KR100779193B1 - 로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법 - Google Patents

로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법에 관한 것으로써, 특히, 청소기본체 바닥면에는 사이드 브러시가 설치되며, 상기 청소기본체에는 상기 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드가 설치되어, 사이드 브러시로 인해 먼지가 흩어지는 것을 방지하여 모서리, 벽면 청소 효율을 높일 수 있는 로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법에 관한 것이다.
로봇, 청소, 가이드, 사이드 브러시, 전자석

Description

로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법{Automatic cleaning apparatus and control method of automatic cleaning apparatus}
도 1은 종래의 로봇청소기 간략도.
도 2는 종래의 로봇청소기 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇청소기 저면도.
도 4는 본 발명의 사이드 브러시 및 가이드 확대도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇청소기 제어 플로우차트.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 청소기본체 110 : 범퍼
120 : 바퀴모듈 130 : 롤브러시
140 : 진공흡입구 150 : 먼지통
160 : 사이드브러시 170 : 가이드
171 : 자석 180 : 가이드홈
181 : 전자석
본 발명은 로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법에 관한 것으로써, 특히, 청소기본체 바닥면에는 사이드 브러시가 설치되며, 상기 청소기본체에는 상기 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드가 설치되어, 사이드 브러시로 인해 먼지가 흩어지는 것을 방지하여 모서리, 벽면 청소 효율을 높일 수 있는 로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법에 관한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 로봇청소기는 청소기 본체(1)와, 상기 청소기 본체(1)의 저면에 형성되어 청소 바닥면의 이물질을 흡입시키기 위한 먼지흡입구(10)와, 상기 먼지흡입구(10) 내에 회전가능하게 장착되는 회전브러시(20)와, 상기 먼지흡입구(10)의 일측에 상기 먼지흡입구(10)의 길이방향을 따라 고정 형성되는 횡봉(30)을 포함하여 이루어진다.
상기 청소기본체(1)는 대략적으로 원형의 형상으로 이루어지며, 그 저면에는 복수개의 바퀴(2)가 설치된다. 상기 청소기 본체(1)의 내부에는 상기 바퀴(2)를 구동시키기 위한 구동수단과, 상기 먼지흡입구(10)로 흡입력을 발생시키기 위한 흡입수단과, 또 후술하는 회전브러시(20)를 회전시키기 위한 회전수단이 내장되어 설치된다.
상기 먼지흡입구(10)는 청소기본체(1)의 저면 중앙에 길이방향으로 형성되며, 상기 먼지흡입구(10)를 통하여 청소 바닥면의 먼지나 이물질이 흡입되어 청소기본체(1) 내부에 내장된 먼지통(미도시)으로 유입된다.
상기 회전브러시(20)는 먼지흡입구(10)의 양단측 내부에 회전가능하게 지지되는 회전축(21)과, 상기 회전축(21)의 외주에 설치되는 다수개의 솔(22)을 가진 다.
상기 회전축(21)은 청소기본체(1)의 내부에 내장된 회전브러시(20)의 회전수단으로부터 회전력을 전달받기 위한 기어(24)가 그 일측에 장착되어 있다.
상기 횡봉(30)은 상기 먼지흡입구(10)의 일측에 상기 먼지흡입구(10)의 길이방향을 따라 고정 형성되며, 상기 횡봉(30)은 상기 회전브러시(20)가 회전될 때에 상기 회전브러시(20)의 외주에 형성한 솔(22)의 단부가 청소 바닥면에 접촉되기 전에 먼저 접촉되도록 함으로써 상기 솔(22)의 일단이 횡봉(30)에 의해서 소정의 각도로 휘어졌다가 상기 솔(22)이 횡봉(30)을 벗어나면서 상기 솔(22)의 휘어진 단부가 청소 바닥면에 급격하게 부딪치도록 하기 위하여 설치된다.
위와 같은 구성에 따라, 청소 바닥면에 있는 이물질 등을 회전브러시(20)의 회전에 의해서 먼지흡입구(10) 내부로 이동시킴과 동시에 진공흡입방식으로 청소 바닥면의 먼지 등을 먼지흡입구(10) 내부로 흡입을 시켜 청소 바닥면을 청소하게 된다.
도 1은 종래의 사이드브러쉬가 장착된 로봇 청소기의 저면을 도시한 저면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 사이드브러쉬가 장착된 로봇 청소기의 저면을 보면, 본체(1)의 저면에 흡입구(2)가 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 측부에 사이드브러쉬(3)가 장착되어 있다.
상기 사이드브러쉬(3)는 벽면을 청소하기 위한 것으로써, 상기 본체(1)의 외주면에 장착되어 회전하면서 청소하게 되고, 상기 사이드브러쉬(3)에 의해 포집된 이물질은 상기 흡입부(2)로 전달된다.
이러한 상기 사이드브러쉬(3)는 종래에 상기 본체(1)에 하나만 장착되어 있고 한 방향으로만 회전되어, 벽면이 아닌 일반 구역을 청소할 때에는 먼지 쓰레기 등을 사방으로 날려버리는 단점이 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 사이드브러쉬(3)가 반시계방향으로 회전하는 경우 a 쪽에 있는 쓰레기는 상기 사이드브러쉬(3)에 의해 상기 흡입부(2) 방향으로 이동되지만, b 쪽에 있는 쓰레기는 상기 사이드브러쉬(3)의 회전력에 의해 접선방향으로 흩날려 버리는 문제점이 있다.
또한 벽면의 먼지도 다른 곳으로 날려 보내면서 벽면을 지나는 즉시 청소하는 것이 아니라 후에 그 곳을 다시 지날 때 청소를 해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 바퀴와의 접촉을 고려하여 사이드브러쉬(3) 길이에도 한계가 발생하여 청소를 용이하게 할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 청소기본체 바닥면에는 사이드 브러시가 설치되며, 상기 청소기본체에는 상기 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드가 설치되어, 사이드 브러시로 인해 먼지가 흩어지는 것을 방지하여 모서리, 벽면 청소 효율을 높일 수 있는 로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로봇 청소기에 있어서, 자동으로 청소를 하는 청소기본체를 포함하여 이루어지되, 상기 청소기본체 바닥면에는 사이드 브러시가 설치되며, 상기 청소기본체에는 상기 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 사이드 브러시로 인해 먼지가 흩어지는 것을 방지하여 모서리, 벽면 청소 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
상기 가이드는 굴곡진 형상으로 형성되어, 원형으로 형성되는 상기 사이드 브러시에 대응되게 형성되어 가이드가 차지하는 공간은 최소화하면서 더욱 효과적으로 먼지가 흩어지는 것을 방지할 수 있다.
상기 청소기본체에는 상기 가이드를 안내하는 가이드홈이 형성되며, 상기 가이드와 상기 가이드홈 중 하나에는 전자석이 설치되며, 나머지 하나에는 상기 전자석과 마주보도록 자석이 설치되어, 자동으로 상기 가이드를 돌출시킬 수 있게 되어 사용자의 편의성이 증대되는 이점이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇청소기 제어방법은, 벽면주행 여부를 판단하는 판단단계와, 벽면주행일 경우에는 청소기본체에 설치된 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드를 돌출시키고, 벽면주행이 아닐 경우에는 가이드를 돌출시키지 않은 가이드제어단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 사이드 브러시에 의해 먼지가 잘 흩어지는 벽면주행시에는 가이드를 돌출시켜 사용하고, 벽면주행을 하지 않을 경우에는 가이드를 돌출시키지 않도록 하여 장애물과 가이드 사이의 충돌을 최소화하여 가이드가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 구성에서, 상기 가이드제어단계에서, 벽면주행일 경우에는 제어부는 전자석과 상기 가이드에 연결된 자석 사이에 척력이 발생되도록 하여 상기 가이드를 돌출시키고, 벽면주행이 아닐 경우에는 상기 제어부는 상기 전자석과 상기 가이드에 연결된 자석 사이에 인력이 발생되도록 하여 상기 가이드를 돌출시키지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇청소기 저면도이고, 도 4는 본 발명의 사이드 브러시 및 가이드 확대도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 자동으로 청소를 하는 청소기본체(100)를 포함하여 이루어지되, 상기 청소기본체(100) 바닥면에는 사이드 브러시(160)가 설치되며, 상기 청소기본체(100)에는 상기 사이드 브러시(160)를 둘러싸는 가이드(170)가 설치된다.
청소기본체(100)는 자동으로 청소를 하는 구성으로, 원통형으로 형성된다.
청소기본체(100) 바닥면 중심부에는 먼지를 쓸어올리는 롤브러시(130)가 좌우방향으로 설치되어 있다.
청소기본체(100) 바닥면에는 롤브러시(130)의 후방에 오도록 좌우방향으로 먼지가 흡입되는 진공흡입구(140)가 형성되어 있다.
또한, 청소기본체(100) 바닥면에는 롤브러시(130) 양측에 오도록 청소기본체(100)가 이동될 수 있도록 바퀴모듈(120)이 설치된다.
청소기본체(100) 전면에는 범퍼(110)가 청소기본체 외측면을 둘러싸도록 설치되어, 충돌시에도 청소기본체(100)가 보호될 수 있다.
청소기본체(100) 후방측에는 홈이 형성되고, 상기 홈에 흡입된 먼지가 모아지는 먼지통(150)이 구비되어 있다.
나아가, 청소기본체(100)에는 청소기가 벽면을 주행하는지 여부를 감지하는 센서(미도시)가 구비된다.
이러한 센서는 한국등록실용 제214602호에 제시된 것이 있으므로 자세한 사항은 이를 참고하기로 한다.
사이드 브러시(160)는 상기 청소기본체(100) 바닥면에서 전방 일측에 설치되어 있다.
사이드 브러시(160)는 롤브러시(130) 전방 우측에 오도록 편심되게 배치된다. 즉, 사이드 브러시(160)는 우측에 배치되는 바퀴모듈(120) 전방에 배치된다.
사이드 브러시(160)는 중심부 외주면을 따라 솔이 설치되어 전체적으로 원형상으로 형성되며, 청소기본체(100)에 회동가능하도록 설치된다.
이와 같이 사이드 브러시(160)가 구비되어, 청소기본체(100)와 벽면 사이의 먼지를 진공 흡입구(140) 측으로 모아주어 더욱 넓은 영역을 청소할 수 있게 한다.
가이드(170)는 청소기본체(100)에 상기 사이드 브러시(160)를 둘러싸도록 설치된다.
가이드(170)는 청소 바닥면에 밀착되도록 설치된다.
가이드(170)는 사이드 브러시(160)와 바퀴모듈(120) 사이에 배치된다.
가이드(170)는 직선부와 상기 직선부에 연결되는 굴곡부를 포함하여 전체적으로 아래로 오목한 굴곡진 형상으로 형성된다.
가이드(170) 설치시 상기 직선부가 상기 굴곡부보다 청소기본체(100)의 내측에 배치된다.
상기 굴곡부는 사이드 브러시(160)의 형상에 대응되도록 원호형상으로 형성된다.
이와 같은 가이드(170)로 가이드(170)가 차지하는 공간은 최소화하면서 사이드 브러시(160)로 인해 먼지가 흩어지는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
청소기본체(100)에는 상기 가이드(170)를 안내하는 가이드홈(180)이 형성된다.
가이드홈(180)은 관형상으로 구비되어 가이드홈(180)의 일단은 청소기본체(100) 바닥면에 설치되고 타단은 청소기본체(100)의 외측으로 돌출되도록 배치된다.
전술한 바와는 다르게, 가이드홈(180)은 청소기본체(100) 바닥면에 일체로 형성될 수도 있다.
가이드홈(180)은 가이드(170)의 형상에 대응되도록 형성된다.
가이드홈(180)의 폭은 가이드(170)의 폭보다 넓게 형성되어 가이드(170)의 일부가 굴곡지게 형성되더라도 용이하게 인출될 수 있도록 한다.
가이드홈(180) 끝단에는 가이드(170)가 가이드홈(180)으로부터 이탈되지 않도록 가이드(170) 또는 가이드(170)에 설치되는 자석(171)이 걸리는 걸림턱(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 가이드(170)와 상기 가이드홈(180) 중 하나에는 전자석(181)이 설치되며, 나머지 하나에는 상기 전자석(181)과 마주보도록 자석(171)이 설치된다.
본 실시예에서는 가이드홈(180)의 내측 끝단에 전자석(181)이 설치되고 가이드(170)의 끝단에 자석(171)이 설치된다.
이와 같이 전자석(181)이 가이드홈(180)에 설치되어, 전원에 연결되어야 하는 전자석(181)의 위치가 고정되게 되어 전선연결이 용이한 이점이 있다.
이로써, 전원을 이용하여 전자석(181)의 극성을 변화시키게 되면 전자석(181)과 자석(171) 사이에는 인력 또는 척력이 작용하게 된다.
자석(171) 및 전자석(181)의 폭은 가이드홈(180)의 폭과 근사하도록 형성된다.
상기 센서로부터 신호를 전달받는 제어부가 구비되어, 청소기가 벽면 또는 모서리를 청소할 경우에는 자석(171) 및 전자석(181) 사이에 척력이 작용하도록 전자석(181)을 제어하여 가이드(170)가 돌출되도록 하고, 보통주행시에는 자석(171) 및 전자석(181) 사이에 인력이 작용하도록 전자석(181)을 제어하여 가이드(170)가 돌출되지 않도록 한다.
여기서, 가이드(170)는 돌출시 외측에 있는 끝단이 사이드 브러시(160)의 중심부가 있는 높이까지 오도록 돌출된다.
또한, 가이드홈(180)의 내측에 있는 끝단은 롤브러시(130) 전방까지 오도록 배치된다.
전술한 바와는 다르게, 상기 제어부는 청소기 비사용시에는 가이드(170)를 돌출시키지 않고, 청소기 사용시에는 언제든지 가이드(170)가 돌출되도록 전자석(181)을 제어할 수 있다.
이와 같이 제어부 및 전자석(181)이 구비되어, 자동으로 상기 가이드(170)를 돌출시킬 수 있게 되어 사용자의 편의성이 증대된다.
이 구성에 의하면, 사이드 브러시(160) 회동시 가이드(170)는 먼지가 청소기본체(100) 외측으로 흩어지는 것을 막아서 모서리, 벽면 청소 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 로봇청소기 제어방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇청소기 제어 플로우차트이다.
로봇청소기 제어방법은, 벽면주행 여부를 판단하는 판단단계(S5)와, 벽면주행일 경우에는(S7) 청소기본체(100)에 설치된 사이드 브러시(160)를 둘러싸는 가이드(170)를 돌출시키고(S9), 벽면주행이 아닐 경우에는(S6) 가이드(170)를 돌출시키지 않은(S8) 가이드제어단계를 포함하여 이루어진다.
로봇청소기가 청소를 시작하게 되면(S1), 로봇청소기가 자체적으로 가지고 있는 주행알고리즘을 실행하여 주행하면서 청소를 한다.(S3)
청소를 하다가 상기 제어부는 청소기본체(100)가 상기 센서를 통해 모서리 또는 벽면을 따라 주행하는지 여부를 판단한다.
이어서, 벽면주행일 경우에는(S7) 청소기본체(100)에 설치된 사이드 브러시(160)를 둘러싸는 가이드(170)를 돌출시키고(S9), 벽면주행이 아닐 경우에는(S6) 가이드(170)를 돌출시키지 않는(S8) 가이드제어단계가 이어진다.
상기 가이드제어단계에서, 벽면주행일 경우에는 제어부는 전자석(181)과 가이드(170)에 연결된 자석(171) 사이에 척력이 발생되도록 하여 상기 가이드(170)를 돌출시키고, 벽면주행이 아닐 경우에는 상기 제어부는 상기 전자석(181)과 가이드(170)에 연결된 자석(171) 사이에 인력이 발생되도록 하여 상기 가이드(170)를 돌출시키지 않는다.
이와 같이 상황에 따라 제어부가 가이드(170)를 돌출시키거나 돌출시키지 않게 되어 청소기본체(100) 외측으로 돌출되는 가이드(170)와 장애물 사이의 충돌을 최소화하여 가이드(170)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 로봇청소기 및 로봇청소기 제어방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
청소기본체 바닥면에는 사이드 브러시가 설치되며, 상기 청소기본체에는 상기 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드가 설치되어, 사이드 브러시로 인해 먼지가 흩 어지는 것을 방지하여 모서리, 벽면 청소 효율을 높일 수 있다.
상기 가이드는 굴곡진 형상으로 형성되어, 원형으로 형성되는 상기 사이드 브러시에 대응되게 형성되어 가이드가 차지하는 공간은 최소화하면서 더욱 효과적으로 먼지가 흩어지는 것을 방지할 수 있다.
상기 청소기본체에는 상기 가이드를 안내하는 가이드홈이 형성되며, 상기 가이드와 상기 가이드홈 중 하나에는 전자석이 설치되며, 나머지 하나에는 상기 전자석과 마주보도록 자석이 설치되어, 자동으로 상기 가이드를 돌출시킬 수 있게 되어 사용자의 편의성이 증대되는 이점이 있다.
로봇청소기 제어방법은, 벽면주행 여부를 판단하는 판단단계와, 벽면주행일 경우에는 청소기본체에 설치된 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드를 돌출시키고, 벽면주행이 아닐 경우에는 가이드를 돌출시키지 않은 가이드제어단계를 포함하여 이루어져, 사이드 브러시에 의해 먼지가 잘 흩어지는 벽면주행시에는 가이드를 돌출시켜 사용하고, 벽면주행을 하지 않을 경우에는 가이드를 돌출시키지 않도록 하여 장애물과 가이드 사이의 충돌을 최소화하여 가이드가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 로봇 청소기에 있어서,
    자동으로 청소를 하는 청소기본체를 포함하여 이루어지되,
    상기 청소기본체 바닥면에는 사이드 브러시가 설치되며,
    상기 청소기본체에는 상기 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드가 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 청소기본체에는 상기 가이드를 안내하는 가이드홈이 형성되며
    상기 가이드와 상기 가이드홈 중 하나에는 전자석이 설치되며, 나머지 하나에는 상기 전자석과 마주보도록 자석이 설치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  3. 벽면주행 여부를 판단하는 판단단계;
    벽면주행일 경우에는 청소기본체에 설치된 사이드 브러시를 둘러싸는 가이드를 돌출시키고, 벽면주행이 아닐 경우에는 상기 가이드를 돌출시키지 않은 가이드제어단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇청소기 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드제어단계에서, 벽면주행일 경우에는 제어부는 전자석과 상기 가이드에 연결된 자석 사이에 척력이 발생되도록 하여 상기 가이드를 돌출시키고, 벽면주행이 아닐 경우에는 상기 제어부는 상기 전자석과 상기 가이드에 연결된 자석 사이에 인력이 발생되도록 하여 상기 가이드를 돌출시키지 않는 것을 특징으로 하는 로봇청소기 제어방법.
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