KR101292125B1 - a robot cleaner - Google Patents
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Abstract
단턱이나 문턱을 용이하게 넘어갈 수 있는 로봇청소기가 개시된다. 개시된 로봇청소기는, 흡입력을 제공하는 모터와 흡입력으로 외부의 공기를 유입시켜 유입된 외부공기로부터 먼지를 분리하는 집진장치가 마련된 본체와, 상기 본체를 이동가능하게 지지하며, 본체를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부와, 상기 본체가 기울어져 있는지를 감지하도록 본체에 설치되는 기울기검출유닛와, 상기 기울기검출유닛으로부터 검출신호를 수신하여 상기 구동부의 회전력을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 본체의 기울어짐을 알리는 검출신호를 상기 기울기검출유닛으로부터 수신할 경우, 상기 제어부는 상기 구동부의 회전력을 증가시킨다. A robot cleaner is disclosed that can easily cross a step or threshold. The disclosed robot cleaner includes a main body provided with a motor for providing suction force and a dust collecting device for separating dust from the external air introduced by introducing external air with suction force, and a driving force for moving the main body, while supporting the main body movably. And a control unit for controlling a rotational force of the driving unit by receiving a detection signal from the inclination detection unit, the inclination detection unit installed in the main body to detect whether the inclination of the main body is inclined, and the inclination of the main body. When the detection signal is received from the inclination detection unit, the control unit increases the rotational force of the drive unit.
로봇청소기, 기울기검출유닛, 제어부, 회전력, 자유주행 Robot cleaner, tilt detection unit, controller, rotational force, free running
Description
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기를 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view showing a robot cleaner according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도1에 도시된 메인커버를 개방한 상태의 로봇청소기를 나태내는 사시도이고,FIG. 2 is a perspective view illustrating the robot cleaner in the state of opening the main cover shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 로봇청소기의 저면을 나타내는 사시도이고, 3 is a perspective view showing the bottom of the robot cleaner shown in FIG.
도 4는, 도 1에 도시된 로봇청소기를 개략적으로 도시한 측면도이고,4 is a side view schematically showing the robot cleaner shown in FIG. 1,
도 5는 도 1에 도시된 로봇청소기가 단턱을 넘어가는 동작을 나타내는 사시도이다. FIG. 5 is a perspective view illustrating an operation in which the robot cleaner illustrated in FIG. 1 crosses a step.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
11 : 로봇청소기 본체 14 : 흡입포트11: robot cleaner body 14: suction port
15a : 전륜 아이들러 바퀴 15b : 후륜 아이들러 바퀴15a: front
19 : 메인브러시 20 : 보조브러시19: main brush 20: auxiliary brush
30: 구동바퀴 40 : 기울기 스위치 30: drive wheel 40: tilt switch
본 발명은 피청소면을 자유주행하여 청소하는 로봇청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피청소면상에 형성된 단턱을 넘어가는 로봇청소기에 관한 것이다. The present invention relates to a robot cleaner for freely cleaning a surface to be cleaned, and more particularly, to a robot cleaner that crosses a step formed on a surface to be cleaned.
일반적으로, 로봇청소기는 오물흡입구 및 회전브러쉬 등을 포함한 흡진부와, 오물과 공기를 분리하기 위한 집진부와, 흡입원을 제공하는 흡입모터와, 장애물 검출센서 및 주행거리 및 위치등을 측정하는 주행거리 검출센서등으로 이루어진 센서부와, 양측의 구동바퀴, 구동바퀴를 구동시키기 위한 구동모터 및 전후면의 방향전환 롤러로 이루어진 구동부 및 상기 흡진부 및 센서부와 구동부를 제어하는 제어부 등으로 구성된다. In general, the robot vacuum cleaner includes a dust collecting part including a dirt suction hole and a rotating brush, a dust collecting part for separating dust and air, a suction motor providing a suction source, an obstacle detecting sensor, a driving distance and a position to measure a driving distance, etc. The sensor unit includes a distance detecting sensor, a driving wheel on both sides, a driving motor for driving the driving wheel, a driving unit including a turning roller on the front and rear surfaces, and a control unit for controlling the suction unit, the sensor unit, and the driving unit. .
이와 같은 종래의 로봇청소기가 피청소면상의 단턱을 넘어갈 경우, 로봇청소기의 전면의 롤러가 단턱에 올라감으로써 로봇청소기의 본체는 전면부가 상향되도록 기울어지게 된다. 이때 구동바퀴의 회전력에 의해서 로봇청소기의 본체는 단턱을 넘어가서 단턱너머 형성되어 있는 평탄한 피청소면을 주행할 수 있게 된다. When the conventional robot cleaner exceeds the step on the surface to be cleaned, the roller of the front of the robot cleaner is tilted so that the main body of the robot cleaner is raised upward. At this time, the main body of the robot cleaner by the rotational force of the driving wheel is able to travel over the stepped flat cleaning surface formed over the step.
그런데 이렇게 종래의 로봇청소기는 로봇청소기의 본체가 단턱을 오를 경우, 로봇청소기가 단턱에 의해 기울어진 상태에서 구동바퀴의 회전력이 평탄한 피청소면을 주행할 때와 동등한 회전력으로 단턱을 넘기 때문에 로봇청소기가 단턱을 쉽게 오르지 못하는 단점이 있었다. 특히 단턱의 높이가 높을 경우, 이러한 현상은 심화되는 경향이 있었다. However, in the conventional robot cleaner, when the main body of the robot cleaner climbs up the step, the robot cleaner passes over the step with the same rotational force as the driving force of the driving wheel in the state where the robot cleaner is inclined by the step. There was a disadvantage that can not easily climb the step. Especially when the step height is high, this phenomenon tended to be intensified.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 단턱을 보다 용이하게 넘어가는 것이 가능한 로봇청소기를 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a robot cleaner capable of crossing the step more easily.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇청소기는, 흡입력을 제공하는 모터와 상기 흡입력으로 외부의 공기를 유입시켜 유입된 외부공기로부터 먼지를 분리하는 집진장치가 마련된 본체; 상기 본체를 이동가능하게 지지하며, 상기 본체를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 구동부; 상기 본체가 기울어져 있는지를 감지하도록 상기 본체에 설치되는 기울기검출유닛; 상기 기울기검출유닛으로부터 검출신호를 인가받아 상기 구동부의 회전력을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 본체의 기울어짐을 알리는 검출신호를 상기 기울기검출유닛으로부터 수신할 경우, 상기 구동부의 회전력을 증가시키는 것을 특징으로 한다. Robot cleaner according to the present invention for achieving the above object, the main body provided with a motor for providing a suction force and a dust collecting device for separating dust from the outside air introduced by introducing the outside air by the suction force; A driving unit movably supporting the main body and providing a driving force for moving the main body; A tilt detection unit installed in the main body to detect whether the main body is tilted; And a controller configured to control the rotational force of the driving unit by receiving a detection signal from the tilt detection unit, wherein the controller increases the rotational force of the driving unit when receiving a detection signal indicating the inclination of the main body from the tilt detection unit. It is characterized by.
또한, 상기 기울기검출유닛은 상기 본체의 1축좌표의 기울어짐을 감지하는 기울기스위치인 것이 바람직하다. In addition, the inclination detection unit is preferably an inclination switch for detecting the inclination of the uniaxial coordinates of the main body.
또한, 상기 본체가 피청소면으로부터 15도 이상 기울어지면, 상기 제어부는 상기 기울기스위치로부터의 검출신호를 수신하여 상기 구동부의 회전력을 증가시키는 것이 바람직하다. In addition, when the main body is inclined more than 15 degrees from the surface to be cleaned, the control unit preferably receives the detection signal from the inclination switch to increase the rotational force of the drive unit.
또한, 상기 본체에 설치되는 상기 기울기스위치는 수평면에 대하여 상기 기울기스위치의 전측이 15도 하향 경사지게 설치되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the inclination switch installed in the main body is inclined downward by 15 degrees with respect to the horizontal surface of the inclination switch.
또한, 상기 기울기스위치는 볼타입의 기울기스위치인 것이 바람직하다. In addition, the inclination switch is preferably a ball type inclination switch.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 로봇청소기(10)를 상세하게 설명한다. Hereinafter, the robot cleaner 10 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도1은 본 발명에 따른 로봇청소기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 메인커버를 개방한 상태의 로봇청소기를 나타낸 사시도이고, 도3은 로봇청소기의 저면을 나타내는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a robot cleaner according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a robot cleaner with the main cover open, and FIG. 3 is a perspective view showing a bottom of the robot cleaner.
도1 내지 도3과 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 로봇청소기(10)는 로봇청소기 본체(11) 구동바퀴(30), 메인브러시(19), 집진부(50), 보조브러시(20) 및 기울기 검출유닛을 포함한다. 1 to 3, the robot cleaner 10 according to an embodiment of the present invention, the robot cleaner
로봇청소기 본체(11)는 전체적으로 대략 원반타입으로 이루어지며, 내부에는 도면에 미도시된 통상의 구동부(구동모터, 구동모터의 회전력을 구동바퀴(30)에 전달해주는 동력전달수단), 흡입모터 및 제어부가 설치된다. 또한, 로봇청소기 본체(11)는 청소중에 로봇청소기 본체(11)가 장애물과 충돌하는 것을 방지하기 위해, 전방에 장애물과 충돌하는 것을 방지하기 위해, 전방에 장애물과의 거리를 측정할 수 있는 다수의 적외선 또는 초음파를 이용하는 충돌방지센서부(16a)를 구비한다. 또한, 청소기 본체의 저면에는 도3과 같이, 계단의 난간이나 현관 출임문의 난간 등에서 추락하는 것을 방지하기 위한 바닥거리감지센서부(16b)와, 피청소면살균을 위한 살균램프(16c)를 포함할 수 있다. 이러한 센서들(16a, 16b)과 살균램프(16c)및 후술될 기울기스위치(40)는 제어부와 전기적으로 연결된다. 또한 로봇청소기 본체(11)는 상측에 내부를 개폐하기 위한 메인커버(12)가 힌지결합된다. Robot cleaner
구동바퀴(30)는 로봇청소기 본체(11)의 저면 양측에 배치되어, 구동부를 통해 정/역회전된다. 또한, 다수의 전/후륜 아이들러 바퀴(15a, 15b)는 구동바퀴(30)의 구동에 의해 로봇청소기 본체(11)가 피청소면에 대하여 소정간격을 유지한 상태 로 이동할 수 있도록 로봇청소기 본체(11) 저면의 전/후방에 각각 회전 가능하게 설치된다. The
메인브러시(19)는 피청소면에 붙어 있는 오물을 긁어 피청소면으로부터 오물을 분리시켜 청소 효율을 향상시키기 위한 것으로, 로봇청소기 본체(11)의 저면에 형성된 흡입포트(14)에 회전가능하게 설치된다. The
보조브러시(20)는 바닥면과 벽면사이에 형성되는 구석에 존재하는 먼지를 효율적으로 청소하기위하여 구석진 곳을 긁기 위하여 로봇청소기 본체(11)의 측면에 설치된다. The
집진부(50)는 흡입포트(14)를 통하여 흡입된 외부공기로부터 먼지를 필터링하기 위해 로봇청소기 본체(11)의 내부에 장착된다. The
기울기 검출유닛은, 도 3의 저면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 로봇청소기(10)의 저면 중앙부 부근의 본체(11)내부에 설치되어 있으며, 본 실시 예에서볼 타입의 기울기스위치(40)로 구성된다. 볼 타입기울기스위치(40)는 로봇청소기 본체(11)의 진행방향에 대하여 상기 로봇청소기 본체(11)와 수평면과 이루는 기울기를 측정하는 스위치로써, 내부에 설치된 볼이 수평면과 이루는 기울기가 약 15도인 경우에 스위치가 온되고, 15도 이하로 내려가는 경우 오프되는 특성을 가지고 있다. 이러한 볼타입 기울기스위치는 3축(x, y, z)좌표상의 모든 기울기를 측정하는 자이로센서에 비해서 구조가 단순하고 가격이 저렴하다는 장점이 있을 수 있다. 또한, 수은을 사용하는 수은타입기울기센서에 비해서 환경오염의 문제나, 사용자에게 무해하다는 장점이 있다. As shown in the bottom view of FIG. 3, the inclination detection unit is installed inside the
도4 및 도5에서 보는 바와 같이, 본 실시 예에서, 기울기스위치(40)는 전측(41)이 후측(42) 보다 수평면에 대하여 대략 15도 하향 경사기게 설치된다. 이는 일반적인 가정에서의 문턱이나 단턱의 높이는 약 20mm가 되며, 로봇청소기(10)의 전륜 아이들러 바퀴(15a)가 단턱의 상측에 올라서게 되었을 때의 경사각은 30도 미만으로써, 로봇청소기가 평지를 이동할 때와 동일한 회전력으로도 로봇청소기 본체(11)의 이동이 가능하다. 하지만, 로봇청소기(10)의 구동바퀴(30)가 단턱의 상단과 최초로 닿는 부분이 생길때의 로봇청소기 본체(11)와 수평면과의 경사각은 30도가 되며, 이러한 경사각은 로봇청소기가 평지를 이동할 때와 동일한 회전력만을 가지고서는 단턱을 오르는 일이 힘들어 지는 상태에 놓이게 된다. 따라서, 기울기스위치(40)의 검출경사각이 15도인것을 감안하여 기울기스위치(40)는 전측(41)이 후측(42) 보다 수평면에 대하여 대략 15도 하향 경사기게 설치되는 것이다. As shown in Figs. 4 and 5, in this embodiment, the
이하, 도4 및 도5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기(10)의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the
로봇청소기가 주행 중 단턱이 있는 곳을 지나거나, 청소하던 방에서 다른 방으로 이동하기 위해 문턱을 지날 때에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 로봇청소기 본체(11)가 단턱을 타고 넘어가기 위해 로봇청소기 본체(11)의 전방에 설치된 전륜 아이들러바퀴(15b)가 단턱을 오르게 되면, 로봇청소기 본체(11)는 로봇청소기 본체(11)의 전방이 후방에 대하여 상방향으로 기울어진다. 이때 로봇청소기 본체(11)가 구동바퀴(30)의 회전력에 의해 계속적으로 전진하게 되면, 로봇청소기 본체(11)가 수평면에 대하여 경사각이 점점 증가하게 되고, 구동바퀴(30)가 단턱의 상단에 닿 을 때, 로봇청소기 본체(11)와 수평면에 대한 경사각이 30도가 되고, 이때, 기울기스위치(40)는 수평면에 대해서 15도의 경사각 감지하게되며 기울기스위치(40)는 기울어짐 검출신호를 제어부(미도시)에 출력한다. 상기 제어부(미도시)가 기울기스위치(40)로부터 검출신호를 수신하면, 제어부는 구동바퀴(30)의 회전력을 증가시키도록 구동모터(미도시)의 출력을 증가시킨다. 이로써 구동모터(미도시)의 회전수가 증가되고 구동모터(미도시)의 증가된 회전수에 의해 구동바퀴(30)의 회전력이 증가하여 로봇청소기 본체(11)는 피청소면상에 형성된 단턱을 보다 용이하게 넘어갈 수 있게 된다. When the robot cleaner passes the step where the step is located or passes the threshold for moving from the cleaning room to another room, as shown in FIG. 5, the robot cleaner
다시 말해서, 높은 단턱을 지날 때 본체의 기울어진 각도가 30도가 되기 전에는 기울기스위치(40)가 로봇청소기의 기울어짐을 감지하지 못하며, 로봇청소기(10)는 평상시 주행 때와 같이 서서히 단턱에 접근할 것이고, 도 5와 같이, 로봇청소기 본체(11)의 구동바퀴(30)가 단턱의 상단에 닿게 되어 로봇청소기 본체(11)의 기울어진 각이 약 30도에 도달하게 되면 기울기스위치(40)는 수평면에 대해서 경사각이 15도가 되고, 청소기 본체(11)의 기울어짐 검출신호를 제어부(미도시)에 출력한다. 이로 인해 제어부는 구동모터의 출력을 증가시켜 구동바퀴(30)의 회전속도를 증가시키고 로봇청소기(10)가 안전하고 용이하게 진공청소기가 단턱을 넘어올 수 있게 되는 것이다.In other words, the
또한, 구동바퀴(30)에 다수의 돌기(31)가 형성된다. 이는 구동바퀴(30)에 형성된 다수의 돌기(31)와 단턱과의 마찰력이 증가하여 구동바퀴(30)가 단턱을 오르는 것이 보다 용이하도록 하기 위한 것이다.In addition, a plurality of
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 로봇청소기는 로봇청소기 본체가 기울어지면 구동바퀴의 회전력이 증가함으로써 보다 용이하게 단턱을 넘는 것이 가능하다. As described above, the robot cleaner according to the present invention can be more easily crossed the step by increasing the rotational force of the driving wheel when the robot cleaner body is tilted.
또한, 본 발명에 따른 로봇청소기에 설치되는 구동바퀴는 구동바퀴의 외주면에 다수의 돌기가 형성되어 있으므로, 단턱을 쉽게 넘어가는 것이 가능하다. In addition, since the driving wheel installed in the robot cleaner according to the present invention has a plurality of protrusions formed on the outer circumferential surface of the driving wheel, it is possible to easily cross the step.
또한, 본 발명에 따른 로봇청소기에 설치되는 기울기스위치는 볼타입기울기스위치를 사용함으로써, 보다 저렴하고 구조가 간단하며 인체에 무해한 로봇청소기의 제공이 가능하다.In addition, the tilt switch installed in the robot cleaner according to the present invention, by using a ball-type tilt switch, it is possible to provide a robot cleaner that is cheaper, simpler in structure, and harmless to the human body.
이상, 본 발명은 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.
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Legal Events
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N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20160629 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170629 Year of fee payment: 5 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |