KR101779868B1 - 진단 기능을 구비한 진공 청소기 - Google Patents

Abstract

팬에 연결되는 전기 모터 및 전기 모터를 제어하기 위한 제어 시스템을 포함하는 공기 이동 기기가 제시되며, 제어 시스템은: 모터 부하 파라미터를 모니터링하도록 구성되는 모니터링 수단, 선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값을 저장하기 위한 메모리 수단, 결정된 기준 모터 부하 파라미터 값 및 주변 환경 입력 조건의 세트에 기초하여 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 결정하는 보상 수단, 및 상기 모터 부하 파라미터를 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값과 비교하고 비교의 결과에 기초하여 동작 이벤트를 트리거링하도록 구성되는 비교 수단을 포함한다. 본 발명은 또한 공기 이동 기기를 제어하는 방법에 관한 것이다.

Description

진단 기능을 구비한 진공 청소기{VACUUM CLEANER WITH DIAGNOSTICS}

본 발명은 공기 이동 기기 및, 특히 진공 청소기에 관한 것이지만 이들에만 관한 것은 아니다. 좀 더 구체적으로는, 본 발명은 공기 이동 기기의 공기흐름 통로 내의 고장 상태를 진단하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

주지되는 바와 같이, 진공 청소기는 오물이 있는 공기를 오염 공기 입구를 통해 진공 청소기의 보디로 끌어들이는 흡입력을 생성하기 위하여 전기 모터로 구동되는 팬 유닛을 사용한다. 오염 공기는 오물 입자를 공기 흐름으로부터 분리하기 위하여, 주머니의 형태 또는 사이클로닉 분리 시스템의 형태인 분리 장치를 통과하여 지나간다.

분리 장치가 주머니가 있는 또는 '주머니가 없는' 시스템을 수반하는 지와 무관하게, 진공 청소기는 가득 차게 되면 비워져야 한다. 가득 찬 상태에서 진공 청소기를 계속하여 동작시키게 되면 그 성능이 떨어질 수도 있고 또는 진공 청소기의 다른 부분들에서 막힘이 발생하도록 할 수 있으며, 따라서 신속한 주의가 소망된다. 비록 몇몇 머신은 언제 진공 청소기가 비워질 필요가 있는지를 사용자에게 표시하기 위한 적합한 메커니즘을 내장하지만, 몇몇 머신에서는 주머니가 비어있는지 가득 찼는지를 결정하는 것은 사용자에게 맡겨져 있다. 유사한 이슈는 점점 막히게 되는 필터에 대해서도 발생할 수 있다. 과적재된 필터는 공기흐름에 대해 바람직하지 않은 저항을 제공하여 공기흐름력의 결과적인 손실을 일으킨다. 그러므로 시기적절한 방식으로 필터 유지보수를 독려하기 위하여, 필터에 대한 고장 상태를 즉시 식별하는 것이 바람직하다.

제 WO 01/28401 호에서 문서화되는 공지된 시스템에서, 진공 청소기가 막혔다는 표시는 팬 모터의 속도를 모니터링하는 것에 기초하여 결정된다. 여기에서, 제어 유닛은 팬 모터의 속도 또는 전력 소모 파라미터(power draw parameter)를 모니터링하고, 이러한 파라미터가 선결정된 기간 동안 사전설정된 값을 초과할 경우 경고 표시기를 트리거링한다. 경고 표시기를 트리거링하는 것에 추가하여, 흡입 팬도 역시 과속 상태에 대한 추가적 응답으로서 디스에이블될 수도 있다. 이러한 시스템의 이점은, 진공 청소기가 막히는지를 단지 현존하는 하드웨어를 가지고 흡입 팬 모터의 속도를 모니터링함으로써 결정할 수 있다는 것이다. 그러므로 머신의 막힘 상태를 모니터링하기 위한 추가적 전자적 또는 기계적 수단이 필요하지 않으며, 따라서 비용 효과적인 시스템이다. 그러나, 실무에서 이러한 진단 방법은 진공 청소기의 동작 상태의 범위에 걸쳐 견실성이 부족하고, 따라서 이것의 유용성은 제한된다.

진공 청소기, 및 좀 더 일반적으로는 공기 이동 기기의 고장 상태를 모니터링하기 위한 더 실용적인 시스템이 요구된다.

이러한 기술적인 배경을 극복하면서, 본 발명은, 팬에 연결되는 전기 모터 및 전기 모터를 제어하기 위한 제어 시스템을 포함하는 공기 이동 기기를 제공하고, 제어 시스템은: 모터 부하 파라미터를 모니터링하도록 구성되는 모니터링 수단, 선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값을 저장하기 위한 메모리 수단, 결정된 기준 모터 부하 파라미터 값 및 주변 환경 입력 조건의 세트에 기초하여 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 결정하는 보상 수단, 및 상기 모터 부하 파라미터를 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값과 비교하고 비교의 결과에 기초하여 동작 이벤트를 트리거링하도록 구성되는 비교 수단을 포함한다. 일 구현예로서, 보상 수단은 공기 이동 기기의 환경에서의 공기 밀도에 대하여 정정되도록 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 계산할 수 있다. 나아가 메모리 수단은 제 2 기준 모터 부하 파라미터 값을 저장할 수 있으며, 이러한 제 2 기준 모터 부하 파라미터 값은 진공 청소기의 주변 상태에 대하여 보상될 수 있다.

제 2 양태에서, 본 발명은 또한 팬에 연결된 전기 모터를 가지는 공기 이동 기기를 제어하는 방법으로서, 상기 모터의 모터 부하 파라미터를 모니터링하는 단계, 선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값을 저장하는 단계, 상기 선결정된 기준 모터 속도 값 및 주변 환경 입력 상태의 세트에 기초하여 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 계산하는 단계, 상기 모터의 모니터링된 모터 부하 파라미터 값을 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값과 비교하는 단계, 및 상기 비교의 결과에 기초하여 동작 이벤트를 수행하는 단계를 포함하는, 이동 기기 제어 방법에 관련된다.

본 발명은 모터에 가해지는 부하를 표시하는 파라미터를 모니터링하는 프로세스가 기기의 주변 환경적 상태에 의하여 영향받지 않는다는 장점을 제공한다. 그러므로, 모니터링된 모터 부하 파라미터는, 기기의 공기 흐름 시스템 내의 고장 상태를 정확하고 신뢰성있게 진단하기 위하여, 모터에 가해지는 주변 공기 밀도의 영향에 대하여 실제로 정정된다.

바람직하게는, 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값은 상기 기기의 공기흐름 경로 내의 막힘(blockage)을 표시하는 모터 동작 상태를 나타낸다.

주변 환경적 상태는 바람직하게는 공기 밀도이고, 이것을 위해서, 기기에는 압력 센서 및 온도 센서가 제공될 수도 있다. 이것은 기기 상의 적합한 포인트에 위치되는 전용 센서일 수도 있고, 또는 이들은 기기 내의 하나 이상의 전자 회로 컴포넌트에 포지셔닝된 통합 센서들일 수도 있다. 바람직하게는, 압력 센서는 팬의 상류의 압력을 측정하면서 기기의 공기 흐름 통로 내에 포지셔닝돼야 하는데, 하지만 이것은 시스템의 수락가능한 정확도를 구현하기 위해서 본질적인 것은 아니다.

보상 수단은 기기의 동작 도중에 반복된 간격으로 보상된 기준 모터 부하 파라미터를 계산할 수도 있다. 그러나, 계산 오버헤드를 감소시키기 위하여, 보상 수단이 기기가 턴온될 때 오직 자신의 계산만을 수행하면 충분하다고 구상된다.

시스템의 정확도를 더욱 향상시키기 위한 조치로서, 선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값은 기기 내에 설치되는 모터에 맞게 교정될 수도 있으며, 이것은 제조 공차에 기인한 부정확성을 정정할 것이다.

바람직하게는, 비교 수단은 모터의 모니터링된 모터 부하 파라미터 값가 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 초과하는 경우에 동작 이벤트를 트리거링하고, 동작 이벤트는 기기의 비활성화를 포함할 수도 있다.

비록 본 발명이 손 건조기, 헤어 드라이어 및 환경적 제어 장치와 같은 광범위한 공기 이동 기기에 적용되지만, 일 실시예에서 기기는 진공 청소기이고, 바람직하게는 중앙 제어 시스템의 제어 하에 바닥면에 걸쳐서 진공 청소기를 추진하기 위한 구동 수단을 가지는 로봇식 진공 청소기이다. 이러한 경우에서, 막힘을 없애기 위한 시도에서 동작 이벤트는 구동 수단이 진공 청소기를 구동하도록 이네이블되는 사전설정된 기간 동안에 팬 모터의 비활성화를 포함할 수도 있다.

이를 통과하는 공기 질량 흐름을 감소시킴으로써 모터에 가해지는 부하를 감소시키는 고장 상태에 대한 모니터링에 추가하여, 본 발명은 모터 부하 파라미터 값을 기기가 기기의 공기흐름 경로 내에 설치되는 연관된 필터 또는 분리 시스템이 없이 활성화되는 것을 표시하는 제 2 기준 모터 부하 파라미터 값과 비교하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 진공 청소기가 자신의 분리 시스템이 제자리에 있지 않거나 모터-이전 필터(pre-motor filter)가 제자리에 있지 않은 상태로 활성화된다면, 이것은 기기를 통과하는 질량 공기 흐름을 증가시켜서 모터에 증가된 부하를 부과할 것이다. 그러므로 모터는 실질적으로 일정한 속도로 동작하도록 제어되는 모터 시스템에 더 많은 전력을 인입할 것이고, 또는 실질적으로 일정한 출력 전력에서 동작하도록 제어되는 모터 시스템에서 더 낮은 속도로 동작할 것이다.

또한 본 발명은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되고 적합한 컴퓨팅 디바이스에서 실행되면 본 발명의 방법을 수행하도록 구성되는 프로그램 코드 명령을 보유하는 컴퓨터 프로그램 제품에도 관련된다.

일 예로서 본 발명이 더 용이하게 이해될 수도 있게 하기 위하여, 실시예들이 이제 첨부 도면들을 단지 기준하여 예를 들어서 설명될 것이다:
도 1 은 본 발명이 구현되는, 진공 청소기, 특히 자동식(autonomous) 또는 '로봇식' 진공 청소기의 사시도이다;
도 2 는 도 1 에 도시되는 진공청소기의 저면도이다;
도 3 은 이것의 메인 어셈블리를 보여주기 위한, 도 1 의 진공 청소기의 전개도이다;
도 4 는 도 1 의 진공 청소기의 제어 시스템의 블록도이다;
도 5 는 도 4 에 도시되는 진공 모터 서브-시스템의 블록도이다;
도 6 은 진공 서브-시스템의 회로도이다;
도 7 은 진공 서브-시스템의 전류 제어기의 개략적인 도면이다;
도 8 은 전류 제어의 기간 동안의 진공 모터 서브-시스템의 파형을 예시한다;
도 9 는 진공 청소기의 막힘 상태 모니터링 기능성을 예시하는 흐름도이다; 그리고
도 10 은 막힘 상태 모니터링 기능성에 관련되는 교정 알고리즘이다.

도면들 중 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4 를 참조하여, 모바일 로봇식 진공 청소기(2)(이하, '로봇')는 4 개의 주된 어셈블리인: 새시(또는 소울 판(sole plate))(4), 새시(4) 상에 수반되는 보디(6), 새시(4) 상에 탑재가능한 일반적으로 원형이고 로봇(2)에게 일반적으로 원형인 프로파일을 제공하는 외부 커버(8), 및 보디(6)의 전방부에 있고 외부 커버(8)의 상보적으로 성형된 절단부(12)를 통과하여 돌출되는 분리 장치(10)를 포함한다.

본 명세서의 목적을 위하여, 로봇의 콘텍스트에서 용어 '전면' 및 '후면' 은, 분리 장치(10)가 로봇의 전면에 포지셔닝된 상태로 동작 도중에 이것의 전방 및 후방의 의미로 사용될 것이다. 이와 유사하게, 용어 '좌측' 및 '우측'은 로봇의 전방 이동을 기준으로 사용될 것이다.

새시(4)는 로봇의 여러 컴포넌트들을 지지하고, 바람직하게는 고강도 사출 성형되는 플라스틱 재료, 예컨대 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)로 제조되는데, 하지만 이것은 알루미늄 또는 강철과 같은 적합한 금속, 또는 몇 가지의 예를 들자면 탄소 섬유 합성물과 같은 합성 물질로도 제조될 수 있다. 설명될 바와 같이, 새시(4)의 일차 기능은 구동 플랫폼과 같은 것이고 로봇이 위에서 이동하는 표면을 청소하기 위하여 청소 장치를 운반하는 것이다.

특히 도 3 을 참조하면, 새시(4)의 전면부(14)는 형태에 있어서 상대적으로 평평하고 트레이와 유사하며 로봇(2)의 전면을 형성하는 만곡된 앞부분(15)을 규정한다. 전면부(14)의 각각의 측면은 이것에 탑재되는 개별적인 견인 유닛(20)을 가진다.

견인 유닛의 쌍(20)은 새시(4)의 대항면들에 위치되고 독립적으로 동작가능하여, 로봇이 전방 및 후방으로 구동되고, 좌측 또는 우측을 향해 굽은 경로를 따라가며, 또는 지점에서 견인 유닛(20)의 속도 및 회전 방향에 의존하여 어느 방향으로도 회전하게 한다. 이러한 배치구성은 가끔 차분 구동(differential drive)라고 알려진다.

새시(4)의 상대적으로 좁은 전면부(14)는 후면부(22) 내로 들어가면서 넓어지는데, 이것은 일반적으로 원통형인 형태를 가지는 표면 처리 어셈블리(24) 또는 '청소기 헤드'를 포함하고 새시(4)의 세로축 'L'에 상대적으로 새시의 실질적으로 전체 폭을 가로질러 연장한다. 또한 로봇(2)의 저면을 도시하는 도 2 를 참조하면, 청소기 헤드(24)는 지지면에 대향하고 로봇(2)이 동작하고 있을 때에 그 안에 오물 및 쓰레기가 빨려들어가는 사각형 흡입 개구(26)를 규정한다. 길쭉한 브러시 바(28)가 청소기 헤드(24) 내에 보유되고 감소 기어 및 구동 벨트 장치(32)를 통해서 종래의 방법으로 전기 모터(30)에 의하여 구동되는데, 하지만 오직 기어로만 구성된 트랜스미션 또는 직접 구동과 같은 다른 구동 구성들도 역시 또한 구상된다. 더욱이, 비록 휠-기초 구동 장치가 도시되지만, 다리에 기초한 시스템과 같은 다른 구동 시스템들도 역시 수락가능하다.

새시(4)의 저면은, 흡입 개구(26)를 향하여 흡인되는 오염 공기에 대한 경로를 제공하는 복수 개의 채널(33)(간략화를 위하여 두 개만 명명됨)을 포함하는 흡입 개구(26)의 전방을 향하여 연장되는 길쭉한 소울 판 섹션(25)을 특히 포함한다. 새시(4)의 저면은 또한 새시(4)가 정지하여 있거나 바닥면 위에서 이동하고 있을 때에 이것에 대한 추가적인 베어링 포인트를 제공하는, 복수 개의(실시예에서는 네 개가 도시됨) 수동 휠 또는 롤러(31)를 역시 가진다.

청소기 헤드(24)는 새시(4)의 에지로 연장하며 로봇의 커버(8)와 나란한 제 1 및 제 2 단부 페이스(27, 29)를 가진다. 도 2 에서와 같은 수평 또는 평면 프로파일에서 고려되면, 청소기 헤드(24)의 단부 페이스(27, 29)가 평평하고, 접선('T'로 명명됨)에서 로봇(2)의 측방향 축 'X' 에 나란하게 지름만큼 대항되는 점들에서 커버(8)로 연장한다는 것을 알 수 있다. 이것의 장점은, 청소기 헤드(24)가, 로봇이 '벽 따라가기(wall following)' 모드에서 횡단할 때 방의 벽에 매우 근접하게 갈 수 있으며, 따라서 벽에 바로 가까이까지 청소할 수 있다는 것이다.

청소 동작 도중에 흡입 개구(26)로 빨려들어가는 오물은, 청소기 헤드(24)로부터 상향으로 연장하고 이것이 전방을 바라볼 때까지 아크의 근사적으로 90°를 통해서 새시(4)의 전면을 향해서 휘어지는, 도관(34)을 통해서 청소기 헤드(24)를 빠져나간다. 도관(34)은 보디(6) 상에 상보적으로 성형된 덕트(42)와 결속하도록 성형되는 가요성 주름통 장치(38)를 가지는 사각형 마우스(mouth; 36) 내에서 끝난다. 덕트(42)는 보디(6)의 전면부(46)에 제공되고, 일반적으로 원형인 베이스 플랫폼(48)을 가지는, 전방을 향하는 일반적으로 반-원통형인 함요부(50) 내로 개방된다. 함요부(50) 및 플랫폼(48)은 사용 시에 그 안에 분리 장치(10)가 탑재되고, 비우기 위하여 이로부터 결속해제될 수 있는 도킹부를 제공한다.

이러한 실시예에서 분리 장치(10)는, 예를 들어 제 WO 2008/009886 호에 개시되는 타입의 사이클로닉 분리기로 이루어진다는 것에 주의해야 하는데, 이 문서의 콘텐츠는 참조에 의하여 통합된다. 이러한 분리 장치의 구성은 주지되고, 분리 장치(10)가 퀵-릴리스 조임 수단과 같은 적합한 메커니즘에 의하여 보디(6)에 착탈식으로 부착되어서 장치(10)가 가득 차면 비워지게 될 수도 있다는 것을 제외하고는 본 명세서에서 더 상세하게 설명되지 않을 것이다. 분리 장치(10)의 성질은 본 발명의 핵심이 아니고, 사이클로닉 분리 장치는 그 대신에 예를 들어 필터-멤브레인, 다공성 박스 필터 또는 몇몇 다른 형태의 분리 장치와 같은 당업계에 알려진 다른 수단에 의하여 오물을 공기흐름으로부터 분리할 수도 있다.

분리 장치(10)가 도킹부(50)에 결속되면, 분리 장치(10)의 오염 공기 입구(52)는 덕트(42)에 의하여 수용되고, 덕트(42)의 타단부는 브러시 바 도관(34)의 마우스(36)에 연결가능함으로써 덕트(42)가 오염 공기를 청소기 헤드(24)로부터 분리 장치(10)로 전달하게 한다.

오염 공기는 공기흐름 발생기에 의하여 분리 장치(10)를 통해 끌려들어오고, 이러한 실시예에서, 이것은 보디(6)의 좌측에 있는 모터 하우징(60) 내에 위치되는, 전기적으로 전원공급되는 모터 및 팬 유닛(미도시)이다. 모터 하우징(60)은 도킹부(50)의 원통 형상 벽에서 열려서 이를 통해 분리 장치(10)의 원통 곡률과 매칭되는 만곡형 입구 마우스(62)를 포함한다. 비록 도 4 에서는 도시되지 않지만, 분리 장치(10)는 분리 장치(10)가 도킹부(50) 내에 결속될 때에 입구 마우스(62)와 위치 맞춤(register)되는 청정 공기 출구를 포함한다. 사용 시에, 흡입 모터는 모터 입구 마우스(62)의 지역 내에 낮은 압력을 생성하도록 동작가능하여, 이를 통하여 오염 공기를 청소기 헤드(24)의 흡입 개구(26)로부터 공기흐름 경로를 통해서, 도관(34) 및 덕트(42)를 통해서 그리고 오염 공기 입구(52)로부터 분리 장치(10)를 통해서 청정 공기 출구로 끌어들인다. 그러면 청정 공기는 모터 하우징(60)을 통해서 지나가고, 로봇(2)의 후면으로부터 필터링된 청정 공기 출구(61)를 통해 배출된다. 비록 도면에 도시되지는 않지만, 모터-이전 필터는 모터 입구 마우스(62) 내에 하우징되어 공기흐름이 흡입 발생기에 진입하기 이전에 분리 장치에 의하여 처리되는 공기의 어느 정도의 선-필터링을 제공할 수도 있다.

커버(8)는 도 4 에서 보디(6)로부터 도시되는 것으로 도시되고, 새시(4) 및 보디(6)가 로봇(2)의 다수의 기능성 컴포넌트를 운반하기 때문에, 커버(8)는 대략적으로 보호 셀로서의 역할을 하고 사용자 제어 인터페이스(70)를 운반하는 외부 껍질을 제공한다.

커버(8)는, 도킹부(50), 및 원통형 분리 장치(10)의 형상에 보조하도록 성형되는 부분-원형 절단부(12)를 제외하고는, 일반적으로 원통형인 측벽(71) 및 평평한 상부 표면(72)을 포함하는데, 이들은 보디(6)의 평면 프로파일에 대응하는 실질적으로 원형 프로파일을 제공한다.

도 1 및 도 3 에 특히 명확하게 도시된 바와 같이, 커버(8)의 부분-원형 절단부(12) 및 보디(6) 내의 반-원통형 함요부(50)는 도킹부에, 분리 장치(10)의 양측에 위치되고 장치(10)의 약 5%와 40% 사이, 바람직하게는 20%가 도킹부(50)의 전면으로부터 돌출하도록 하는 두 개의 돌출 로브(lobes) 또는 암(73)을 규정하는 말굽형 베이를 제공한다. 그러므로, 분리 장치(10)의 일부는 커버(8)가 로봇(2)의 본체에 배치되는 때에도 노출되도록 유지되는데, 이것이 사용자가 비우기 위해서 분리 장치(10)에 쉽게 접근하도록 한다.

측벽(71)의 상부 에지에서, 커버(8)는, 핸들(76)이 커버(8)의 상부 주변 에지 상의 상보적으로 성형된 함요부(80) 내로 맞춤되는 제 1 의 적하 포지션 또는 접힌 포지션과 이것이 위로 연장하는 전개된 또는 연장된 포지션 사이에서 두 개의 지름 양 끝에 있는 돌출부(78) 주위에서 피벗가능한 반-원형 운반 핸들(76)을 포함한다.

동작 시에, 로봇(2)은 자신의 환경 주위에서 독자적으로 추진력을 얻을 수 있다. 이를 위하여, 로봇(2)은 개략적으로 도 4 에 도시된 적합한 제어 시스템(82)을 가진다.

제어 시스템(82)은 적합한 제어 회로부를 가지는 제어기(84) 및 이것의 다양한 센서로부터 수신된 신호를 처리하고 로봇(4)을 적합한 방식으로 구동하는 처리 기능성을 포함한다.

제어기(90)는 로봇(4)의 센서 모음(84)으로 인터페이싱되고, 이를 통해서 로봇(4)은 자신의 환경을 매핑하고 청소 루트를 수행하기 위하여 자신의 환경에 대한 정보를 수집한다. 또한 센서 모음(84)이 도 3 에서 전진하는 방향의, 그리고 측면으로 깨끗한 화면을 제공하기 위하여 본체의 두 개의 전면 로브(73)에 위치되는 것으로 도시된다는 것에 주의해야 한다. 범프 검출 시스템(86)도 역시 제공된다. 네비게이션 센서, 근접성 센서 및 범프 검출 센서는 모바일 로봇, 특히 가정용 로봇에 있는 공통 컴포넌트라는 것에 주의해야 한다. 그러므로, 로봇(4)에 이러한 센서들이 존재하는 것은 완전하게 만들기 위하여 제공되는 것이고, 하지만 이들은 본 발명의 일부를 형성하려고 의도되지 않는다.

제어기(90)는 또한 구동 신호를 견인 유닛(20)과 연관된 견인 모터(88)로 공급하고 또한 주행거리 측정 데이터를 그로부터 수신하도록 구성된다. 이러한 목적을 위하여 회전식 인코더와 같은 적합한 회전 감지 수단(90)이 견인 모터(88)에 제공된다. 그러므로 제어 시스템은 로봇(2)을 청소되어야 하는 방 주위로 네이게이션하기 위하여 견인 유닛(20)을 제어하도록 동작가능하다. 로봇식 진공 청소기를 동작시키고 네이게이션하는 특정 방법이 본 발명의 주된 내용이 아니고 이러한 여러 제어 방법들이 당업계에 공지된다는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, 광 검출 장치가 사용되는 네비게이션 시스템을 다루는 제 WO 00/38025 호에서 하나의 특정 동작 방법이 좀 더 상세하게 설명된다. 이것은, 언제 광 검출기 장치에 의하여 검출되는 광 레벨이 광 검출기 장치에 의하여 이전에 검출된 광 레벨과 동일하거나 실질적으로 동일한지를 식별함으로써, 청소기가 자신의 위치를 방 안에서 찾도록 한다.

추가적으로 제어기(84)는 흡입 모터 서브-시스템(92) 및 브러시 바 모터(94)를 적합하게 구동하고 제어하기 위하여, 이러한 컴포넌트들에 인터페이싱된다.

또한 제어기에는 주변 공기 압력 센서(87) 및 주변 공기 온도 센서(89)의 형태인 공기 밀도 평가 수단에 의하여 입력되는 데이터 엔트리가 제공되는데, 이들의 목적은 아래에서 설명될 것이다. 압력 센서(87) 및 온도 센서(89)는 진공 청소기 상의 제어 전자장치에 내장될 수도 있는데, 하지만 바람직하게는, 센서들은 진공 청소기의 주변 공기 상태의 가능한 한 정확한 측정을 제공하도록 위치되어야 한다.

사용자가 로봇(4)에게 예를 들어 청소 프로세스를 시작/정지시키도록 명령하게 하도록 사용자 인터페이스(70)가 제공된다. 사용자 인터페이스(96)도 역시 도 1 에 일반적으로 도시된다. 사용자 인터페이스(96)는 다양한 형태, 예컨대 하나 이상의 기계적 버튼 또는 심지어 터치 스크린 기술이 있는 그래픽 사용자 인터페이스의 형태를 띨 수도 있다.

마지막으로, 적합한 전력 입력이 배터리 팩(100)으로부터 제어기(84)로 제공된다.

이러한 배터리 팩은 일반적으로 당업계에 공지되면, 다양한 셀 화학물질들의 복수 개의 셀로 구성될 수도 있다. 리튬-이온계의 셀 화학물질이 그들의 높은 전력 밀도, 낮은 전하 손실 및 메모리 효과가 없음에 기인하여 현재 선호되는데, 하지만 니켈 금속 수소화물 및 니켈 카드뮴과 같은 다른 셀 화학물질도 역시 수락가능하다. 바람직하게는, 배터리 팩은 약 24.6V의 DC 전압을 공급하도록 구현되는 6 개의 셀을 포함한다.

진공 청소기의 전자 제어 시스템을 설명하였으므로, 이제 메인 제어기(84)로부터 전력을 공급받는 진공 모터 서브-시스템에 주의를 기울이도록 한다. 도 5 내지 도 8 을 참조하면, 진공 모터 서브-시스템(92)은 전기 모터(112) 및 모터 제어 시스템(114)을 포함한다. 적합한 모터 시스템이 제 GB 2469138A 호에 설명되며, 이제 아래에서 설명될 것이다.

모터(112)는 단상 권선(119)이 그 주위에 권취되는 고정자(118)에 상대적으로 회전하는 양극 영구자석 회전자(116)를 포함한다. 고정자(118)는 c형인데, 이것이 높은 충진-인자가 권선(119)에 대하여 달성되도록 하고, 이를 통하여 구리손을 감소시키고 모터(112)의 효율을 개선한다.

제어 시스템(114)은 필터 모듈(120), 인버터(121), 게이트 드라이버 모듈(122), 포지션 센서(123), 전류 센서(124), 전류 제어기(125), 및 구동 제어기(126)를 포함한다.

필터 모듈(120)은 배터리 팩(100)으로부터의 파워 서플라이(102)를 제어기(84)를 통해서 인버터(121)로 링크시키고, 병렬로 배치되는 한 쌍의 커패시터(C1, C2)를 포함한다. 필터 모듈(120)은 인버터(121)에 링크되는 전압 내의 리플을 감소시키는 역할을 한다.

인버터(121)는 파워 서플라이(102)를 모터(112)의 권선(119)으로 커플링하는 4 개의 전력 스위치(Q1-Q4)의 풀 브리지를 포함한다. 각각의 전력 스위치(Q1-Q4)는 MOSFET이고, 이것이 고속 스위칭 및 파워 서플라이(102)의 전압 범위에 걸쳐 양호한 효율을 제공한다. 그럼에도 불구하고, 특히 파워 서플라이(102)의 전압이 MOSFET의 정격 전압을 초과한다면 IGBT 또는 BJT와 같은 다른 타입의 전력 스위치가 사용될 수도 있다. 스위치(Q1-Q4)의 각각은 플라이백 다이오드를 포함하는데, 이것이 스위치를 스위칭 도중에 모터(112)의 역기전력으로부터의 전압 스파이크에 대해 보호한다.

권선(119)의 정류는 제 1 쌍의 스위치(Q1, Q4) 및 제 2 쌍의 스위치(Q2, Q3)를 교번하여 활성화함으로써 달성된다.

권선(119)을 여기시키는 것에 추가하여, 인버터(121)는 권선(119)을 프리휠링하도록 제어될 수도 있다. 프리휠링은 권선(119)이 파워 서플라이(102)에 의하여 제공되는 여기 전압으로부터 단절될 때에 발생한다. 이것은 인버터(121)의 모든 스위치(Q1Q4)를 개방시킴으로써 발생할 수도 있다. 그러나, 모터 시스템(110)의 효율은, 상측 스위치(Q1, Q3) 또는 하측 스위치(Q2, Q4)가 프리휠링 도중에 닫히는 경우 개선되는데, 이는 권선(119)에 흐르는 전류가 덜 효율적인 플라이백 다이오드가 아니라 스위치를 통해서 재순환될 수 있기 때문이다. 이러한 설명을 위하여, 프리휠링은 하측 스위치(Q2, Q4) 양자 모두를 닫음으로써 달성된다. 그러나, 프리휠링이 상측 스위치(Q1, Q3)를 닫음으로써 또는 모든 스위치(Q1-Q4)를 개방함으로써도 동등하게 달성될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

게이트 드라이버 모듈(122)은 구동 제어기(126)로부터 수신된 제어 신호(S1-S4)에 응답하여 인버터(121)의 스위치(Q1-Q4)의 개폐를 구동한다. 게이트 드라이버 모듈(122)은 4 개의 게이트 드라이버(122a-122d)를 포함하는데, 각각의 게이트 드라이버는 구동 제어기(126)로부터의 제어 신호(S1-S4)에 응답하여 개별적인 스위치(Q1-Q4)를 구동한다. 상측 스위치(Q1, Q3)를 담당하는 게이트 드라이버(122a, 122c)는 전류 제어기(125)로부터 수신되는 과전류 신호에 응답하여 추가적으로 구동된다. 과전류 신호에 응답하여, 게이트 드라이버(122a, 122c)는 상측 스위치(Q1, Q3)를 개방한다. 상측 스위치(Q1, Q3)는 제어 신호(S1, S3)의 상태와 무관하게 과전류 신호에 응답하여 개방되도록, 과전류 신호는 구동 제어기(126)의 제어 신호(S1, S3)보다 우선권을 가진다. 제어의 이러한 레벨은 NOR 게이트를 상측 게이트 드라이버(20, 22)에 제공함을 통해서 획득될 수도 있다.

포지션 센서(123)는 영구자석 회전자(116)의 각 포지션을 표시하는 신호를 출력하는 홀-효과 센서이다. 이러한 신호는 각각의 에지가 회전자(116)의 극성이 변화하는 각 포지션인 디지털 구형파이다. 포지션 센서(123)에 의하여 출력되는 신호는 구동 제어기(126)로 공급되는데, 이것은 이에 응답하여 인버터(121)를 제어하고, 따라서 모터(112)로 공급되는 전력을 제어하는 제어 신호(S1-S4)를 생성한다.

회전할 때에, 영구자석 회전자(116)는 권선(119) 내에 역기전력을 유도하는데, 이것의 극성은 회전자(116)의 극성에 따라 변화한다. 결과적으로, 포지션-센서 신호는 회전자(116)의 전기적 포지션의 측정만이 아니라 권선(119) 내의 역기전력의 측정을 제공한다. 이상적으로는, 포지션 센서(123)는 회전자(116)에 상대적으로 정렬됨으로써, 포지션-센서 신호의 에지들이 역기전력의 제로-교차와 동기되거나 선결정된 위상 차분을 가지게 한다.

전류 센서(124)는 인버터(121)의 음의 레일 상에 위치된 단일 감지 저항(R1)을 포함한다. 그러므로, 전류 센서(124) 양단의 전압은 전력 공급부(102)에 연결될 때 권선(119) 내의 전류의 측정을 제공한다. 전류 센서(124) 양단의 전압이 전류 제어기(125)로 출력된다.

이제 도 7 을 참조하면, 전류 제어기(125)는 입력, 출력, 임계 발생기(127), 비교기(128) 및 SR 래치(129)를 포함한다.

전류 제어기(125)의 입력은 전류 센서(124)의 출력으로 커플링되고, 전류 제어기(125)의 출력은 상측 게이트 드라이버(122a, 122c) 각각의 입력에 커플링된다.

임계 발생기(127)는 기준 전압 입력, PWM 모듈(130), 비-휘발성 메모리 디바이스(131), 및 필터(132)를 포함한다. PWM 모듈(130)은 고정된 주파수 및 메모리 디바이스(131) 내에 저장되는 스케일링 인자에 따라서 설정되는 가변 듀티 사이클을 채용한다. PWM 모듈(130)은 기준 입력에서의 전압에 동작하여 펄스형 전압 신호를 제공하는데, 그러면 이것은 필터(132)에 의하여 평활화되어 스케일링된 임계 전압을 비교기(128)로 제공한다.

비교기(128)는 전류 제어기(125)의 입력(비교기(128)의 반전 입력에 존재함)의 전압을 임계 발생기(127)에 의하여 출력되는 임계 전압에 대하여 비교한다. 만일 반전 입력에서의 전압이 임계 전압을 초과한다면, 비교기(128)는 SR 래치(129)를 세팅하는 신호를 출력한다. 이에 응답하여, SR 래치(129)는 전류 제어기(125)의 출력에서 과전류 신호를 생성한다.

과전류 신호가 전류 제어기(15)에 의하여 출력되면(즉 과전류 신호가 논리적으로 하이이면), 상측 게이트 드라이버(122a, 122c)가 상측 스위치(Q1, Q3)를 개방한다. 결과적으로, 권선(119)에 흐르는 전류가 임계를 초과하는 경우, 전류 제어기(125)는 권선(119)을 파워 서플라이(102)에 의하여 제공되는 여기 전압으로부터 단절시킨다.

또한 전류 제어기(125)는 과전류 인터럽트를 구동 제어기(126)로 출력한다. 도 5 에 도시된 실시예에서, 비교기(128)의 출력은 과전류 인터럽트로서 구동 제어기(126)로 전달된다. 그러나, 래치(129)에 의하여 출력되는 과전류 신호는 과전류 인터럽트로서 구동 제어기(126)로도 동등하게 전달될 수도 있다. 과전류 인터럽트에 응답하여, 구동 제어기(16)는 과전류 루틴을 실행한다. 구동 제어기(126)는, 권선(119)이 프리휠링하도록, 잔여 하측 스위치(Q2 또는 Q4)가 닫히게 하는 제어 신호(S2 또는 S4)를 생성한다. 프리휠링은 선결정된 시간, 예를 들어 100 μs 동안 계속되는데, 그 도중에 권선(119) 내의 전류가 감소한다. 선결정된 시간이 경과된 이후에, 드라이버 제어기(16)는 최근에 닫힌 하측 스위치(Q2 또는 Q4)를 개방하기 위하여 제어 신호(S2 또는 S4)를 스위칭하고, 래치-리셋 신호를 전류 제어기(125)로 출력한다. 래치-리셋 신호는 전류 제어기(125)의 래치(129)가 리셋되게 하고, 이를 통하여 과전류 신호를 로우로 구동시킨다. 따라서 인버터(121)는 과전류 이벤트가 발생되기 이전에 존재했던 상태로 복귀된다.

도 8 은 통상적인 하프 사이클 동안의 권선 전류, 포지션-센서 신호, 스위치(Q1-Q4), 제어 신호(S1-S4), 과전류 신호, 및 래치-리셋 신호의 파형을 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 스위치(Q1-Q4)의 상태는 각각의 과전류 이벤트 이전에 그리고 이후에 동일하다.

권선(119)에 흐르는 전류는 도 8 에 도시되는 바와 같이 전기적 하프 사이클 동안에 여러 번 전류 제어기(125)에 의하여 초핑될 수도 있다. 모터(112)의 속도가 증가함에 따라, 권선(119)에 유도되는 역기전력이 증가한다. 결과적으로, 과전류 이벤트의 개수가 모터 속도에 따라 감소한다. 결국, 모터(112)의 속도, 따라서 역기전력의 크기는, 권선(119)에 흐르는 전류가 더 이상 각각의 하프 사이클 도중에 임계에 도달하지 않게 한다. 그러므로 전류 제어기(125)는 권선(119) 내의 전류가 임계를 초과하지 않고, 이에 상응하여, 과도한 전류가 권선(119) 내에 생성되는 것을 방해하도록 보장하는데, 이것은 그렇지 않으면 인버터(121)의 스위치(Q1-Q4)에 손상을 입히거나 회전자(116)를 소자(de-magnetise)할 수도 있다.

이제 구동 제어기(126)로 돌아가고, 도 6 을 특히 참조하면, 구동 제어기(126)는 프로세서(133), 비-휘발성 메모리 디바이스(134), 3 개의 신호 입력 및 6 개의 신호 출력을 포함한다.

메모리 디바이스(134)는 프로세서(133)에 의하여 실행되는 소프트웨어 명령을 저장하는데, 프로세서는 모터 시스템(92)의 동작을 제어하기 위하여 명령을 실행한다. 특히, 프로세서(133)는 인버터(121)의 스위치(Q1-Q4)를 제어하고, 따라서 모터(112)를 구동시키는 제어 신호(S1-S4)를 생성한다. 구동 제어기(126)의 특정 동작은 아래에 더 상세히 설명된다. 메모리 디바이스(134)는 또한 복수 개의 전력 맵, 복수 개의 속도-정정 맵, 및 복수 개의 포지션-센서 오프셋을 저장하도록 구성된다. 그러나, 이러한 피쳐는 진보적인 개념에 핵심 내용이 아니며, 따라서 본 명세서에서는 더 설명되지 않을 것이다.

언급된 바와 같이, 프로세서(133)는 파워 서플라이 라인으로부터 유도되고, 포텐셜 분배기(R2, R3)에 의하여 스케일링되며, 스위칭 노이즈를 제거하기 위하여 커패시터(C3)에 의하여 필터링되는 전압-레벨 신호를 가진다. 6 개의 신호 출력들은 4 개의 제어 신호(S1-S4), 래치-리셋 신호, 및 모터 속도 신호(135)이다. 네 개의 제어 신호(S1-S4)는 게이트 드라이버 모듈(122)로 출력되고, 이것은 이에 응답하여 인버터(121)의 스위치(Q1-Q4)의 개폐를 제어한다. 좀 더 구체적으로는, 각각의 제어 신호(S1-S4)는 개별적인 게이트 드라이버(122a-122d)로 출력된다. 래치-리셋 신호는 전류 제어기(125)로 출력된다. 구동 제어기(126)가 모터의 포지션을 표시하는 신호를 수신하기 때문에, 제어기(126)는 모터의 속도를 결정할 수 있다. 그러므로 구동 제어기(126)는 모터 속도 신호(135)를 메인 제어기(84)로 출력하도록 구성되는데, 이것의 중요성에 대해서는 앞으로 분명해 질 것이다.

구동 제어기(126)는 입력에서 수신되는 신호에 응답하여 제어 신호(S1-S4)를 생성한다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 제어 신호(S1-S4)의 타이밍은, 모터(112)가 여러 속도들의 범위에 걸쳐 일정한 출력 전력에서 구동되도록 제어된다. 더욱이, 일정한 출력 전력이 파워 서플라이 입력(102)의 전압에서의 변화와 무관하게 유지된다. 결과적으로, 공기 질량 유량의 실질적으로 일정한 레이트가 진공 모터 서브-시스템에 걸쳐 달성되도록, 모터(112)는 배터리 방전 도중에 배터리 출력 전압이 감소함에 따라 일정한 출력 전력에서 구동된다. 진공 모터 서브-시스템의 대안적 동작 모드에서, 모터는 실질적으로 일정한 속도에서 구동하도록 제어될 수 있는데, 이것은 몇몇 상황에서 바람직할 수도 있다. 이러한 동작 모드에서 구동 제어기(126)는, 모터 속도를 실질적으로 일정한 값에서 유지시키기 위하여, 모터에 가해지는 기계적 부하가 변동할 때에 모터에 공급되는 전류를 변동시키도록 제어 신호를 생성할 것이다.

전류 제어기(125) 및 구동 제어기(126)는 단일 컴포넌트 마이크로콘트롤러의 일부를 형성할 수도 있다. 적합한 후보는 마이크로칩 테크놀로지 사의 PIC16F690 마이크로콘트롤러이다.

권선의 여자 시간 및 프리휠링 기간을 여기 전압 및 속도 양자의 변화에 응답하여 제어함으로써, 모터 제어 시스템(114)은 모터(112)를 여기 전압 및 모터 속도들의 범위에 걸쳐서 일정한 출력 전력에서 구동할 수 있다. 현재의 콘텍스트에서, 일정한 출력 전력은 모터(8)의 출력 전력의 분산이 ±5%보다 크지 않다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

모터 제어 시스템(114)은 모터(112)를 일정한 출력 전력에서만 구동하는 것이 아니고 상대적으로 높은 효율(즉 출력 전력대 입력 전력의 비율)에서 구동하며, 특히 적어도 75% 의 효율이 여기 전압 및 모터 속도들의 범위에 걸쳐 달성가능하다. 일정한 출력 전력 및/또는 높은 효율이 획득되는 여기 전압의 범위는 상대적으로 넓으며, 통상적인 6-셀 배터리 팩에 대하여 여기 전압 범위는 16.8-23.0 V이다. 이것은 일정한 출력 전력 및/또는 높은 효율이 획득되는 상대적으로 큰 범위를 나타낸다. 이에 상응하여, 모터 제어 시스템(114)은 이상적으로는, 여기 전압이 배터리가 방전함에 따라서 변동하는 배터리-전력공급 제품 내에서의 사용을 위하여 적합하다.

여기에서 설명되는 모터 제어 시스템(114)에서, 단상 영구자석 모터(112)는 상대적으로 높은 속도에서, 특히 60krpm이 넘는 속도에서 구동될 수도 있다. 더욱이, 높은 속도는 상대적으로 높은 효율로 획득된다. 사실상, 100krpm이 넘는 속도가 200W 보다 더 적은 입력 전력에 대하여 획득가능하다. 이에 상응하여, 모터의 가격 및 사이즈를 증가시킬 추가적 위상 권선이 필요없이 상대적으로 높은 효율에서 높은 속도가 획득가능하다.

진공 청소기의 콘텍스트에서, 모터 서브-시스템(92)이 일정한 출력 전력을 동작 속도 범위에 걸쳐서 유지하기 때문에, 로봇식 진공 청소기, 핸드헬드 진공 청소기 또는 다른 것인 진공 청소기는 부하들의 범위에 걸쳐서 그리고 파워 서플라이(2)의 전압의 변화에 응답하여 머신을 통해서 일정한 공기 질량 유량을 유지할 수 있다. 그러므로, 모터 시스템은 파워 서플라이가 배터리 팩인 경우에 특히 유용한데, 이는 진공 청소기가 배터리 팩이 방전할 때에 일정한 흡입을 유지할 수 있기 때문이다. 그러나, 비록 배터리-전력공급 디바이스에 특히 맞춤되기는 하지만, 모터 시스템은 DC 전압을 제공하기 위한 정류기 및 필터를 가지는 AC 서플라이의 콘텍스트에서도 용도를 가진다.

진공 모터 서브-시스템(92)의 동작을 설명하였기 때문에, 모터(112)가 다양한 전압에서 실질적으로 일정한 전력을 출력하도록 동작가능하다는 것이 인정될 것이다. 이와 같이, 모터에 가해지는 부하가 진공 청소기를 통과하는 공기흐름의 변화에 기인하여 변화하기 때문에, 모터의 속도도 역시 변동할 것이다. 실질적으로 일정한 속도에서 동작하도록 모터가 제어되는 위에서 설명된 대안적인 동작 모드에서, 모터에 가해지는 부하가 변화하면 모터의 전력 소비, 및 더 정확하게는 모터 전류가 이에 상응하여 변동하도록 할 것이다.

추가적인 설명으로서, 흡입 출구(26)가 예를 느슨한 바닥 커버의 조각에 의하여 폐색됨으로써 막히게 되면, 모터(112)에 의하여 끌어들여지는 공기흐름은 크게 방해받을 것이고, 이는 이것을 통과하여 흐르는 공기의 질량이 감소될 것이기 때문에 모터(112)에 가해지는 부하를 감소시킬 것이다. 모터(112)가 자신의 출력 전력이 실질적으로 일정하도록 제어되기 때문에, 모터(112)에 가해지는 부하가 감소하면 모터의 속도가 상대적으로 짧은 기간 동안에 증가하게 할 것이다.

다른 막힘 시나리오에서, 모터(112)의 상부에 있는 모터-이전 필터는 일정한 간격으로 청소되지 않는다면 입자들에 의하여 막히게 될 것이다. 과부하가 걸린 필터는 모터(112)를 통과하는 공기흐름을 감소시킬 것이고, 따라서 모터에 걸리는 부하를 또한 감소시킬 것이다. 결과적으로, 모터(112)의 속도는 필터 부하의 정도와 보조를 맞추면서 점점 증가할 것이다. 또 다른 막힘 시나리오에서, 분리 장치가, 예를 들어 사용자가 일정한 시간마다 분리 장치를 비우는 것을 무시한다면 막힐 것인데, 이것은 또한 모터를 통과하는 공기흐름을 감소시킬 것이다. 그러므로, 모터에 걸리는 부하가 역시 감소하고 이것은 모터 속도를 증가시키는 효과를 가진다. 이하, '고장 상태'라고 지칭되는 이러한 시나리오들 중 임의의 것에서, 진공 청소기가 고장 상태를 검출하고, 사용자에게 이러한 상태에 대해 경고하거나 단지 진공 모터 서브-시스템을 셧 다운하는 것일 수 있는 적합한 액션을 수행할 수 있다면 바람직할 것이다. 그러므로, 이러한 목적을 위해서, 본 발명은 진공 청소기를 통과하는 공기흐름을 정확하게 그리고 견실하게 진단하기 위한 설비를 포함하는데, 이것은 이제 아래에서 좀 더 상세하게 설명될 것이다.

간단히 도 4 로 돌아가면, 제어기(84)에는, 고장 상태를 인식하고 이에 따라 동작하기 위하여 모터의 속도, 또는 대안적으로는 모터 전류/부하, 및 진공 청소기의 주변 상태를 모니터링하도록 동작가능한 진단 모듈(140)이 제공된다.

진단 모듈(140)은 본 명세서에서 그 기능성이 제어기(84)의 온-보드 소프트웨어에 의하여 제공되는 메인 제어기(84)의 내장 모듈 부분으로서 도시된다. 그러나, 숙련된 독자는 진단 모듈(140)이 대안적으로 메인 제어기(84)에 별개인 애플리케이션에 특유한 처리 모듈에서 구현될 수도 있다는 것을 인정할 것이다.

진단 모듈(140)의 원리에 따른 기능은, 특히 공기흐름에 수락불가능한 막힘 또는 저항이 존재할 경우, 진공 청소기의 고장 상태를 결정하기 위하여 언제 모터가 과도한 속도에 의하여 표시되는 상대적으로 낮은 부하에서 동작하고 있는지를 인식하는 것이다. 이러한 목적을 위해서 진단 모듈(140)은 진공 청소기가 동작하고 있는 동안에 모터 속도 모니터링 루틴(141)을 실행시키도록 동작가능하다. 중요하게도, 모터 속도 모니터링 루틴(141)은, 이것이 고장 상태를 정확하고 신뢰성있게 검출할 수 있도록 보장하기 위하여, 진공 청소기의 주변 공기 밀도 상태에서의 변화에 반응한다.

또한 진단 모듈(140)은 제 2 루틴을 실행시키도록 동작가능한데, 이것은 본 명세서의 목적을 위하여 임계 속도 계산기 루틴(142)으로서 지칭될 것이다. 임계 속도 계산 루틴(142)의 기능은 주변 공기 상태를 보상하면서 적합한 임계 속도 값을 계산하고 저장하는 것인데, 고장 상태가 존재하는지를 결정하기 위하여 모터 속도 모니터링 루틴(141)이 이것을 사용할 수도 있다. 제 1 및 제 2 루틴의 각각은 이제 도 9 를 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

도 9 에 점선 경계 라인으로써 둘러싸인 임계 속도 계산기 루틴(142)을 우선 참조하면, 루틴(142)은 바람직하게는 진공 청소기가 파워온될 때마다 실행하도록 스케줄링된다. 또한 이러한 루틴은 새로운 임계 속도 값을 반복된 간격에서 계산하기 위하여, 진공 청소기가 동작하고 있는 동안에 주기적으로, 예를 들어 매 5 초마다 실행하도록 구성될 수 있다. 그러나, 변화하는 환경적 상태를 고려하기 위하여 충분히 정확한 보상된 임계 속도 값을 계산하기 위하여, 진공 청소기가 시동될 때마다 실행되는 것이 적합할 것이라는 것이 예상된다.

시작 단계(144)에서의 개시에 후속하여, 루틴(142)은 우선 단계(146)에서 온도 센서(89)로부터 주변 온도를 판독하고, 이제 단계(148)에서 주변 압력을 압력 센서(87)로부터 판독한다. 단계(150)에서 루틴(142)은 진행하여 밀도 비율(density ratio;(DR))을 계산한다.

밀도 비율(DR)은 기준 또는 '표준' 공기 밀도와 비교된, 진공 청소기의 현재의 주변 상태에서의 공기 밀도의 비율을 제공하도록 계산된다. 이러한 예에서, 기준 공기 밀도는 국제 전기화학 위원회(International Electrotechnical Commission; IEC) 표준 60312-1 - 가정용 진공 청소기에 의하여 규정되는 표준 압력 및 온도 상태에 의하여 결정되는 것과 같다고 간주될 것이다:

온도: 20℃

압력: 101.3kPa

R: 287.058(비기체상수(specific gas constant))

그러나, 원한다면 다른 참조 주변 기준 상태가 사용될 수 있다는 것이 인정되어야 한다.

밀도 비율(DR)은 이상적인 기체 방정식 P=ρRT로부터 유도되는 아래의 수학식 1 을 사용하여 계산되는데, 여기에서 P는 파스칼 단위의 압력이고, T는 켈빈 단위의 온도이며, ρ는 공기 밀도이고 R은 Jkg^-1K^-1 단위인 건조 공기(287.058)의 비기체상수이다.

수학식 1 에서, 접미사 'standard'는 기준 파라미터를 가리키고 접미사 'current'는 단계(146 및 148)에서 순시적으로 측정되는 파라미터를 가리킨다.

밀도 비율(DR)의 계산에 후속하여, 단계(152)에서 루틴은 데이터 저장소(154)로부터 기준 속도 값을 판독하는데, 이것은 임의의 적합한 비-휘발성 메모리일 수도 있다. 기준 속도 값은 '표준' 주변 상태에서의 진공 청소기의 선결정된 막힘 상태를 표시하는 모터의 속도를 나타낸다. 예를 들면, 진공 모터 서브-시스템(92)은 정상 상태에서 70krpm의 속도로 동작할 수도 있지만, 막힐 경우, 진공 모터 속도는 78krpm까지 상승할 수도 있다.

기준 속도 값은 이론적으로 또는 실험적으로, 예를 들어 이후 설명될 바와 같은 진공 청소기의 온-라인 테스트 도중에 결정될 수도 있다. 기준 속도는 아래에서 N_max_ref라고 지칭될 것이다.

N_max_ref의 값을 단계(152)에서 취출한 이후에, 루틴(142)은 이제 단계(158)에서 현재의 주변 상태에서의 최대 모터 속도 임계 값을 계산하고 데이터 저장소(156)에 저장한다. 현재 주변 상태에서의 최대 모터 속도 값은 아래에서 N_max라고 지칭될 것이다.

계산 단계(158)를 좀 더 상세하게 참조하면, N_max의 계산은 팬 친화 법칙(fan affinity laws)으로부터의 유도 과정을 수반한다. 팬 친화 법칙은 팬, 터빈, 및 유사한 디바이스 내의 속도, 흐름, 전력, 및 압력 사이의 상호연결된 관련성을 기술하기 위한 규칙의 세트이며, 당업자에게는 이해될 것이다. 제 3 친화 법칙은 팬의 임펠러 전력 'W' 을 이것의 회전 속도 'N', 임펠러 직경 'D' 및 공기 밀도 'ρ' 에 관련시키고, 다음 수학식 2 에 의하여 표현될 수도 있다:

모터의 출력 전력이 실질적으로 일정하도록 제어된다는 것 그리고 임펠러의 직경도 역시 일정하다는 것이 진공 모터 시스템의 상기 설명으로부터 인정될 것이다. 이러한 점들이 주어지면, 수학식 2 는 N_max에 대한 값을 아래의 수학식 3 으로 제공하도록 재정렬될 수 있다:

그러므로 임계 속도 계산기 루틴(142)은 막힘 상태를 표시하며 진공 청소기가 동작하고 있는 주된 주변 상태를 보상하는, 임계 속도(N_max)의 값을 계산한다. 그러므로, 사실상, 계산 단계는 '표준' 환경 상태에서 설정되는 최대 기준 속도 값 N_max_ref를 주된 주변 환경적 상태가 주어진 실제 최대 속도 값으로 변환한다. 주변 공기 밀도가 지리적 위치에 따라서 변화하고, 또한 임의의 주어진 지리적 위치에서 매일 변화하기 때문에, 이러한 보상 프로세스는 진공 모터의 속도에 기초하여 진공 청소기의 고장 상태를 정확하고 신뢰성있게 진단하기 위하여 중요하다.

'보상된' 공기 밀도 임계 속도 값인 N_max의 계산에 후속하여, 이제 이러한 값은 이제 설명될 바와 같이 모터 속도 모니터링 루틴(141)에 의하여 사용된다. 모터 속도 모니터링 루틴(141)은 청소기의 막힘 상태를 즉시 식별하기 위하여, 진공 청소기가 동작하는 동안에 반복적으로 실행된다. 모터 속도 모니터링 루틴(141)이 약 10 Hz에서 실행될 것이라는 것이 예상되지만, 이것은 진보적인 개념에 본질적인 것이 아니다. 일반적으로, 루틴을 막힘 상태를 즉시 픽업하기 위하여 충분히 빠른 속도로 실행하는 것, 하지만 제어 전자기기에 큰 처리 부담을 지우지 않을 만큼의 속도로 실행하는 것 사이에 균형이 이루어져야 한다.

진공 청소기가 턴온될 때 모터 속도 모니터링 계산기 루틴(141)을 개시(160) 하는 것에 후속하여, 단계(162)에서 루틴(141)은 전류 모터 속도 데이터(이하, Ni)를 진공 모터 서브-시스템(92)에 의하여 출력되는 모터 속도 신호(135)로부터 수신한다. 단계(164)에서, 임계 속도 계산 루틴(142)에 의하여 이전에 계산된 바와 같은 N_max의 값이 데이터 저장소(156)로부터 판독된다.

단계(166)에서, Ni 및 N_max의 값들이 비교되고, 결정 단계(168)에서 전류 모터 속도 Ni의 값이 N_max보다 더 큰지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 만일 Ni가 N_max보다 작다면, 프로세스는 진공 모터 속도를 연속적으로 모니터링하기 위하여 단계 162 내지 168 을 거쳐 다시 루프백한다. 모터 속도 Ni가 N_max를 초과하는 상황에서는, 프로세스 흐름은 이벤트가 단계(172)에서 종결하기 이전에 모터 과속 상태에 응답하여 트리거링되는 단계(170)로 진행한다.

상기 예에서, 최대로 허용된 모터 속도 임계 N_max는 로봇식 진공 청소기의 흡입 개구(26) 내의 막힘을 표시하기 위하여 세팅된다. 예를 들어, 로봇식 진공 청소기는 흡입 개구(26) 위에서 '클램프'되어 진공 모터(112)의 상류에서 압력의 큰 감소를 야기하는 느슨한 바닥재 또는 잡지의 조각 위에서 이동했을 수도 있다. 막힘 상태에 응답하여, 이벤트 트리거 단계(170)는 단순히 진공 모터를 셧 다운 하도록 구성될 수도 있다.

그러나, 대안적인 실시예에서, 이벤트 트리거는 제어기(84) 내에서 복구 루틴을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 복구 루틴에서, 제어기(84)는 진공 모터 서브시스템이 파워다운하도록 명령하는데, 하지만 견인 구동 유닛은 계속 동작되도록 허락되어 이를 통하여 진공 청소기를 전방으로 구동시킨다. 위에서 설명된 막힘 상태, 진공 모터 서브-시스템(92)의 셧다운에 후속하여 진공 청소기의 움직임을 계속하여 구동하면, 진공 청소기의 흡입 출구를 막고 있던 어떠한 물질이라도 제거하는 것을 보조할 수도 있다. 선결정된 기간 이후에, 즉 기간 또는 선결정된 거리 이후에, 제어기(84)는 진공 모터 서브-시스템이 재시작하도록 명령하고, 여기에서 모터 속도 모니터링 루틴(141)은 단계(166)에서 다시 개시된다. 막힘 상태가 여전히 존재한다면, 복구 루틴이 모터 서브시스템을 일시적으로 셧다운함으로써 막힘을 제거하려고 다시 시도할 수도 있다. 막힘을 해소하는 데에 이루어지는 선결정된 횟수의 시도 이후에, 복구 루틴은 간단히 머신의 풀 셧다운을 트리거링하고 사용자 인터페이스를 통해서 사용자에서 적합한 신호를 제공할 수도 있다.

위에서 설명된 복구 루틴에서, 진공 모터를 전체적으로 셧다운하는 대신에, 제어기(84)는 그 대신 진공 모터 서브-시스템이 진공 모터를 감소된 속도에서 동작하도록 명령할 수도 있다.

위의 모터 속도 모니터링 루틴(141)에 대한 개선 사항으로서, 복수 개의 최대 모터 속도 임계들이 모니터링될 수도 있고, 상이한 복구 루틴들이 어떤 최대 모터 속도 임계가 초과되었는지에 의존하여 트리거링될 수도 있다.

추가적으로, 본 발명은 필터 또는 분리 시스템이 시스템 내에 설치되지 않은 경우, 예를 들어, 사용자가 세척하려고 필터를 제거한 이후에 진공 청소기 내의 모터-이전 필터를 교체하지 않았거나, 또는 사용자가 분리 시스템을 부정확하게 탑재한 상황을 검출하도록 채용될 수도 있다. 이러한 상황에서, 초과될 경우 시스템을 통과하는 공기 질량 유량이 너무 많아서 문제점이 존재한다는 것을 사용자에게 시그널링하기 위하여 액션이 취해질 수 있다는 것을 표시하는 '최소' 모터 속도 임계를 표시하는 추가적 선결정된 모터 속도 값이 정의될 수도 있다.

이전에 설명된 모터 속도 모니터링 루틴(141)에 대한 추가적인 개선 사항으로서, 루틴(141)이 모터 속도의 변화의 레이트를 모니터링하고, 복수 개의 복구 루틴 중 하나를 구현하도록 결정하기 위하여 이러한 변화 레이트 값을 하나 이상의 선결정된 메트릭과 비교하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 모터 속도가 최대 모터 속도 임계를 초과하고 이것의 변화의 레이트가 예를 들어 위에서 논의된 바와 같은 흡입 출구 막힘에서 경험될 바와 같이 '높음'이라면, 이벤트 트리거(170)는 막힘을 제거하기 위한 시도에서 단지 위에서 설명된 바와 같이 진공 모터 서브시스템의 일시적 셧다운을 개시할 수도 있다.

대안적으로는, 모터 속도가 최대 임계를 초과하고 이것의 변화의 레이트가 '낮음'이어서 필터가 상대적으로 긴 시간 스케일에 걸쳐 최대-부하 상태에 도달했음을 표시한다면, 이벤트 트리거는 단순하게 진공 청소기를 셧다운시키고 오물 수집 챔버의 상태를 점검하라는 적합한 표시를 사용자 에세 제공하도록 구성될 수도 있다. 그러므로, 요약하자면 복수 개의 변화의 레이트 임계가 대응하는 복수 개의 상이한 막힘 상태를 식별하도록 구축될 수 있다.

다시 도 9 를 참조하면, 기준 모터 속도 값이 데이터 저장소(154) 내에 저장되고 단계(152)에서 임계 속도 계산 루틴(142)에 의하여 취출된다는 것이 설명된 바 있다. 설명된 바와 같이, 기준 속도 값 N_Max_ref은 제어된 상태 또는 '표준' 주변 상태에서의 막힘 상태를 표시하는 모터의 속도를 나타낸다. 비록 이러한 값이 이론적으로 결정될 수도 있지만, 이것이 제조 도중에 진공 청소기에 인가되는 테스트 프로시저 동안에 계산된다면 더 정확한 메트릭이 결정될 것이라는 것이 예상된다. 이러한 테스트 프로시저의 일 예가 이제 도 10 을 참조하여 설명될 것이다.

도 10 은 표준 주변 상태의 세트에서 동작할 때의 진공 청소기의 막힘 상태를 표시하는 기준 속도를 결정하기 위하여, 진공 청소기에서 또는 전용 전자 테스트 장비에서 실행되도록 구성되는 루틴(180)을 예시한다. 표준 동작 주변 상태의 세트는 위에서 임계 속도 계산 루틴(142)의 콘텍스트에서 지칭된 것들, 즉 IEC 표준 60312-1 - 가정용 진공 청소기에 의하여 규정되는 바와 같은 공기 온도 T, 공기 압력 P 및 비기체상수 R과 동일하다.

기준 속도 계산 루틴(180)을 실행하기 이전에, 진공 청소기는 막힘 상태를 시뮬레이션하기 위하여 적절하게 준비된다. 예를 들어, 이것은 진공 청소기의 흡입 개구(26)를, 실질적으로 막힌 흡입 출구 또는, 대안적으로는, 과적재된 필터 또는 막힌 분리 장치에 따라 발생될 제한 사항에 상응하는 선정의된 개구부 사이즈로써 구성하거나 교정하는 것을 수반할 수도 있다.

진공 청소기가 이러한 방식으로 준비되거나 '교정'되면, 루틴(180)이 단계(182)에서 개시되고 진공 청소기는 단계(184)에서 정상 상태로 실행된다. 그러므로 진공 모터는 막힘 상태를 표시하는, 이하 'N_max_calibrated'라고 지칭되는 속도에서 동작할 것이다. 그러면 프로세스는 단계(184 및 186)를 통과하는데, 그 도중에 루틴(180)은 주된 주변 압력 및 온도의 판독치를 각각 압력 센서(87) 및 온도 센서(89)로부터 얻는다.

루틴(180)이 주변 압력 및 온도의 값들을 판독하면, 프로세스는 밀도 비율(DR)이 위에 설명된 바와 같은 수학식 1 을 사용하여 계산되는 단계(190)로 이동한다.

밀도 비율 값(DR)의 결정에 후속하여, 루틴(180)은 모터 속도 N_max_calibrated를 단계(192)에서 모터 속도 센서(135)로부터 판독하고, 이제 단계(194)에서, 기준 모터 속도 값 N_max_ref를 저장하고 이러한 값을 데이터 저장소(154) 내에 저장하여, 이것이 예를 들어 위에서 설명된 바와 같은 임계 속도 계산 루틴(142)에 의하여 추후에 사용될 수도 있게 한다.

N_max_ref의 계산의 방식은 위에서 수학식 3 과 설명된 바와 같은 N_max의 계산과 유사하다. 기준 속도 계산 루틴(180)에서, 주변 상태가 알려지고, 막힘 상태를 표시하는 모터 속도(N_max_calibrated)가 알려지며, 막힘 상태를 나타내고 표준 주변 상태에서 적용되는 모터 속도의 기준 값을 계산하는 것이 바람직하다. 그러므로 수학식 2 가 다시 사용될 수 있고, 아래에 주어지는 수학식 4 를 제공하도록 재정렬될 수 있다:

따라서, 진공 청소기에서의 막힘 상태의 교정에 기인하여, 모터는 막힘 상태를 표시하는 '교정된' 최대 속도에서 동작하고 있으며, 수학식 4 는 교정된 최대 속도가 표준 주변 상태에 참조됨으로써 N_max_ref의 값을 제공하게 한다. 유익하게는, 이러한 계산을 수행하면, 또한 모터 컴포넌트에서의 오차 허용 스택(tolerance stack)에 기인한 모터-모터 속도 변동의 부정적인 영향을 제거한다.

본 발명의 위의 실시예들은 로봇식 진공 청소기의 콘텍스트에서 설명되었는데 이는 이러한 머신이 사용자가 그러한 상황을 해결하도록 근처에 있지 않은 상태에서 독자적으로 동작하는 동안에 느슨한 마루 바닥재 등등에 의한 이것의 흡입 출구의 신속하고 실질적으로 완전한 막힘을 경험할 잠재적인 문제점을 가지기 때문이다. 그러나 과적재된 필터 및 먼지가 가득 모인 것과 같은 다른 막힘 상태도 역시 이러한 머신에 영향을 주며, 이러한 시나리오는 비-로봇식 진공 청소기, 예를 들어 직립식 실린더/캐니스터 및 스틱-타입 진공 청소기에도 역시 적용된다. 추가적으로, 본 발명이 진공 청소기 분야에만 한정되지 않고, 원리에 있어서 막히는 데에 취약한 임의의 공기 이동 기기에 대해서 적합할 수 있다는 것이 인정되어야 한다. 예를 들어, 헤어 드라이어, 손 건조기, 특정 타입의 냉각 팬 및 히터, 공기 가습기, 및 공기 살균기에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스는 모터 및 팬 유닛을 사용하여 출구를 통해서 공기를 끌어들이고 노즐을 통해서 가압된 공기를 밀어내도록 동작가능하다. 이들은 막힐 수 있는 입력을 가지고, 일부는 이들의 유지보수가 무시될 때 과적재되는 데에 취약한 공기 필터, 가끔 HEPA 표준 공기 필터를 포함한다. 본 발명은 이러한 디바이스 내의 막힌 필터를 진단하는 데에 적절하다.

위에서 본 발명의 특정한 실시예를 설명하였으므로, 당업자는 청구항 및 그것의 균등물의 피쳐에 의하여 정의되는 바와 같은 진보적인 개념으로부터 벗어나지 않으면서도 특정한 실시예에 다양한 수정이 이루어질 수도 있다는 것을 인정할 것이다.

여기에서, 위에서 설명된 진공 모터 서브-시스템의 콘텍스트에서, 진공 모터의 모터 속도는 모터에 가해지는 부하를 표시하는 파라미터라는 것이 인정되어야 한다. 이것은, 위에서 설명된 바와 같이 모터가 일정한 출력 전력 레짐(regime)에서 제어될 경우, 모터의 속도는 모터에 가해지는 부하와 직접적이고 정량화가능한 상관성을 가지기 때문이다. 반대로, 진공 모터가 일정한 속도 레짐에서 제어되어야 한다면, 모터의 전력/전류 소비가 모터에 가해지는 기계적 부하를 표시하는 파라미터이다. 그러므로 모터가 일정한 출력 전력 레짐에서 동작되고 있는 본 명세서에서는, 파라미터 '모터 속도'라는 언급은 모터가 일정한 속도 레짐에서, 또는 적어도 비-일정한 전력 레짐에서 동작되고 있는 경우에는 파라미터 '모터 전기적 입력 전류/전력'과 동의어로 간주되어야 한다. 각각의 케이스에서, 파라미터 '모터 속도' 및 '모터 전기적 입력 전력/전류'는 종속항에서 언급되는 바와 같은 모터에 가해지는 기계적 회전 부하(토크) 또는 '모터 부하 파라미터 값'을 표시하는 양자 모두의 파라미터들이다.

본 발명의 처리 시스템 및 루틴은 일련의 블록도 또는 흐름도 예시를 참조하여 설명되었고, 흐름도 예시의 각각의 블록은 컴퓨터 프로그램 명령에 의하여 구현될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 이러한 명령들은 일반적 또는 특정한 목적 컴퓨터의 프로세서, 또는 다른 프로그래밍가능한 데이터 처리 디바이스 또는 장치에 의하여 수행됨으로써, 이러한 디바이스 또는 장치에서 실행될 때 이러한 명령들이 흐름도 블록에서 표현되는 기능성을 수행하도록 할 수도 있다.

적합한 데이터 처리 디바이스가 특정한 방식으로 기능하도록 명령할 수 있는 이러한 명령들은 또한 컴퓨터-판독가능 메모리 내에 저장되어, 메모리 내에 저장된 명령들이 흐름도 블록에 특정된 기능성을 구현하는 명령들을 포함하는 제조물(article of manufacture)을 생산하게 할 수 있다.

또한 흐름도 예시의 각각의 블록이 기능성의 아이템을 나타내고, 따라서 각각의 블록은 이러한 기능들을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능한 명령을 포함하는 적합한 모듈 또는 소프트웨어/펌웨어 코드의 일부로 구현될 수도 있다는 것에 주의해야 한다. 비록 위의 루틴들은 특정 순서를 가지고 있는 것으로 설명되었지만, 블록 내의 기능들은 관련되는 기능성에 의존하여 위에서 특정된 순서에서 벗어나서 발생할 수도 있다는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, 도 10 의 루틴(180)에서 압력, 온도 및 모터 속도를 단계(186, 188 및 192)에서 판독하는 단계들은 위에서 특정된 순서로 발생될 필요가 없으며, 이 대신에 사실상 실질적으로 동시에 또는 상이한 순서로 실행될 수도 있다.

Claims (29)

1. 공기 이동 기기로서,
   팬에 연결되는 전기 모터; 및
   전기 모터를 제어하기 위한 제어 시스템을 포함하고,
   상기 제어 시스템은:
   모터 부하 파라미터를 모니터링하도록 구성되는 모니터링 수단;
   선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값을 저장하도록 구성되는 메모리 수단;
   선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값 및 주변 환경 입력 상태의 세트에 기초하여 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 결정하는 보상 수단; 및
   상기 모터 부하 파라미터를 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값과 비교하고 비교의 결과에 기초하여 동작 이벤트를 트리거링하도록 구성되는 비교 수단을 포함하는, 공기 이동 기기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보상 수단은 상기 기기의 환경의 주변 압력을 측정하기 위한 압력 센서를 포함하는, 공기 이동 기기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 압력 센서는 상기 기기 내의 전자 모듈에 통합되는, 공기 이동 기기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보상 수단은 상기 기기의 공기흐름 통로 내에 위치되는 압력 센서를 포함하는, 공기 이동 기기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 압력 센서는 상기 팬의 바로 상류에 위치되는, 공기 이동 기기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보상 수단은 온도 센서를 포함하는, 공기 이동 기기.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보상 수단은 상기 기기의 환경에서의 공기 밀도에 대하여 정정되도록 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 계산하는, 공기 이동 기기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 보상 수단은 상기 기기가 턴온되는 경우 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 계산하는, 공기 이동 기기.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 보상 수단은 반복된 간격으로 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 계산하는, 공기 이동 기기.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값은 상기 기기 내에 설치되는 모터에 맞게 교정되는, 공기 이동 기기
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값은 상기 기기의 공기흐름 경로 내의 막힘(blockage)을 표시하는 모터 동작 상태를 나타내는, 공기 이동 기기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 비교 수단은 상기 모터의 모니터링된 모터 부하 파라미터 값이 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 초과할 경우 동작 이벤트를 트리거링하는, 공기 이동 기기.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 동작 이벤트는 상기 모터의 비활성화를 포함하는, 공기 이동 기기.
14. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기기는 진공 청소기인, 공기 이동 기기.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공기 이동 기기는 구동 수단을 가진 로봇식 진공 청소기이고, 상기 동작 이벤트는 상기 구동 수단의 비활성화 및 흡입 팬 모터의 비활성화를 포함하는, 공기 이동 기기.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 공기 이동 기기는 구동 수단을 가진 로봇식 진공 청소기이고,
    상기 동작 이벤트는 상기 구동 수단이 계속하여 상기 로봇식 진공 청소기를 구동하는 동안에, 사전설정된 기간 동안의 흡입 팬 모터의 비활성화를 포함하는, 공기 이동 기기.
17. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리 수단은 제 2 기준 모터 부하 파라미터 값을 저장하는, 공기 이동 기기.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 기준 모터 부하 파라미터 값은, 상기 기기의 공기흐름 경로에 설치되는 연관된 필터 또는 분리 시스템이 없이 상기 기기가 스위치온되는 것을 표시하는 상태를 나타내는, 공기 이동 기기.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 기준 모터 부하 파라미터 값은 진공 청소기의 주변 상태에 대하여 보상되는, 공기 이동 기기.
20. 팬에 연결된 전기 모터를 가지는 공기 이동 기기를 제어하는 방법으로서,
    상기 모터의 모터 부하 파라미터를 모니터링하는 단계;
    선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값을 저장하는 단계;
    상기 선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값 및 주변 환경 입력 상태의 세트에 기초하여 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 계산하는 단계;
    상기 모터의 모니터링된 모터 부하 파라미터 값을 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값과 비교하는 단계; 및
    비교의 결과에 기초하여 동작 이벤트를 수행하는 단계를 포함하는, 공기 이동 기기 제어 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값은 상기 기기의 주변 환경에서의 공기 밀도에 대하여 정정되도록 계산되는, 공기 이동 기기 제어 방법.
22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값은 상기 기기가 턴온될 때에 계산되는, 공기 이동 기기 제어 방법.
23. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값은 반복된 간격으로 계산되는, 공기 이동 기기 제어 방법.
24. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 선결정된 기준 모터 부하 파라미터 값은 상기 기기 내에 설치된 특정 모터에 맞게 교정되는, 공기 이동 기기 제어 방법.
25. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값은 상기 기기의 공기흐름 경로 내의 막힘을 표시하는 모터 동작 상태를 나타내는, 공기 이동 기기 제어 방법.
26. 제 25 항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는 상기 모니터링된 모터 부하 파라미터 값이 상기 보상된 기준 모터 부하 파라미터 값을 초과할 경우 동작 이벤트를 트리거링하는 단계를 포함하는, 공기 이동 기기 제어 방법.
27. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 동작 이벤트는 상기 모터의 비활성화를 포함하는, 공기 이동 기기 제어 방법.
28. 제 27 항에 있어서,
    상기 동작 이벤트는 사전설정된 기간 이후의 상기 모터의 재활성화를 포함하는, 공기 이동 기기 제어 방법.
29. 컴퓨팅 디바이스에서 실행될 때 제 20 항 또는 제 21 항에 따르는 방법을 구현하는 프로그램 코드 명령을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품.

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