KR101684072B1 - 진공 청소기 및 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 청소기에 관한 것이다.
일 측면에 따른 진공 청소기는, 이동을 위한 이동장치를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체에 연결되며, 먼지와 공기를 흡입하고 흡입된 먼지와 공기를 상기 청소기 본체로 안내하며, 핸들을 구비하는 흡입장치; 상기 흡입장치의 이동을 감지하기 위한 감지장치; 및 상기 감지장치에서 감지된 정보에 기초하여 상기 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 청소기 본체의 이동이 필요한 경우, 상기 이동장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이동장치가 작동되는 과정에서 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단되는 경우, 상기 청소기 본체가 장애물을 회피하도록 상기 이동장치를 제어한다.

Description

진공 청소기 및 그의 제어방법{Vacuum cleaner and method for controlling the same}

본 발명은 진공 청소기 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는, 본체 내부에 장착되는 흡입 모터를 이용하여 피청소면에 산재하는 먼지 및 이물 등을 흡입한 다음 상기 본체 내부에서 먼지 및 이물 등을 필터링하는 장치이다.

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

한편, 선행문헌인 대한민국공개특허공보 제2010-0053098호(공개일 2010.05.20.)에는 진공 청소기가 개시된다.

상기 진공 청소기는, 청소기 본체의 이동이 용이하도록 하기 위한 휠과, 상기 휠을 구동시키기 위한 구동부를 구비한다. 이와 같은 진공 청소기는 이동부재의 회전 및 병진 운동을 감지하여 구동부의 작동을 제어한다.

이와 같은 진공 청소기의 경우, 이동 부재를 회전 가능하도록 함과 동시에 병진 운동가능하도록 하기 위한 구조를 형성하여야 하기 때문에 구조가 복잡하고, 기구적인 동작을 감지하여 구동부를 이동시키기는 하나, 사용자의 실제 이동을 정확하게 감지하지 못하므로, 사용자 측으로 청소기 본체가 정확하게 이동하기 어려운 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 청소기 본체가 사용자가 이동하는 방향으로 정확하게 이동할 수 있는 진공 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 사용자 측으로 이동하는 과정에서 장애물을 회피할 수 있는 진공 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것에 있다.

일 측면에 따른 진공 청소기는, 이동을 위한 이동장치를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체에 연결되며, 먼지와 공기를 흡입하고 흡입된 먼지와 공기를 상기 청소기 본체로 안내하며, 핸들을 구비하는 흡입장치; 상기 흡입장치의 이동을 감지하기 위한 감지장치; 및 상기 감지장치에서 감지된 정보에 기초하여 상기 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 청소기 본체의 이동이 필요한 경우, 상기 이동장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이동장치가 작동되는 과정에서 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단되는 경우, 상기 청소기 본체가 장애물을 회피하도록 상기 이동장치를 제어한다.

또한, 상기 이동장치는, 다수의 바퀴와, 상기 다수의 바퀴 각각을 회전시키기 위한 다수의 모터를 포함한다.

또한, 상기 다수의 모터 각각으로 입력되는 전류를 감지하기 위한 다수의 전류 감지부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 다수의 전류 감지부 중 하나 이상의 전류 감지부에서 감지된 전류에 기초하여 장애물의 회피 필요 여부를 판단한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 다수의 모터 중 하나 이상의 모터로 전류가 인가되는 중에, 상기 다수의 전류 감지부 중 하나 이상의 전류 감지부에서 감지된 전류가 제한 전류 이상이 되면, 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단한다.

또한, 상기 감지장치는, 상기 흡입장치에 구비되며, 초음파를 발신하기 위한 초음파 발신부와, 상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 초음파 발신부에서 발신된 초음파를 수신하기 위한 초음파 수신부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 초음파 수신부에서 수신한 초음파의 세기와 상기 다수의 전류 감지부 중 하나 이상의 전류 감지부에서 감지된 전류에 기초하여 장애물의 회피 필요 여부를 판단한다.

또한, 상기 제어부는, 초음파의 세기와 상기 하나 이상의 전류 감지부에서 감지된 전류의 비가 기준비 이하가 되는 경우, 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단한다.

또한, 상기 청소기 본체에 구비되며, 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지부를 더 포함하고, 상기 청소기 본체의 이동 중에 상기 장애물 감지부에서 장애물이 감지되면, 상기 제어부는 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단한다.

또한, 상기 청소기 본체가 장애물을 회피하도록, 상기 제어부는, 상기 다수의 모터를 작동시켜, 상기 청소기 본체를 후진시킨다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소기 본체가 장애물로부터 일정 거리 후진한 상태에서 상기 청소기 본체가 좌측 또는 우측으로 선회하도록 상기 다수의 모터 중 하나 이상의 모터를 제어한다.

또한, 상기 청소기 본체가 장애물을 회피하도록, 상기 제어부는, 상기 다수의 모터를 작동시켜, 상기 청소기 본체가 후진하면서 좌측 또는 우측으로 선회하도록 한다.

또한, 상기 청소기 본체의 장애물 회피 완료 후, 상기 제어부는 상기 감지장치에서 감지된 정보에 기초하여 상기 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 재차 판단한다.

다른 측면에 따른 진공 청소기의 제어방법은, 흡입장치의 이동을 감지장치가 감지하는 단계; 상기 감지장치에서 감지된 정보에 기초하여 상기 흡입장치와 연결된 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 제어부가 판단하는 단계; 상기 청소기 본체의 이동이 필요한 경우, 상기 청소기 본체에 구비되는 이동장치를 상기 제어부가 제어하는 단계; 상기 제어부가, 상기 청소기 본체의 장애물 회피가 필요한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 청소기 본체의 장애물 회피가 필요한 경우, 상기 청소기 본체가 상기 장애물을 회피하도록 상기 제어부가 상기 이동장치를 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 이동장치는, 다수의 바퀴와, 다수의 바퀴 각각을 구동하기 위한 다수의 모터를 포함하고, 상기 장애물을 회피하도록 상기 이동장치를 제어하는 단계는, 상기 청소기 본체가 후진하도록 상기 다수의 모터를 작동시키되 동일한 회전속도로 작동시키는 단계를 포함한다.

또한, 상기 이동장치는, 다수의 바퀴와, 다수의 바퀴 각각을 구동하기 위한 다수의 모터를 포함하고, 상기 장애물을 회피하도록 상기 이동장치를 제어하는 단계는, 상기 청소기 본체가 후진하면서 좌측 또는 우측으로 선회하도록 상기 다수의 모터를 작동시키되 서로 다른 회전속도로 작동시키는 단계를 포함한다.

또한, 상기 장애물의 회피가 불필요한 경우, 상기 청소기 본체의 정지가 필요한지 여부를 판단하는 단계와, 상기 청소기 본체의 정지가 필요한 경우, 상기 청소기 본체가 정지하도록 상기 이동장치를 제어하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 이동장치는, 다수의 바퀴와, 다수의 바퀴 각각을 구동하기 위한 다수의 모터를 포함하고, 상기 청소기 본체의 장애물 회피가 필요한지 여부를 판단하는 단계에서는, 상기 다수의 모터 각각으로 인가되는 전류를 감지하는 다수의 전류 감지부 중 하나 이상의 전류 감지부에서 감지되는 전류에 기초하여 장애물 회피가 필요한지 여부를 판단한다.

제안되는 발명에 의하면, 청소기 본체가 사용자의 움직임을 추종하여 이동할 수 있으므로, 사용자가 청소기 본체를 직접 이동시키지 않아도 되므로, 사용자의 편의성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 청소기 본체의 이동 경로 상에 장애물이 존재하는지 여부를 판단하고 장애물을 회피할 수 있으므로, 사용자의 이동 방향으로 청소기 본체가 정확하게 이동할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 제어방법을 설명하는 흐름도.
도 4 내지 도 6은 사용자의 이동에 따른 청소기 본체의 추종을 보여주는 도면으로서, 도 4에는 청소기 본체가 전진하는 모습이 도시되고 도 5에는 청소기 본체가 좌측으로 선회하는 모습이 도시되고, 도 6에는 청소기 본체가 우측으로 선회하는 것이 도시된다.
도 7 및 도 8은 청소기 본체가 장애물을 회피하는 과정을 보여주는 도면.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 블럭도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기(1)는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터(14)를 구비하는 청소기 본체(10)와, 상기 청소기 본체(10)에 연결되며, 바닥면의 공기 및 이물을 흡입하기 위한 흡입장치(20)를 포함할 수 있다.

상기 청소기 본체(10)는, 상기 청소기 본체(10)의 이동을 위한 이동장치를 포함할 수 있다.

상기 이동장치는, 다수의 바퀴(11, 12)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 바퀴(11, 12)는 상기 청소기 본체(10)의 양측에 배치될 수 있다. 상기 다수의 바퀴(11, 12)는 상기 청소기 본체(10)를 기준으로 우측에 배치되는 제1바퀴(11)와, 좌측에 배치되는 제2바퀴(12)를 포함할 수 있다.

상기 청소기 본체(10)에는 공기에서 분리된 먼지가 저장되는 먼지통(40)이 분리 가능하게 연결될 수 있다.

상기 흡입 장치(20)는, 바닥면을 따라 이동할 수 있는 흡입 노즐(30)과, 상기 흡입 노즐(30)을 상기 청소기 본체(10)에 연결시키기 위한 연결 기구를 포함할 수 있다.

상기 연결 기구는, 상기 흡입 노즐(30)에 연결되는 연장관(24)과, 상기 연장관(24)에 연결되는 핸들(22)과, 상기 핸들(22)을 상기 청소기 본체(10)에 연결시키는 연결 호스(23)를 포함할 수 있다.

상기 이동장치는, 상기 다수의 바퀴(11, 12) 각각을 회전시키기 위한 다수의 모터(15, 16)를 더 포함할 수 있다. 상기 다수의 모터(15, 16)는 제1모터(15) 및 제2모터(16)를 포함할 수 있다.

상기 제1모터(15)는 상기 제1바퀴(11)를 회전시킬 수 있고, 상기 제2모터(16)는 제2바퀴(12)를 회전시킬 수 있다.

상기 각 모터(15, 16)는 독립적으로 작동될 수 있다. 상기 각 모터(15, 16)의 독립적인 작동에 의해서 상기 청소기 본체(10)는 자동으로 전진하거나 후진할 수 있을 뿐만 아니라, 좌회전 또는 우회전할 수 있다.

상기 진공 청소기(1)는, 초음파를 발신하는 초음파 발신부(50)와, 상기 초음파 발신부(50)에서 발신된 초음파를 수신하는 초음파 수신부(60)를 더 포함할 수 있다.

상기 초음파 발신부(50)는 상기 흡입 장치(20)에 위치될 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 초음파 발신부(50)는 상기 핸들(22) 또는 흡입 노즐(30)에 위치될 수 있다.

상기 초음파 수신부(60)는 상기 청소기 본체(10)에 배치될 수 있다. 상기 초음파 수신부(60)는 다수의 수신부(61, 62, 63)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 수신부(61, 62, 63) 각각이 상기 초음파 발신부(50)로부터 발신된 초음파를 수신할 수 있다.

상기 다수의 수신부(61, 62, 63)를 평면 투영 또는 수직 투영하였을 때, 다수의 수신부(61, 62, 63)를 연결하는 선은 다각형을 형성할 수 있다.

일 예로, 상기 다수의 수신부(61, 62, 63)는, 제1수신부(61), 제2수신부(62) 및 제3수신부(63)를 포함할 수 있다.

상기 제1수신부 내지 제3수신부(61, 62, 63)를 평면 투영 또는 수직 투영하였을 때, 제1수신부 내지 제3수신부(61, 62, 63)을 연결하는 선은 삼각형을 형성할 수 있다.

상기 제1수신부 내지 제3수신부(61, 62, 63) 중 일부는 다른 일부와 높이가 다르도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1수신부 내지 제3수신부(61, 62, 63) 중 두 개의 수신부는 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 진공 청소기(1)는, 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16)를 제어하는 제어부(70)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(70)는, 상기 초음파 수신부(60)에서 수신된 초음파에 기초하여, 초음파 발신부(50)의 위치를 결정하고, 위치가 결정된 초음파 발신부(50) 측을 향하여 상기 청소기 본체(10)의 이동이 필요한 경우, 제1모터(15) 및 제2모터(16) 중 하나 이상을 작동시킬 수 있다.

상기 초음파 발신부(50)가 상기 핸들(22)에 배치되는 경우, 상기 핸들(22)을 이동시키면서 청소를 수행하는 경우, 상기 초음파 발신부(50)가 상기 핸들(22)과 함께 이동하게 된다. 이 경우, 상기 초음파 발신부(50)와 상기 청소기 본체(10)(또는 초음파 수신부(60))의 거리가 가변될 수 있다.

상기 핸들(22)이 이동할 수 있는 거리는 상기 연결 호스(23)의 길이 만큼 이며, 상기 핸들(22)이 상기 청소기 본체(10)와 일정 거리 이격되면, 상기 핸들(22)을 이동시키는 힘이 상기 청소기 본체(10)로 가해져 상기 청소기 본체(10)가 전진하게 된다.

이 때, 상기 각 모터(15, 16)가 작동되지 않는다면, 상기 청소기 본체(10)를 이동시키기 위한 힘은 사용자가 가해야 한다. 이 경우, 사용자가 힘이 드는 문제가 있기 때문에, 본 실시 예에서는 상기 초음파 발신부(50)와 상기 청소기 본체(10)의 거리가 증가되면, 상기 제어부(70)는 상기 핸들(22)을 향하여 상기 청소기 본체(10)가 이동할 수 있도록, 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16)를 제어할 수 있다.

상기 진공 청소기(1)는, 상기 제1모터(15)로 인가되는 전류를 감지하기 위한 제1전류 감지부(17)와, 상기 제2모터(15)로 인가되는 전류를 감지하기 위한 제2전류 감지부(18)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(70)는, 각 전류 감지부(17, 18)에서 감지되는 전류에 기초하여 청소기 본체(10) 주변에 장애물이 존재하지는 여부를 판단하고, 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 경우, 상기 청소기 본체(10)가 장애물을 회피하도록 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16) 중 하나 이상을 제어할 수 있다.

이하에서는 상기 진공 청소기의 제어방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 제어방법을 설명하는 흐름도이고, 도 4 내지 도 6은 사용자의 이동에 따른 청소기 본체의 추종을 보여주는 도면이다. 도 7 및 도 8을 청소기 본체가 장애물을 회피하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 4에는 청소기 본체가 전진하는 모습이 도시되고 도 5에는 청소기 본체가 좌측으로 선회하는 모습이 도시되고, 도 6에는 청소기 본체가 우측으로 선회하는 것이 도시된다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 상기 진공 청소기(1)를 이용하여 청소를 수행하는 과정에서 상기 초음파 발신부(50)에서 초음파가 발신된다.

그러면, 상기 초음파 수신부(60)는 상기 초음파 발신부(50)에서 발신된 초음파를 수신하게 된다.

상기 제어부(70)는 각 수신부(61, 62, 63)에서 수신한 초음파를 기초하여 상기 초음파 발신부(50)와 상기 각 수신부(61, 62, 63)의 거리값을 결정한다(S2).

그리고, 상기 제어부(70)는 결정된 세 개의 거리값을 이용하여 초음파 발신부(50)의 위치를 결정한다(S3).

그리고, 상기 제어부(70)는 결정된 초음파 발신부(50)의 위치를 기초로 상기 청소기 본체(10)의 이동이 필요한지 여부를 판단한다(S4).

본 실시 예에서 상기 청소기 본체(10)의 이동이 필요한 경우는 일 예로 상기 초음파 발신부(50)와 상기 청소기 본체(10) 간의 거리가 제1기준 거리 이상이 되는 경우이다. 여기서, 기준 거리는 연결 호스의 길이에 따라서 가변될 수 있다.

즉, 상기 제1모터(15) 및 상기 제2모터(16)가 작동되지 않는 경우에는 상기 청소기 본체(10)는 정지된 상태를 유지한다. 이 상태에서 상기 흡입장치(20)를 이용하여 청소를 수행하는 과정에서 상기 핸들(22)이 이동하므로, 상기 초음파 발신부(50)의 위치는 지속적으로 변하게 된다. 일 예로 핸들(22)을 전후 방향으로 이동시키는 경우, 상기 초음파 발신부(50)도 전후 방향으로 위치가 가변될 것이다.

그리고, 상기 초음파 발신부(50)와 상기 청소기 본체(10) 간의 거리가 제1기준 거리 이상이 되면, 상기 청소기 본체(10)의 이동이 필요하게 된다.

단계 S4에서 판단 결과, 청소기 본체(10)의 이동이 필요한 경우에는 상기 제어부(70)는 상기 제1모터(15)와 제2모터(16) 중 하나 이상의 모터를 작동시킨다(S5).

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 발신부(50)와 상기 청소기 본체(10)의 거리를 줄이기 위하여, 상기 제어부(70)는, 상기 제1모터(15)와 제2모터(16)가 동일한 회전속도로 작동하도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 청소기 본체(10)는 상기 초음파 발신부(50)를 향하여 직진할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 전진하면서 좌측으로 이동하는 경우, 상기 제어부(70)는, 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16)를 작동시키되, 제1모터(15)의 회전속도가 제2모터(16)의 회전속도 보다 크도록 상기 제1모터(15) 및 상기 제2모터(16)를 제어할 수 있다.

따라서, 상기 제1바퀴(11)의 회전속도가 제2바퀴(12)의 회전속도 보다 크므로, 상기 청소기 본체(10)는 상기 초음파 발신부(50)를 향하여 전진하면서 좌측으로 선회할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 사용자가 전진하면서 우측으로 이동하는 경우, 상기 제어부(70)는, 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16)를 작동시키되, 제2모터(16)의 회전속도가 제1모터(15)의 회전속도 보다 크도록 상기 제1모터(15) 및 상기 제2모터(16)를 제어할 수 있다.

따라서, 상기 제2바퀴(12)의 회전속도가 제1바퀴(11)의 회전속도 보다 크므로, 상기 청소기 본체(10)는 상기 초음파 발신부(50)를 향하여 전진하면서 우측으로 선회할 수 있다.

도 4 내지 도 5의 경우에는 제1모터(15) 및 제2모터(16)가 작동할 때, 청소기 본체(10)의 이동 경로 상에 장애물이 존재하지 않는 경우가 도시된다.

그런데, 도 7의 (a)와 같이 상기 청소기 본체(10)의 이동 경로 상에 장애물(O)이 존재하는 경우, 상기 청소기 본체(10)는 장애물(O)에 의해서 이동이 방해되어 정지한 상태를 유지하거나 본래 이동하여야 할 속도 보다 느린 속도로 이동하게 된다.

따라서, 상기 청소기 본체(10)가 상기 핸들(22)을 향하여 이동하기 위해서는 상기 장애물(O)을 회피할 필요가 있다.

상기 제어부(70)는 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16) 중 하나 이상이 작동되는 과정에서 장애물 존재를 감지하여 장애물의 회피가 필요한 지 여부를 판단할 수 있다(S4).

구체적으로, 상기 제어부(70)는, 상기 각 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상에서 감지된 전류에 기초하여 장애물(O)의 회피 필요 여부를 판단할 수 있다.

일 예로, 상기 각 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상에서 감지되는 전류가 제한 전류 이상이 되면, 상기 제어부(70)는 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

상기 제어부(70)는, 상기 각 모터(15, 16)의 목표 회전속도를 결정하고, 결정된 목표 회전속도로 상기 각 모터(15, 16)가 작동하도록 목표 입력 전류를 결정하고, 결정된 목표 입력 전류를 각 모터(15, 16)에 인가할 수 있다.

이 때, 상기 제어부(70)는 각 모터(15, 16)(또는 바퀴)의 실제 회전속도를 엔코더 등을 통하여 인식할 수 있다. 그리고, 실제 회전속도가 목표 회전속도 보다 낮은 경우 실제 회전속도를 증가시키기 위하여 목표 입력 전류를 증가시킬 수 있다.

이 때, 회전속도가 최대인 경우의 목표 입력 전류는 상기 제한 전류 보다 낮게 설정될 수 있다.

상기 청소기 본체(10)의 이동 경로 상에 장애물(O)이 존재하지 않는 경우에는 목표 입력 전류가 일정하게 유지되거나 변화가 크지 않다. 일반적으로 청소기 본체가 이동하여야 하는 바닥면과 바닥면과 접촉하는 바퀴(11, 12) 간의 마찰계수가 0보다 크므로, 바닥면 또는 바퀴(11, 12)의 상태에 따라서 목표 입력 전류는 가변될 수 있으나, 변화의 폭은 크지 않다.

따라서, 이 경우에는 목표 입력 전류가 제한 전류 미만이므로 상기 제어부(70)는 장애물(O)이 존재하지 않는 것으로 판단하게 된다.

반면, 상기 청소기 본체(10)의 이동 경로 상에 장애물(O)이 존재하는 경우에는, 상기 각 모터(15, 16) 중 하나 이상으로 전류가 인가되더라도, 상기 각 모터(15, 16) 중 하나 이상의 모터가 정상적으로 회전하지 않기 때문에, 모터(15, 16)(또는 바퀴)의 회전속도가 목표 회전속도 보다 낮게 된다. 이 경우, 상기 제어부(70)는 모터(15, 16)의 회전속도를 증가시키기 위하여 목표 입력 전류를 증가시키기 된다.

상기 제어부(70)가 목표 입력 전류를 증가시켜도 상기 청소기 본체(10)는 장애물(O)에 의해서 정상적으로 이동하지 못하게 되므로, 상기 제어부(70)는 목표 입력 전류를 단계적으로 증가시키게 된다. 따라서, 목표 입력 전류의 증가 과정에서, 상기 각 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상의 전류 감지부(17, 18)에서 감지된 전류가 제한 전류 이상이 될 수 있다.

따라서, 상기 제어부(70)는 상기 각 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상의 전류 감지부(17, 18)에서 감지된 전류가 제한 전류 이상이 되면, 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

또는, 상기 제어부(70)는 상기 각 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상의 전류 감지부(17, 18)에서 감지된 전류가 제한 전류 이상이 되는 시간이 일정 시간에 도달하면, 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로서, 상기 제어부(70)는 상기 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상에서 감지된 전류와 상기 초음파 수신부(60)에서 수신한 초음파의 세기에 기초하여 장애물의 회피 필요 여부를 판단할 수 있다.

본 실시 예에서, 상기 초음파의 세기는, 다수의 수신부(61, 62, 63) 중 어느 한 수신부에서 출력한 초음파의 출력값, 또는 다수의 수신부(61, 62, 63) 각각에서 출력한 출력값의 합 또는 평균값일 수 있다.

구체적으로, 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16) 중 하나 이상이 작동하여 청소기 본체(10)가 정상적으로 이동하는 경우에는 상기 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상에서 감지된 전류는 실질적으로 일정하게 된다.

그리고, 상기 청소기 본체(10)와 초음파 발신부(50) 간의 거리가 줄어들게 되므로, 상기 초음파 수신부(60)에서 수신한 초음파의 세기는 증가하게 된다.

따라서, 상기 초음파의 세기와 상기 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상에서 감지된 전류의 비는 커지게 된다. 즉, 초음파 세기와 전류의 비는 기준비 보다 커지게 된다.

반면, 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16) 중 하나 이상이 작동하지만 장애물(O)에 의해서 청소기 본체(10)가 정상적으로 이동하지 않는 경우에는 상기 전류 감지부(17, 18) 하나 이상에서 감지된 전류는 증가하게 된다.

그리고, 상기 청소기 본체(10)와 초음파 발신부(50) 간의 거리는 일정하거나 증가하게 되므로, 상기 초음파 수신부(60)에서 수신한 초음파의 세기는 일정하거나 감소하게 된다. 따라서, 상기 초음파의 세기와 상기 전류 감지부(17, 18) 중 하나 이상에서 감지된 전류의 비는 작아지게 된다. 즉, 초음파 세기와 전류의 비는 기준비 보다 작아지게 된다.

따라서, 상기 제어부(70)는 상기 초음파 세기와 전류의 비가 기준비 보다 작아지는 경우, 장애물(O)의 회피가 필요한 것으로 판단한다.

단계 S6에서 판단 결과, 장애물(O)의 회피가 필요하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제어부(70)는, 청소기 본체(10)의 정지가 필요한지 여부를 판단한다(S7).

즉, 상기 제어부(70)는 하나 이상의 모터(15, 16)의 작동에 의해서 청소기 본체(10)가 이동하는 중에 청소기 본체(10)의 정지 시점을 판단할 수 있다.

상기 청소기 본체(10)의 정지가 필요한 경우는 상기 초음파 발신부(50)와 청소기 본체(10) 간의 거리가 제1기준 거리 보다 작은 제2기준 거리에 이하인 경우이다.

단계 S7에서 판단 결과, 상기 청소기 본체(10)의 정지가 필요한 경우, 상기 제어부(70)는 작동되던 모터(15, 16)를 정지시킨다. 그러면, 상기 청소기 본체(10)는 정지된 상태에서 이동을 대기한다.

이와 같이 상기 청소기 본체(10)가 이동되는 과정에서 정지시키는 이유는 상기 청소기 본체(10)가 사용자와 충돌하는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 단계 S6에서 판단 결과, 장애물(O)의 회피가 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 제어부(70)는 상기 청소기 본체(10)의 장애물 회피 동작이 수행되도록 상기 각 모터(15, 16)를 제어할 수 있다(S9).

일 예로 도 7의 (b)와 같이, 장애물(0)을 회피하기 위하여, 상기 청소기 본체(10)는 현재 위치에서 일정 거리 만큼 후진할 수 있다. 즉, 상기 제어부(70)는 제1방향으로 회전하는 모터(15, 16)의 회전 방향이 제1방향과 반대 방향인 제2방향이 되도록 제어할 수 있다. 따라서, 상기 청소기 본체(10)는 장애물(O)과 일정 거리 이격될 수 있다.

그 다음, 도 7의 (c)와 같이, 상기 청소기 본체(10)가 상기 장애물(O)과 일정거리 이격된 상태에서, 상기 제어부(70)는 상기 청소기 본체(10)가 좌측으로 선회하거나 도 7의 (d)와 같이, 청소기 본체(10)가 우측으로 선회하도록 제어할 수 있다.

상기 청소기 본체(10)를 좌측으로 선회시키기 위하여, 상기 제어부(70)는 제1모터(15) 및 제2모터(16)를 각각 작동시키되, 제1모터(15)의 회전속도가 제2모터(16)의 회전속도 보다 크도록 각 모터(15, 16)를 제어할 수 있다.

반면, 상기 청소기 본체(10)를 우측으로 선회시키기 위하여, 상기 제어부(70)는 제1모터(15) 및 제2모터(16)를 각각 작동시키되, 제2모터(16)의 회전속도가 제1모터(15)의 회전속도 보다 크도록 각 모터(15, 16)를 제어할 수 있다.

상기 제어부(70)는 상기 청소기 본체(10)를 우측 또는 좌측으로 선회시킨 후에 상기 청소기 본체(10)가 정지하도록 상기 각 모터(15, 16)를 제어할 수 있다. 또는, 상기 제어부(70)는 상기 청소기 본체(10)를 우측 또는 좌측으로 선회시킨 후, 일정 거리 만큼 전진하도록 상기 각 모터(15, 16)를 동일한 속도로 회전시킬 수 있다.

다른 예로서, 도 7의 (a)와 같은 상태에서, 상기 청소기 본체(10)가 장애물과 이격되기 위하여 후진하면서 좌측으로 선회하거나 우측으로 선회할 수 있다. 즉, 상기 제1모터(15) 및 제2모터(16)가 각각 제2방향으로 회전하되, 제1모터(15)와 제2모터(16)의 회전속도가 다를 수 있다.

상기 제어부(70)는, 장애물(O) 회피 동작을 수행한 후에는, 초음파 발신부의 위치를 재차 결정하고 상기 청소기 본체(10)의 이동이 필요한지 여부를 재차 판단할 수 있다.

제안되는 발명에 의하면, 청소기 본체가 사용자의 움직임을 추종하여 이동할 수 있으므로, 사용자가 청소기 본체를 직접 이동시키지 않아도 되므로, 사용자의 편의성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 청소기 본체의 이동 경로 상에 장애물이 존재하는지 여부를 판단하고 장애물을 회피할 수 있으므로, 사용자의 이동 방향으로 청소기 본체가 정확하게 이동할 수 있는 장점이 있다.

본 명세서에서, 상기 초음파 발신부와 초음파 수신부를 상기 흡입장치의 이동을 감지하기 위한 구성으로서, 감지장치라 이름할 수 있다.

위의 실시 예에서는 장애물 회피 여부를 판단하기 위한 수단으로서, 전류 감지부와 감지장치를 이용하였으나, 이와 달리 상기 청소기 본체에 장애물 감지부가 구비되는 것도 가능하다.

상기 장애물 감지부는, 일 예로 상기 청소기 본체의 앞쪽 부분에 배치되는 스위치를 포함할 수 있다. 상기 청소기 본체가 장애물과 부딪히는 경우 스위치가 온될 수 있다.

다른 예로서, 상기 장애물 감지부는, 하나 이상의 적외선 센서나 초음파 센서 등 광센서를 포함할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 청소기 본체 11: 제1바퀴
12: 제1바퀴 15: 제1모터
16: 제2모터 50: 초음파 발신부
60: 초음파 수신부 70: 제어부

Claims (16)

1. 청소기 본체;
   상기 청소기 본체를 이동시키기 위한 다수의 바퀴와, 상기 다수의 바퀴 각각을 회전시키는 다수의 모터를 포함하는 이동장치;
   상기 다수의 모터 각각으로 입력되는 전류를 감지하기 위한 다수의 전류 감지부;
   상기 청소기 본체에 연결되며, 먼지와 공기를 흡입하고 흡입된 먼지와 공기를 상기 청소기 본체로 안내하며, 핸들을 구비하는 흡입장치;
   상기 흡입장치의 이동을 감지하기 위하여, 상기 흡입장치에 구비되며 초음파를 발신하기 위한 초음파 발신부와, 상기 청소기 본체에 구비되며 상기 초음파 발신부에서 발신된 초음파를 수신하는 초음파 수신부를 포함하는 감지장치; 및
   상기 청소기 본체와 상기 핸들의 거리에 기초하여 상기 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 청소기 본체의 이동이 필요한 경우, 상기 이동장치를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 이동장치가 작동되는 과정에서 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단되는 경우, 상기 청소기 본체가 장애물을 회피하도록 상기 이동장치를 제어하고,
   상기 제어부는,
   상기 다수의 전류 감지부 중 하나 이상의 전류 감지부에서 감지된 전류에 대한 상기 초음파 수신부에서 수신한 초음파의 세기의 비가 기준비 이하가 되는 경우 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단하는 진공 청소기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 청소기 본체가 장애물을 회피하도록,
   상기 제어부는, 상기 이동장치를 작동시켜, 상기 청소기 본체를 후진시키는 진공 청소기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 청소기 본체가 장애물로부터 일정 거리 후진한 상태에서 상기 청소기 본체가 좌측 또는 우측으로 선회하도록 상기 이동장치를 제어하는 진공 청소기.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 청소기 본체가 장애물을 회피하도록,
    상기 제어부는, 상기 이동장치를 작동시켜, 상기 청소기 본체가 후진하면서 좌측 또는 우측으로 선회하도록 하는 진공 청소기.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 청소기 본체의 장애물 회피 완료 후, 상기 제어부는 상기 감지장치에서 감지된 정보에 기초하여 상기 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 재차 판단하는 진공 청소기.
12. 흡입장치의 이동을 감지장치가 감지하는 단계;
    상기 감지장치와 상기 흡입장치의 거리에 기초하여 상기 흡입장치와 연결된 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 제어부가 판단하는 단계;
    상기 청소기 본체의 이동이 필요한 경우, 상기 제어부가 상기 청소기 본체에 구비되는 다수의 바퀴를 구동하기 위하여 다수의 모터를 제어하는 단계;
    상기 다수의 모터가 구동되는 과정에서, 상기 청소기 본체의 장애물 회피가 필요한지 여부를 상기 제어부가 판단하는 단계; 및
    상기 청소기 본체의 장애물 회피가 필요한 경우, 상기 청소기 본체가 상기 장애물을 회피하도록 상기 제어부가 상기 다수의 모터를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 청소기 본체의 이동이 필요한지 여부를 판단하는 단계에서는, 상기 흡입 장치에 구비된 초음파 발신부에서 발신된 초음파를 상기 청소기 본체에 구비된 초음파 수신부에서 수신하며, 상기 초음파 수신부에서 수신한 초음파에 기초하여 상기 청소기 본체의 이동 여부를 결정하며,
    상기 청소기 본체의 장애물 회피가 필요한지 여부를 판단하는 단계에서는, 상기 다수의 모터에 각각 입력되는 전류 값 중 하나 이상의 전류 값에 대한 상기 초음파의 세기의 비가 기준비 이하가 되는 경우 장애물의 회피가 필요한 것으로 판단하는 진공 청소기의 제어방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 장애물을 회피하도록 상기 다수의 모터를 제어하는 단계는,
    상기 청소기 본체가 후진하도록 상기 다수의 모터를 작동시키되 동일한 회전속도로 작동시키는 단계를 포함하는 진공 청소기의 제어방법.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 장애물을 회피하도록 상기 다수의 모터를 제어하는 단계는,
    상기 청소기 본체가 후진하면서 좌측 또는 우측으로 선회하도록 상기 다수의 모터를 작동시키되 서로 다른 회전속도로 작동시키는 단계를 포함하는 진공 청소기의 제어방법.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 장애물의 회피가 불필요한 경우, 상기 청소기 본체의 정지가 필요한지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 청소기 본체의 정지가 필요한 경우, 상기 청소기 본체가 정지하도록 상기 다수의 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는 진공 청소기의 제어방법.
16. 삭제

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