른 속도검출신호를 경보발생수단(30)에 인가한다.First, the
즉, 상기 속도검출수단(20)의 지연수단(21)은 상기 엔코더(10)에서 발생하는 펄스신호를, 4개의 인버터(IN1 ~IN4)로 지연하여 도4의 (b)와 같은 신호를 연산수단(22)에 인가하고, 이에 따라, 상기 연산수단(22),즉 익스쿨루씨브오아게이트(EX1)는 상기 도4의 (a)와 같은 신호와 도4의 (b)와 같은 신호를 입력받아 익스쿨루스브 오아 연산하여 그에 따른 속도검출신호를 도3의 (c)와 같이 출력한다.That is, the delay means 21 of the speed detecting means 20 delays the pulse signal generated by the
이에 따라, 상기 경보발생수단(30)은,상기 속도검출수단(20)에서 출력되는 신호가, 일정속도 이하로 입력되면 경보신호를 발생한다.Accordingly, the alarm generating means 30, when the signal output from the speed detecting means 20 is input below a predetermined speed generates an alarm signal.
즉, 상기 경보발생수단(30)은, 속도검출수단에서 출력되는 신호에 의해, 경보신호를 발생하는데, 브러시 모터가 일정속도 이하인 경우에, 상기 속도검출수단(20)에서 출력되는 도3의 (c)와 같이 펄스 발생시간이 짧아지게 되고, 이에 따라 상기 경보발생수단의 커패시터(C1) 충전시간이 일정시간 이하가 되어 경보신호를 발생한다. That is, the alarm generating means 30 generates an alarm signal by the signal output from the speed detecting means. When the brush motor is below a certain speed, the alarm generating means 30 is output from the speed detecting means 20 (Fig. As in c), the pulse generation time is shortened, and accordingly, the charging time of the capacitor C1 of the alarm generating means becomes less than a predetermined time to generate an alarm signal.
다시 말해서, 본 발명은 브러시 모터의 저속 검출회로를 구비하여, 브러스 모터가 저속일 경우에 경보신호를 발생시키도록 하여, 브러시 모터의 속도 검출에 따른 로봇 청소기의 부하를 감소시키도록 한 것이다.In other words, the present invention includes a low speed detection circuit of the brush motor to generate an alarm signal when the brush motor is low speed, thereby reducing the load of the robot cleaner according to the speed detection of the brush motor.
상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시 예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.The specific embodiments or examples made in the detailed description of the present invention are for the purpose of clarifying the technical contents of the present invention only, and should not be construed as limited to these specific embodiments by consultation. Various changes can be made within the scope of.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 브러시 모터의 저속 검출회로를 구비하여, 브러스 모터가 저속일 경우에 경보신호를 발생시키도록 하여, 브러시 모터의 속도 검출에 따른 로봇 청소기의 부하를 감소시킴으로써, 로봇 청소기의 이용 효율을 향상시키는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention includes a low speed detection circuit of the brush motor to generate an alarm signal when the brush motor is low speed, thereby reducing the load of the robot cleaner according to the speed of the brush motor. In addition, there is an effect of improving the use efficiency of the robot cleaner.
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