KR100802111B1 - 안전회로가 구현된 충전장치 및 그의 충전방법 - Google Patents

안전회로가 구현된 충전장치 및 그의 충전방법 Download PDF

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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits

Abstract

안전회로가 구현된 충전장치 및 그의 충전방법이 개시된다. 본 발명에 따른 안전회로가 구현된 충전장치 및 그의 충전방법은 외부로 노출된 단자들을 통해 충전전압을 공급하는 충전단자부, 충전단자부에 마련된 단자들에 접촉되는 물체의 고유저항값에 따라 각기 다른 전압이 발생되는 전압발생부, 및 전압발생부에 발생된 전압을 감지하고, 감지된 전압의 크기에 기초하여 충전단자부를 통한 충전전압의 공급 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.
이에 의해, 로봇청소기의 고유의 저항값에 의해 산출되는 전압값을 이용하여 로봇청소기가 충전장치의 충전단자에 접촉되었을 때에만 충전전압이 로봇청소기로 공급되고, 젓가락과 같은 금속물체 및 도체가 접촉되었을 때는 충전장치로부터 로봇청소기로의 충전전압 공급을 차단함으로써, 외부로 노출된 충전장치의 충전단자에 의한 화재나 감전의 위험을 감소시켜 안전한 충전이 이루어지게 하는 효과가 있다.
충전단자부, 전압발생부, 로봇청소기, 스위칭부, 충전전압

Description

안전회로가 구현된 충전장치 및 그의 충전방법 { charging apparatus having safety circuit and method thereof }
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전회로가 구현된 충전장치의 설명에 제공되는 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전회로가 구현된 충전장치의 설명에 제공되는 회로도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장치의 설명에 제공되는 사시도, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 충전장치 110: 충전단자부
120: 전압발생부 130: 제어부
140: 스위칭부 141: 제1 스위치
142: 제2 스위치 150: 충전전압 공급부
300: 로봇청소기
본 발명은 충전장치 및 그의 충전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전회로가 구현된 충전장치 및 그의 충전방법에 관한 것이다.
"충전장치"는 로봇청소기가 해당작업을 수행할 수 있도록 로봇청소기에 구현된 충전배터리를 충전시키는 장치를 말한다. 이러한 충전장치는 로봇청소기 외부, 즉, 댁내의 벽면 아래 등에 설치된다.
여기서, 로봇청소기란, 사용자의 조작 없이 일정범위의 작업영역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 및 이물질 등을 흡입하는 청소작업이나, 집안의 문, 창문, 및 가스밸브의 개폐 등을 확인하는 보안작업을 수행하는 장치를 말한다.
이러한 로봇청소기는 상기 일정범위의 작업영역이 광범위하여 유선으로 동력을 공급하기가 곤란하므로, 외부에 설치된 충전장치로부터 로봇청소기에 구현된 충전배터리를 통해 해당작업의 수행에 필요한 동력을 공급받는다.
일반적으로, 이러한 로봇청소기를 충전하기 위한 외부 충전장치는 충전단자가 외부에 노출되어 있다.
따라서, 충전단자의 플러스단자 및 마이너스단자에 젓가락과 같은 금속물체 및 도체가 접촉되었을 때 충전단자의 단락에 의해 심한 불꽃이 발생하여 화재나 감전의 위험이 존재하는 문제점이 있다.
이에, 로봇청소기의 충전단자가 충전장치의 충전단자에 접촉되었을 때에만 충전이 이루어지고, 젓가락과 같은 금속물체 및 도체가 접촉되었을 때는 충전단자를 통해 충전전압이 누설되는 것을 차단할 수 있는 기술이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 외부로 노출된 충전단자의 단락에 의한 화재나 감전의 위험을 감소시켜 안전한 충전이 이루어지도록 하기 위해, 로봇청소기의 고유의 저항값에 의해 산출되는 전압값을 이용하여 로봇청소기가 충전장치의 충전단자에 접촉되었을 때에만 충전전압이 로봇청소기로 공급되고, 젓가락과 같은 금속물체 및 도체가 접촉되었을 때는 충전단자를 통해 충전전압이 누설되는 것을 차단하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안전회로가 구현된 충전장치 및 그의 충전방법은 외부로 노출된 단자들을 통해 충전전압을 공급하는 충전단자부, 상기 충전단자부에 마련된 단자들에 접촉되는 물체의 고유저항값에 따라 각기 다른 전압이 발생되는 전압발생부, 및 상기 전압발생부에 발생된 전압을 감지하고, 감지된 전압의 크기에 기초하여 상기 충전단자부를 통한 상기 충전전압의 공급 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 충전단자부에 로봇청소기가 접촉되었을 경우, 상기 전압발생부에는 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 제1 전압이 발생되고, 상기 제어부는, 상기 전압발생부에 발생된 전압이 상기 제1 전압일 경우에 상기 충전전압이 공급되도록 제어하는 것을 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 로봇청소기의 고유저항값은 1Kohm이고, 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 발생되는 상기 제1 전압은 2.5V 인 것을 포함한다.
그리고, 상기 충전단자부가 단락되었을 경우, 상기 전압발생부에는 제1 전압보다 작은 제2 전압이 발생되고, 상기 제어부는, 상기 전압발생부에 발생된 전압이 상기 제2 전압일 경우에 상기 충전전압의 누설이 차단되도록 제어하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제어부와 연결되고 상기 제어부의 충전전압 공급여부 결정에 따라 ON 또는 OFF되는 제2 스위치와, 상기 충전단자부와 연결되고 상기 제2 스위치가 상기 제어부의 제어하에 ON된 경우, 상기 충전전압이 상기 충전단자부로 공급되는 통로 역할을 하기 위해 ON되는 제1 스위치를 포함하는 스위칭부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 충전단자부가 단락되어 상기 제어부의 제어하에 상기 제2 스위치가 OFF된 경우, 상기 충전전압이 상기 제1 스위치를 통해 상기 충전단자부로 누설되는 것을 차단하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 스위치에는 전계효과 트랜지스터(FET)가 사용되는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, a) 충전전압을 공급하는 단자들에 접촉되는 물체의 고유저항값에 따라 각기 다른 전압이 발생되는 단계, b) 상기 발생된 전압을 감지하는 단계, 및 c) 상기 감지된 전압의 크기에 기초하여 상기 충전전압의 공급 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 a)단계에서, 상기 단자들에 로봇청소기가 접촉되어 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 제1 전압이 발생되면, 상기 b)단계에서, 상기 발생된 제1 전압을 감지하여, 상기 c)단계에서, 상기 충전전압이 공급되도록 제어하는 것을 포함한다.
그리고, 상기 로봇청소기의 고유저항값은 1Kohm이고, 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 발생되는 상기 제1 전압은 2.5V 인 것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 a)단계에서, 금속물체의 접촉에 의해 상기 단자들이 단락되어 제2 전압이 발생되면, 상기 b)단계에서, 상기 발생된 제2 전압을 감지하여, 상기 c)단계에서, 상기 충전전압의 누설이 차단되도록 제어하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 충전전압 공급 여부 결정에 따라 ON 또는 OFF되는 제2 스위치와, 상기 충전전압을 공급하는 단자들과 연결되고 상기 제2 스위치가 ON된 경우, 상기 충전전압이 상기 충전단자부로 공급되는 통로 역할을 하기 위해 ON되는 제1 스위치를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 스위치에는 전계효과 트랜지스터(FET)가 사용되는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전회로가 구현된 충전장치의 설명에 제공되는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 충전장치(100)는 충전단자부(110), 전압발생부(120), 제어부(130), 스위칭부(140), 및 전압공급부(150)를 구비하고, 스위칭부(140)는 제1 스위치(141), 및 제2 스위치(142)를 구비한다.
다만, 충전장치(100) 내에 포함될 수 있는 기타의 구성요소는 도면에서 배제하고 본 발명을 설명함에 있어 필요한 구성요소만을 도시하는 것으로 한다.
충전단자부(110)는 외부로 노출된 단자들을 통해 충전전압을 공급한다. 여기서, 노출된 단자들은 플러스단자 및 마이너스단자로 구성된다.
다시 말하면, 충전단자부(110)의 외부로 노출된 단자들에 물체가 접촉하게 되면 노출된 단자들 각각에 연결된 제1 스위치(141)가 눌러지고, 이를 통해 충전전압을 공급한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
전압발생부(120)에는 충전단자부(110)에 마련된 단자들에 접촉되는 물체의 고유저항값에 따라 각기 다른 전압이 발생 된다.
다시 말하면, 충전단자부(110)에 마련된 단자들에 접촉되는 물체가 로봇청소기(300)일 경우, 전압발생부(120)에는 제1 전압이 발생 된다. 구체적으로, 로봇청소기(300)의 고유저항값은 대략 1Kohm이고, 이에 의해 제1 전압인 대략 2.5V의 전압이 전압발생부(120)에 발생 된다.
그리고, 충전단자부(110)에 마련된 단자들에 접촉되는 물체가 로봇청소기(300) 이외의 물체일 경우, 즉, 충전단자부(110)가 단락되었을 경우에는, 전압발생부(120)에 제1 전압보다 작은 제2 전압이 발생된다. 구체적으로, 충전단자부(110)에 젓가락과 같은 금속물체 및 도체가 접촉되면, 접촉된 금속물체 및 도체 에 의한 전압분배에 의해 0V에 가까운 전압이 전압발생부(120)에 발생된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제어부(130)는 전압발생부(120)의 출력단에 발생된 전압을 감지하고, 감지된 전압의 크기에 기초하여 충전단자부(110)를 통한 충전전압의 공급 여부를 결정한다.
다시 말하면, 충전단자부(110)에 접촉된 로봇청소기(300)의 고유저항값에 의해 전압발생부(120)의 출력단에 제1 전압에 발생하면, 제어부(130)는 이를 감지하여 로봇청소기(300)로의 충전전압 공급이 이루어지도록 제어한다.
또한, 젓가락과 같은 금속물체 및 도체의 접촉에 의해 충전단자부(110)가 단락되어 전압발생부(120)의 출력단에 제2 전압이 발생되면, 제어부(130)는 이를 감지하여 충전전압의 누설을 차단한다.
이상에서 설명한 충전전압의 공급 및 누설 차단은 제어부(130)가 제2 스위치(142)를 제어함으로써 이루어지는 일련의 동작으로 이에 대하여는 후술하기로 한다.
스위칭부(140)는 제어부(130)의 제어하에 ON 또는 OFF 됨으로써 충전전압을 공급 및 차단하는 스위치 역할을 한다. 이와 같이 스위치 역할을 하는 스위칭부(140)는 제1 스위치(141) 및 제2 스위치(142)를 구비한다.
제2 스위치(142)는 제어부(130)와 연결되어 있고, 제어부(130)의 충전전압 공급여부 결정에 따라 ON 또는 OFF된다. 다시 말하면, 전압발생부(120)의 출력단에 발생된 전압이 대략 2.5V인 경우, 제어부(130)는 제2 스위치(142)를 ON하여 충전전 압이 로봇청소기(300)로 공급되도록하고, 충전단자부(110)가 금속물체 및 도체의 접촉에 의해 단락되어, 전압발생부(120)의 출력단에 대략 0V의 전압이 발생된 경우, 제어부(130)는 제2 스위치(142)를 OFF하여 충전전압의 누설을 차단한다.
여기서, 제2 스위치(142)에는 전계효과 트랜지스터(FET)가 사용된다.
제1 스위치(141)는 제2 스위치(142) 및 충전단자부(110)와 연결되어 있고, 제2 스위치(142)가 제어부(130)의 제어하에 ON된 경우, 충전전압이 충전단자부(110)로 공급되는 통로 역할을 한다.
또한, 제1 스위치(141)는 로봇청소기(300), 금속물체, 및 도체가 접촉이 되면 눌러지게 됨으로써 ON되어 회로를 형성하는 역할을 한다. 즉, 제1 스위치에 물체가 접촉하기 전인 초기상태에서는 제1 스위치가 눌러지지 않은 상태이므로 외부로 노출된 충전 단자들에 의한 불꽃 발생이나 감전의 위험이 존재하지 않는다.
충전전압 공급부(150)는 제어부(130)의 제어하에 제2 스위치(142)가 ON 된 경우, 충전전압을 공급하는 역할을 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 적용이 되는 충전장치(100)는 충전단자부(110)에 로봇청소기(300)가 접촉되어 로봇청소기 고유의 저항값인 1Kohm에 의해 전압발생부(120)의 출력단에 대략 2.5V의 전압이 발생하였을 때만 제2 스위치(142)를 ON하여 충전전압이 공급되도록 함으로써, 젓가락과 같은 금속물체 및 도체의 접촉에 의해 발생할 수 있는 감전사고 및 불꽃발생 등을 미연에 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전회로가 구현된 충전장치의 설명에 제공되는 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 충전단자부(110)에 마련된 외부로 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 물체가 접촉하게 되면, 제1 스위치(141)로 사용되는 S1-1 및 S1-2가 눌러지게 되어 ON된다.
여기서, 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉된 물체가 로봇청소기(300)일 경우, 로봇청소기(300)의 고유내부저항(1Kohm)과 R1의 전압분배에 의해 전압발생부(120)의 출력단(O)에 2.5V의 전압이 발생된다.
또한, 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉된 물체가 젓가락과 같은 금속물체 및 도체일 경우, R1의 전압분배에 의해 전압발생부(120)의 출력단(O)에 0V의 전압이 발생된다.
그리고, 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉된 물체가 없는 경우에는, 전압발생부(120)의 출력단(O)에 초기전압인 5V가 입력된다. 여기서, 물체가 접촉되지 않은 초기의 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에는 5V의 초기전압이 R2를 거치는 과정에서 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 약한 전류(대략 수 mA)가 흐르게 되므로 감전 및 불꽃발생의 위험이 없다.
이와 같이, 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉되는 물체에 따라, 전압발생부(120)의 출력단(O)에 발생되는 전압의 값이 다르게 되므로, 전압발생부(120)의 출력단(O)에 발생한 전압의 값을 통해 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉된 물체가 로봇청소기(300)인지 아닌지의 여부를 알수 있고, 이를 통해 제어부(130)가 충전전압의 공급여부를 결정할 수 있게 된다.
즉, 전압발생부(120)의 출력단(O)에 발생된 전압이 2.5V이면, 이는 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉된 물체가 로봇청소기(300)임을 나타내므로, 제어부(130)는 제2 스위치(142)의 전계효과 트랜지스터(S2)를 ON한다.
구체적으로, 전압발생부(120)의 출력단(O)에 대략 2.5V의 전압이 발생되면, 제어부(130)가 이를 감지하여 전계효과 트랜지스터(S2)를 ON하는 신호를 생성한다. 생성된 신호가 R3를 거쳐 T1에 전달되면, T1이 ON되어 동작하므로서 생성된 신호가 R4 및 R5를 거쳐 전계효과 트랜지스터(S2)에 전달이 된다. 이에 의해 전계효과 트랜지스터(S2)가 ON이 되면, 충전전압 공급부(150)에 저장된 충전전압이 전계효과 트랜지스터(S2) 및 제1 스위치(141)를 통해 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 전달이 되어, 접촉된 로봇청소기(300)의 충전이 이루어진다.
그리고, 전압발생부(120)의 출력단(O)에 발생된 전압이 0V이면, 이는 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)이 젓가락과 같은 금속물체 및 도체에 의해 단락됨을 나타내므로, 제어부(130)는 제2 스위치(142)의 전계효과 트랜지스터(S2)를 OFF한다.
구체적으로, 제어부(130)가 전압발생부(120)의 출력단(O)에 발생된 0V의 전압을 감지하면, 전계효과 트랜지스터(S2)를 OFF하는 신호를 생성한다. 생성된 신호가 R3, T1, R4 및 R5를 거쳐 전계효과 트랜지스터(S2)에 전달이 되면, 전계효과 트랜지스터(S2)가 OFF되어 충전전압 공급부(150)의 충전전압이 차단된다. 즉, 전계효과 트랜지스터(S2)가 OFF되므로서, 충전전압 공급부(150)의 충전전압이 전계효과 트랜지스터(S2)를 통해 제1 스위치(141)로 전달되는 것이 차단되고, 이에 의해 충전전압이 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)을 통해 접촉된 금속물체 및 도체로 누설되는 것을 차단하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장치의 설명에 제공되는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 로봇청소기(300)가 충전이 필요할 경우 도3에 도시된 바와 같이 충전장치(100)의 충전단자부(110)를 향해 이동한다. 충전단자부(110)에 로봇청소기(300)가 접촉이 되면, 전압발생부(120)의 출력단(O)에 대략 2.5V의 전압이 발생한다. 이는 1Kohm의 로봇청소기 고유저항과 충전장치(100)의 내부저항 R2가 전압분배에 의해 5V의 초기전압을 분배하므로써 발생되는 결과값이다.
제어부(130)는 전압발생부(120)의 출력단(O)에 이와 같이 2.5V의 전압이 발생하였을 경우에만 충전전압이 공급될 수 있도록 제2 스위치(142)를 ON한다. 제2 스위치(142)의 일련의 동작은 전술한 바 있다. 즉, 충전단자부(110)에 도 3의 경우와 같이 로봇청소기(300)가 접촉되었을 경우에만 충전이 이루어진다. 이에 의해, 충전단자부(100)에 금속물체 및 도체 중 어느 하나의 물체가 접촉되어 단락이 된 경우 충전전압의 누설로 인한 감전 및 불꽃발생의 위험을 방지할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 충전장치(100)가 초기상태를 유지한다(S410). 초기상태란 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 물체의 접촉이 없 는 상태를 말하므로, 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 연결된 제1 스위치(141)의 S1-1 및 S1-2가 눌러지지 않아 연결이 끊어져 있게 되어, 감전 및 불꽃 발생의 위험이 없다.
다시 말하면, 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉된 물체가 없는 경우에는, 5V의 초기전압이 R2를 거치는 과정에서 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 약한 전류(대략 수 mA)가 흐르게 되므로 감전 및 불꽃발생의 위험이 없다.
충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 물체가 접촉되고(S420), 접촉된 물체가 로봇청소기(300)일 경우(S430), 로봇청소기(300)의 고유저항값(대략 1 Kohm)에 의해 전압발생부(120)의 출력단(O)에 제1 전압인 대략 2.5V의 전압이 발생된다(S440).
다시 말하면, 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에 로봇청소기(300)가 접촉하게 되면, 로봇청소기(300)의 고유내부저항(1Kohm)과 R1의 전압분배에 의해 전압발생부(120)의 의 출력단(O)에 2.5V의 전압이 발생된다.
제어부(130)가 제1 전압을 감지하여 제2 스위치(142)를 ON한다(S450).
다시 말하면, 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 로봇청소기(300)가 접촉되어, 로봇청소기의 고유저항값에 의해 전압발생부(120)의 출력단(O)에 2.5V의 전압이 발생되면, 제어부(130)가 이를 감지하여, 로봇청소기(300)로 충전전압이 공급될 수 있도록 제2 스위치(142)를 ON하는 신호를 생성한다. 여기서, 생성된 신호가 R3, T1, R4, 및 R5를 거쳐 S2에 전달되어 제2 스위치(142)가 ON 한다.
충전전압 공급부(150)가 제1 스위치(141)를 통해 충전전압을 공급한다(S460).
다시 말하면, 제2 스위치(142)가 ON이 되면, 충전전압 공급부(150)가 제1 스위치(141)를 통해 충전전압을 공급하여, 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에 접촉된 로봇청소기(300)의 충전이 이루어지도록 한다.
여기서, S430 단계에서, 접촉된 물체가 로봇청소기(300)가 아닐 경우, 즉, 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)에 젓가락과 같은 금속물체 및 도체 중 어느 하나가 접촉이 되어 단락이 된 경우, 금속물체 및 도체 중 어느 하나의 저항값에 의해 전압발생부(120)의 출력단(O)에 제1 전압보다 작은 제2 전압이 발생된다(S445). 여기서, 제2 전압은 대략 0V에 가까운 값을 나타낸다.
다시 말하면, 노출단자들(NET-1 및 NET-2)에 금속물체 및 도체 중 어느 하나가 접촉하게 되면, 금속물체 및 도체 중 어느 하나의 내부저항과 R1의 전압분배에 의해 전압발생부(120)의 출력단(O)에 대략 0V의 전압이 발생된다.
제어부(130)가 제2 전압을 감지하여 제2 스위치(142)를 OFF한다(S455).
구체적으로, 제어부(130)가 전압발생부(120)의 출력단(O)에 발생된 대략 0V에 가까운 제2 전압을 감지하면, 제2 스위치로 사용되는 전계효과 트랜지스터(S2)를 OFF하는 신호를 생성한다.
생성된 신호가 R3, T1, R4 및 R5를 거쳐 전계효과 트랜지스터(S2)에 전달이 되면, 전계효과 트랜지스터(S2)가 OFF되어 충전전압 공급부(150)의 충전전압이 차 단된다(S465).
다시 말하면, 전계효과 트랜지스터(S2)가 OFF되므로서, 충전전압 공급부(150)의 충전전압이 전계효과 트랜지스터(S2)를 통해 제1 스위치(141)로 전달되는 것이 차단되고, 이에 의해 충전전압이 충전단자부(110)의 노출된 단자들(NET-1 및 NET-2)을 통해 접촉된 금속물체 및 도체 중 어느 하나로 누설되는 것을 차단하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 로봇청소기의 고유의 저항값에 의해 산출되는 전압값을 이용하여 로봇청소기가 충전장치의 충전단자에 접촉되었을 때에만 충전전압이 로봇청소기로 공급되고, 젓가락과 같은 금속물체 및 도체가 접촉되었을 때는 충전단자를 통해 충전전압이 누설되는 것을 차단함으로써, 외부로 노출된 충전단자의 단락에 의한 화재나 감전의 위험을 감소시켜 안전한 충전이 이루어지게 하는 효과가 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.

Claims (13)

  1. 외부로 노출된 단자들을 통해 충전전압을 공급하는 충전단자부;
    상기 충전단자부에 마련된 단자들에 접촉되는 물체의 고유저항값에 따라 각기 다른 전압이 발생되는 전압발생부; 및
    상기 전압발생부에 발생된 전압을 감지하고, 감지된 전압이 제1전압이면, 상기 충전전압이 공급되도록 제어하고, 상기 감지된 전압이 상기 제1전압보다 작은 제2전압이면, 상기 충전전압의 누설이 차단되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전단자부에 로봇청소기가 접촉되었을 경우, 상기 전압발생부에는 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 제1 전압이 발생되고,
    상기 제어부는, 상기 전압발생부에 발생된 전압이 상기 제1 전압일 경우에 상기 충전전압이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 고유저항값은 1Kohm이고, 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 발생되는 상기 제1 전압은 2.5V 인 것을 특징으로 하는 충전장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 충전단자부가 단락되었을 경우, 상기 전압발생부에는 제1 전압보다 작은 제2 전압이 발생되고,
    상기 제어부는, 상기 전압발생부에 발생된 전압이 상기 제2 전압일 경우에 상기 충전전압의 누설이 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부와 연결되고 상기 제어부의 충전전압 공급여부 결정에 따라 ON 또는 OFF되는 제2 스위치와, 상기 충전단자부와 연결되고 상기 제2 스위치가 상기 제어부의 제어하에 ON된 경우, 상기 충전전압이 상기 충전단자부로 공급되는 통로 역할을 하기 위해 ON되는 제1 스위치를 포함하는 스위칭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 충전단자부가 단락되어 상기 제어부의 제어하에 상기 제2 스위치가 OFF된 경우, 상기 충전전압이 상기 제1 스위치를 통해 상기 충전단자부로 누설되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 스위치에는 전계효과 트랜지스터(FET)가 사용되는 것을 특징으로 하는 충전장치.
  8. a) 충전전압을 공급하는 단자들에 접촉되는 물체의 고유저항값에 따라 각기 다른 전압이 발생되는 단계;
    b) 상기 발생된 전압을 감지하는 단계; 및
    c) 상기 감지된 전압이 제1전압이면, 상기 충전전압이 공급되도록 제어하고, 상기 감지된 전압이 상기 제1전압보다 작은 제2전압이면, 상기 충전전압의 누설이 차단되도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 a)단계에서, 상기 단자들에 로봇청소기가 접촉되어 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 제1 전압이 발생되면,
    상기 b)단계에서, 상기 발생된 제1 전압을 감지하여,
    상기 c)단계에서, 상기 충전전압이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 로봇청소기의 고유저항값은 1Kohm이고, 상기 로봇청소기의 고유저항값에 의해 발생되는 상기 제1 전압은 2.5V 인 것을 특징으로 하는 충전방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 a)단계에서, 금속물체의 접촉에 의해 상기 단자들이 단락되어 제2 전압 이 발생되면,
    상기 b)단계에서, 상기 발생된 제2 전압을 감지하여,
    상기 c)단계에서, 상기 충전전압의 누설이 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 충전전압 공급 여부 결정에 따라 ON 또는 OFF되는 제2 스위치와, 상기 충전전압을 공급하는 단자들과 연결되고 상기 제2 스위치가 ON된 경우, 상기 충전전압이 상기 충전단자부로 공급되는 통로 역할을 하기 위해 ON되는 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제2 스위치에는 전계효과 트랜지스터(FET)가 사용되는 것을 특징으로 하는 충전방법.
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