KR100619760B1 - Suction motor fixing velocity control apparatus and method for robot cleaner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로봇 청소기의 흡입모터 정속도 제어장치 및 방법에 관한 것으로,배터리 전압의 변동 및 그 배터리 전압의 변동에 따른 모터의 회전속도를 검출하고, 그 회전 속도 및 배터리 전압의 변동에 따른 최적의 제어전압으로 모터의 회전속도를 일정하게 유지시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 비엘디씨 모터에 의해, 청소시의 흡입력을 생성하는 로봇 청소기에 있어서, 배터리 전압의 변동폭과 회전속도에 따른 최적의 제어전압을 기저장하는 메모리와; 배터리 전압의 변동 및 비엘디씨 모터의 회전속도를 검출하고, 그 검출된 배터리 전압의 변동폭 및 회전속도에 따른 최적의 제어전압을 상기 메모리에서 선택하여 출력하는 마이크로컴퓨터와; 상기 마이크로컴퓨터의 제어전압에 따른 구동신호를 발생하는 구동신호 발생수단과; 상기 구동신호 발생수단에서 출력되는 구동신호에 의해, 일정 속도로 회전되는 비엘디씨 모터를 포함하여 구성한다.The present invention relates to a constant speed control apparatus and method for a suction motor of a robot cleaner, and detects the rotational speed of the motor according to the variation of the battery voltage and the variation of the battery voltage, and the optimum according to the rotational speed and the variation of the battery voltage. It is to keep the rotation speed of the motor constant with the control voltage. To this end, the present invention provides a robot cleaner for generating suction power during cleaning by a BCD motor, the robot cleaner comprising: a memory which pre-stores an optimum control voltage according to a variation range and a rotation speed of a battery voltage; A microcomputer which detects a change in battery voltage and a rotational speed of a BCD motor and selects and outputs an optimal control voltage in the memory according to the detected amplitude and rotational speed of the battery voltage; Drive signal generation means for generating a drive signal in accordance with a control voltage of the microcomputer; The BCD motor rotates at a constant speed by the drive signal output from the drive signal generating means.
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 흡입모터 정속도 제어장치에 대한 구성을 보인 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration for the constant speed control apparatus of the suction motor of the present invention robot cleaner.
도4는 본 발명 로봇 청소기의 흡입모터 정속도 제어방법에 대한 동작흐름도.Figure 4 is an operation flow chart for a constant speed control method of the suction motor of the robot cleaner of the present invention.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
100:배터리 200:마이크로컴퓨터100: battery 200: microcomputer
300:구동신호 발생수단 400:비엘디씨 모터300: drive signal generating means 400: BC motor
본 발명은 로봇 청소기의 흡입모터 정속도 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 배터리 전압의 변동 및 그 배터리 전압의 변동에 따른 모터의 회전속도를 검출하고, 그 회전 속도 및 배터리 전압의 변동에 따른 최적의 제어전압으로 모터의 회전속도를 일정하게 유지시키도록 한 로봇 청소기의 흡입모터 정속도 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling a constant speed of a suction motor of a robot cleaner, and in particular, detects a rotational speed of a motor according to a variation of a battery voltage and a variation of the battery voltage, and optimizes the rotational speed and a variation of a battery voltage. An apparatus and method for controlling a constant speed of a suction motor of a robot cleaner to maintain a constant rotation speed of a motor at a control voltage of.
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 로봇 청소기는,흡입모터(미도시)에 의해 청소구역의 먼지를 흡입하여 청소를 수행하는데, 이때 상기 흡입모터는 주로 비엘디씨 모터를 사용한다.The above-described robot cleaner performs cleaning by suctioning dust in the cleaning area by a suction motor (not shown), wherein the suction motor mainly uses a BLC motor.
상기 비엘디씨 모터는, 제어부(2)의 제어에 의해, 일정한 속도로 회전된다.The BCD motor is rotated at a constant speed under the control of the
이때, 상기 로봇 청소기에 자체 장착된 배터리 전압의 변동폭이 15~25V 사이인데, 이렇게 배터리 전압의 변동폭이 커지게 되면, 마이크로컴퓨터에서 일정한 제어신호가 입력되어도, 그 배터리 전압의 변동에 따라, 흡입모터에 이용되는 비엘디씨 모터의 정속도 제어가 어려워지는 문제점이 있다.At this time, the fluctuation range of the battery voltage mounted on the robot cleaner is between 15 and 25V. If the fluctuation range of the battery voltage is increased in this way, even if a constant control signal is input from the microcomputer, the suction motor is changed according to the fluctuation of the battery voltage. There is a problem that it is difficult to control the constant speed of the BCD motor used for.
상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 배터리 전압의 변동 및 그 배터리 전압의 변동에 따른 모터의 회전속도를 검출하고, 그 회전 속도 및 배터리 전압의 변동에 따른 최적의 제어전압으로 모터의 회전속도를 일정하게 유지시키도록 한 로봇 청소기의 흡입 모터 정속도 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention devised in view of the above problems detects the rotational speed of the motor according to the variation of the battery voltage and the variation of the battery voltage, and the optimum control voltage according to the rotational speed and the variation of the battery voltage of the motor. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling a constant speed of a suction motor of a robot cleaner to maintain a constant rotation speed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비엘디씨 모터에 의해, 청소시의 흡입력을 생성하는 로봇 청소기에 있어서,
배터리 전압의 변동폭과 회전속도에 따른 최적의 제어전압을 기저장하는 메모리와;
배터리 전압의 변동 및 비엘디씨 모터의 회전속도를 검출하고, 그 검출된 배터리 전압의 변동폭 및 회전속도에 따른 최적의 제어전압을 상기 메모리에서 선택하여 출력하는 마이크로컴퓨터와;
상기 마이크로컴퓨터의 제어전압에 따른 구동신호를 발생하는 구동신호 발생수단과;
상기 구동신호 발생수단에서 출력되는 구동신호에 의해, 일정 속도로 회전되는 비엘디씨 모터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실험에 의해, 배터리 전압의 변동폭과 회전속도에 따른 최적의 제어전압을 설정하여 기저장하는 과정과;
배터리 전압의 변동 및 비엘디씨 모터의 회전속도룰 검출하는 과정과;
상기 기저장된 최적의 제어전압에서, 상기 배터리 전압의 변동폭 및 회전속도에 따른 최적의 제어전압을 선택하는 과정과;
상기 제어전압에 따른 구동전압으로 비엘디씨 모터를 일정속도로 회전시키는 과정을 수행함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 로봇청소기를 이용한 영상출력장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.The present invention for achieving the above object, in the robot cleaner for generating a suction force during cleaning by the BCD motor,
A memory for pre-store an optimum control voltage according to the variation range and the rotational speed of the battery voltage;
A microcomputer which detects a change in battery voltage and a rotational speed of a BCD motor and selects and outputs an optimal control voltage in the memory according to the detected amplitude and rotational speed of the battery voltage;
Drive signal generation means for generating a drive signal in accordance with a control voltage of the microcomputer;
By the drive signal output from the drive signal generating means, characterized in that it comprises a BCD motor rotated at a constant speed.
The present invention for achieving the above object, by the experiment, the process of setting the optimum control voltage according to the fluctuation range and rotational speed of the battery voltage and pre-stored;
Detecting a change in battery voltage and a rotational speed of a BC motor;
Selecting an optimal control voltage according to a variation range and a rotation speed of the battery voltage from the previously stored optimal control voltage;
The BCD motor is rotated at a constant speed with a driving voltage according to the control voltage.
Hereinafter, the operation and effects of the image output device and method using the robot cleaner according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
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도3은 본 발명 로봇청소기의 흡입모터 정속도 제어장치에 대한 구성을 보인 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the constant speed control apparatus of the suction motor of the robot cleaner of the present invention.
도3에 도시한 바와같이, 본 발명은 배터리(100) 전압의 변동 및 비엘디씨 모터의 회전속도를 검출하고, 그 검출된 배터리(100) 전압의 변동폭 및 회전속도에 따른 최적의 제어전압을 출력하는 마이크로컴퓨터(200)와; 상기 마이크로컴퓨터(200)의 제어전압에 따른 구동신호를 발생하는 구동신호 발생수단(300)과; 상기 구동신호 발생수단(300)에 의해, 일정 속도로 회전되는 비엘디씨 모터(400)를 포함하여 구성한다.As shown in FIG. 3, the present invention detects a variation in the voltage of the
여기서, 본 발명은, 상기 배터리(100) 전압의 변동폭과 회전속도에 따라 검출된 최적의 제어전압값을 기저장하는 메모리(미도시)를 구비한다.Here, the present invention includes a memory (not shown) that pre-stores the optimum control voltage value detected according to the variation range and the rotation speed of the
이와같은 본 발명의 동작을, 도4를 참조하여 설명한다.Such operation of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 로봇 청소기의 마이크로컴퓨터(200)는, 배터리(100) 전압의 변동을 검출함(SP1)과 아울러, 흡입모터로 이용되는 비엘디씨 모터(400)의 회전속도를 일정주기 간격으로 검출한다(SP2).First, the
이후, 상기 로봇청소기의 마이크로컴퓨터(200)는, 배터리(100) 전압의 변동폭과 그 배터리(100) 전압의 변동에 의한 비엘디씨 모터(400)의 속도 오차를 보정하기 위하여, 배터리(100) 전압의 변동폭 및 회전 속도에 따른 최적의 제어전압을 검출한다.Thereafter, the
이때, 배터리(100) 전압의 변동폭과 그 배터리(100) 전압의 변동폭에 따른 회전속도의 오차를 보상하기 위한 제어전압값은, 실험에 의해, 기설정되어 메모리(미도시)에 저장된다.At this time, a control voltage value for compensating for an error in the rotation speed according to the fluctuation range of the
즉, 상기 로봇 청소기의 마이크로컴퓨터(200)는, 배터리(100) 전압의 변동폭과 그 배터리 전압의 변동폭에 따른 회전속도를 검출하고, 그 검출된 값에 대응되 는 메모리의 제어전압값을 선택한다.That is, the
그 다음, 구동신호 발생수단(300)은 상기 마이크로컴퓨터(200)의 제어전압에 따른 구동전압으로 비엘디씨 모터(400)를 구동시킨다.Next, the driving signal generating means 300 drives the
다시 말해서, 본 발명은 배터리 전압의 변동 및 그 배터리 전압의 변동에 따른 모터의 회전속도를 검출하고, 그 회전 속도 및 배터리 전압의 변동에 따른 최적의 제어전압으로 로봇 청소기의 흡입모터를 일정하게 회전시키도록 한 것이다.In other words, the present invention detects the rotational speed of the motor according to the variation of the battery voltage and the variation of the battery voltage, and constantly rotates the suction motor of the robot cleaner with the optimum control voltage according to the rotational speed and the variation of the battery voltage. It was made to be.
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.The specific embodiments or examples made in the detailed description of the present invention are intended to clarify the technical contents of the present invention to the extent that they should not be construed as limited to these specific embodiments and should not be construed in consultation. Various changes can be made within the scope of.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 배터리 전압의 변동 및 그 배터리 전압의 변동에 따른 모터의 회전속도를 검출하고, 그 회전 속도 및 배터리 전압의 변동에 따른 최적의 제어전압으로 모터의 회전속도를 일정하게 유지시킴으로써, 전압변동에 따른 흡입모터의 속도가 흔들리는 것을 방지하는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention detects the rotational speed of the motor according to the variation of the battery voltage and the variation of the battery voltage, and adjusts the rotational speed of the motor with the optimum control voltage according to the rotational speed and the variation of the battery voltage. By keeping constant, there is an effect of preventing the speed of the suction motor caused by voltage fluctuations.
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