KR101637360B1 - 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체로부터 이격된 위치에 존재하는 사용자 또는 흡입노즐의 위치를 판단하여 기 설정된 기준거리 또는 기준거리범위 내로 본체가 스스로 이동하는 청소기를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

Description

청소기{Cleaner}

본 발명은 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 본체 내부에 장착되는 흡입 모터를 이용하여 공기와 함께 먼지 등의 청소대상물을 흡입하여 본체 내부에 저장하는 장치이다.

상기와 같은 기능의 청소기는 청소대상물을 흡입하는 흡입노즐이 본체와 연결관을 통해 연통되는 캐니스터 방식과, 흡입노즐이 본체와 일체로 형성되는 업라이트 방식으로 구별될 수 있다.

캐니스터 방식의 청소기는 흡입력을 발생시키는 흡입 모터 등이 내장되는 청소기 본체와, 청소기 본체에서 발생되는 흡입력에 의하여 피청소면의 청소대상물이 흡입되는 흡입노즐과, 상기 본체와 흡입노즐을 연결하는 연결관 등이 포함되어 구성된다.

즉, 청소기의 본체에 전원이 인가되어 흡입 모터가 구동되면 흡입력이 발생되고, 이러한 흡입력에 의하여 흡입노즐로 피청소면의 먼지 및 이물 등이 포함된 공기가 흡입된다. 그리고 먼지 및 이물 등이 포함된 공기는 연결관을 통하여 청소기 본체로 유입된다.

청소기 본체로 유입된 청소대상물(먼지 및 이물 등이)은 본체 내부로 유동하는 과정에서 필터 등에 의해 분리되며, 분리된 청소대상물은 청소기 본체 내부에 저장되고, 본체 내부에 저장된 먼지 및 이물 등은 사용자에 의해 본체로부터 제거된다.

한편, 상술한 종래 청소기는 사용자가 본체를 끌고다니면서 청소하는 방식이었다.

즉, 사용자는 흡입노즐을 청소대상물이 있는 위치로 이동시키면서 먼지나 이물질 등을 본체로 흡입하였고, 흡입노즐이 이동함에 따라 본체는 상기 연결관에 의해 사용자가 있는 방향으로 이동하였다.

그러나, 이와 같은 종래 청소기는 본체의 무게에 민감한 사용자에게 편의성 저하라는 문제를 유발하였다.

본 발명은 본체로부터 이격된 위치에 존재하는 흡입노즐 또는 사용자의 위치를 판단하여 기 설정된 기준거리범위까지 본체가 스스로 이동하는 청소기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 흡입모터를 구비한 본체, 상기 본체를 이동시키는 구동부, 상기 본체와 이격되어 구비되는 흡입노즐과, 사용자가 상기 흡입노즐의 운전을 위해 구비되는 핸들을 포함하는 흡입어셈블리, 상기 본체에 회전 가능하도록 구비되며 상기 흡입노즐을 상기 본체에 연결하는 회전연결관, 상기 흡입어셈블리와 상기 본체 사이의 이격거리를 감지하는 거리감지부, 상기 회전연결관의 회전방향을 감지하는 방향감지부, 상기 본체가 상기 흡입어셈블리가 위치한 방향을 향하고, 상기 이격거리가 기 설정된 기준거리범위에 포함되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 청소기를 제공한다.

이 경우, 상기 제어부는 상기 회전연결관의 회전각도가 기 설정된 기준각도범위 내에 포함되도록 상기 구동부를 제어하여 상기 본체를 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 방향감지부는 상기 회전연결관에 구비되되 다수의 슬릿을 구비하는 원판과, 상기 슬릿방향으로 빛을 방출하고 상기 슬릿을 관통한 빛을 수신함으로써 상기 원판의 회전각도를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 본체의 전방면을 향하는 슬릿들 사이의 간격은 상기 본체의 후방면을 향하는 슬릿들 사이의 간격에 비해 더 좁은 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기 흡입어셈블리는 상기 흡입노즐을 상기 회전연결관과 연결시키는 연결관을 더 포함하고, 상기 연결관은 신축 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

이 경우, 상기 거리감지부는 상기 연결관의 신축을 감지하여 상기 이격거리를 감지할 수 있다.

또한, 상기 거리감지부는 상기 연결관의 일단에 구비되는 초음파 송신부와, 상기 연결관의 타단에 구비되어 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신하는 초음파 수신부와, 상기 초음파 수신부가 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신한 시간을 상기 이격거리로 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 거리감지부는 상기 흡입어셈블리에 구비되는 초음파 송신부와, 상기 본체에 구비되어 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신하는 초음파 수신부와, 상기 초음파 수신부가 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신한 시간을 상기 이격거리로 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.

본 발명은 본체로부터 이격된 위치에 존재하는 흡입노즐 또는 사용자의 위치 및 방향을 판단하여 기 설정된 기준거리범위까지 본체가 스스로 이동하는 청소기를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명 청소기의 개념도이다.
도 2는 본 발명 청소기에 구비되는 방향감지부의 일례이다.
도 3은 방향감지부에 구비되는 원판의 개념도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 청소기의 개념도로, 본 실시예에 따른 청소기(100)는 흡입모터를 통해 흡입력을 발생시키는 본체(1)와, 상기 본체의 이동이 가능하도록 구비되는 구동부(2)와, 상기 본체에서 발생된 흡입력을 이용하여 먼지나 이물질과 같은 청소대상물이 흡입되는 흡입어셈블리(3)를 포함하여 구성된다.

상기 구동부(2)는 상기 본체(1)의 외부에 구비되는 휠(21)과 상기 휠을 회전시키는 모터(23)를 포함한다.

상기 흡입어셈블리(3)는 청소대상물이 유입되는 흡입노즐(31)과, 제어명령의 입력과 흡입노즐의 운전을 위해 구비되는 핸들(33), 상기 흡입노즐과 상기 핸들 사이에 구비되며 상기 흡입노즐과 연통하는 흡입관(35), 상기 손잡이의 일단에 구비되어 상기 흡입관과 연통하는 결합관(37), 상기 결합관에 결합하는 연결관(39)을 포함할 수 있다.

상기 연결관(39)은 회전연결관(7)을 통해 상기 본체에 연결되며, 상기 흡입노즐은 본체에 구비된 흡입모터로부터 제공되는 흡입력을 회전연결관, 연결관, 흡입관을 통해 전달받아 청소대상물을 흡입하게 된다.

종래 청소기는 사용자가 본체를 끌고 다니면서 청소대상물을 흡입하는 방식이었다. 즉, 사용자는 흡입노즐을 청소대상물이 있는 위치로 이동시키면서 먼지나 이물질 등을 본체로 흡입하였고, 흡입노즐이 이동함에 따라 본체는 상기 연결관에 의해 사용자가 있는 방향으로 이동하였다.

따라서, 종래 청소기는 본체의 무게에 민감한 사용자가 청소기를 사용할 경우 편의성 저하라는 문제를 유발하였고, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 본체가 흡입노즐의 위치를 스스로 추적할 수 있는 청소기를 제공하고자 한다.

상술한 종래 청소기의 문제를 해결하기 위해 본 발명 청소기(100)는 상기 흡입노즐 또는 흡입어셈블리(3)를 운전하는 사용자가 본체(1)로부터 이격된 거리를 판단하는 거리감지부(4)와, 상기 흡입부(3)가 본체(1)로부터 이격된 방향 또는 각도를 판단하는 방향감지부(5, 도 2)를 포함한다.

상기 연결관(39)은 상기 흡입노즐(31)의 위치에 따라 신축 가능하도록 구비되며, 상기 거리감지부(4)는 상기 연결관(39)의 신축을 감지하여 상기 흡입어셈블리(3)와 상기 본체(1) 사이의 이격거리를 판단하도록 구비된다.

사용자는 핸들(33)을 이용하여 흡입어셈블리를 운전하고, 흡입노즐은 흡입어셈블리의 말단에 구비되므로 흡입어셈블리와 본체 사이의 이격거리를 판단하면 사용자가 본체로부터 이격된 거리 및 흡입노즐이 본체로부터 이격된 거리도 판단할 수 있게 된다.

한편, 상기 연결관(39)의 신축을 감지하여 흡입어셈블리가 본체로부터 이격된 거리를 판단하기 위해 상기 거리감지부(4)는 초음파 송신부(41)와 초음파 수신부(43)를 포함할 수 있다.

상기 초음파 송신부(41)는 상기 연결관(39)의 일단 또는 흡입어셈블리(3)에 구비되고, 상기 초음파 수신부(43)는 상기 초음파 송신부(41)에서 제공되는 초음파를 수신할 수 있도록 상기 연결관의 타단에 구비될 수 있다. 다만, 상기 초음파 수신부의 위치는 일례에 불과하므로 초음파 수신부는 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신할 수 있는 한 본체에 구비되어도 무방하다.

이 경우, 상기 거리감지부(4)는 상기 초음파 송신부(41)에서 제공되는 초음파가 상기 초음파 수신부(43)에 도달하는 시간을 거리로 환산하는 변환부(미도시)를 더 포함함이 바람직하다.

한편, 상술한 거리감지부는 초음파를 이용하여 흡입어셈블리와 본체 사이의 이격거리를 판단하는 것을 예로 설명하였으나 초음파 이외의 물리량을 이용하여 연결관의 신축여부를 판단하도록 구비되어도 무방하다.

즉, 상기 거리감지부(4)는 빛을 방출하는 발광부와 상기 발광부에서 방출된 빛을 수신하는 수광부와, 상기 수광부가 빛을 검출하는데 걸린 시간으로부터 연결관의 신축거리를 산출하는 변환부를 포함하도록 구비된다면 초음파를 이용하는 경우와 마찬가지로 흡입어셈블리와 본체 사이의 이격거리를 판단할 수 있게 될 것이다.

또한, 상기 거리감지부(4)는 신축하는 연결관(39)의 인장력 내지 압축력을 감지함으로써 흡입어셈블리와 본체 사이의 이격거리를 감지하도록 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 거리감지부는 인장력 내지 압축력을 연결관의 신축길이로 변환하는 변환부가 더 구비되어야 할 것이다.

한편, 상기 거리감지부(4)를 통해 흡입어셈블리와 본체 사이의 이격거리가 판단되면, 제어부(6)는 기 설정된 기준거리와 상기 이격거리를 비교하여 상기 본체(1)가 상기 기준거리와 동일한 거리에 위치하도록 상기 구동부를 제어한다.

즉, 상기 이격거리가 기준거리보다 크거나 작으면 상기 제어부(6)는 구동부(2)의 모터(23)를 제어하여 상기 본체(1)가 기준거리에 위치하도록 본체를 이동시키게 된다.

한편, 상기 기준거리는 상한과 하한을 가지는 구간(기준거리범위)으로 설정될 수 있고, 이 경우 상기 제어부는 상기 기준거리범위 내에 상기 이격거리가 포함되도록 상기 본체를 이동시키게 된다.

다만, 상기 기준거리(또는 기준거리범위)는 제조자에 의해 미리 설정되어 저장될 수도 있으나 청소기의 핸들이나 본체에 설정부(미도시)를 구비시켜 사용자가 필요에 따라 원하는 기준거리(또는 기준거리범위)를 입력할 수 있도록 할 수도 있다.

상기 이격거리와 기준거리를 비교하여 상기 본체(1)를 기준거리로 이동시킬 때 이동 경로의 최소화를 위해서는 본체로부터 사용자가 위치한 방향(또는 위치한 방향의 각도)을 판단하여 사용자가 위치한 방향으로 상기 본체를 이동시킬 필요가 있다.

즉, 상기 본체가 이동해야하는 거리는 본체의 현재위치에서 사용자를 중심으로 기준거리(또는 기준거리범위)를 반지름으로 하는 원주까지의 거리이므로 본체(1)가 기준거리 내지 기준거리범위 내에 속하는 위치로 이동할 때 원주의 중심인 사용자를 향하여 이동하면 이동경로를 최소화할 수 있다.

이를 위해 본 발명 청소기는 본체로부터 흡입어셈블리가 위치한 방향을 감지하는 방향감지부(5)를 더 포함할 수 있는데 본체로부터 흡입어셈블리가 위치한 방향을 판단하면 본체의 추적대상인 타겟(사용자 또는 흡입노즐)의 방향이나 각도도 판단할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명 청소기에 구비되는 방향감지부의 일례로 이하에서는 도면을 참고하여 상기 방향감지부(5)에 대해 설명한다.

본 발명 청소기의 상기 방향감지부(5)는 회전연결관(7)의 회전방향 및 회전각도를 감지함으로써 본체로부터 사용자가 위치한 방향 및 본체로부터 사용자가 위치한 방향의 각도를 판단할 수 있도록 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 회전연결관(7)은 상기 연결관(39)을 본체(1)에 이어주되 상기 본체(1)에 회전 가능하도록 구비됨이 바람직하다. 따라서, 상기 흡입노즐(31)은 상기 본체(1)가 놓이는 청소면에서 상기 본체(1)를 중심으로 하고, 신축가능한 상기 연결관(39)을 반지름으로 하는 원운동이 가능하다.

상기 회전연결관(7)이 본체에 회전 가능하도록 구비될 경우, 상기 방향감지부(5)는 상기 회전연결관(7)의 둘레에 구비되되 다수의 슬릿(511)을 구비한 원판(51)과, 상기 슬릿방향으로 빛을 방출하고 슬릿을 관통한 빛을 수신함으로서 상기 원판의 회전각도를 감지하는 회전감지센서를 포함할 수 있다.

상기 원판(51)은 본체(1) 내부에 지지되도록 구비될 수 있고, 이 경우 상기 원판은 본체(1) 내부에 구비되는 지지부(S)에 의해 지지됨이 바람직하다. 다만, 상기 원판의 지지구조는 일례에 불과하므로 상기 회전연결관(7)이 본체를 기준으로 회전 가능한한 다양한 형태의 구조로 변형될 수 있다.

상기 회전감지센서는 상기 슬릿(511)을 사이에 두고 마주보며, 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 발광부(53) 및 수광부(55)로 구비될 수 있다.

상기 수광부(55)는 발광부(53)에서 방출된 빛을 수신한 때 그 신호를 제어부(6)에 제공하게 되며, 상기 제어부(6)는 수광부(55)에서 제공되는 신호를 연산하여 상기 회전연결관의 회전방향 내지 회전각도를 판단하며 이를 통해 본체로부터 사용자가 위치한 방향 및 본체로부터 사용자가 위치한 방향의 각도를 판단한다.

회전연결관의 회전방향 또는 회전각도가 판단되면 제어부(6)는 상기 본체(1)가 사용자나 흡입노즐을 향하도록 구동부(2)를 제어하게 된다. 즉, 상기 제어부(6)는 회전연결관의 회전각도가 기 설정된 기준각도와 동일한지 여부를 판단하고, 회전연결관의 회전각도가 기준각도와 일치하지 않으면 회전연결관의 회전각도가 기준각도와 일치하도록 본체를 회전시키게 된다.

물론, 상기 기준각도는 상한과 하한이 정해진 구간(기준각도구간)으로 설정될 수도 있다. 이 경우, 제어부(6)는 회전연결관의 회전각도가 상기 기준각도구간에 속하도록 상기 구동부(2)를 제어하여 본체를 회전시키게 될 것이다.

본체의 회전(자세변경)을 위해 상기 모터(23)는 본체(1)의 양단에 구비되는 휠(21) 각각에 구비됨이 바람직하고, 본체(1)의 자세변경 시점은 본체가 기준거리(또는 기준구간)로 이동하기 전, 이동하는 중, 이동한 후 진행되어도 무방하나 본체의 이동 전 진행되는 것이 이동거리를 최소화하는데 효과적이다.

한편, 상술한 방향감지부의 구조는 일례에 불과하므로 상기 방향감지부(5)가 상기 회전연결관(7)의 회전각도를 감지할 수 있는 한 다양한 형태로 변형 가능하다.

예를 들면, 상기 원판(51)의 주위에는 서로 다른 저항값을 가지는 전극판이 구비되고, 상기 방향감지부(5)는 상기 전극판의 저항값을 측정 가능하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 측정된 저항값에 대응하는 회전방향 및 회전각도에 관한 데이터와 측정된 저항값을 비교함으로써 회전연결관의 회전방향 및 회전각도를 감지하게 될 것이다.

도 3은 방향감지부(3)에 구비되는 원판(51)의 상부면을 도시한 도면으로, 이하에서는 슬릿과 슬릿 간의 간격이 가지는 특징에 대해 설명한다.

상기 원판(51)의 원주방향을 따라 구비되는 슬릿(511)의 간격은 상기 원판(51)의 중심을 지나는 선(C)을 기준으로 상기 원판(51)의 일측에 구비되는 슬릿의 간격이 타측에 구비되는 슬릿의 간격과 서로 다르도록 구비됨이 바람직하다.

이 경우, 상대적으로 좁은 간격(L1)을 가지는 슬릿은 상기 본체의 전방면을 향하도록 구비되고, 상대적으로 넓은 간격(L2)을 가지는 슬릿은 상기 본체의 후방면을 향하도록 구비됨이 바람직하다.

이는 본 발명 청소기가 흡입어셈블리의 위치를 판단하여 기준거리 또는 기준거리범위 내로 본체(1)를 이동시키는 것이 목적인 점, 사용자가 청소기를 이용하여 청소할 때 본체(1)의 전방면에서 흡입어셈블리(3)가 이동하는 것이 일반적이라는 점을 고려할 때 방향감지부(5)가 본체의 후방면 각도보다 본체의 전방면 각도를 더 세밀하게 측정할 수 있도록 구비되는 것이 본 발명의 목적 달성에 보다 효과적이기 때문이다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

청소기: 100 본체: 1 구동부: 2
휠: 21 모터: 23 흡입부: 3
흡입노즐: 31 연결관: 39 거리감지부:4
방향감지부: 5 원판: 51 슬릿: 511
발광부:53 수광부: 55 제어부: 6
회전연결관: 7

Claims (8)

1. 흡입모터를 구비한 본체;
   상기 본체를 이동시키는 구동부;
   상기 본체와 이격되어 구비되는 흡입노즐과, 사용자가 상기 흡입노즐의 운전을 위해 구비되는 핸들을 포함하는 흡입어셈블리;
   상기 본체에 회전 가능하도록 구비되며 상기 흡입노즐을 상기 본체에 연결하는 회전연결관;
   상기 흡입어셈블리와 상기 본체 사이의 이격거리를 감지하는 거리감지부;
   상기 회전연결관의 회전방향을 감지하는 방향감지부; 및
   상기 본체가 상기 흡입어셈블리가 위치한 방향을 향하고, 상기 이격거리가 기 설정된 기준거리범위에 포함되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 방향감지부는, 상기 회전연결관에 구비되되 다수의 슬릿을 구비하는 원판과, 상기 슬릿방향으로 빛을 방출하고 상기 슬릿을 관통한 빛을 수신함으로써 상기 원판의 회전각도를 감지하는 센서를 포함하며,
   상기 본체의 전방면을 향하는 슬릿들 사이의 간격은 상기 본체의 후방면을 향하는 슬릿들 사이의 간격에 비해 더 좁은 것을 특징으로 하는 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 회전연결관의 회전각도가 기 설정된 기준각도범위 내에 포함되도록 상기 구동부를 제어하여 상기 본체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 청소기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 흡입어셈블리는 상기 흡입노즐을 상기 회전연결관과 연결시키는 연결관을 더 포함하고, 상기 연결관은 신축 가능한 것을 특징으로 하는 청소기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 거리감지부는 상기 연결관의 신축을 감지하여 상기 이격거리를 감지하는 것을 특징으로 하는 청소기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 거리감지부는 상기 연결관의 일단에 구비되는 초음파 송신부와, 상기 연결관의 타단에 구비되어 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신하는 초음파 수신부와, 상기 초음파 수신부가 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신한 시간을 상기 이격거리로 변환하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
8. 제6항에 있어서,
   상기 거리감지부는 상기 흡입어셈블리에 구비되는 초음파 송신부와, 상기 본체에 구비되어 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신하는 초음파 수신부와, 상기 초음파 수신부가 상기 초음파 송신부에서 제공되는 초음파를 수신한 시간을 상기 이격거리로 변환하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.

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