KR101650178B1 - Radio charging device of robot cleaner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로봇청소기의 무선충전장치를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 로봇청소기가 충전장치에 수용될 때 자기유도방식으로 로봇청소기의 배터리에 전원을 무선 충전시키도록 구성한 것이며, 이에따라 접속단자의 물리적인 접속없이 효과적으로 로봇청소기의 배터리 충전이 이루어지도록 하여, 접속불량이나 로봇청소기의 수용 위치 불량에 따른 충전 오류를 방지할 수 있도록 하면서 제품 만족도를 향상시킨 것이다.The present invention discloses a wireless charging apparatus for a robot cleaner. The present invention is configured such that when the robot cleaner is housed in a charging apparatus, the battery of the robot cleaner is charged with power by a magnetic induction method, So that the charging of the robot cleaner can be effectively performed without any connection, thereby improving the product satisfaction while preventing the connection failure or the charging error due to the defective position of the robot cleaner.

Description

로봇청소기의 무선충전장치{Radio charging device of robot cleaner}Technical Field [0001] The present invention relates to a radio charging device for a robot cleaner,

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접속단자의 접촉없이 로봇청소기가 충전장치에 수용될 때 자기유도방식(WPC)으로 로봇청소기의 배터리에 대한 전원충전이 무선으로 이루어질 수 있도록 하는 로봇청소기의 무선충전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a robot cleaner, and more particularly, to a robot cleaner capable of wirelessly charging a battery of a robot cleaner by a magnetic induction method (WPC) when a robot cleaner is received in a charging device, To a wireless charging device of a vacuum cleaner.

일반적으로, 로봇청소기는 선행트사용자의 조작 없이 스스로 주행 및 청소를 수행하는 장치이며, 이러한 로봇청소기는 특허문헌 1 내지 5에서와 같이 내장된 프로그램에 설정된 경로를 따라 주행하면서 청소 동작을 수행하고, 주행 방향에 장애물이 위치하면 장애물을 피해 임의의 방향으로 주행하며 청소를 계속하도록 한 것이며, 배터리의 충전전원을 통해 주행 및 청소 동작을 수행할 수 있도록 한 것이다.2. Description of the Related Art Generally, a robot cleaner is a device that self-runs and cleans itself without an operation of a starter user. Such a robot cleaner carries out a cleaning operation while traveling along a path set in a built- The obstacle is prevented from obstructing the vehicle when the obstacle is located in the traveling direction, and the vehicle continues to travel in an arbitrary direction and continues to be cleaned.

이때, 종래의 로봇청소기는 배터리에 충전된 전원이 모두 방전되기 이전에 충전장치로 복귀하여, 상기 배터리에 대한 충전이 이루어지도록 구성한 것이다.At this time, the conventional robot cleaner is configured to return to the charging device before the power charged in the battery is discharged, so that the battery is charged.

그러나, 종래 로봇청소기의 전원 충전방식은 충전장치에 접속단자를 구성하는 한편, 이에 대응하여 로봇청소기에도 접속단자를 구성하게 되는데, 충전장치로의 로봇청소기에 대한 수용이 불량해지거나 또는 그 수용위치를 제대로 설정하지 못하면서 접속단자의 접속이 제대로 이루어지지 못할 경우, 배터리에 대한 전원 충전에 오류가 발생하면서, 로봇청소기의 사용이 어렵게 되는 문제점이 있었다.However, the power supply charging method of the conventional robot cleaner constitutes a connection terminal to the charging device, and correspondingly forms a connection terminal in the robot cleaner. However, the robot cleaner as a charging device is poorly accommodated, If the connection terminal is not properly connected, an error occurs in the power supply to the battery, so that it is difficult to use the robot cleaner.

특허문헌 1 : 공개특허공보 제 2000-0001763 호(공개일 2000.01.15)Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-0001763 (published on January 15, 2000) 특허문헌 2 : 공개특허공보 제 2004-0039093 호(공개일 2004.05.10)Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-0039093 (Publication date 2004.05.10) 특허문헌 3 : 등록특허공보 제 10-0585709 호(공고일 2006.06.07)Patent Document 3: Registration Patent Publication No. 10-0585709 (Publication date 2006.06.07) 특허문헌 4 : 공개특허공보 제 2006-0105832 호(공개일 2006.10.11)Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-0105832 (Publication Date 2006.10.11) 특허문헌 5 : 공개특허공보 제 2010-0123581 호(공개일 2010.11.24)Patent Document 5: JP-A-2010-0123581 (Published Nov. 24, 2010)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 로봇청소기가 충전장치에 수용될 때 자기유도방식으로 로봇청소기의 배터리에 전원을 무선 충전시키도록 구성함으로써, 접속단자의 물리적인 접속없이 효과적으로 로봇청소기의 배터리 충전이 이루어지도록 하여, 접속불량이나 로봇청소기의 수용 위치 불량에 따른 충전 오류를 방지할 수 있도록 하면서 제품 만족도를 향상시킬 수 있도록 하는 로봇청소기의 무선충전장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a robot cleaner, The present invention provides a wireless charging device for a robot cleaner capable of effectively charging a battery of a robot cleaner without fail and preventing a charging error due to poor connection or defective receiving position of the robot cleaner, .

상기 목적 달성을 위한 본 발명 로봇청소기의 무선충전장치는, 충방전용의 배터리와 위치감지부 및 로봇제어부를 포함하는 통상의 로봇청소기가 전원라인을 통해 외부전원을 공급받게 되는 충전장치에 수용되어 전원 충전이 이루어지도록 구성하되, 상기 충전장치에는 외부전원을 무선 송신하는 전원송신부를 구성하고, 상기 로봇청소기에는 상기 전원송신부로부터 무선 송신되는 전원을 자기유도방식(WPC)으로 무선 수신하는 전원수신부와, 상기 전원수신부에 의해 자기유도방식으로 무선 수신된 전원을 상기 배터리에 충전시키도록 가이드하는 전원충전부를 포함하여 구성한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless charging device for a robot cleaner, comprising: a normal robot cleaner including a battery, a position sensing unit, and a robot controller for exclusive use of a battery; The robot cleaner includes a power receiver for wirelessly receiving the power transmitted from the power transmitter via a magnetic induction system (WPC); and a controller for controlling the robot cleaner, And a power charging unit for guiding the power supplied from the power receiving unit to the battery.

또한, 상기 전원송신부는, 공급받은 외부전원을 전송하게 되는 전력전송기; 상기 전력전송기에 연결되어 공급되는 전원을 컨트롤하는 제 1 컨트롤러; 및, 상기 전력전송기에 형성되어 상기 제 1 컨트롤러의 컨트롤 신호에 의해 자기유도방식으로 상기 전원수신부에 전원을 송신하는 송신코일; 을 포함하여 구성한 것이다.Also, the power transmitting unit may include: a power transmitter to transmit the supplied external power; A first controller connected to the power transmitter and controlling power supplied; And a transmission coil formed in the power transmitter for transmitting power to the power receiver in a magnetic induction manner by a control signal of the first controller; .

또한, 상기 전원수신부는, 상기 전원송신부의 송신코일과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기 결합에 의해 유도 전류가 발생되면서 전원을 상기 전원충전부에 공급하게 되는 수신코일; 및, 상기 수신코일에서 발생하는 유도 전류량을 전달받아 컨트롤하게 되는 제 2 컨트롤러; 를 포함하여 구성한 것이다.The power receiving unit may include a receiving coil that is magnetically formed with the transmitting coil of the power transmitting unit and supplies power to the power charging unit while being induced by magnetic coupling generated due to mutual inductance; A second controller for receiving and controlling the amount of induced current generated in the receiving coil; .

또한, 상기 전원충전부는, 상기 전원수신부에 의해 무선 수신된 전원을 입력받는 전원입출력단; 상기 전원 입/출력단을 통해 입력되는 교류전원의 전류를 검출하는 전류검출부; 상기 전류검출부에 의해 전류 검출시, 상기 로봇제어부의 제어동작에 따라 오프 구동하는 제 1,2 구동부; 상기 제 1,2 구동부의 오프 구동시 턴오프 동작하는 제 1,2 스위칭부; 상기 제 1,2 구동부의 오프 구동시 턴온 동작하는 제 3,4 스위칭부; 상기 제 3,4 스위칭부의 턴온동작에 따라 상기 전원입출력단에 의해 입력되는 교류전원이 유도되는 LC공진부; 및, 상기 LC공진부에 유도되는 교류전원을 직류전원으로 정류하여 상기 배터리를 충전시키는 제 1,2 정류부; 를 더 포함하여 구성한 것이다.Also, the power charging unit may include: a power input / output unit receiving power received wirelessly by the power receiving unit; A current detector for detecting a current of an AC power input through the power input / output terminal; A first and a second driving units that are driven off in accordance with a control operation of the robot control unit when current is detected by the current detection unit; First and second switching units for turning off the first and second driving units; A third and fourth switching units for turning on and off the first and second driving units; An LC resonance unit to which an AC power input by the power input / output terminal is induced according to a turn-on operation of the third and fourth switching units; And first and second rectifying units for rectifying the AC power supplied to the LC resonance unit to a DC power source to charge the battery. As shown in FIG.

또한, 상기 제 1,2 구동부는 게이트 구동부인 것이다.The first and second driving units are gate driving units.

또한, 상기 제 1 및 제 2 스위칭부는 로우 사이드 전계 효과 트랜지스터(Low-side FET)인 것이다.In addition, the first and second switching units are low-side field effect transistors (FETs).

또한, 상기 제 3 및 제 4 스위칭부는 하이 사이드 전계 효과 트랜지스터(High-side FET)인 것이다.In addition, the third and fourth switching units are high-side FETs.

이와 같이, 본 발명은 로봇청소기가 충전장치에 수용될 때 자기유도방식으로 로봇청소기의 배터리에 전원을 무선 충전시키도록 구성한 것으로, 이를 통해 접속단자의 물리적인 접속없이 효과적으로 로봇청소기의 배터리 충전이 이루어지도록 하여, 접속불량이나 로봇청소기의 수용 위치 불량에 따른 충전 오류를 방지할 수 있도록 하면서 제품 만족도를 향상시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, the present invention is configured such that when the robot cleaner is housed in the charging device, the battery of the robot cleaner is charged with power by the magnetic induction method, whereby the battery of the robot cleaner is charged efficiently without physical connection of the connection terminal Thus, it is possible to prevent a charging error due to a poor connection or an accommodation position of the robot cleaner, thereby improving the product satisfaction.

도 1은 본 발명의 실시예로 로봇청소기와 충전장치의 구조를 보인 평면 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예로 전원송신부와 전원수신부의 개략적인 블럭 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예로 전원충전부의 개략적인 블럭 구성도.1 is a schematic plan view showing a structure of a robot cleaner and a charging device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of a power transmitter and a power receiver according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic block diagram of a power charging unit according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예로 로봇청소기와 충전장치의 구조를 보인 평면 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 전원송신부와 전원수신부의 개략적인 블럭 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 전원충전부의 개략적인 블럭 구성도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic plan view showing a structure of a robot cleaner and a charging apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic block diagram of a power supply transmitting unit and a power receiving unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic block diagram of a power charging unit according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇청소기의 무선충전장치는, 충방전용의 배터리(11)와 위치감지부(12) 및 로봇제어부(13)를 포함하는 통상의 로봇청소기(10)가 전원라인을 통해 외부전원을 공급받게 되는 충전장치(20)에 수용되어 전원 충전이 이루어지도록 구성하되, 그 전원 충전이 전원수신부(30)와 전원송신부(40) 및 전원충전부(50)를 통해 접속단자의 접속없이 무선으로 이루어질 수 있도록 구성하여둔 것이다.1 to 3, a wireless charging apparatus for a robot cleaner according to an embodiment of the present invention includes a battery 11 dedicated to charging, a position sensing unit 12, and a robot controller 13, The robot cleaner 10 of the robot cleaner 10 is accommodated in a charging device 20 that receives external power through a power supply line so that the power is charged by the power supply receiver 30 and the power transmitter 40, And is configured to be wirelessly connected without connecting the connection terminal through the charging unit 50.

상기 전원송신부(30)는 상기 충전장치(20)에 구성되는 것으로, 외부전원을 무선 송신하는 것으로, 공급받은 외부전원을 전송하게 되는 전력전송기(31)와, 상기 전력전송기(31)에 연결되어 공급되는 전원을 컨트롤하는 제 1 컨트롤러(32), 그리고 상기 전력전송기(31)에 형성되어 상기 제 1 컨트롤러(32)의 컨트롤 신호에 의해 자기유도방식으로 상기 전원수신부(40)에 전원을 송신하는 송신코일(33)을 포함하는 것이다.The power transmitter 30 is configured in the charging device 20 and includes a power transmitter 31 for wirelessly transmitting an external power source to transmit the supplied external power source and a power transmitter 31 connected to the power transmitter 31 A first controller 32 for controlling power supplied to the power transmitter 31 and a power supply unit 40 for transmitting power to the power receiver 40 in a magnetic induction manner by a control signal of the first controller 32 And a transmitting coil 33.

상기 전원수신부(40)는 로봇청소기(10)에 구성되는 것으로, 상기 전원송신부(30)로부터 무선 송신되는 전원을 자기유도방식(WPC)으로 무선 수신하는 것이며, 상기 전원송신부(30)의 송신코일(33)과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기 결합에 의해 유도 전류가 발생되면서 전원을 상기 전원충전부(50)에 공급하게 되는 수신코일(41)과, 상기 수신코일(41)에서 발생하는 유도 전류량을 전달받아 컨트롤하게 되는 제 2 컨트롤러(42)를 포함하는 것이다.The power receiving unit 40 is configured in the robot cleaner 10 and wirelessly receives the power transmitted from the power transmitting unit 30 by a magnetic induction method (WPC) A receiving coil 41 which is magnetically formed with the receiving coil 41 and is magnetically formed with the receiving coil 41 and magnetically coupled with the receiving coil 41 to generate a induced current by magnetic coupling generated by mutual inductance, And a second controller 42 that receives and controls the generated induced current amount.

상기 전원충전부(50)는 상기 로봇청소기(10)에 구성되는 것으로, 상기 전원수신부(40)에 의해 자기유도방식으로 무선 수신된 전원을 상기 배터리(11)에 충전되도록 가이드하도록 구성하여둔 것이며, 전원입출력단(51), 전류검출부(52), 제 1,2 구동부(53A)(53B), 제 1,2 스위칭부(54A)(54B), 제 3,4 스위칭부(55A)(55B), LC공진부(56), 제 1,2 정류부(57A)(57B)를 포함하여 구성한 것이다.The power charging unit 50 is configured in the robot cleaner 10 and is configured to guide the power supplied from the power receiving unit 40 to be charged into the battery 11, The power input / output stage 51, the current detection unit 52, the first and second driving units 53A and 53B, the first and second switching units 54A and 54B, the third and fourth switching units 55A and 55B, An LC resonance part 56, and first and second rectifying parts 57A and 57B.

상기 전원입출력단(51)은 상기 전원수신부(40)에 의해 무선 수신된 전원을 입력받도록 구성하여둔 것이다.The power input / output stage 51 is configured to receive power received by the power receiving unit 40 wirelessly.

상기 전류검출부(52)는 상기 전원 입/출력단(51)을 통해 입력되는 교류전원의 전류를 검출한 후 이를 로봇제어부(13)에 출력하도록 구성하여둔 것이다.The current detector 52 detects the current of the AC power input through the power input / output terminal 51 and outputs the detected current to the robot controller 13.

상기 제 1,2 구동부(53A)(53B)는 게이트 구동부로서, 상기 전류검출부(52)로부터 전류 검출의 신호가 로봇제어부(13)에 입력시, 상기 로봇제어부(13)의 제어동작에 따라 오프 구동하도록 구성하여둔 것이다.The first and second driving units 53A and 53B are gate driving units that when the current detection signal from the current detection unit 52 is input to the robot control unit 13, Respectively.

상기 제 1,2 스위칭부(54A)(54B)는 로우 사이드 전계 효과 트랜지스터(Low-side FET)로, 상기 제 1,2 구동부(53A)(53B)의 온 구동시 턴온동작하지만, 상기 제 1,2 구동부(53A)(53B)의 오프 구동시에는 턴오프 동작하도록 구성하여둔 것이다.The first and second switching units 54A and 54B are low-side FETs that are turned on when the first and second driving units 53A and 53B are turned on. And the off driving of the two driving units 53A and 53B is turned off.

상기 제 3,4 스위칭부(55A)(55B)는 하이 사이드 전계 효과 트랜지스터(High-side FET)로, 상기 제 1,2 구동부(53A)(53B)의 오프 구동시 턴온동작하도록 구성하여둔 것이다.The third and fourth switching units 55A and 55B are high-side field effect transistors and are configured to be turned on when the first and second driving units 53A and 53B are off .

상기 LC공진부(56)는 상기 제 3,4 스위칭부(55A)(55B)의 턴온동작시 상기 전원 입출력단(51)을 통해 입력받은 교류전원이 유도되도록 구성하여둔 것이다.The LC resonance unit 56 is configured to induce the AC power inputted through the power input / output terminal 51 during the turn-on operation of the third and fourth switching units 55A and 55B.

상기 제 1,2 정류부(57A)(57B)는 상기 LC공진부(56)에 유도되는 교류전원을 직류전원으로 정류하여 상기 배터리(11)를 충전시키도록 구성하여둔 것이다.The first and second rectifying parts 57A and 57B are configured to rectify the alternating current power supplied to the LC resonating part 56 to DC power to charge the battery 11. [

이와 같이, 본 발명의 실시에에 따른 로봇청소기의 무선충전장치는 첨부된 도 1 내지 도 3에서와 같이, 우선 전원라인을 통해 외부전원을 공급받는 충전장치(20)에 충방전용의 배터리(11)와 위치감지부(12) 및 로봇제어부(13)를 포함하는 로봇청소기(10)가 수용되면, 상기 충전장치(20)에 구성된 전원송신부(30)가 외부전원을 상기 로봇청소기(10)에 구성되는 전원수신부(40)로 무선 전송하게 된다.1 to 3, the wireless charger of the robot cleaner according to the embodiment of the present invention includes a charger 20 for supplying external power through a power supply line, a battery 11 When the robot cleaner 10 including the position sensing unit 12 and the robot control unit 13 is accommodated in the robot cleaner 10, the power supply unit 30 configured in the charging device 20 supplies external power to the robot cleaner 10 And transmits the data to the power receiving unit 40.

즉, 상기 전원송신부(30)에 포함되는 전력전송기(31)는 전원라인을 통해 충전장치(20)로 인가되는 외부전원을 공급받은 후 이를 무선 송신하게 되고, 상기 전원송신부(30)에 포함되는 제 1 컨트롤러(32)는 상기 전력전송기(31)에 연결되면서 상기 전력전송기(31)에 의해 송신되는 전원을 컨트롤하게 된다.That is, the power transmitter 31 included in the power transmitter 30 receives external power applied to the charging device 20 through the power line, and wirelessly transmits the power. The first controller 32 is connected to the power transmitter 31 and controls the power transmitted by the power transmitter 31.

이때, 상기 전원송신부(30)에 포함되는 송신코일(33)은 상기 제 1 컨트롤러(32)의 전원 컨트롤에 따라 자기유도방식으로 상기 전원수신부(40)에 전원을 송신처리하게 된다.At this time, the transmission coil 33 included in the power transmitter 30 transmits power to the power receiver 40 in a magnetic induction manner in accordance with the power control of the first controller 32.

다음으로, 상기 전원수신부(40)에 포함되는 수신코일(41)은 상기 전원송신부(30)의 송신코일(33)에서 무선 송신되는 전원을 자기유도방식(WPC)으로 무선 수신하게 된다.Next, the receiving coil 41 included in the power receiving unit 40 wirelessly receives power to be wirelessly transmitted from the transmitting coil 33 of the power transmitting unit 30 by a magnetic induction method (WPC).

즉, 상기 수신코일(41)은 상기 송신코일(33)과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기 결합에 의해 유도 전류를 발생시켜 전원을 상기 전원충전부(50)의 전원 입출력단(51)으로 공급하게 되며, 그 공급에 따른 유도 전류량은 제 2 컨트롤러(42)에 의해 제어되는 것이다.That is, the reception coil 41 is magnetically formed with the transmission coil 33 and generates an induction current by magnetic coupling due to mutual inductance to supply power to the power input / output terminal 51 of the power charging unit 50 , And the amount of induced current due to the supply is controlled by the second controller 42. [

한편, 상기 전원충전부(50)에 포함되는 전원입출력단(51)에서 상기 수신코일(41)을 통해 무선 수신된 전원을 입력받게 되면, 전류검출부(52)는 상기 전원 입/출력단(51)을 통해 입력되는 교류전원의 전류를 검출한 후 이를 로봇제어부(13)에 출력하게 된다.When the power received from the power input / output stage 51 included in the power charging unit 50 is received via the receiving coil 41, the current detector 52 detects the power input / output stage 51 And outputs the detected current to the robot control unit 13. The robot control unit 13 detects the current of the alternating current power inputted thereto through the AC power supply.

그러면, 상기 로봇제어부(13)는 제 1,2 구동부(53A)(53B)를 오프 구동시키게 되고, 이에따라 로우 사이드 전계 효과 트랜지스터(Low-side FET)로 이루어진 제 1,2 스위칭부(54A)(54B)는 턴오프동작하고, 하이 사이드 전계 효과 트랜지스터(High-side FET)로 이루어진 제 3,4 스위칭부(55A)(55B)는 턴온동작을 하게 된다.Then, the robot controller 13 turns off the first and second driving units 53A and 53B, and the first and second switching units 54A and 54B including the low-side field effect transistors 54B are turned off, and the third and fourth switching units 55A, 55B, which are high-side field effect transistors, are turned on.

이때, 상기 제 3,4 스위칭부(55A)(55B)의 턴온동작시, LC공진부(56)는 상기 전원 입출력단(51)을 통해 입력받은 교류전원이 유도되고, 상기 LC공진부(56)에 유도되는 교류전원은 상기 제 1,2 정류부(57A)(57B)에 의해 직류전원으로 정류되면서, 상기 로봇청소기(10)내에 마련되는 배터리(11)에 대한 전원 충전으로 무선으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.During the turn-on operation of the third and fourth switching units 55A and 55B, the LC resonance unit 56 induces an AC power input through the power input / output stage 51, and the LC resonance unit 56 Is rectified to the DC power by the first and second rectifying parts 57A and 57B so that the AC power can be wirelessly charged to the battery 11 provided in the robot cleaner 10 .

이와 같이, 본 발명의 로봇청소기(10)는 정해진 프로그램에 따라 주행하여 바닥면의 각종 이물질을 흡입하되, 배터리(11)의 방전량이 커질 경우에는 자체적인 프로그램에 따라 충전장치(20)로 수용되어 배터리(11)를 자체 충전하게 되는데, 상기 충전장치(20)로의 로봇청소기(10)에 대한 수용이 불량해지거나 또는 그 수용위치를 제대로 설정하지 못하면서 접속단자의 접속이 제대로 이루어지지 못할 경우, 배터리(11)에 대한 충전에 오류가 발생하게 되면서, 로봇청소기(10)의 사용이 어렵게 되는 문제를 개선한 것으로, 접속단자의 물리적인 접속없이도 충전장치(20)를 통해 로봇청소기(10)의 배터리(11)를 무선으로 충전할 수 있도록 한 것이다.As described above, the robot cleaner 10 of the present invention travels in accordance with a predetermined program to suck various kinds of foreign matter on the floor, and when the discharge amount of the battery 11 becomes large, the robot cleaner 10 is accommodated in the charging device 20 according to its own program If the connection to the connection terminal is not properly performed due to poor reception of the robot cleaner 10 to the charging device 20 or failure to properly set the receiving position of the battery cleaner 10, The robot cleaner 10 is prevented from being used by the robot cleaner 10 due to an error in the charging of the robot cleaner 10, (11) can be charged wirelessly.

이상에서 본 발명의 로봇청소기의 무선충전장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the wireless charging device of the robot cleaner of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the best mode for carrying out the invention is illustrative and not restrictive.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.

10; 로봇청소기 11; 배터리
12; 위치감지부 13; 로봇제어부
20; 충전장치 30; 전원송신부
31; 전력전송기 32; 제 1 컨트롤러
33; 송신코일 40; 전원수신부
41; 수신코일 42; 제 2 컨트롤러
50; 전원충전부 51; 전원 입출력단
52; 전류검출부 53A,53B; 제 1,2 구동부
54A,54B 제 1,2 스위칭부 55A,55B; 제 3,4 스위칭부
56; LC공진부 57A,57B; 제 1,2 정류부10; A robot cleaner 11; battery
12; Position sensing unit 13; The robot controller
20; A charging device 30; Power source transmitter
31; A power transmitter 32; The first controller
33; Transmitting coil 40; Power receiver
41; Receiving coil 42; The second controller
50; A power charging unit 51; Power input / output stage
52; Current detection sections 53A and 53B; The first and second driving portions
54A and 54B first and second switching units 55A and 55B; The third and fourth switching units
56; LC resonance parts 57A and 57B; The first and second rectifying sections

Claims (7)

충방전용의 배터리와 위치감지부 및 로봇제어부를 포함하는 통상의 로봇청소기가 전원라인을 통해 외부전원을 공급받게 되는 충전장치에 수용되어 전원 충전이 이루어지도록 구성하되,
상기 충전장치에는 외부전원을 무선 송신하는 전원송신부를 구성하고, 상기 로봇청소기에는 상기 전원송신부로부터 무선 송신되는 전원을 자기유도방식(WPC)으로 무선 수신하는 전원수신부와, 상기 전원수신부에 의해 자기유도방식으로 무선 수신된 전원을 상기 배터리에 충전시키도록 가이드하는 전원충전부를 포함하여 구성하며,
상기 전원충전부는, 상기 전원수신부에 의해 무선 수신된 전원을 입력받는 전원입출력단; 상기 전원 입/출력단을 통해 입력되는 교류전원의 전류를 검출하는 전류검출부; 상기 전류검출부에 의해 전류 검출시, 상기 로봇제어부의 제어동작에 따라 오프 구동하는 제 1,2 구동부; 상기 제 1,2 구동부의 오프 구동시 턴오프 동작하는 제 1,2 스위칭부; 상기 제 1,2 구동부의 오프 구동시 턴온 동작하는 제 3,4 스위칭부; 상기 제 3,4 스위칭부의 턴온동작에 따라 상기 전원입출력단에 의해 입력되는 교류전원이 유도되는 LC공진부; 및, 상기 LC공진부에 유도되는 교류전원을 직류전원으로 정류하여 상기 배터리를 충전시키는 제 1,2 정류부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 무선충전장치.A conventional robotic vacuum cleaner including a battery for exclusive use of charging, a position sensing unit and a robot control unit is accommodated in a charging apparatus that receives external power through a power supply line,
Wherein the charging device comprises a power transmitter for wirelessly transmitting an external power source, the robot cleaner having a power receiver for wirelessly receiving a power transmitted from the power transmitter via a magnetic induction system (WPC) And a power charging unit for charging the battery with power supplied to the battery,
The power charging unit may include: a power input / output terminal receiving power received wirelessly by the power receiving unit; A current detector for detecting a current of an AC power input through the power input / output terminal; A first and a second driving units that are driven off in accordance with a control operation of the robot control unit when current is detected by the current detection unit; First and second switching units for turning off the first and second driving units; A third and fourth switching units for turning on and off the first and second driving units; An LC resonance unit to which an AC power input by the power input / output terminal is induced according to a turn-on operation of the third and fourth switching units; And first and second rectifying units for rectifying the AC power supplied to the LC resonance unit to a DC power source to charge the battery. And a controller for controlling the robot cleaner. 제 1 항에 있어서, 상기 전원송신부는,
공급받은 외부전원을 전송하게 되는 전력전송기;
상기 전력전송기에 연결되어 공급되는 전원을 컨트롤하는 제 1 컨트롤러; 및,
상기 전력전송기에 형성되어 상기 제 1 컨트롤러의 컨트롤 신호에 의해 자기유도방식으로 상기 전원수신부에 전원을 송신하는 송신코일; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 무선충전장치.The power supply apparatus according to claim 1,
A power transmitter for transmitting the supplied external power;
A first controller connected to the power transmitter and controlling power supplied; And
A transmission coil formed in the power transmitter for transmitting power to the power receiver in a self-induction manner by a control signal of the first controller; And a controller for controlling the robot cleaner. 제 2 항에 있어서, 상기 전원수신부는,
상기 전원송신부의 송신코일과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기 결합에 의해 유도 전류가 발생되면서 전원을 상기 전원충전부에 공급하게 되는 수신코일; 및,
상기 수신코일에서 발생하는 유도 전류량을 전달받아 컨트롤하게 되는 제 2 컨트롤러; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 무선충전장치.The power supply apparatus according to claim 2,
A receiving coil which is magnetically formed with the transmitting coil of the power transmitting unit and supplies a power to the power charging unit while an induced current is generated by magnetic coupling generated due to mutual inductance; And
A second controller for receiving and controlling the amount of induced current generated in the receiving coil; And a controller for controlling the robot cleaner. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제 1,2 구동부는 게이트 구동부인 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 무선충전장치.The apparatus for charging a robot cleaner according to claim 1, wherein the first and second driving units are gate drivers. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 스위칭부는 로우 사이드 전계 효과 트랜지스터(Low-side FET)인 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 무선충전장치.The apparatus of claim 1, wherein the first and second switching units are low-side field effect transistors (FETs). 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 및 제 4 스위칭부는 하이 사이드 전계 효과 트랜지스터(High-side FET)인 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 무선충전장치.The apparatus of claim 1, wherein the third and fourth switching units are high-side field effect transistors (FETs).
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