KR101897733B1 - 청소기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따르는 이력정보를 표시하는 청소기는, 상기 청소기의 구성 부분에 대한 이상 여부를 판단하고, 상기 이상 여부에 관한 정보를 메모리에 저장하여, 상기 이상 여부에 대한 이력 정보를 갱신하고, 상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 메모리에 저장된 상기 이력 정보를 디스플레이에 표시하는 제어부를 포함하고, 로봇 청소기가 비정상 동작하거나 또는 고장이 발생하면, 이후에도 사용자 또는 관리자에게 이력정보를 편리하게 표시한다.

Description

청소기 및 그 제어방법{CLEANER AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장애물을 인식할 수 있고, 자율 주행을 수행하는 청소기에 있어서, 이력 정보를 저장하고 표시하는 청소기 및 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.

상기 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 가전기기의 일종이다. 이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 장애물 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.

최근에는, 로봇 청소기가 청소 영역을 단순히 자율적으로 주행하여 청소를 수행하는 것에서 벗어나 로봇 청소기를 헬스 케어, 스마트홈, 원격제어 등 다양한 분야에 활용하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

로봇 청소기가 청소 영역에서 자율 주행을 수행하는 경우, 로봇 청소기는 청소 영역에 존재하는 다양한 장애물을 만날 수 있으므로, 자율 주행 및 청소 작업을 수행하면서도 이러한 장애물을 회피하여야 한다. 하지만, 로봇 청소기를 사용함에 따라 장애물 회피에 실패하는 등과 같이 비정상 동작하거나 또는 장애물과의 충돌 등으로 인하여 고장이 발생할 수 있다.

또한, 로봇 청소기가 장애물 회피 등 구동에서 정상 동작하더라도, 로봇 청소기의 특정 구성요소가 비정상 동작하거나 또는 구성 요소에 고장이 발생할 수 있다.

하지만, 이러한 로봇 청소기의 비정상 동작이나 고장 이력에 대하여, 종래 기술에서는 최초 구동 시나 사용자의 필요에 따라 스스로 자가 진단을 수행하도록 함으로써 로봇 청소기의 오작동, 고장을 예방하는 데에 그 목적이 있다. 따라서, 실제로 로봇 청소기가 구동 중에 장애물 회피에 실패하는 등과 같이 비정상 동작하거나 또는 장애물과의 충돌 등으로 인하여 고장이 발생하는 것을 검출할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 로봇 청소기의 특정 구성요소가 비정상 동작하거나 또는 구성 요소에 고장이 발생하는 것을 검출할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 비정상 동작이나 고장 이력이 로봇 청소기에 저장된 이후에도 종래 기술에 따르면, 이러한 이력을 로봇 청소기만을 사용하여 확인할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 고장 (또는 비정상 동작) 알림 안내가 종료된 후 고장내용(또는 비정상 내용)을 사용자 또는 관리자가 잊어버릴 시 경우에 따라 고장원인 파악이 어려워져 서비스 및 제품 환불의 원인이 된다는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 로봇 청소기가 비정상 동작하거나 또는 고장이 발생하면, 이후에도 사용자 또는 관리자에게 이력정보를 편리하게 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 로봇 청소기가 구동 중에 비정상 동작하거나 또는 고장이 발생하면, 이력 정보에 추가하고 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 상기 이력 정보를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 로봇 청소기가 구성 요소별로 비정상 동작 또는 고장 이력을 저장하고, 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 상기 이력 정보를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이력정보를 표시하는 청소기는, 상기 청소기의 구성 부분에 대한 이상 여부를 판단하고, 상기 이상 여부에 관한 정보를 메모리에 저장하여, 상기 이상 여부에 대한 이력 정보를 갱신하고, 상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 메모리에 저장된 상기 이력 정보를 표시는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 이상 여부는 상기 구성 부분에 대한 비정상 동작 여부 또는 고장 여부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소기는 자동으로 주행하는 청소기 본체; 및 상기 본체를 이동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 구동부의 비정상 동작(abnormal operation) 여부를 판단하고, 상기 비정상 동작에 관한 정보를 메모리에 저장하여 상기 비정상 동작에 대한 이력 정보를 갱신하고, 상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 메모리에 저장된 상기 이력 정보를 표시할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력은 미리 결정된 히든 키(predetermined hidden key)인 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 미리 결정된 히든 키는 입력부 상에 표시되는 터치 입력 화면의 특정 버튼을 통해 입력되거나, 또는 상기 본체 상에 구비된 특정 버튼을 통해 입력되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 본체에 착탈가능하게 결합되는 흡입 유닛과 오버랩되도록 배치되는 센싱 유닛을 통해 상기 흡입 유닛의 비정상 동작 여부를 판단할 수 있다. 또한, 상기 제어부는, 상기 흡입 유닛의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 본체 내부의 흡기유로에서의 먼지의 흡입 상태와 상기 본체 내부의 배기유로에서의 공기와 먼지의 분리 상태에 기반하여, 상기 흡입 유닛 또는 상기 먼지통의 필터의 비정상 동작 여부를 판단할 수 있다. 또한, 상기 흡입 유닛이 비정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 흡입 유닛의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가할 수 있다. 또한, 상기 필터가 비정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 필터의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제어부에 연결된 구성요소들인 통신부, 상기 입력부, 상기 구동부, 상기 센싱부, 출력부, 전원부, 및 메모리 중 적어도 하나에 대한 비정상 동작 여부를 판단할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 비정상 동작에 관한 정보는, 상기 비정상 동작이 발생한 시간 정보; 상기 구성요소들을 구별하는 구성요소 정보; 및 상기 구성요소의 상세한 비정상 상태를 표시하는 비정상 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 사용자 입력은 상기 시간 정보와 연관된 상기 비정상 동작이 발생한 특정 시간 구간에 대한 제1 입력 및 상기 비정상 동작이 발생한 상기 구성요소를 선택하는 제2 입력을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 제1 입력에 기반하여 상기 특정 시간 동안에 대하여, 상기 제2 입력에 기반하여 상기 선택된 구성요소에 대한 비정상 동작에 대한 이력만을 출력부에 표시하거나 또는 음성 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 청소기의 이동 반경이 일정값 이하가 되는 트랩(trap), 상기 청소기의 주행이 불가능한 스턱(stuck) 또는 상기 청소기의 구성 부분의 기계적 작동 이상인지를 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 이력 정보에 상기 비정상 동작이 상기 트랩, 상기 스턱, 또는 상기 기계적 작동 이상과 연관되었는지를 표시할 수있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 이력 정보를 전송하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 이력 정보를 사용자가 보유한 단말로 전송하도록 통신부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 비정상 동작에 관한 정보는, 구동과 연관된 비정상 동작 여부, 흡입유닛 및 필터의 비정상 동작 여부, 및 상기 제어부에 연결된 구성요소의 비정상 동작 여부인지에 따라 서로 다른 제1코드가 부여될 수 있다. 또한, 상기 구동과 연관된 비정상 동작 중 스턱, 트랩, 및 기계적 작동 이상인지에 따라 서로 다른 제2코드가 부여될 수 있다. 한편, 상기 제1코드 및 상기 제2코드가 결합된 이력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있다.

본 발명에 따르면, 비정상 동작하거나 또는 고장이 발생함에 따라 이력 정보를 저장하는 로봇 청소기는, 사용자 또는 관리자로부터 디스플레이 또는 조작부를 통해 히든 키 입력을 수신하면, 디스플레이를 통해 이력 결과를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 구동 중에 이동 반경이 일정값 이하가 되는 트랩(trap), 주행이 불가능한 스턱(stuck)인지를 판단하여, 이를 이력 정보에 추가하고 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 이력 결과를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 구동부뿐만 아니라, 흡입 유닛 또는 먼지통의 필터에 대한 비정상 동작 또는 고장 이력을 저장하고, 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 상기 이력 정보를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 통신부, 입력부, 구동부, 센싱부, 출력부, 전원부, 및 메모리 중 적어도 하나에 대한 비정상 동작 또는 고장 이력을 저장하고, 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 상기 이력 정보를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이(표시부) 또는 조작부가 형성된 로봇 청소기의 전면부를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 고장 이력 알림 방식들을 개념적으로 표시한 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 비정상 동작 이력을 표시하는 방법의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 측면도이다.

참고로, 본 명세서에서는 이동 로봇, 로봇 청소기 및 자율 주행을 수행하는 청소기가 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 여기서 말하는 바닥의 청소에는, 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.

로봇 청소기(100)는 청소기 본체(110), 흡입 유닛(120), 센싱 유닛(130) 및 먼지통(140)을 포함한다.

청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 제어를 위한 제어부(미도시) 및 로봇 청소기(100)의 주행을 위한 휠 유닛(111)이 구비된다. 휠 유닛(111)에 의해 로봇 청소기(100)는 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다.

휠 유닛(111)은 메인 휠(111a) 및 서브 휠(111b)을 포함한다.

메인 휠(111a)은 청소기 본체(110)의 양측에 각각 구비되어, 제어부의 제어 신호에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 각각의 메인 휠(111a)은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 메인 휠(111a)은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다.

서브 휠(111b)은 메인 휠(111a)과 함께 청소기 본체(110)를 지지하며, 메인 휠(111a)에 의한 로봇 청소기(100)의 주행을 보조하도록 이루어진다. 이러한 서브 휠(111b)은 후술하는 흡입 유닛(120)에도 구비될 수 있다.

살펴본 바와 같이, 제어부가 휠 유닛(111)의 구동을 제어함으로써, 로봇 청소기(100)는 바닥을 자율 주행하도록 이루어진다.

한편, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 청소기 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.

흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치되어, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어진다. 상기 일측은 상기 청소기 본체(110)가 정방향(F)으로 주행하는 측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽이 될 수 있다.

본 도면에서는, 흡입 유닛(120)이 청소기 본체(110)의 일측에서 전방 및 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가지는 것을 보이고 있다. 구체적으로, 흡입 유닛(120)의 전단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 전방으로 이격된 위치에 배치되고, 흡입 유닛(120)의 좌우 양단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 좌우 양측으로 각각 이격된 위치에 배치된다.

청소기 본체(110)가 원형으로 형성되고, 흡입 유닛(120)의 후단부 양측이 청소기 본체(110)로부터 좌우 양측으로 각각 돌출 형성됨에 따라, 청소기 본체(110)와 흡입 유닛(120) 사이에는 빈 공간, 즉 틈이 형성될 수 있다. 상기 빈 공간은 청소기 본체(110)의 좌우 양단부와 흡입 유닛(120)의 좌우 양단부 사이의 공간으로서, 로봇 청소기(100)의 내측으로 리세스된 형태를 가진다.

상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 경우, 로봇 청소기(100)가 장애물에 걸려 움직이지 못하는 문제가 초래될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 커버부재(129)가 상기 빈 공간의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 커버부재(129)는 청소기 본체(110) 또는 흡입 유닛(120)에 구비될 수 있다. 본 실시예에서는, 흡입 유닛(120)의 후단부 양측에 각각 커버부재(129)가 돌출 형성되어, 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치된 것을 보이고 있다.

커버부재(129)는 상기 빈 공간, 즉 청소기 본체(110)와 흡입 유닛(120) 간의 빈 공간의 적어도 일부를 메우도록 배치된다. 따라서, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 것이 방지되거나, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이더라도 장애물로부터 용이하게 이탈 가능한 구조가 구현될 수 있다.

흡입 유닛(120)에서 돌출 형성된 커버부재(129)는 청소기 본체(110)의 외주면에 지지될 수 있다. 만일, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)에서 돌출 형성되는 경우라면, 커버부재(129)는 흡입 유닛(120)의 후면부에 지지될 수 있다. 상기 구조에 따르면, 흡입 유닛(120)이 장애물과 부딪혀 충격을 받았을 때, 그 충격의 일부가 청소기 본체(110)로 전달되어 충격이 분산될 수 있다.

흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 흡입 유닛(120)이 청소기 본체(110)로 분리되면, 분리된 흡입 유닛(120)을 대체하여 걸레 모듈(미도시)이 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 사용자는 바닥의 먼지를 제거하고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 흡입 유닛(120)을 장착하고, 바닥을 닦고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 걸레 모듈을 장착할 수 있다.

흡입 유닛(120)이 청소기 본체(110)에 장착시, 상술한 커버부재(129)에 의해 상기 장착이 가이드될 수 있다. 즉, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치됨으로써, 청소기 본체(110)에 대한 흡입 유닛(120)의 상대적 위치가 결정될 수 있다.

청소기 본체(110)에는 센싱 유닛(130)이 배치된다. 도시된 바와 같이, 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)이 위치하는 청소기 본체(110)의 일측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽에 배치될 수 있다.

센싱 유닛(130)은 청소기 본체(110)의 상하 방향으로 흡입 유닛(120)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)의 상부에 배치되어, 로봇 청소기(100)의 가장 앞쪽에 위치하는 흡입 유닛(120)이 장애물과 부딪히지 않도록 전방의 장애물이나 지형지물 등을 감지하도록 이루어진다.

센싱 유닛(130)은 이러한 감지 기능 외의 다른 센싱 기능을 추가로 수행하도록 구성된다. 이에 대하여는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.

청소기 본체(110)에는 먼지통 수용부(113)가 구비되며, 먼지통 수용부(113)에는 흡입된 공기 중의 먼지를 분리하여 집진하는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합된다. 도시된 바와 같이, 먼지통 수용부(113)는 청소기 본체(110)의 타측, 즉 청소기 본체(110)의 뒤쪽에 형성될 수 있다.

먼지통(140)의 일부는 먼지통 수용부(113)에 수용되되, 먼지통(140)의 다른 일부는 청소기 본체(110)의 후방[즉, 정방향(F)에 반대되는 역방향(R)]을 향하여 돌출되게 형성될 수 있다.

먼지통(140)에는 먼지가 포함된 공기가 유입되는 입구(140a)와 먼지가 분리된 공기가 배출되는 출구(140b)가 형성되며, 먼지통 수용부(113)에 먼지통(140)이 장착시 입구(140a)와 출구(140b)는 먼지통 수용부(113)의 내측벽에 형성된 제1개구(110a) 및 제2개구(110b)와 각각 연통되도록 구성된다.

청소기 본체(110) 내부의 흡기유로는 연통부(120b")와 연통되는 유입구(미도시)부터 제1개구(110a)까지의 유로에 해당하며, 배기유로는 제2개구(110b)부터 배기구(112)까지의 유로에 해당한다.

이러한 연결관계에 따라, 흡입 유닛(120)을 통하여 유입된 먼지가 포함된 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입되고, 먼지통(140)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 먼지가 상호 분리된다. 먼지는 먼지통(140)에 집진되며, 공기는 먼지통(140)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구(112)를 통하여 외부로 배출된다.

이하의 도 4에서는 로봇 청소기(100)의 구성요소와 관련된 일 실시예가 설명된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기(100) 또는 이동 로봇은, 통신부(1100), 입력부(1200), 구동부(1300), 센싱부(), 출력부(1500), 전원부(1600), 메모리(1700) 및 제어부(1800) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

이때, 도 4에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 로봇 청소기가 구현될 수 있음은 물론이다. 이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.

우선, 전원부(1600)는 외부 상용 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 구비하여 이동 로봇 내로 전원을 공급한다. 전원부(1600)는 이동 로봇에 포함된 각 구성들에 구동 전원을 공급하여, 이동 로봇이 주행하거나 특정 기능을 수행하는데 요구되는 동작 전원을 공급할 수 있다.

이때, 제어부(1800)는 배터리의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 충전대로 이동하도록 제어하여, 충전대로부터 충전 전류를 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 배터리는 배터리 감지부와 연결되어 배터리 잔량 및 충전 상태가 제어부(1800)에 전달될 수 있다. 출력부(1500)은 제어부에 의해 상기 배터리 잔량을 화면에 표시할 수 있다.

배터리는 로봇 청소기 중앙의 하부에 위치할 수도 있고, 좌, 우측 중 어느 한쪽에 위치할 수도 있다. 후자의 경우, 이동 로봇은 배터리의 무게 편중을 해소하기 위해 균형추를 더 구비할 수 있다.

한편, 구동부(1300)는 모터를 구비하여, 상기 모터를 구동함으로써, 좌, 우측 주바퀴를 양 방향으로 회전시켜 본체를 회전 또는 이동시킬 수 있다. 구동부(1300)는 이동 로봇의 본체를 전후좌우로 진행시키거나, 곡선주행시키거나, 제자리 회전시킬 수 있다.

한편, 입력부(1200)는 사용자로부터 로봇 청소기에 대한 각종 제어 명령을 입력받는다. 입력부(1200)는 하나 이상의 버튼을 포함할 수 있고, 예를 들어, 입력부(1200)는 확인버튼, 설정버튼 등을 포함할 수 있다. 확인버튼은 감지 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 맵 정보를 확인하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이고, 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이다.

또한, 입력부(1200)는 이전 사용자 입력을 취소하고 다시 사용자 입력을 받기 위한 입력재설정버튼, 기 설정된 사용자 입력을 삭제하기 위한 삭제버튼, 작동 모드를 설정하거나 변경하는 버튼, 충전대로 복귀하도록 하는 명령을 입력받는 버튼 등을 포함할 수 있다.

또한, 입력부(1200)는 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력부(1200)는 출력부(1500)와 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다.

한편, 출력부(1500)는, 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 배터리 상태 또는 주행 방식 등을 화면에 표시할 수 있다.

또한, 출력부(1500)는, 센싱부(1400)가 검출한 이동 로봇 내부의 상태 정보, 예를 들어 이동 로봇에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 출력할 수 있다. 또, 출력부(1500)는 센싱부(1400)가 검출한 외부의 상태 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 출력부(1500)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.

출력부(1500)는, 제어부(1800)에 의해 수행되는 이동 로봇의 동작 과정 또는 동작 결과를 청각적으로 출력하는 음향 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 제어부(1800)에 의해 생성된 경고 신호에 따라 외부에 경고음을 출력할 수 있다.

이때, 음향 출력 수단은 비퍼(beeper), 스피커 등의 음향을 출력하는 수단일 수 있고, 출력부(1500)는 메모리(1700)에 저장된 소정의 패턴을 가진 오디오 데이터 또는 메시지 데이터 등을 이용하여 음향 출력 수단을 통해 외부로 출력할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇은, 출력부(1500)를 통해 주행 영역에 대한 환경 정보를 화면에 출력하거나 음향으로 출력할 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 이동 로봇은 출력부(1500)를 통해 출력할 화면이나 음향을 단말 장치가 출력하도록, 지도 정보 또는 환경 정보를 통신부(1100)릍 통해 단말 장치에 전송할 수 있다.

한편, 통신부(1100)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 기기(본 명세서에서는 "가전 기기"라는 용어와 혼용하기로 한다)와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다.

통신부(1100)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 타 기기는 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치이면 어느 것이어도 무방하며, 일 예로, 공기 조화 장치, 난방 장치, 공기 정화 장치, 전등, TV, 자동차 등과 같은 장치일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 문, 창문, 수도 밸브, 가스 밸브 등을 제어하는 장치 등일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 온도, 습도, 기압, 가스 등을 감지하는 센서 등일 수 있다.

한편, 메모리(1700)는 로봇 청소기를 제어 또는 구동하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터를 저장한다. 메모리(1700)는 오디오 정보, 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 저장할 수 있다. 또, 메모리(1700)는 주행 패턴과 관련된 정보를 저장할 수 있다.

상기 메모리(1700)는 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 상기 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지할 수 있는 저장 장치로서, 일 예로, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등일 수 있다.

한편, 센싱부(1400)는, 외부 신호 감지 센서, 전방 감지 센서, 낭떠러지 감지 센서, 하부 카메라 센서, 상부 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외부 신호 감지 센서는 이동 로봇의 외부 신호를 감지할 수 있다. 외부 신호 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor) 등일 수 있다.

이동 로봇은 외부 신호 감지 센서를 이용하여 충전대가 발생하는 안내 신호를 수신하여 충전대의 위치 및 방향을 확인할 수 있다. 이때, 충전대는 이동 로봇이 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 안내 신호를 발신할 수 있다. 즉, 이동 로봇은 충전대로부터 발신되는 신호를 수신하여 현재의 위치를 판단하고 이동 방향을 설정하여 충전대로 복귀할 수 있다.

한편, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 전방, 구체적으로 이동 로봇의 측면 외주면을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있다. 전방 감지 센서는 이동 로봇의 적어도 일 측면에 위치하여, 전방의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 전방 감지 센서는 이동 로봇의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 검출 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다.

전방 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있고, 이동 로봇은 전방 감지 센서로 한 가지 종류의 센서를 사용하거나 필요에 따라 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있다.

일 예로, 초음파 센서는 일반적으로 원거리의 장애물을 감지하는 데에 주로 사용될 수 있다. 초음파 센서는 발신부와 수신부를 구비하여, 제어부(1800)는 발신부를 통해 방사된 초음파가 장애물 등에 의해 반사되어 수신부에 수신되는 지의 여부로 장애물의 존부를 판단하고, 초음파 방사 시간과 초음파 수신 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.

또한, 제어부(1800)는 발신부에서 방사된 초음파와, 수신부에 수신되는 초음파를 비교하여, 장애물의 크기와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)는 수신부에 더 많은 초음파가 수신될수록, 장애물의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수(일 예로, 5개)의 초음파 센서가 이동 로봇의 전방 측면에 외주면을 따라 설치될 수 있다. 이때, 바람직하게 초음파 센서는 발신부와 수신부가 교대로 이동 로봇의 전면에 설치될 수 있다.

즉, 발신부는 본체의 전면 중앙으로부터 좌, 우측에 이격되도록 배치될 수 있고, 수신부의 사이에 하나 또는 둘 이상의 발신부가 배치되어 장애물 등으로부터 반사된 초음파 신호의 수신 영역을 형성할 수 있다. 이와 같은 배치로 센서의 수를 줄이면서 수신 영역을 확장할 수 있다. 초음파의 발신 각도는 크로스토크(crosstalk) 현상을 방지하도록 서로 다른 신호에 영향을 미치지 아니하는 범위의 각을 유지할 수 있다. 또한, 수신부들의 수신 감도는 서로 다르게 설정될 수 있다.

또한, 초음파 센서에서 발신되는 초음파가 상향으로 출력되도록 초음파 센서는 일정 각도만큼 상향으로 설치될 수 있고, 이때, 초음파가 하향으로 방사되는 것을 방지하기 위해 소정의 차단 부재를 더 포함할 수 있다.

한편, 전방 감지 센서는, 전술한 바와 같이, 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있고, 이에 따라, 전방 감지 센서는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서 등 중 어느 한 가지 종류의 센서를 사용할 수 있다.

일 예로, 전방 감지 센서는 초음파 센서 이외에 다른 종류의 센서로 적외선 센서를 포함할 수 있다.

적외선 센서는 초음파 센서와 함께 이동 로봇의 외주면에 설치될 수 있다. 적외선 센서 역시, 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 적외선 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달한다. 따라서, 이동 로봇은 본체가 장애물과의 충돌없이 특정 영역 내에서 이동할 수 있다.

한편, 낭떠러지 감지 센서(또는 클리프 센서(Cliff Sensor))는, 다양한 형태의 광 센서를 주로 이용하여, 이동 로봇의 본체를 지지하는 바닥의 장애물을 감지할 수 있다.

즉, 낭떠러지 감지 센서는, 바닥의 이동 로봇의 배면에 설치되되, 이동 로봇의 종류에 따라 다른 위치에 설치될 수 있음은 물론이다. 낭떠러지 감지 센서는 이동 로봇의 배면에 위치하여, 바닥의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 낭떠러지 감지 센서는 상기 장애물 감지 센서와 같이 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Detector) 센서 등일 수 있다.

일 예로, 낭떠러지 감지 센서 중 어느 하나는 이동 로봇의 전방에 설치되고, 다른 두 개의 낭떠러지 감지 센서는 상대적으로 뒤쪽에 설치될 수 있다.

예를 들어, 낭떠러지 감지 센서는 PSD 센서일 수 있으나, 복수의 서로 다른 종류의 센서로 구성될 수도 있다.

PSD 센서는 반도체 표면저항을 이용해서 1개의 p-n접합으로 입사광의 단장거리 위치를 검출한다. PSD 센서에는 일축 방향만의 광을 검출하는 1차원 PSD 센서와, 평면상의 광위치를 검출할 수 있는 2차원 PSD 센서가 있으며, 모두 pin 포토 다이오드 구조를 가질 수 있다. PSD 센서는 적외선 센서의 일종으로서, 적외선을 이용하여, 적외선을 송신한 후 장애물에서 반사되어 돌아오는 적외선의 각도를 측정하여 거리를 측정한다. 즉, PSD 센서는 삼각측량방식을 이용하여, 장애물과의 거리를 산출한다.

PSD 센서는 장애물에 적외선을 발광하는 발광부와, 장애물로부터 반사되어 돌아오는 적외선을 수광하는 수광부를 구비하되, 일반적으로 모듈 형태로 구성된다. PSD 센서를 이용하여, 장애물을 감지하는 경우, 장애물의 반사율, 색의 차이에 상관없이 안정적인 측정값을 얻을 수 있다.

제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서가 지면을 향해 발광한 적외선의 발광신호와 장애물에 의해 반사되어 수신되는 반사신호 간의 적외선 각도를 측정하여, 낭떠러지를 감지하고 그 깊이를 분석할 수 있다.

한편, 제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 감지한 낭떠러지의 지면 상태에 따라 통과 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 낭떠러지의 통과 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 통해 낭떠러지의 존재 여부 및 낭떠러지 깊이를 판단한 다음, 낭떠러지 감지 센서를 통해 반사 신호를 감지한 경우에만 낭떠러지를 통과하도록 한다.

다른 예로, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 이동 로봇의 들림 현상을 판단할 수도 있다.

한편, 하부 카메라 센서는, 이동 로봇의 배면에 구비되어, 이동 중 하방, 즉, 바닥면(또는 피청소면)에 대한 이미지 정보를 획득한다. 하부 카메라 센서는, 다른 말로 옵티컬 플로우 센서(Optical Flow Sensor)라 칭하기도 한다. 하부 카메라 센서는, 센서 내에 구비된 이미지 센서로부터 입력되는 하방 영상을 변환하여 소정 형식의 영상 데이터를 생성한다. 생성된 영상 데이터는 메모리(1700)에 저장될 수 있다.

또한, 하나 이상의 광원이 이미지 센서에 인접하여 설치될 수 있다. 하나 이상의 광원은, 이미지 센서에 의해 촬영되는 바닥면의 소정 영역에 빛을 조사한다. 즉, 이동 로봇이 바닥면을 따라 특정 영역을 이동하는 경우에, 바닥면이 평탄하면 이미지 센서와 바닥면 사이에는 일정한 거리가 유지된다. 반면, 이동 로봇이 불균일한 표면의 바닥면을 이동하는 경우에는 바닥면의 요철 및 장애물에 의해 일정 거리 이상 멀어지게 된다. 이때 하나 이상의 광원은 조사되는 빛의 양을 조절하도록 제어부(1800)에 의해 제어될 수 있다. 상기 광원은 광량 조절이 가능한 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 등일 수 있다.

하부 카메라 센서를 이용하여, 제어부(1800)는 이동 로봇의 미끄러짐과 무관하게 이동 로봇의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(1800)은 하부 카메라 센서에 의해 촬영된 영상 데이터를 시간에 따라 비교 분석하여 이동 거리 및 이동 방향을 산출하고, 이를 근거로 이동 로봇의 위치를 산출할 수 있다. 하부 카메라 센서를 이용하여 이동 로봇의 하방에 대한 이미지 정보를 이용함으로써, 제어부(1800)는 다른 수단에 의해 산출한 이동 로봇의 위치에 대하여 미끄러짐에 강인한 보정을 할 수 있다.

한편, 상부 카메라 센서는 이동 로봇의 상방이나 전방을 향하도록 설치되어 이동 로봇 주변을 촬영할 수 있다. 이동 로봇이 복수의 상부 카메라 센서들을 구비하는 경우, 카메라 센서들은 일정 거리 또는 일정 각도로 이동 로봇의 상부나 옆면에 형성될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 상기 도 1 내지 도 3에 도시된 로봇 청소기(100)의 비정상 동작 이력 저장 및 표시 방법을 나타내는 실시예가 설명된다. 이와 관련하여, 상기 도 4에 도시된 로봇 청소기(1000)의 구성부분들 중 적어도 하나가 비정상 동작하는 경우 이러한 비정상 동작 상태를 저장한다. 이에 따라, 사용자 또는 관리자(또는 수리 기사)가 추후에도 이러한 비정상 동작에 대한 이력을 용이하게 알 수 있도록 한다.

먼저, 도 5에서는 본 발명에 따른 디스플레이(표시부)와 조작부가 형성된 로봇 청소기(100)의 전면부를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(100)는 자신의 작동 정보를 표시하는 디스플레이(20) (출력부 또는 표시부)를 본체(110) 상에 구비한다.

또한, 상기 청소기 본체(110)에는, 청소기의 작동 조건을 입력하기 위한 누름식 또는 터치(Touch) 방식의 조작부(40)가 제공되며, 상기 디스플레이(20)에는 디스플레이 구동부(미도시)가 연결된다. 이때, 디스플레이 구동부는 도 4에 도시된 제어부(1800)의 제어에 의해 디스플레이(20)의 구동을 위한 구동신호를 출력하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 로봇 청소기(1000)의 구성요소와 관련된 다른 실시예가 설명된다. 상기 실시예에서는 로봇 청소기가 구성요소의 비정상 동작 상태 또는 고장 상태를 파악하여 이를 저장하고, 사용자 또는 관리자(수리 기사)의 요청에 따라 비정상 동작 또는 고장 이력을 표시하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100) 또는 이동 로봇은 도 4에 도시된 바와 같이 통신부(1100), 입력부(1200), 구동부(1300), 센싱부(1400), 출력부(1500), 전원부(1600), 메모리(1700) 및 제어부(1800)를 포함한다. 이와 관련하여, 상기 구성 부분에 대한 일반적인 설명은 도 4에서의 설명으로 갈음하고, 전술된 비정상 동작 또는 고장 이력을 표시하는 방법에 대해서만 설명한다.

이와 관련하여, 도 5와 도 6을 참조하여, 사용자 또는 관리자(수리 기사)의 요청에 따라 비정상 동작 또는 고장 이력을 표시하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

입력부(1200)는 사용자 또는 관리자(수리 기사)로부터 로봇 청소기(100, 1000)의 비정상 동작 (또는 고장)에 대한 이력 정보 요청을 수신한다. 이때, 입력부(1200)는 디스플레이(20) 또는 조작부(40) 중 적어도 하나일 수 있다.

도 1 및 도 5에서의 청소기 본체(110)는 자동으로 주행 (자율 주행)하며, 구동부(1300)는 상기 본체(110)를 이동시키도록 구성된다.

제어부(1800)는 상기 구동부(1300)의 비정상 동작(abnormal operation) 여부를 판단하고, 상기 비정상 동작에 관한 정보를 메모리(1700)에 저장하여 상기 비정상 동작에 대한 이력 정보를 갱신한다.

또한, 제어부(1800)는 상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 메모리(1700)에 저장된 상기 이력 정보를 표시한다.

이때, 상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력은 미리 결정된 히든 키(predetermined hidden key)인 것을 특징으로 할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 미리 결정된 히든 키는 입력부(1200) 상에 표시되는 터치 입력 화면의 특정 버튼을 통해 입력되거나, 또는 상기 본체(110) 상에 구비된 특정 버튼을 통해 입력되는 것을 특징으로 할 수 있다. 먼저, 상기 입력부(1200) 상에 표시되는 터치 입력 화면의 특정 버튼에 해당하는 히든 키는 디스플레이(20) 상에 표시될 수 있다. 다음으로, 상기 본체(110) 상에 구비된 특정 버튼에 해당하는 히든 키는 도 5에서의 조작부(40) 중 어느 하나에 해당할 수 있다.

한편, 전술된 비정상 동작 또는 고장 여부의 판단은 도 4 및 도 6에서의 구성 부분뿐만 아니라, 도 1 및 도 3에서의 흡입 유닛(120) 또는 먼지통(140)에 대해서도 아래와 같이 이루어질 수 있다.

이와 관련하여, 제어부(1800)는, 상기 본체(1100)에 착탈가능하게 결합되는 흡입 유닛(120)과 오버랩되도록 배치되는 센싱 유닛(130)을 통해 상기 흡입 유닛(120)의 비정상 동작 여부를 판단할 수 있다. 이때, 상기 센싱 유닛(130)은 도 4 및 도 6에서의 센싱부(1400)에 해당한다.

또한, 제어부(1800)는 상기 본체 내부의 흡기유로에서의 먼지의 흡입 상태와 상기 본체 내부의 배기유로에서의 공기와 먼지의 분리 상태에 기반하여, 상기 흡입 유닛(120) 또는 상기 먼지통(140)의 필터의 비정상 동작 여부를 판단한다. 여기서, 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로는 연통부(120b")와 연통되는 유입구(미도시)부터 제1개구(110a)까지의 유로에 해당하며, 배기유로는 제2개구(110b)부터 배기구(112)까지의 유로에 해당한다.

한편, 제어부(1800)는 상기 흡입 유닛(120)이 비정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 흡입 유닛(120)의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가한다. 또한, 제어부(1800)는 상기 먼지통(140)의 필터가 비정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 필터의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가한다.

다음으로, 제어부(1800)는 전술한 바와 같이, 도 4 및 도 6에서의 각 구성 부분에 대한 비정상 동작(또는 고장) 여부에 대해 다음과 같이 판단할 수 있다.

제어부(1800)는, 상기 제어부(1800)에 연결된 구성요소들인 통신부(1100), 입력부(1200), 구동부(1300), 센싱부(1400), 출력부(1500), 전원부(1600) 및 메모리(1700)에 대한 비정상 동작 또는 고장 여부를 판단한다.

이때, 상기 비정상 동작에 관한 정보는, 상기 비정상 동작이 발생한 시간 정보; 상기 구성요소들을 구별하는 구성요소 정보; 및 상기 구성요소의 상세한 비정상 상태를 표시하는 비정상 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 고장에 관한 정보는, 상기 고장이 발생한 시간 정보; 상기 구성요소들을 구별하는 구성요소 정보; 및 상기 구성요소의 상세한 고장 상태를 표시하는 고장 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 이러한 비정상 동작 및 고장 상태와 관련하여, 특히 구동부(1300)와 관련하여 로봇 청소기(100, 1000)의 구동 상태의 비정상 동작 또는 고장 상태의 원인을 판단하는 것이 가능하다. 이와 관련하여, 제어부(1800)는 로봇 청소기의 구동 상태가 스턱(stuck), 트랩(trap) 또는 고장인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 스턱은 로봇 청소기가 장애물에 걸려 움직이지 못하는 경우를 의미한다. 예를 들어, 장애물은 청소를 위한 이동 중에 걸리게 되는 전선, 선풍기 발, 문턱 등을 포함할 수 있다. 또한, 트랩은 로봇 청소기가 특정한 지형에 들어가 탈출하지 못하는 경우를 의미한다. 예를 들어, 특정한 지형은 청소를 위한 이동 중에 의자 밑, 침대 밑, 방의 구석 등을 포함할 수 있다.

또한, 제어부(1800)는 로봇 청소기의 구성 부분의 기계적 작동 이상에 따른 고장 여부를 판단할 수 있다. 이때, 이러한 기계적 작동 이상은 로봇 청소기의 모터 고장, 휠 고장, 제어부(1800)와 연결된 구성 요소 간의 접선 불량 등을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제어부(1800)는, 상기 청소기(100, 1000)의 이동 반경이 일정값 이하가 되는 트랩, 및 상기 청소기(100, 1000)의 주행이 불가능한 스턱인지를 판단한다. 또한, 제어부(1800)는 상기 모터, 상기 휠, 상기 제어부(1800)에 연결된 구성 요소로부터 응답 신호가 없거나 또는 비정상 동작임을 나타내는 이상 신호를 검출한 경우에 기계적 작동 이상인 것으로 판단한다. 다음으로, 제어부(1800)는, 상기 이력 정보에 상기 비정상 동작이 상기 트랩, 상기 스턱 또는 상기 기계적 작동 이상과 연관되었는지를 표시할 수 있다.

이러한 로봇 청소기의 비정상 동작은 전술한 바와 같이, 구동과 연관된 비정상 동작(예컨대, 스턱, 트랩, 기계적 작동 이상)뿐만 아니라, 흡입유닛 및 필터의 비정상 동작 여부와 제어부(1800)에 연결된 구성요소의 비정상 동작으로 카테고리화될 수 있다. 한편, 이러한 비정상 동작과 관련된 이력 정보는 각 동작별 코드가 부여될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동과 연관된 비정상 동작, 흡입유닛 및 필터의 비정상 동작, 및 구성요소의 비정상 동작에 대하여 각각 'A', 'B', 'C'의 동작 코드가 부여될 수 있다. 또한, 이러한 구동과 연관된 비정상 동작 중 스턱, 트랩, 기계적 작동 이상인지에 따라 각각 'A1', 'A2' 'A3'의 동작 코드가 부여될 수 있다. 또한, 이러한 기계적 작동 중 모터 고장, 휠 고장, 제어부 접선 불량에 대하여 각각 'A31', 'A32', 'A33'의 동작 코드가 부여될 수 있다. 따라서, 전술된 바와 같이 각 동작 별 코드가 부여된 이력 정보는 카테고리 화가 가능하므로, 사용자 또는 관리자(수리 기사)에게 간편하게 이력을 표시하거나 또는 전달하는 것이 가능하다.

즉, 상기 비정상 동작에 관한 정보는, 구동과 연관된 비정상 동작 여부, 흡입유닛 및 필터의 비정상 동작 여부, 및 상기 제어부(1800)에 연결된 구성요소의 비정상 동작 여부인지에 따라 서로 다른 제1코드가 부여될 수 있다. 또한, 상기 구동과 연관된 비정상 동작 중 스턱, 트랩, 및 기계적 작동 이상인지에 따라 서로 다른 제2코드가 부여될 수 있다. 한편, 상기 제1코드 및 상기 제2코드가 결합된 이력 정보를 디스플레이(20)에 표시할 수 있다.

한편, 이러한 비정상 동작 또는 고장 여부에 관한 이력 정보를 원하는 형태로 출력부(1500)에 표시하기 위하여, 사용자 또는 관리자(수리 기사)는 다음과 같이 특정 조건을 입력하는 것이 가능하다.

이와 관련하여, 제어부(1800)는 비정상 동작 또는 고장 여부에 관한 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력을 입력부(1200)를 통해 수신한다. 이때, 입력부(1200)는 디스플레이(20) 상에 구현되는 특정 버튼 또는 조작부(40) 중 적어도 하나의 버튼일 수 있다.

다음으로, 제어부(1800)는 상기 시간 정보와 연관된 상기 비정상 동작이 발생한 특정 시간 구간에 대한 제1 입력 및 상기 비정상 동작이 발생한 상기 구성요소를 선택하는 제2 입력을 입력부(1200)를 통해 수신한다. 따라서, 사용자 입력은 상기 시간 정보와 연관된 상기 비정상 동작이 발생한 특정 시간 구간에 대한 제1 입력 및 상기 비정상 동작이 발생한 상기 구성요소를 선택하는 제2 입력을 포함할 수 있다. 이때, 입력부(1200)는 디스플레이(20) 상에 구현되는 특정 버튼 또는 상기 특정 버튼과 조작부(40)의 임의의 조합일 수 있다.

또한, 제어부(1800)는, 상기 제1 입력에 기반하여 상기 특정 시간 동안에 대하여, 상기 제2 입력에 기반하여 상기 선택된 구성요소에 대한 비정상 동작에 대한 이력 또는 고장 이력만을 출력부(1500)에 표시하거나 또는 음성 출력할 수 있다. 이때, 비정상 동작에 대한 이력 또는 고장 이력은 디스플레이(20) 상에 표시될 구수 있다.

또한, 이러한 비정상 동작 및 고장 상태와 관련된 이력 정보는 출력부(1500)를 통해 원하는 형태로 표시될 뿐만 아니라, 필요에 따라 사용자 또는 관리자(수리 기사)의 단말로 전송될 필요가 있다. 이와 관련하여, 제어부(1800)는, 상기 이력 정보를 전송하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 이력 정보를 사용자가 보유한 단말로 전송하도록 통신부(1100)를 제어할 수 있다.

전술된 본 발명에 따른 비정상 동작 이력을 표시하는 로봇 청소기의 차별점에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 7은 본 발명에 따른 고장 이력 알림 방식들을 개념적으로 표시한 개념도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 방식에서는 로봇 청소기의 고장이 발생하면, 고장 알림을 음성 또는 디스플레이를 통해 실시간으로 알린다. 이때, 이러한 고장과 관련된 고장 이력은 메모리 또는 블랙박스에 저장될 수 있다. 다음으로, 로봇 청소기를 재부팅하거나 또는 다시 조작하는 경우에는 로봇 청소기는 고장 상태가 해소되지 않은 경우에도 정상 상태로 표시될 수 있다.

이러한 제1방식에 대하여, 상세히 살펴보면 다음과 같다. 로봇 청소기 동작에 문제가 발생한 후 로봇 청소기에서 사용자(고객)에게 불량원인을 음성 또는 디스플레이를 통해 안내해줄 수 있다. 하지만, 이러한 안내에도 불구하고, 재부팅 또는 특정 조작에 의해 로봇 청소기가 일시적으로 정상(고장 미해결) 상태로 돌아오게 되면 고장 알림이 종료된다.

예를 들어 로봇청소기가 청소 중 멈추는 현상 발생 시 안내음성이 나와 고장원인을 알 수 있으나 제품을 옮기거나 재부팅 시 정상상태로 복귀될 수 있다. 따라서, 고장 안내 음성을 기억하지 못할 경우 로봇 청소기가 멈춘 이유가 트랩(trap)에 의한 현상인지 스턱(stuck)에 의한 멈춤인지 알 수가 없다.

문제가 해결되지 않은 상태에서 제품을 사용하면 똑같은 현상이 재발가능성이 크기 때문에 문제를 해결할 필요가 있다. 이러한 문제점을 인식한 사용자가 고관리자(수리 기사)에게 수리요청 시 정확한 고장 알림 내용을 기억하지 못하면 수리기사는 바로 원인 파악이 힘들 수 있다.

한편, 제2 방식에 따르면, 고장이 발생하면 고장 이력을 실시간으로 표시하고, 고장 이력을 다양한 유형에 따라 메모리에 저장한다. 또한, 제2 방식에서는 전술한 바와 같이, 추후에 사용자 (관리자 또는 수리 기사)가 원하는 때에 특정한 히든 키를 누르면, 추가적인 별도의 작업 없이 고장 이력을 표시할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기 제품에 히든 키를 눌러 고장 이력 알림을 확인함으로써 고장 원인을 즉각 파악할 수 있어서, 고장원인 파악 및 수리에 있어서 시간을 절약할 수 있다.

또한, 로봇 청소기 제품 내에 블랙박스가 있어 로봇 청소기에 PC 등으로 연결하여 고장 이력을 확인하는 것이 가능하나, 이러한 연결 시간 및 추가적인 장비가 필요하므로 비율적이라는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기의 히든 키에 해당하는 버튼 하나로 손쉽게 수리기사가 고장 현상을 파악할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 비정상 동작 이력을 표시하는 로봇 청소기에 대해 살펴보았다. 다음에서는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 비정상 동작 이력을 표시하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.

이와 관련하여, 도 8은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 비정상 동작 이력을 표시하는 방법의 흐름도이다.

먼저, 제어부(1800)는 청소기(100)의 본체(110)를 구동부(1300)를 통해 이동시켜, 자동으로 주행을 수행한다(S801).

다음으로, 제어부(1800)는 구동부(1300)의 비정상 동작(abnormal operation) 여부를 판단할 수 있다(S802).

한편, 제어부(1800)는 구동부(1300)가 비정상 동작 상태라고 판단되면, 상기 청소기의 이동 반경이 일정값 이하가 되는 트랩(trap), 및 상기 청소기의 주행이 불가능한 스턱(stuck)인지를 판단할 수 있다(S803).

다음으로, 제어부(1800)는 상기 비정상 동작에 관한 정보를 메모리(1700)에 저장하여 상기 비정상 동작에 대한 이력 정보를 갱신할 수 있다(S804).

한편, 제어부(1800)는 구동부(1300)가 정상 동작 상태라고 판단되는 경우에도, 다음과 같이 흡입 상태 또는 공기와 먼지의 분리 상태가 정상인지를 다음과 같이 판단할 수 있다.

이와 관련하여, 제어부(1800)는 흡입 유닛(120)의 비정상 동작 여부를 판단하거나, 상기 흡입 유닛 또는 상기 먼지통(140)의 필터의 비정상 동작 여부를 판단할 수 있다(S805). 이와 관련하여, 제어부(1800)는 상기 본체에 착탈가능하게 결합되는 흡입 유닛(120)과 오버랩되도록 배치되는 센싱 유닛(130)을 통해 상기 흡입 유닛(120)의 비정상 동작 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(1800)는 상기 본체 내부의 흡기유로에서의 먼지의 흡입 상태와 상기 본체 내부의 배기유로에서의 공기와 먼지의 분리 상태에 기반하여, 상기 흡입 유닛(120) 또는 상기 먼지통(140)의 필터의 비정상 동작 여부를 판단할 수 있다.

다음으로, 제어부(1800)는 상기 흡입 유닛(120) 또는 상기 먼지통(140)의 필터의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가할 수 있다(S806).

또한, 제어부(1800)는 비정상 상태 또는 고장 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 메모리(1700)에 저장된 상기 이력 정보를 표시할 수 있다(S807).

본 발명에 따르면, 자율 주행을 수행하는 청소기가 다양한 조건을 갖는 장애물 환경에 진입하더라도, 3차원 좌표 정보에 대한 샘플링 결과를 이용하여 장애물 환경의 형태를 검출함으로써, 검출된 장애물 환경에 대한 적절한 주행경로를 설정할 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 비정상 동작하거나 또는 고장이 발생함에 따라 이력 정보를 저장하는 로봇 청소기는, 사용자 또는 관리자로부터 디스플레이 또는 조작부를 통해 히든 키 입력을 수신하면, 디스플레이를 통해 이력 결과를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 구동 중에 이동 반경이 일정값 이하가 되는 트랩(trap), 주행이 불가능한 스턱(stuck)인지를 판단하여, 이를 이력 정보에 추가하고 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 이력 결과를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 구동부뿐만 아니라, 흡입 유닛 또는 먼지통의 필터에 대한 비정상 동작 또는 고장 이력을 저장하고, 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 상기 이력 정보를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 통신부, 입력부, 구동부, 센싱부, 출력부, 전원부, 및 메모리 중 적어도 하나에 대한 비정상 동작 또는 고장 이력을 저장하고, 사용자 또는 관리자로부터 입력이 수신되면 상기 이력 정보를 표시하는 청소기 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

1. 자동으로 주행하는 청소기 본체;
   상기 본체를 이동시키는 구동부; 및
   상기 구동부의 비정상 동작(abnormal operation) 여부를 판단하고,
   상기 비정상 동작에 관한 정보를 메모리에 저장하여 상기 비정상 동작에 대한 이력 정보를 갱신하고,
   상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 메모리에 저장된 상기 이력 정보를 디스플레이에 표시하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 본체에 착탈가능하게 결합되는 흡입 유닛의 상부에 오버랩되도록 배치되는 센싱 유닛을 통해 상기 흡입 유닛의 비정상 동작 여부를 판단하고, 상기 흡입 유닛의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가하고,
   상기 본체 내부의 흡기유로에서의 먼지의 흡입 상태와 상기 본체 내부의 배기유로에서의 공기와 먼지의 분리 상태에 기반하여, 상기 흡입 유닛 또는 먼지통의 필터의 비정상 동작 여부를 판단하고, 상기 공기와 먼지의 분리 상태는 상기 먼지통에 집진된 먼지량과 상기 배기유로를 거쳐 배기구를 통하여 외부로 배출되는 공기량에 기반하여 판단되고,
   상기 흡입 유닛이 비정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 흡입 유닛의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가하고,
   상기 필터가 비정상 동작하는 것으로 판단되면 상기 필터의 비정상 동작에 관한 정보를 상기 이력 정보에 추가하는 것을 특징으로 하는, 이력정보를 표시하는 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이력 정보를 확인하기 위한 사용자 입력은 미리 결정된 히든 키(predetermined hidden key)이고,
   상기 이력 정보 갱신 후 상기 청소기가 재부팅되어 정상 상태로 복귀된 경우, 상기 히든 키를 통해 상기 사용자 입력이 수신되면 상기 이력 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 하는, 이력정보를 표시하는 청소기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 미리 결정된 히든 키는 입력부 상에 표시되는 터치 입력 화면의 특정 버튼을 통해 입력되거나, 또는 상기 본체 상에 구비된 특정 버튼을 통해 입력되는 것을 특징으로 하는, 이력정보를 표시하는 청소기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제어부에 연결된 구성요소들인 통신부, 입력부, 상기 구동부, 센싱부, 출력부, 전원부, 및 메모리에 대한 비정상 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 이력정보를 표시하는 청소기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 비정상 동작에 관한 정보는,
   상기 비정상 동작이 발생한 시간 정보;
   상기 구성요소들을 구별하는 구성요소 정보; 및
   상기 구성요소의 상세한 비정상 상태를 표시하는 비정상 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로하는, 이력정보를 표시하는 청소기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 사용자 입력은 상기 시간 정보와 연관된 상기 비정상 동작이 발생한 특정 시간 구간에 대한 제1 입력 및 상기 비정상 동작이 발생한 상기 구성요소를 선택하는 제2 입력을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 입력에 기반하여 상기 특정 시간 구간 동안에 대하여, 상기 제2 입력에 기반하여 상기 선택된 구성요소에 대한 비정상 동작에 대한 이력만을 출력부에 표시하거나 또는 음성 출력하는, 이력정보를 표시하는 청소기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 청소기의 이동 반경이 일정값 이하가 되는 트랩(trap), 상기 청소기의 주행이 불가능한 스턱(stuck) 또는 상기 청소기의 구성 부분의 기계적 작동 이상인지를 판단하고,
   상기 이력 정보에 상기 비정상 동작이 상기 트랩, 상기 스턱, 또는 상기 기계적 작동 이상과 연관되었는지를 표시하는, 이력정보를 표시하는 청소기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 비정상 동작에 관한 정보는,
    구동과 연관된 비정상 동작 여부, 상기 흡입 유닛 및 상기 필터의 비정상 동작 여부, 및 상기 제어부에 연결된 구성요소의 비정상 동작 여부인지에 따라 서로 다른 제1코드가 부여되고,
    상기 구동과 연관된 비정상 동작 중 스턱, 트랩, 및 기계적 작동 이상인지에 따라 서로 다른 제2코드가 부여되고,
    상기 제1코드 및 상기 제2코드가 결합된 이력 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 하는, 이력정보를 표시하는 청소기.

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