KR101666905B1 - 청소기 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 본체; 상기 본체에 마련된 손잡이; 상기 본체의 하부에 마련되고, 상기 본체를 이동시키기 위해 회전되는 바퀴; 상기 바퀴에 연결되어 회전력을 제공하고, 상기 바퀴가 회전될 때에 함께 회전되는 모터; 상기 모터의 회전 속도를 감지하는 엔코더; 상기 엔코더에서 감지된 회전 속도에 의해서 산출된 상기 본체의 속도에 따라서 상기 모터에 전압을 인가하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 본체의 속도가 설정값 이상일 때에 상기 모터에 전압을 인가해서, 상기 모터 및 상기 바퀴를 회전시키는 것을 특징으로 하는 청소기를 제공한다.

Description

청소기 및 그 제어 방법{Cleaner and Controlling method for the same}

본 발명은 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동에 관련된 조작이 편리한 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 본체의 내부에 장착되는 흡입 모터의 흡입력에 의하여 피청소면에 산재하는 먼지 및 이물 등을 공기와 함께 흡입한 다음 본체 내부에서 먼지 및 이물 등을 필터링하는 장치이다.

상기와 같은 기능의 진공 청소기는 크게 먼지 및 이물 등의 흡입구인 흡입 노즐이 본체와 일체로 형성되는 업라이트(up-right) 방식과 흡입 노즐이 본체와 연결관을 통해 연통되는 캐니스터(canister) 방식으로 구별될 수 있다.

두 종류의 진공 청소기 중 업라이트형 진공 청소기는 흡입력을 발생시키는 흡입 모터 등이 내장되는 진공 청소기 본체와, 흡입 모터에서 발생되는 흡입력에 의하여 피청소면에 산재하는 먼지 및 이물 등을 진공 청소기의 본체 내부로 흡입하는 흡입 노즐과, 흡입 노즐이 피청소면을 따라 이동되도록 진공 청소기의 본체 상부에 마련되어 사용자가 파지하는 손잡이 등을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 본체에 전원이 인가되어 흡입 모터가 구동되면 흡입력이 발생되고, 이러한 흡입력에 의하여 흡입 노즐로 피청소면에 산재하는 먼지 및 이물 등이 포함된 공기가 흡입된다.

그리고, 먼지 및 이물 등이 포함된 공기는 상기 본체의 내부로 유입되고, 상기 본체에 장착된 집진통의 내부에서 싸이클론 원리에 의하여 먼지 및 이물 등이 분리된다.

상기와 같이 분리된 먼지 및 이물 등은 상기 집진통 내부에 포집되고, 먼지 및 이물 등이 분리된 공기는 공기 배출부를 통하여 상기 본체의 외부로 배출된다.

한편 캐니스터 청소기는 사용자가 흡입 노즐을 이동시키면, 흡입 모터, 집진통 등이 구비되는 청소기 본체가 흡입 노즐을 향해서 이동될 수 있다.

이러한 청소기는 사용자가 이동을 위한 조작을 할 때에 사용자의 힘에 의해서만 이동하기 때문에, 바닥면의 거칠기가 크거나, 청소기의 하중이 큰 경우에는 사용자가 힘들다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 이동에 관련된 조작이 편리한 청소기 및 그 제어 방법에 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 사용자의 이동에 대한 반응 속도를 향상시킬 수 있는 청소기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본체; 상기 본체에 마련된 손잡이; 상기 본체의 하부에 마련되고, 상기 본체를 이동시키기 위해 회전되는 바퀴; 상기 바퀴에 연결되어 회전력을 제공하고, 상기 바퀴가 회전될 때에 함께 회전되는 모터; 상기 모터의 회전 속도를 감지하는 엔코더; 상기 엔코더에서 감지된 회전 속도에 의해서 산출된 상기 본체의 속도에 따라서 상기 모터에 전압을 인가하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 본체의 속도가 설정값 이상일 때에 상기 모터에 전압을 인가해서, 상기 모터 및 상기 바퀴를 회전시키는 것을 특징으로 하는 청소기를 제공한다.

상기 바퀴는, 사용자가 상기 본체를 이동시키거나, 사용자가 상기 본체를 이동시키면서 상기 모터에 전압이 인가될 때에 회전되는 것이 가능하다.

상기 설정값은 10mm/sec보다 크거나 같은 것이 가능하다.

상기 제어부는, 상기 본체의 속도가 양에서 음으로 반전되면, 상기 모터의 회전 방향을 반전시키는 것이 가능하다.

상기 전압은 제1상수에 상기 본체의 속도를 곱한 값으로 산출되는 것이 가능하다.

상기 제어부는 상기 엔코더에서 감지된 회전 속도에 따라 상기 본체의 가속도를 산출하고, 상기 제어부는 산출된 상기 가속도에 따라서 상기 모터에 전압을 인가하는 것이 가능하다.

상기 전압은 제2상수에 상기 본체의 가속도를 곱한 값이 합산되는 것이 가능하다.

상기 제1상수는 상기 제2상수보다 큰 것이 가능하다.

상기 제1상수는 0.6이고, 상기 제2상수는 0.005인 것이 가능하다.

상기 바퀴는 상기 본체의 좌측에 마련된 좌측 바퀴와, 상기 본체의 우측에 마련된 우측 바퀴를 포함하고, 상기 모터는 상기 좌측 바퀴와 상기 우측 바퀴에 각각 연결되는 두 개의 모터를 포함하고, 상기 제어부는 두 개의 모터를 독립적으로 제어하는 것이 가능하다.

본 발명은 본체에 마련된 바퀴가 회전되어, 상기 본체가 이동되는 단계; 상기 본체의 속도가 설정값 이상인지를 판단하는 단계; 상기 본체의 속도가 설정값 이상이라면, 상기 바퀴에 연결된 모터에 전압을 인가해서, 상기 모터에서 발생된 회전력이 상기 바퀴에 전달되는 단계;를 포함하는 청소기의 제어 방법을 제공한다.

상기 본체의 속도는 엔코더에서 감지된 상기 모터의 회전 속도에 의해서 산출되는 것이 가능하다.

상기 본체의 속도가 양에서 음으로 반전되면, 상기 모터의 회전 방향이 반전되는 것이 가능하다.

상기 전압은 제1상수에 상기 본체의 속도를 곱한 값으로 산출되는 것이 가능하다.

상기 전압은, 상기 엔코더에서 감지된 회전 속도에 따라 산출된 상기 본체의 가속도와 제2상수를 곱한 값이 합산되는 것이 가능하다.

상기 제1상수는 상기 제2상수보다 큰 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 별도의 감지 센서 없이 모터 제어에 사용되는 엔코더의 회전량을 측정하여 사용자의 이동 여부를 추정하고, 그에 따라 사용자의 이동에 도움을 줄 수 있다. 따라서 사용자는 청소기를 이동시킬 때에 가해야 하는 힘이 줄어들 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 엔코더 변위 발생과 동시에 반응하기 때문에 사용자가 밀고 당길 때 청소기 저항력에 대한 인지율을 낮출 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 가속도를 고려해서 사용자의 이동 조작에 도움을 주기 때문에, 사용자의 이동에 따른 반응 속도를 증가시켜서, 사용자가 좀 더 쉽게 청소기를 이동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용가능한 청소기를 도시한 도면.
도 2는 본 발명이 적용가능한 청소기의 다른 형태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명예에 따른 제어 블록도.
도 4는 일 실시예에 따른 작동 형태를 설명한 도면.
도 5는 다른 실시예에 따른 제어 흐름도.
도 6 및 도 7은 다른 실시예에서 작동 형태를 설명한 도면.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명이 적용가능한 청소기를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 도 1에 도시된 청소기는 피청소면에 존재하는 먼지 및 이물 등이 포집되는 집진통(12)이 장착되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 하측에 마련되어 상기 본체(10)가 안착되고 피청소면에 산재한 먼지 및 이물 등을 공기와 함께 흡입하는 흡입 노즐(30)과, 상기 본체(10)의 상측에 마련되어 사용자가 청소를 수행하기 위하여 파지하는 손잡이(20)를 포함하여 구성된다.

상기 본체(10)는 상기 흡입 노즐(30)의 상부에 안착되어 회동 가능하도록 결합되어 피청소면에 대한 배치 각도가 변화 가능하게 마련되고, 사용자는 청소시 본체(10)가 피청소면 측으로 회동된 상태를 유지하도록 이를 지지할 수 있다.

그리고, 상기 본체(10)의 전면에는 집진통(12)이 착탈 가능하게 결합된다. 상기 집진통(12)에는 상기 본체(10) 내부로 흡입된 공기에 포함된 먼지 및 이물 등을 싸이클론 원리에 의하여 분리하는 먼지 분리 부재(50)가 구비된다.

즉, 상기 흡입 노즐(30)을 통하여 상기 본체(10) 내부로 흡입된 공기는 상기 집진통(12) 내부로 유입되고, 상기 집진통(12) 내부로 유입된 공기 중에 포함된 먼지 및 이물 등은 상기 먼지 분리 부재(50)에 의하여 필터링되어 상기 집진통(12) 내부에 포집된다. 그리고, 상기 먼지 및 이물 등이 분리된 깨끗한 공기는 상기 본체(10)의 외부로 배출된다.

또한, 상기 집진통(12)은 상기 본체(10)와 착탈 가능하도록 결합되므로 상기 집진통(12) 내부에 포집된 먼지 및 이물 등을 버리는 경우에는 사용자가 상기 집진통(12)을 상기 본체(10)로부터 분리하여 처리할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 집진통(12)은 원통의 형상을 하고 있으나, 사각 기둥 등 다각형의 기둥 형상으로 형성될 수 있다.

상기 흡입 노즐(30)은 피청소면에 산재한 먼지 및 이물 등을 공기와 함께 흡입하는 노즐부(31)와, 상기 본체(10)가 안착되는 안착부(32)를 포함하여 구성된다.

사용자가 청소를 수행하는 경우 피청소면에 존재하는 먼지 및 이물 등을 흡입하기 위하여 상기 노즐부(31)는 피청소면에 대하여 전후 좌우로 이동한다.

그리고, 상기 노즐부(31)와 연결되어 상기 본체(10)가 안착되는 상기 안착부(32)의 양측에는 한 쌍의 바퀴(33)가 회전 가능하도록 마련된다.

즉, 상기 노즐부(31)가 피청소면에 대하여 이동하는 경우 이에 연결된 상기 안착부(32)도 함께 이동하게 되는데, 상기 바퀴(33)는 상기 흡입 노즐(30)이 피청소면을 따라 원활하게 이동되도록 회전된다.

한편, 본체(10)의 상측에는 손잡이(20)가 마련된다. 따라서, 청소시 사용자는 상기 손잡이(20)를 파지하여 상기 본체(10)가 소정의 각도로 회동된 상태를 유지하도록 상기 본체(10)를 지지할 수 있다.

그리고, 상기 손잡이(20)의 전방에는 조작 패널(21)이 마련되는데, 사용자는 상기 조작 패널(21)에 마련된 버튼을 눌러 진공 청소기의 작동 상태를 조작할 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용가능한 청소기의 다른 형태를 도시한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 청소기는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 전방에는 흡입노즐(미도시)이 연결되는 연결관(5)이 마련될 수 있는 흡입부(30)와, 상기 본체(10)의 양측에 마련되어 상기 본체(10)가 용이하게 이동할 수 있도록 하는 바퀴(33)를 포함한다.

상기 본체(10)의 상부에는 상기 본체(10) 내부 구성요소들을 외부로부터 보호하기 위한 커버부재(40)가 마련된다.

상기 본체(10)의 전방에는 먼지 기타 이물질을 포집할 수 있는 집진장치가 마련되며, 상기 집진장치는 투명한 재질로 구성되어 포집된 먼지 기타 이물질이 외부에서 보일 수 있게 마련되는 것이 바람직하다.

상기 집진장치는 먼지 기타 이물질이 포집되는 집진통(12)을 포함한다. 또한 상기 본체(10)에는 먼지를 분리할 수 있는 먼지분리부재(50)가 구비된다.

도 2에 따른 청소기에는 흡입노즐의 상단에 흡입노즐을 이동시킬 수 있는 손잡이가 마련될 수 있다. 사용자가 손잡이에 손을 파지하고, 흡입노즐을 이동시키면 상기 흡입노즐에 연결된 본체는 상기 흡입노즐을 향해서 이동될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제어 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명은 상기 바퀴(33)에 연결되어 회전력을 제공하고, 상기 바퀴(33)가 회전될 때에 함께 회전되는 모터(200)를 포함한다.

상기 모터(200)는 상기 바퀴(33)가 회전될 때에, 상기 바퀴(33)의 회전에 의해서 회전될 수 있다. 또한 상기 모터(200)는 상기 바퀴(33)를 회전하기 위한 회전 구동력을 제공할 수 있다. 즉 상기 모터(200)는 상기 바퀴(33)를 회전시킬 수 있고, 상기 바퀴(33)는 상기 모터(200)를 회전시킬 수 있다.

또한 상기 모터(200)의 회전 속도를 감지하는 엔코더(210)를 포함한다. 상기 엔코더(210)는 바퀴 제어에 사용되는 구성요소로, 상기 바퀴(33)의 회전량을 측정하여 사용자의 이동 여부를 추정한 후 이에 관련되서 상기 모터(200)를 추가로 제어한다. 이동 여부 추정은 속도, 속도 기울기(변화량)을 가지고 하며 바닥부하와 사용자의 조작에 의한 이동인지 바닥부하에 의한 속도 감소인지 판별 후 바퀴를 제어한다.

상기 엔코더(210)는 상기 모터(200)에 부착되어 모터(200)의 회전축(샤프트)가 상기 엔코더(210) 안으로 삽입되어 모터의 회전수를 검출할 수 있다. 상기 모터(200)의 회전수를 검출하여 상기 모터(200)를 제어하는 제어부(100)에 현재 작동하고 있는 모터의 RPM(Revolution Per Minutes)을 회신할 수 있다.

상기 제어부(100)는 상기 엔코더(210)에서 감지된 회전 속도에 관한 정보가 전달될 수 있다. 상기 제어부(100)는 회전 속도에 관한 정보를 이용해서, 상기 본체(10)의 이동 속도를 산출할 수 있다. 상기 바퀴(33)는 원형이기 때문에, 회전 속도에 지름 등의 값을 곱하면 상기 본체(10)의 이동 속도가 산출될 수 있다.

또한 상기 제어부(100)는 상기 엔코더(210)에서 감지된 회전 속도에 관한 정보를 이용해서, 상기 본체(10)의 이동 가속도를 산출할 수 있다. 상기 엔코더(210)에서는 시간에 따른 회전 속도의 변화를 감지할 수 있기 때문에, 상기 본체(10)의 이동 가속도 또한 지름 등의 값을 곱해서 산출될 수 있다.

상기 제어부(100)는 상기 엔코더(210)에서 측정된 회전 속도에 관한 정보를 이용해서 상기 모터(200)를 제어할 수 있다. 즉 상기 제어부(100)는 상기 모터(200)의 회전 속도를 피드백(feed-back)할 수 있다.

또한 상기 제어부(100)는 상기 엔코더(210)에서 감지된 회전 속도에 의해서 산출된 상기 본체(10)의 속도에 따라서 상기 모터(200)에 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라서 상기 제어부(100)는 상기 엔코더(210)에서 감지된 회전 속도를 이용해서 상기 모터(200)의 회전을 제어할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 작동 형태를 설명한 도면이다.

도 4a는 상기 제어부(100)에서 상기 모터(200)에 전압을 인가하는 시점을 설명한 도면이고,도 4b는 상기 제어부(100)에서 상기 모터(200)에 전압을 인가하는 값을 설명한 도면이다.

도 4a에서와 같이, 상기 제어부(100)는 상기 본체(10)의 속도가 설정값 이상일 때에 상기 모터(200)에 전압을 인가해서, 상기 모터(200) 및 상기 바퀴(33)를 회전시키는 것이 가능하다.

상기 모터(200)는 상기 바퀴(33)와 회전축이 서로 연결되어 있기 때문에, 상기 제어부(100)에서 상기 모터(200)에만 전압을 인가하더라도 상기 모터(200)가 회전되면서, 상기 바퀴(33)가 회전될 수 있다.

이때 상기 설정값은 10mm/sec보다 크거나 같은 것이 가능하다. 한편 상기 설정값은 바닥부하나 사용자의 사용 패턴 등의 다른 인자에 의해서 변화되는 것이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 청소기를 사용하는 주요 청소면이 카펫트 등과 같이 통상적인 나무 마루에 비해서 저항이 크거나, 사용자의 사용 패턴이 다르다고 하면 상기 설정값은 다른 값으로 변경되는 것이 가능하다.

일 실시예에서는 설정값보다 작은 값으로 상기 본체(10)가 이동하게 되면, 사용자가 상기 본체(10)를 이동시키려고 한 조작이 아니라고 판단해서, 상기 모터(200)에 의한 상기 바퀴(33)의 회전은 제공하지 않는다. 사용자의 의도에 맞지않게 상기 모터(200)를 구동시켜서, 상기 바퀴(33)를 회전시키게 되면 사용자의 의도와는 다른 방향으로 상기 본체(10)가 이동하게 되어서, 사용자에게 불편을 야기할 수 있기 때문이다.

즉 상기 본체(10)의 속도가 설정값보다 작으면, 상기 모터(200)에는 전압이 인가되지 않고, 상기 본체(10)의 속도가 설정값에 도달하게 되면 상기 모터(200)에 전압이 인가될 수 있다.

또한 일 실시예에서는 상기 본체(10)의 속도가 설정값보다 커진 후에는, 상기 본체(10)의 속도가 커짐에 따라 상기 모터(200)에 인가되는 전압이 커지는 것이 가능하다. 사용자의 조작에 의해서 상기 본체(10)의 속도가 커지면, 사용자가 상기 본체(10)를 빠르게 이동시키기를 원하는 것으로 파악해서, 상기 제어부(100)에서 상기 본체(10)를 이동시키기 위한 상기 모터(200)의 구동을 증가시키는 것이다.

도 4b에서와 같이, 상기 본체(10)의 속도가 양에서 음으로 변화되는 시점은 상기 엔코더(210)에서 측정가능하다. 상기 본체(10)의 속도가 양에서 음으로 변화되는 것은, 상기 바퀴(33)의 회전이 정방향에서 역방향으로 변화되는 시점과 동일하기 때문이다. 이러한 경우는 사용자가 상기 본체(10)를 앞으로 밀다가, 잡아당겨서 사용자에게 가깝게 하도록 조작하는 상황일 수 있다.

상기 제어부(100)는 상기 본체(10)의 속도가 양에서 음으로 변화되는 시점을 통과한 후에는, 상기 모터(200)의 회전 방향을 양에서 음으로 변화시키는 것이 가능하다. 즉 상기 모터(200)의 반전된 전압을 인가해서, 상기 모터(200)의 회전방향을 변경하는 것이 가능하다.

도 4b와 같은 경우에도, 도 4a에서와 같이 상기 본체(10)의 속도가 설정값에 도달하지 않는 경우에는 상기 모터(200)에 전압을 인가하지 않는 것이 가능하다. 즉 도 4b를 기준으로, 상기 본체(10)의 속도가 양의 값에서 증가하면 상기 모터(200)에 인가되는 전압값은 커지고, 상기 본체(10)의 속도가 양의 값에서 감소하면 상기 모터(200)에 인가되는 전압값은 작아진다. 그러다가 상기 본체(10)의 속도가 설정값에 도달하면 상기 모터(200)에는 전압이 인가되지 않고, 상기 본체(10)는 사용자의 조작에 의해서만 이동된다.

상기 본체(10)의 속도가 음의 값으로 절대값이 증가하면, 절대값이 설정값에 도달할 때까지 상기 모터(200)에는 전압이 인가되지 않는다. 그러다가 상기 본체(10)의 속도가 커지게 되면, 상기 모터(200)에는 상기 본체(10)의 속도에 따라 전압이 인가될 수 있다. 이때, 상기 모터(200)에는 이전과 달리 반전된 전압이 공급되어서, 상기 모터(200)가 이전과 달리 반대 방향으로 회전될 수 있다.

상기 바퀴(33)는, 사용자가 상기 본체(10)를 이동시키거나, 사용자가 상기 본체(10)를 이동시키면서 상기 모터(200)에 전압이 인가될 때에 회전된다. 즉 상기 본체(10)는 사용자의 조작에 의해서만 이동되거나, 사용자의 조작과 상기 모터(200)의 회전력이 합쳐져서 이동이 될 수 있다.

도 5는 다른 실시예에 따른 제어 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 사용자의 조작에 의해서 상기 본체(10)에 마련된 상기 바퀴(33)가 회전되어, 상기 본체(10)가 이동된다(S5).

이때, 상기 엔코더(210)에서는 상기 모터(200)의 회전 속도를 감지할 수 있다. 상기 모터(200)의 회전 속도는 상기 바퀴(33)의 회전 속도와 동일하다.

상기 제어부(100)에서는 상기 엔코더(210)에서 감지된 회전 속도를, 상기 본체(10)의 속도로 환산하고, 상기 본체(10)의 속도 및 가속도를 산출할 수 있다(S10).

상기 제어부(100)는 상기 본체(10)의 속도가 설정값에 도달했는지 판단하고, 그렇다면 상기 모터(200)에 공급하는 전압을 계산할 수 있다(S20).

이때 상기 모터(200)에 인가되는 전압은 속도에 제1상수를 곱한 값과, 가속도에 제2상수를 곱한 값을 합산한 값을 이루는 것이 가능하다(S30).

상기 모터(200)에 인가되는 전압은 상기 본체(10)의 속도 및 상기 본체(10)의 가속도를 이용해서 산출될 수 있다.

상기 본체(10)의 가속도는 사용자가 상기 본체(10)에 가하는 힘에 비례하기 때문에, 상기 본체(10)의 가속도가 크면 사용자가 순간적으로 상기 본체(10)에 가하는 힘이 상대적으로 큰 것으로 파악할 수 있다. 사용자가 상기 본체(10)에 가하는 힘이 크다는 것은, 사용자가 상기 본체(10)에 가하는 힘을 덜어줄 필요성이 커지는 것을 의미하고, 그러한 상황에서는 상기 제어부(100)는 상기 모터(200)에 더 큰 전압을 인가해서 사용자의 조작을 보조하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 본체(10)의 가속도를 고려해서 상기 모터(200)에 인가하는 전압값을 산출함으로써, 사용자가 상기 본체(10)를 조작할 때에 발생되는 민감도를 개선할 수 있다.

한편 상기 제1상수는 상기 제2상수보다 큰 것이 가능하다. 상기 제1상수는 상기 본체(10)의 속도에 곱해지는 값이고, 상기 제2상수는 상기 본체(10)의 가속도에 곱해지는 값인데, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 본체(10)의 가속도보다는 상기 본체(10)의 속도에 좀 더 비중을 두어서, 상기 제1상수가 상기 제2상수에 비해서 큰 값을 가지도록 한다. 사용자의 순간적인 힘은 가속도에서 도출될 수 있지만, 상기 본체(10)를 이동시키는 전체적인 조작은 상기 본체(10)의 속도에서 도출될 수 있기 때문에, 가속도보다는 속도를 이용해서 상기 본체(10)의 이동을 보조한다.

예를 들어, 상기 제1상수는 0.6이고, 상기 제2상수는 0.005인 것이 가능하다. 상기 제1상수 및 상기 제2상수는 상기 본체(10)의 무게, 바닥 저항 등의 다양한 요인에 의해서 변경되는 것이 가능하다.

전압값이 산출되면, 해당 전압은 상기 모터(200)에 인가되어서, 상기 모터(200)는 회전력을 발생시켜서 상기 바퀴(33)가 회전될 수 있다(S40).

반면에 상기 본체(10)의 속도가 설정값보다 작으면 상기 모터(200)에는 전압이 인가되지 않는다(S50). 즉 사용자의 조작을 보조하지 않고, 사용자의 힘에 의해서만 상기 본체(10)가 이동될 수 있다. 이러한 상황은 사용자가 상기 본체(10)를 이동시키는 초기 상황에 해당할 수 있고, 그러한 상황에서는 사용자의 힘을 보조하면 오히려 사용자가 상기 모터(200)의 구동에 의해서 종속될 수 있어서, 상기 모터(200)에 의한 보조는 바람직하지 않다.

또한 사용자가 상기 본체(10)의 이동을 원하지 않음에도 잘못된 조작으로 미동이 발생할 수 있는데, 그러한 상황에서도 상기 모터(200)에 의해서 상기 본체(10)가 이동되면 사용자의 불편을 야기시킬 수 있기 때문이다.

도 6 및 도 7은 다른 실시예에서 작동 형태를 설명한 도면이다.

도 6은 상기 본체(10)가 전진을 하다가 후진을 하는 상황을 설명하는데, 도 6a는 속도를 도시하고, 도 6b는 가속도를 도시하며, 도 6c는 전압을 도시한다.

상기 본체(10)가 전진을 하기 시작하면 상기 본체(10)의 속도는 시간이 경과함에 따라 증가한다. 상기 본체(10)의 가속도는 상기 본체(10)의 속도가 증가하더라도 바닥면의 불균일성 등으로 인해서, 변화될 수 있다. 다만 상기 본체(10)의 속도가 증가되고 있기 때문에 상기 본체(10)의 가속도는 양의 값이다.

이러한 상황에서는 산출되는 전압은 양의 값을 가지게 되고, 상기 모터(200)에는 양의 전압값이 인가되어서 사용자의 조작을 보조할 수 있다.

사용자가 상기 본체(10)를 후진시키려고 하더라도, 순간적으로 상기 본체(10)가 후진되는 것이 아니라 상기 본체(10)의 전진 속도가 감소해서 0으로 도달하고, 뒤이어 후진 속도가 증가하는 패턴을 가지게 된다.

이때 상기 본체(10)의 가속도는 음의 값을 가지게 되는데, 상기 본체(10)의 가속도가 음이더라도 상기 본체(10)의 속도가 양인 경우에는 상기 모터(200)에 가해지는 전압은 양의 값이거나 음의 값일 수 있다. 전압값은 상술한 바와 같이 두 개의 상수 각각에 상기 본체(10)의 속도와 상기 본체(10)의 가속도가 곱해져서 합산되기 때문이다.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 모터(200)에 인가되는 전압은 상기 본체(10)의 속도 및 가속도 성분을 모두 고려해서, 사용자의 이동 조작에 대한 편의성을 개선할 수 있다.

도 7은 상기 본체(10)가 가속되어 전진을 하다가 정속으로 전진을 하는 상황을 설명하는데, 도 7a는 속도를 도시하고, 도 7b는 가속도를 도시하며, 도 7c는 전압을 도시한다.

사용자의 조작에 따라서 동일한 청소기임에도 도 6과 도 7의 상황이 발생될 수 있다.

사용자가 상기 본체(10)를 가속으로 전진하는 상황은 도 6에서 설명한 상황과 일부 중복되기 때문에, 추가되는 설명을 생략한다.

사용자가 상기 본체(10)를 등속으로 전진시키면, 상기 본체(10)의 가속도가 0이기 때문에, 상기 모터(200)에 인가되는 전압은 가속도에 의해서 영향을 받는 부분이 0이 된다. 따라서 상기 모터(200)에 인가되는 전압은 상기 본체(10)의 속도에 따르게 되는데, 전압은 상기 본체(10)의 속도에 상기 제1상수를 곱한 값이기 때문에, 전압은 상기 본체(10)의 속도에 비례하게 된다.

한편 본 발명의 일 실시예나 다른 실시예에서 상기 바퀴(33)는 상기 본체(10)의 좌측에 마련된 좌측 바퀴와, 상기 본체의 우측에 마련된 우측 바퀴를 포함할 수 있다. 상기 바퀴(33)는 상기 본체(10)의 양측을 지지하고, 상기 본체(10)의 이동을 안내한다.

상기 모터(200)는 상기 좌측 바퀴와 상기 우측 바퀴에 각각 연결되는 두 개의 모터를 포함하고, 상기 제어부(100)는 두 개의 모터(200)를 독립적으로 제어하는 것이 가능하다. 상기 두 개의 바퀴의 속도 또는 가속도가 서로 상이한 상황은 사용자가 상기 본체(10)를 회전시키는 경우에 발생될 수 있다.

두 개의 바퀴에 다른 회전 속도 또는 다른 회전 가속도가 발생되는 경우에는 각각의 모터(200)에 그에 해당되는 전압을 독립적으로 인가해서 사용자의 힘을 보조해서 상기 본체(10)를 이동시키는 것도 가능하다.

이때 전압값의 계산은 상술한 설명과 동일하게 적용되기 때문에 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만 이 경우에는 두 개의 전압값을 독립적으로 산출하기 위해서 전압값을 산출하는 과정이 두 번 독립적으로 수행될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

10: 본체 20: 손잡이
30: 흡입 노즐 33: 바퀴
100: 제어부 200: 모터
210: 엔코더

Claims (16)

1. 본체;
   상기 본체에 마련된 손잡이;
   상기 본체의 하부에 마련되고, 상기 본체를 이동시키기 위해 회전되는 바퀴;
   상기 바퀴에 연결되어 회전력을 제공하고, 상기 바퀴가 회전될 때에 함께 회전되는 모터;
   상기 모터의 회전 속도를 감지하는 엔코더;
   상기 엔코더에서 감지된 회전 속도로부터 산출된 상기 본체의 속도에 따라서 상기 모터에 전압을 인가하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 본체의 속도가 설정값 이상일 때에 상기 모터에 전압을 인가해서, 상기 모터 및 상기 바퀴를 회전시키며,
   상기 전압은 제1상수에 상기 본체의 속도를 곱한 값과 제2상수에 상기 엔코더에서 감지된 회전 속도로부터 상기 본체의 가속도를 곱한 값이 합산되어 산출되고, 상기 제1상수는 상기 제2상수보다 큰 것을 특징으로 하는 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 바퀴는,
   사용자가 상기 본체를 이동시키거나, 사용자가 상기 본체를 이동시키면서 상기 모터에 전압이 인가될 때에 회전되는 것을 특징으로 하는 청소기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 설정값은 10mm/sec보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 청소기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 본체의 속도가 양에서 음으로 반전되면, 상기 모터의 회전 방향을 반전시키는 것을 특징으로 하는 청소기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1상수는 0.6이고, 상기 제2상수는 0.005인 것을 특징으로 하는 청소기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 바퀴는 상기 본체의 좌측에 마련된 좌측 바퀴와, 상기 본체의 우측에 마련된 우측 바퀴를 포함하고,
    상기 모터는 상기 좌측 바퀴와 상기 우측 바퀴에 각각 연결되는 두 개의 모터를 포함하고,
    상기 제어부는 두 개의 모터를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 청소기.
11. 본체에 마련된 바퀴가 회전되어, 상기 본체가 이동되는 단계;
    상기 바퀴에 연결된 모터의 회전 속도를 엔코더로 감지하여 산출되는 상기 본체의 속도가 설정값 이상인지를 판단하는 단계;
    상기 본체의 속도가 설정값 이상이라면, 상기 모터에 전압을 인가해서, 상기 모터에서 발생된 회전력이 상기 바퀴에 전달되는 단계;를 포함하고,
    상기 전압은 제1상수에 상기 본체의 속도를 곱한 값과 제2상수에 상기 엔코더에서 감지된 회전 속도로부터 상기 본체의 가속도를 곱한 값이 합산되어 산출되고, 상기 제1상수는 상기 제2상수보다 큰 것을 특징으로 하는 청소기의 제어 방법.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 본체의 속도가 양에서 음으로 반전되면, 상기 모터의 회전 방향이 반전되는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어 방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 제11항에 있어서,
    상기 제1상수는 0.6이고, 상기 제2상수는 0.005인 것을 특징으로 하는 청소기의 제어 방법.

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