KR102118350B1 - Apparatus for guiding robot cleaner charging - Google Patents
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Abstract
로봇 청소기용 충전 유도 장치가 개시된다. 본 발명의 로봇 청소기용 충전 유도 장치는 충전 스테이션에 설치되어 위치감지신호를 발생시키는 신호 발신부; 로봇 청소기에 설치되어 상기 신호 발신부로부터 발신된 위치감지신호를 복수 개의 경로를 통해 수신하는 신호 수신부; 상기 신호 수신부에 의해 수신되는 위치감지신호의 경로 및 각 경로를 통해 위치감지신호가 수신되는 순서 중 적어도 하나를 토대로 상기 충전 스테이션의 각도를 검출하는 각도 검출부; 및 상기 신호 수신부를 통해 위치감지신호가 복수 개의 경로를 통해 각각 수신되도록 상기 로봇 청소기를 제자리에서 회전시키고, 상기 각도 검출부에 의해 상기 충전 스테이션의 각도가 검출되면 상기 로봇 청소기를 상기 충전 스테이션의 각도에 따라 주행시키는 주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Disclosed is a charging induction device for a robot cleaner. Charging induction device for a robot cleaner of the present invention is installed in a charging station signal generator for generating a position detection signal; A signal receiving unit installed in the robot cleaner and receiving a position detection signal transmitted from the signal transmitting unit through a plurality of paths; An angle detector configured to detect an angle of the charging station based on at least one of a path of the position detection signal received by the signal receiving unit and a sequence in which the position detection signal is received through each path; And rotating the robot cleaner in place so that the position detection signal is received through a plurality of paths through the signal receiving unit, and when the angle of the charging station is detected by the angle detecting unit, the robot cleaner is connected to the angle of the charging station. It characterized in that it comprises a driving control unit to drive along.
Description
본 발명은 로봇 청소기 충전 유도 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 로봇 청소기를 충전 스테이션으로 유도하는 로봇 청소기 유도 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a robot vacuum cleaner induction device, and more particularly, to a robot cleaner induction device for guiding a robot cleaner to a charging station.
일반적으로, 진공청소기는 팬의 구동에 의해 발생되는 흡입력으로 청소면의 이물질을 흡입하여 청소를 수행하는 장치로서, 흡입력을 발생시키는 청소기 본체와, 청소기 본체로부터 연장되어서 청소면의 이물질을 흡입하기 위한 흡입덕트와, 이 흡입덕트와 청소기 본체를 연결하기 위한 연결관을 포함한다.In general, a vacuum cleaner is a device that performs cleaning by suctioning foreign matter on a cleaning surface with suction power generated by driving a fan, and a vacuum cleaner body generating suction power and a suction duct extending from the vacuum cleaner body to suck foreign matter on the cleaning surface And a connector for connecting the suction duct and the cleaner body.
최근에는 사용자의 조작 없이 청소 영역을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등을 자동으로 청소하는 로봇 청소기의 사용이 점진적으로 증가하고 있는 추세이다.Recently, the use of a robot cleaner that automatically cleans dust and the like accumulated on the floor while driving the cleaning area without user intervention is gradually increasing.
로봇 청소기(Robot Cleaner)는 제어수단의 명령에 의해 센서를 이용하여 청소영역 및 장애물들을 감지하고, 그 청소구역을 주행하며 자동으로 청소를 하며, 기기의 내부에 구비되어 있는 배터리의 전원이 소진되면 소정위치에 별도로 마련되어 있는 충전대로 이동하여 충전을 하며, 충전을 마친 다음에는 다시 청소를 하던 본래의 위치로 복귀하여 청소를 하는 기기이다. The robot cleaner detects the cleaning area and obstacles using the sensor at the command of the control means, runs the cleaning area and automatically cleans it, and when the power of the battery installed inside the device runs out, It is a device that moves to a charging station provided separately in a predetermined position to charge it, and after charging, returns to the original position where it was cleaned again and performs cleaning.
그러나, 종래에는 로봇 청소기에 다수 개의 적외선 센서를 이용하여 로봇 청소기의 제작 비용이 증가하고 설계가 복잡해지는 등의 문제점이 있었다. However, conventionally, there have been problems in that the manufacturing cost of the robot cleaner is increased and the design is complicated by using a plurality of infrared sensors in the robot cleaner.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0087176호(2014.10.13.)의 '로봇 청소기의 자동충전 시스템 및 복귀방법'에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in the'Automatic charging system and return method of the robot cleaner' of Korean Patent Publication No. 10-2004-0087176 (2014.10.13.).
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 로봇 청소기와 충전 스테이션 간의 거리에 따라 적외선 또는 자력을 선택적으로 이용하여 로봇 청소기가 충전 스테이션에 안정적이고 긴밀하게 유도될 수 있도록 한 로봇 청소기용 충전 유도 장치를 제공하는 것이다. The present invention was devised to improve the above-mentioned problems, and the object according to an aspect of the present invention is to use the infrared cleaner or magnetic force selectively depending on the distance between the robot cleaner and the charging station, so that the robot cleaner is stable and closely connected to the charging station It is to provide a charging induction device for a robot cleaner that can be guided.
본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치는 충전 스테이션에 설치되어 위치감지신호를 발생시키는 신호 발신부; 로봇 청소기에 설치되어 상기 신호 발신부로부터 발신된 위치감지신호를 복수 개의 경로를 통해 수신하는 신호 수신부; 상기 신호 수신부에 의해 수신되는 위치감지신호의 경로 및 각 경로를 통해 위치감지신호가 수신되는 순서 중 적어도 하나를 토대로 상기 충전 스테이션의 각도를 검출하는 각도 검출부; 및 상기 신호 수신부를 통해 위치감지신호가 복수 개의 경로를 통해 각각 수신되도록 상기 로봇 청소기를 제자리에서 회전시키고, 상기 각도 검출부에 의해 상기 충전 스테이션의 각도가 검출되면 상기 로봇 청소기를 상기 충전 스테이션의 각도에 따라 주행시키는 주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Charging induction device for a robot cleaner according to an aspect of the present invention is installed in a charging station signal generator for generating a position detection signal; A signal receiving unit installed in the robot cleaner and receiving a position detection signal transmitted from the signal transmitting unit through a plurality of paths; An angle detector configured to detect an angle of the charging station based on at least one of a path of the position detection signal received by the signal receiving unit and a sequence in which the position detection signal is received through each path; And rotating the robot cleaner in place so that the position detection signal is received through a plurality of paths through the signal receiving unit, and when the angle of the charging station is detected by the angle detecting unit, the robot cleaner is connected to the angle of the charging station. It characterized in that it comprises a driving control unit to drive along.
본 발명의 상기 신호 발신부는 상기 충전 스테이션에 구비되어 적외선을 상기 충전 스테이션의 상측 방향으로 발신하는 적외선 발신센서; 및 상기 적외선 발신센서를 커버하도록 상기 충전 스테이션에 구비되어 상기 적회선 발신센서에서 발신하는 신호를 상기 충전 스테이션의 전방 및 측면으로 확산시키는 발신신호 확산판을 포함하는 것을 특징으로 한다. The signal transmission unit of the present invention is provided in the charging station infrared transmission sensor for transmitting infrared rays to the upper direction of the charging station; And an outgoing signal diffuser plate provided in the charging station to cover the infrared outgoing sensor and diffusing the signal from the red line outgoing sensor to the front and side of the charging station.
본 발명의 상기 신호 수신부는 상기 신호 발신부로부터 발신된 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부; 상기 신호 발신부로부터 발신된 신호를 복수 개의 서로 다른 경로를 통해 선택적으로 유도하는 수신신호 선택 유도부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The signal receiving unit of the present invention is an infrared receiving unit for receiving an infrared signal transmitted from the signal transmitting unit; It characterized in that it comprises a receiving signal selection inducing member for selectively guiding a signal transmitted from the signal transmitting unit through a plurality of different paths.
본 발명의 상기 수신신호 선택 유도부재는 상기 적외선 수신부로부터 적외선 신호를 수신하는 복수 개의 신호수신 도파로를 구비하는 것을 특징으로 한다. The receiving signal selection inducing member of the present invention is characterized in that it comprises a plurality of signal receiving waveguides for receiving infrared signals from the infrared receiver.
본 발명의 상기 각도 검출부는 상기 주행 제어부에 의해 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면 상기 복수 개의 수신신호 도파로 중 중앙에 위치한 수신신호 도파로를 통해 수신되는 신호를 검출한 후, 상기 중앙에 위치한 수신신호 도파로를 통해 유입되는 적외선 신호의 유입 각도를 토대로 상기 중앙에 위치한 수신신호 도파로의 중심을 통해 유입되는 중심 적외선 신호로 상기 충전 스테이션의 각도를 검출하는 것을 특징으로 한다. When the angle detection unit of the present invention rotates clockwise or counterclockwise by the driving control unit, after detecting a signal received through the received signal waveguide located in the center among the plurality of received signal waveguides, the received signal waveguide located in the center It is characterized in that the angle of the charging station is detected by a central infrared signal flowing through the center of the received signal waveguide located in the center based on the inflow angle of the infrared signal flowing through.
본 발명의 상기 각도 검출부는 상기 적외선 수신부를 통해 적외선 신호가 수신되는지 여부 및 상기 수신신호 도파로 각각을 통해 적외선 신호가 수신되는 수신 순서를 토대로 상기 중앙에 위치한 수신신호 도파로를 검출하는 것을 특징으로 한다. The angle detector of the present invention is characterized in that it detects the received signal waveguide located in the center based on whether the infrared signal is received through the infrared receiver and the received signal waveguide received through each of the received signal waveguides.
본 발명의 상기 수신신호 선택 유도부재는 상기 신호수신 도파로에 사선으로 유도되는 발신신호를 감쇄시켜 수신을 차단하는 신호 감쇄부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The receiving signal selection inducing member of the present invention is characterized in that it comprises a signal attenuation unit to attenuate the transmission signal induced by a diagonal line to the signal receiving waveguide to block the reception.
본 발명은 상기 충전 스테이션으로부터 발생된 자력을 이용하여 상기 로봇 청소기를 상기 충전 스테이션에 접속시키는 근거리 충전 유도부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that it further comprises a short-range charging induction unit for connecting the robot cleaner to the charging station by using the magnetic force generated from the charging station.
본 발명의 상기 근거리 충전 유도부는 상기 충전 스테이션에 구비되어 자력을 발생시키는 자석부재; 상기 자석부재로부터 발생되는 자력을 감지하는 자기감지센서; 및 상기 자기감지센서에 의해 감지된 자력을 기반으로 상기 로봇 청소기의 상대 위치를 검출하는 상대 위치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The short-range charging induction part of the present invention is provided on the charging station to generate a magnetic force; A magnetic sensor for sensing magnetic force generated from the magnet member; And a relative position detector configured to detect a relative position of the robot cleaner based on the magnetic force sensed by the magnetic sensor.
본 발명의 상기 상대 위치 검출부는 상기 자기감지센서에 의해 감지된 자력이 감지되면, 자력의 세기를 기 설정된 기준값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 로봇 청소기가 상기 충전 스테이션의 근처에 위치한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. When the relative position detection unit of the present invention detects the magnetic force sensed by the magnetic sensor, it compares the strength of the magnetic force with a preset reference value and determines that the robot cleaner is located near the charging station according to the comparison result. It is characterized by.
본 발명의 상기 상대 위치 검출부는 상기 로봇 청소기와 상기 충전 스테이션의 상기 자석부재가 이루는 각도, 상기 로봇 청소기가 상기 자석부재의 좌측 또는 우측에 위치하는지 여부, 상기 로봇 청소기가 상기 자석부재의 중앙선상에 위치하기 위한 회전각도와 이동거리, 및 상기 로봇 청소기가 중앙선상에서 상기 자석부재를 보기 위한 회전 각도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 로봇 청소기의 상대 위치를 검출하는 것을 특징으로 한다.The relative position detection unit of the present invention, the angle between the robot cleaner and the magnet member of the charging station, whether the robot cleaner is located on the left or right side of the magnet member, the robot cleaner on the center line of the magnet member Characterized in that the relative position of the robot cleaner is detected by using at least one of a rotation angle for positioning, a moving distance, and a rotation angle for the robot cleaner to view the magnet member on a central line.
본 발명의 일 측면에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치는 로봇 청소기와 충전 스테이션 간의 거리에 따라 적외선 또는 자력을 선택적으로 이용하여 로봇 청소기가 충전 스테이션에 안정적이고 긴밀하게 유도될 수 있도록 한다.The charging induction device for a robot cleaner according to an aspect of the present invention enables the robot cleaner to be stably and closely guided to the charging station by selectively using infrared or magnetic force depending on the distance between the robot cleaner and the charging station.
본 발명의 다른 측면에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치는 적외선 송수신 센서로 로봇 청소기를 감지하여 사용되는 적외선 센서의 수량을 줄일 수 있다. The charging induction device for a robot cleaner according to another aspect of the present invention can reduce the number of infrared sensors used by detecting the robot cleaner with an infrared transmission/reception sensor.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 로봇 청소기와 접속되는 충전 접속부가 충전 스테이션에 회전가능하게 결합되어 로봇 청소기가 충전 스테이션에 접속될 때에만 회전되어 돌출되므로, 충전단자가 외부로 노출되는 것이 방지되어 충전단자의 오염과 파손을 방지할 수 있다. Since the charging connection part connected to the robot cleaner according to another aspect of the present invention is rotatably coupled to the charging station and rotates and protrudes only when the robot cleaner is connected to the charging station, the charging terminal is prevented from being exposed to the outside to charge It can prevent contamination and damage of the terminal.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 스테이션의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 보인 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호수신부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 각도 검출부 및 주행 제어부의 블럭 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중심 적외선 신호를 검출하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 충전 유도부의 블럭 구성도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 상대 위치 검출 과정을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 접속부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 회전체의 작동을 설명하기 위한 모식도이다.1 is a perspective view for explaining a charging induction device for a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating a charging induction device for a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a charging station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3.
5 is a side view showing a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view for explaining a signal receiving unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of an angle detection unit and a driving control unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a method of detecting a central infrared signal according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram of a short-range charging induction unit according to an embodiment of the present invention.
10 to 13 are views showing a relative position detection process of the robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
14 is a perspective view illustrating a charging connection unit according to an embodiment of the present invention.
15 is a schematic view for explaining the operation of the filling rotating body according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, an embodiment of a charging induction device for a robot cleaner according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치를 설명하기 위한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 스테이션의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 결합 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 보인 측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호수신부를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a perspective view for explaining a charging induction device for a robot cleaner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view for explaining a charging induction device for a robot cleaner according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 Is an exploded perspective view of a charging station according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of Figure 3, Figure 5 is a side view showing a robot cleaner according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is the present invention It is a cross-sectional view for explaining a signal receiving unit according to an embodiment.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치(100)는, 로봇 청소기(10)의 충전 스테이션(20)으로의 복귀를 위하여 사용되는 센서의 수량을 감소시킬 수 있으며, 로봇 청소기(10)를 충전 스테이션(20)의 접속위치로 안정되고 용이하게 유도할 수 있다.1 to 6, the
이를 위하여, 본 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치(100)는 충전 스테이션(20)에서 원거리에 위치하는 로봇 청소기(10)를 감지하는 감지방식과, 충전 스테이션(20)에서 근거리에 위치하는 로봇 청소기(10)를 감지하는 감지방식이 서로 다른 감지 방식으로 적용된다.To this end, the
예를 들어 본 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치(100)는 로봇 청소기(10)를 감지하기 위한 원거리 위치감지신호를 송수신하는 원거리 충전 유도부(110)와, 로봇 청소기(10)를 감지하기 위한 근거리 감지신호를 송수신하는 근거리 충전 유도부(120)를 포함한다.For example, the
또한, 로봇 청소기용 충전 유도 장치(100)는 근거리 충전 유도부(120)에 의해 충전 스테이션(20)으로 근접하는 로봇 청소기(10)를 충전 스테이션(20)에 안정되고 긴밀하게 접촉시키기 위한 충전 접속부(130)를 더 포함한다.In addition, the
이러한 로봇 청소기용 충전 유도 장치(100)는 원거리 충전 유도부(110)에 의해 근거리 충전 유도부(120)의 감지 영역으로 이동하는 로봇 청소기(10)를 근거리 충전 유도부(120)를 이용하여 충전 스테이션(20)의 접속위치로 정렬시키게 된다. 그리고 충전 스테이션(20)의 접속위치로 정렬되는 로봇 청소기(10)는 충전 스테이션(20)으로 이동하여 충전 접속부(130)를 통해 충전 스테이션(20)에 접속되어 충전된다.The
원거리 충전 유도부(110)는 근거리 충전 유도부(120)와 다른 감지 방식으로 로봇 청소기(10)를 감지하여 로봇 청소기(10)의 이동을 유도한다. 이러한 원거리 충전 유도부(110)는 로봇 청소기(10) 및 충전 스테이션(20)에 구비되며, 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)의 위치를 감지하도록 광센서와 초음파센서 및 영상센서 중 어느 하나로 구성되어 감지신호를 송수신한다.The remote
예를 들어 본 실시예에 따른 원거리 충전 유도부(110)는 광센서 중 하나인 적외선센서가 적용될 수 있다.For example, the remote
구체적으로, 본 실시예에 따른 원거리 충전 유도부(110)는 로봇 청소기(10)를 감지하여 유도하도록 충전 스테이션(20)에 구비되는 신호발신부(111)와, 로봇 청소기(10)에 구비되는 신호수신부(113)를 포함한다. 이러한 원거리 충전 유도부(110)는 신호발신부(111)가 위치감지신호를 발신하면 신호수신부(111)가 위치감지신호를 수신하면서 로봇 청소기(10)의 위치를 감지하여 로봇 청소기(10)를 충전 스테이션(20)으로 유도하게 된다.Specifically, the remote
신호발신부(111)는 적외선을 발신하는 적외선 발신부(111a)와, 적외선 발신부(111a)에서 발신하는 적외선을 확산시키는 발신신호 확산판(111b)을 구비한다. 적외선 발신부(111a)는 충전 스테이션(20)의 상단부에 구비되어 적외선을 충전 스테이션(20)의 상측 방향으로 발신한다. 그러면 적외선이 발신신호 확산판(111b)에 반사되면서 충전 스테이션(20)의 전방 및 측방으로 확산된다.The
발신신호 확산판(111b)은 적외선 발신부(111a)를 커버하도록 충전 스테이션(20)에 결합되어 적외선 발신부(111a)가 발신하는 적외선을 충전 스테이션(20)의 전방 및 측방으로 확산시킨다. 이를 위하여, 발신신호 확산판(111b)은 적외선 발신부(111a)의 후방에서 상단부까지 커버하도록 하단부에서 상단부로 갈수록 점진적으로 확장 형성되며, 그 표면이 라운드 형태로 돌출된다.The outgoing
예를 들어 본 실시예에 따른 발신신호 확산판(111b)은 혼 스피커 형태로 형성될 수 있다.For example, the outgoing
한편, 충전 스테이션(20)은 신호발신부(111)가 솔더링(Soldering)되는 피씨비(21)가 설치되며, 투명커버(23)가 결합되어 신호발신부(111)를 보호하게 된다.On the other hand, the
신호수신부(113)는 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)의 위치를 감지하도록 적외선 발신부(111a)에서 발신하는 원거리 위치감지신호를 수신하게 된다. 이러한 신호수신부(113)는, 로봇 청소기(10)가 한 곳에서 회전하면서 원거리 위치감지신호를 수신하고, 충전 스테이션(20)의 위치를 검출하도록 원거리 위치감지신호를 3개의 수신 경로를 통해 선택적으로 수신하게 된다.The
이를 위하여, 신호수신부(113)는 로봇 청소기(10)에 구비되어 적외선 발신부(111a)에서 방출된 원거리 위치감지신호를 수신하는 적외선 수신부(113a)와, 원거리 위치감지신호를 서로 다른 경로를 통해 선택적으로 적외선 수신부(113a)에 유도하는 수신신호 선택 유도부재(113b)를 포함한다. To this end, the
적외선 수신부(113a)는 수신신호 선택 유도부재(113b)의 내부에 위치하도록 로봇 청소기(10)에 결합된다.The
수신신호 선택 유도부재(113b)는 적외선 수신부(113a)를 커버하도록 로봇 청소기(10)에 결합되며, 로봇 청소기(10)의 위치에 따라 원거리 위치감지신호를 서로 다른 경로를 통해 적외선 수신부(113a)로 유도하도록 적어도 3개 이상의 신호수신 도파로(113c)가 형성된다.The reception signal
또한 수신신호 선택 유도부재(113b)는 내부에 적외선 수신부(113a)가 배치되며, 로봇 청소기(10)에 결합되는 몸체(113d)를 구비하며, 몸체(113d)의 내부에 센서설치 공간부(113e)가 형성되고, 센서설치 공간부(113e)에서 신호수신 도파로(113c)가 세 갈래로 분기 형성된다.In addition, the receiving signal
신호수신 도파로(113c)는 적외선 수신부(113a)를 기준으로 하여 3개의 특정각도를 이루도록 몸체(113d)에 관통 형성된다. 이때, 로봇 청소기(10)는 3개의 신호수신 도파로(113c) 중 중앙의 신호수신 도파로(113c)를 통해 원거리 위치감지신호를 수신하도록 회전하면서 위치가 조절된다.The
예를 들어 로봇 청소기(10)는 양 측면의 신호수신 도파로(113c) 중 어느 하나의 신호수신 도파로(113c)를 통해 원거리 위치감지신호를 수신하게 되면 중앙의 신호수신 도파로(113c)를 통해 원거리 위치감지신호를 수신할 때까지 신호수신 도파로(113c)의 각도(θ) 편차만큼 좌우 선택적으로 회전하게 된다.For example, if the
특히, 수신신호 선택 유도부재(113b)는 신호수신 도파로(113c)에 사선으로 유도되는 원거리 위치감지신호를 감쇄시켜 수신을 차단하도록 신호수신 도파로(113c)에 신호 감쇄부(113f)가 형성된다. 신호 감쇄부(113f)는 신호수신 도파로(113c)의 내면에 돌출부와 함몰부가 연속되게 형성된다. 이를 통해 신호수신 도파로(113c)에 사선으로 유입되는 원거리 위치감지신호는 신호수신 도파로(113c)의 돌출부와 함몰부에 반사되면서 적외선 수신부(113a)에 도달하기 전에 완전하게 상쇄된다.In particular, the reception signal
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 각도 검출부 및 주행 제어부의 블럭 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중심 적외선 신호를 검출하는 방식을 나타낸 도면이다.7 is a block diagram of an angle detection unit and a driving control unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing a method of detecting a central infrared signal according to an embodiment of the present invention.
도 7 에서 A, B, C는 충전 스테이션(20)의 적외선 발신부(111a)로부터 방출된 적외선 신호가 수신신호 도파로(113c)를 통해 신호 수신부(113) 내부로 유입되는 경로이다. 7, A, B, and C are paths through which the infrared signal emitted from the
먼저, 주행 제어부(115)는 로봇 청소기(10)의 주행을 제어하여 로봇 청소기(10)를 충전 스테이션(20)으로 이동시킨다. 이 과정에서, 주행 제어부(115)는 원거리에서 충전 스테이션(10)의 위치를 감지하기 위해 현재 위치에서 로봇 청소기(10)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 제자리 회전시키며, 근거리에서 충전 스테이션(10)에 접촉되어 충전될 수 있도록 로봇 청소기(10)를 자석부재(121)에 중앙선을 바라보도록 주행시킨다. 이에 대해서는 후술한다. First, the
로봇 청소기(10)가 제자리에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라, 적외선 발신부(111a)로부터 방출된 적외선 신호가 수신신호 도파로(113c)를 통해 순차적으로 유입되고, 수신신호 도파로(113c)를 통해 유입된 신호는 적외선 수신부(113a)에 수신된다. As the
적외선 수신부(113a)에 적외선 신호가 수신됨에 따라, 각도 검출부(114)는 3개의 수신신호 도파로(113c) 중 그 중심에 위치한 수신신호 도파로(113c)를 통해 수신되는 신호를 검출한다. As the infrared signal is received by the
중심에 위치한 수신신호 도파로(113c)를 검출하기 위해서는, 주행 제어부(115)가 로봇 청소기(10)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 적외선 수신부(113a)는 수신신호 도파로(113c) 각각을 통해 적외선 신호를 수신하고, 각도 검출부(114)는 적외선 수신부(113a)를 통해 적외선 신호가 수신되는지 여부 및 수신 순서를 토대로 수신신호 도파로(113c) 중 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)를 검출한다. In order to detect the received
회전 방향robotic vacuum
Direction of rotation
반시계 방향
Counterclockwise
시계 방향
Clockwise
표 1을 참조하면, 로봇 청소기(10)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 1차, 2차, 3차에 걸쳐 A, B, C의 순서로 적외선 신호가 검출되면, 2차때에 검출된 B를 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)로 판단한다. Referring to Table 1, when the
로봇 청소기(10)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 1차, 2차에 걸쳐 B, C의 순서로 적외선 신호가 검출되고 앵글 오버(Angle Over)되면, 1차때에 검출된 B를 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)로 판단한다. When the
로봇 청소기(10)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 1차때에 적외선 신호가 검출되고, Angle over가 된 후 3차때에 다시 적외선 신호가 검출되어 C, B의 순서로 적외선 신호가 검출되면, 3차때에 검출된 B를 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)로 판단한다. When the
반면에, 로봇 청소기(10)가 시계 방향으로 회전하는 경우 1차, 2차, 3차에 걸쳐 C, B, A의 순서로 적외선 신호가 검출되면, 2차때에 검출된 B를 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)로 판단한다. On the other hand, when the
로봇 청소기(10)가 시계 방향으로 회전하는 경우 1차, 2차에 걸쳐 B, A의 순서로 적외선 신호가 검출되고 Angle Over가 되면, 1차때에 검출된 B를 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)로 판단한다. When the
로봇 청소기(10)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 1차때에 적외선 신호가 검출되고, Angle over가 된 후 3차때에 다시 적외선 신호가 검출되어 A, B의 순서로 적외선 신호가 검출되면, 3차때에 검출된 B를 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)로 판단한다.When the
여기서, Angle over는 적외선 신호가 유입되는 각도를 초과한 상태로써 적외선 신호 유입이 없음을 나타낸다. Angle over가 되면, 주행 제어부(115)는 로봇 청소기(10)를 반대 방향으로 회전시킨다. Here, the Angle over is a state that exceeds the angle at which the infrared signal flows, indicating that there is no infrared signal flow. When the angle is over, the driving
도 8 을 참조하면, L2 위치가 도 7 의 A, B, C 경로에서 검출해야 하는 중앙 위치이다.Referring to FIG. 8, the L 2 position is a central position to be detected in the A, B, and C paths of FIG. 7.
3개의 신호수신 도파로(113c)는 그 너비로 인하여 적외선 신호 유입 각도가 차이가 발생한다. 이러한 차이는 도 8 의 L1, L2, L3와 같다. 이에, 로봇 청소기(10)가 시계 방향으로 회전하는 경우에는 L1, L2, L3의 순서로 수신되고, 로봇 청소기가 반시계방향으로 회전하는 경우에는 L3, L2, L1의 순서로 수신된다.Due to the width of the three
각도 검출부(114)는 신호수신 도파로(113c)의 중심 적외선 신호 L2를 검출한다. 이 경우, L1과 L2의 각도를 θα라고, L3와 L2의 각도를 θβ라 하면, 중심 적외선 신호 L2가 수신될 때의 각도, 즉 로봇 청소기(10)의 각도 θ는 θ=(θα-θβ)/2가 된다. The
따라서, 각도 검출부(114)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 로봇 청소기(10)가 회전하는 경우 L1과 L3가 수신될 때의 각도(θα, θβ)를 각각 검출하고 θ=(θα-θβ)/2을 이용하여 로봇 청소기(10)의 각도를 검출한다. Accordingly, when the
이와 같이, 각도 검출부(114)는 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)를 통해 유입되는 적외선 신호를 검출하고, 해당 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)를 통해 유입되는 적외선 신호의 유입 각도를 토대로 수신신호 도파로(113c)의 중심을 통해 유입되는 중심 적외선 신호를 검출한다. As described above, the
여기서, 각도 검출부(114)는 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)를 통해 유입되는 적외선 신호를 검출한 후 상기한 방식으로 중심 적외선 신호를 검출할 수 있으나, 수신신호 도파로(113c) 각각을 통해 적외선 신호가 유입될 때마다 각 수신신호 도파로(113c)를 통해 유입되는 적외선 신호의 유입 각도를 토대로 그 중심 적외선 신호를 검출하고, 이후 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)가 검출되면, 해당 중앙에 위치한 수신신호 도파로(113c)의 중심 적외선 신호를 검출할 수 있다. Here, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 충전 유도부의 블럭 구성도이고, 도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 상대 위치 검출 과정을 나타낸 도면이다.9 is a block diagram of a short-distance charging induction unit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 10 to 13 are views showing a relative position detection process of a robot cleaner according to an embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 13을 참조하면, 근거리 충전 유도부(120)는 원거리 충전 유도부(110)에 의해 충전 스테이션(20)에 근접한 로봇 청소기(10)를 원거리 충전 유도부(110)와 다른 감지 방식으로 감지하여 충전 스테이션(20)의 충전 위치로 유도한다. 즉, 근거리 충전 유도부(120)는 충전 스테이션(20)과 로봇 청소기(10)의 접속을 유도한다. 9 to 13, the short-range
예를 들어 본 실시예에 따른 근거리 충전 유도부(120)는, 자기감지센서(123)를 통해 로봇 청소기(10)를 감지하여 충전 위치로 유도한다.For example, the short-range
이를 위하여 근거리 충전 유도부(120)는, 충전 스테이션(20)에 구비되는 자석부재(121)와, 자석부재(121)의 자력을 감지하도록 로봇 청소기(10)에 구비되는 자기감지센서(123), 자기감지센서(123)에 의해 감지된 자력을 기반으로 로봇 청소기(10)의 상대 위치를 검출하는 상대 위치 검출부(124)를 포함한다. 이때, 자석부재(121)는 충전 접속부(130)가 충전 스테이션(20)에서 회전 가능하도록 충전 접속부(130)에 구비될 수 있다.To this end, the short-distance
이러한, 근거리 충전 유도부(120)는 원거리 충전 유도부(110)에 의해 감지된 위치를 기반으로 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20) 근처로 이동함에 따라, 충전 스테이션(20)의 자기감지센서(123)가 자석부재(121)의 자력을 감지하고, 이 자력에 따라 로봇 청소기(10)의 상대 위치를 지속적으로 검출하여 위치를 보정하면서 자석부재(121)의 중심선상을 주행함으로써, 충전 스테이션(20)에 접속된다.The short-range
도 9 내지 도 13 를 참조하면, 상대 위치 검출부(124)는 자기감지센서(123)에 의해 감지된 자력이 감지되면, 이 자력의 세기를 기 설정된 기준값과 비교하여 비교 결과에 따라 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)의 근처에 위치한 것으로 판단한다. 9 to 13, when the magnetic force sensed by the
즉, 충전 스테이션(20)과의 거리가 가까울수록 자력의 세기는 증가하므로, 상대 위치 검출부(124)는 자기감지센서(123)에 의해 감지된 자력의 세기를 기 설정된 기준값과 비교하여 비교 결과 자력의 세기가 기준값 이상이면 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)의 근처에 위치한 것으로 판단한다. That is, since the intensity of the magnetic force increases as the distance from the charging
이어 상대 위치 검출부(124)는 로봇 청소기(10)와 충전 스테이션(20)의 자석부재(121)가 이루는 각도, 로봇 청소기(10)가 자석부재(121)의 좌측 또는 우측에 위치하는지 여부, 로봇 청소기(10)가 자석부재(121)의 중앙선상에 위치하기 위한 회전각도와 이동거리, 및 로봇 청소기(10)가 중앙선상에서 자석부재(121)를 보기 위한 회전 각도 중 적어도 하나를 이용하여 로봇 청소기(10)의 상대 위치를 검출하고, 이를 기초로 로봇 청소기(10)가 충전 접속부(130)로 이동하여 충전될 수 있도록 한다. Subsequently, the relative
좀 더 상세하게 설명하면, 로봇 청소기(10)가 도 10 에 도시된 바와 같이 충전 스테이션(20)의 자석부재(121)를 감지하기 위한 주행을 시작하면, 상대 위치 검출부(124)는 그 시작 지점인 Ps의 벡터값(Scala, Direction)인 를 기준으로 이후 데이터들의 XY 벡터 및 XYZ 벡터를 비교한다. In more detail, when the robot cleaner 10 starts driving to sense the
예를 들어, 도 11 에 도시된 바와 같이 주행 시작 이후 자력의 세기가 기준값 이상이 되면, 해당 지점의 벡터인 을 산출한다.For example, as illustrated in FIG. 11, when the intensity of the magnetic force becomes greater than or equal to a reference value after the start of driving, the vector of the corresponding point is Calculate
Pr 지점에서 측정된 측정된 과 의 벡터 차를 구하면, 가 계산되어 진다. 이는 과 같다.Measured measured at point Pr and If you get the vector difference of Is calculated. this is Same as
계산된 는 지점에 위치한 자석부개(121)가 발생시키는 최외곽 자기원의 접선과 같으므로, 도 12와 같이 이동 경로를 나타낼 수 있다.Calculated The Since it is the same as the tangential line of the outermost magnetic source generated by the
도 12 를 참조하면, 현재 로봇의 위치는 P이며, 는 의 방향 성분이므로, 이다.12, the current robot position is P, The Since it is the direction component of to be.
접현의 정리에 따라, P 지점의 는 지점의 와 동일하며, 삼각형 은 삼각형 와 닮음 관계에 있으므로, 가 성립한다. 이에, 로봇 청소기(10)와 자석이 이루는 각도인 는 이다.According to the theorem of the expression, point P The Branch Same as, triangle Silver triangle Because it resembles with Is established. Thus, the angle between the
접선과 직선 M의 사잇각인 는 이며, 이에 따라, 로봇 청소기(10)의 이동거리는 가 된다.Between the tangential line and the straight line M The And, accordingly, the moving distance of the
이에, 로봇 청소기(10)가 자석부재(121)의 중앙선상에 위치하기 위한 회전각도은 90도이고 이동거리는 M이 된다. 이므로, 이고, 이므로, 이다.Thus, the rotation angle for the
이에 로봇 청소기(10)가 중앙선상에서 자석 부재(121)를 보기 위해 회전해야 하는 각도는 가 된다. Accordingly, the angle at which the
도 12 에서는 로봇 청소기(10)가 자석 부재(121)의 좌측에 위치할 때를 나타내었다. 만약, 로봇 청소기(10)가 자석 부재(121)의 우측에 위치할 경우, 는 둔각이 되며, 이로 인하여 로봇 청소기(10)가 자석부재(121)의 좌측 또는 우측에 위치하는지의 여부를 알 수 있다.12 shows when the
즉, < 90 이면 로봇 청소기(10)는 자석부재(121)의 좌측에 위치하며, > 90 이면 로봇 청소기(10)는 자석부재(121)의 우측에 위치한다. In other words, If <90, the
이에 따라, 로봇 청소기(10)가 P의 위치에서 좌측인지 또는 우측에 위치하였는지 여부에 따라, 주행 제어부(115)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도를 회전한 후 M만큼 이동한다. 예를 들어, 로봇 청소기(10)가 P의 위치에서 좌측에 위치할 경우 주행 제어부(115)는 로봇 청소기(10)를 시계 방향으로 만큼 회전시키고, 로봇 청소기(10)가 P의 위치에서 우측에 위치할 경우, 로봇 청소기(10)를 반시계 방향으로 만큼 회전시키면, 로봇 청소기(10)가 자석부재(121)의 중앙을 바라보게 된다. 이후, 상대 위치 검출부(124)는 를 로 치환하여 상기한 방식과 같이 계산을 수행하여 자석 부재(121) 기준 좌측 위치인지 또는 우측 위치인지, 및 자석부재(121)와 로봇 청소기(10)이 이루는 각도를 계속 검색하며 이동한다. Accordingly, depending on whether the
이와 같이 상대 위치에 따라 로봇 청소기(10)를 이동시킴에 따라, 로봇 청소기(10)는 자석부재(121)의 중앙을 바라보면 이동하게 되어 자석부재(121)에 접근하게 된다. As such, as the
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 접속부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 회전체의 작동을 설명하기 위한 모식도이다.14 is a perspective view for explaining a charging connection unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a schematic view for explaining the operation of the charging rotating body according to an embodiment of the present invention.
그리고 근거리 충전 유도부(120)에 의해 충전 스테이션(20)에 거의 근접되는 로봇 청소기(10)는 충전 접속부(130)에 접속되어 충전된다.In addition, the
구체적으로, 충전 접속부(130)는 충전 스테이션(20)에 구비되어 로봇 청소기(10)가 매우 가까이 근접되면 충전 스테이션(20)의 외측으로 노출되며, 로봇 청소기(10)의 접촉에 따라 로봇 청소기(10)와 밀착 접속된다.Specifically, the
이러한 충전 접속부(130)는 충전단자(131a)가 구비되어 충전 스테이션(20)에 회전 가능하게 구비되는 접속 회전체(131)와, 접속 회전체(131)를 회전시키도록 로봇 청소기(10)에 구비되는 회전유도 자성체(133)와, 회전을 통해 충전 스테이션(20)에서 노출되는 접속 회전체(131)를 접속패턴(11)에 밀착시키도록 로봇 청소기(10)에 형성되는 회전체 가이드면(135)을 포함한다.The
접속 회전체(131)는 회전유도 자성체(133)에 의해 회전되도록 내부에 근거리 충전 유도부(120)의 자석부재(121)가 결합되며, 회전유도 자성체(133)가 근접함에 따라 자석부재(121)의 자력에 의해 충전 스테이션(20)에서 회전되어 외측으로 노출된다. 또한, 접속 회전체(131)에는 로봇 청소기(10)의 충전을 위한 충전단자(131a)가 구비된다. 이러한 접속 회전체(131)는 로봇 청소기(10)를 충전할 때에만 충전 스테이션(20)에서 노출되므로, 충전단자(131a)의 변형 및 파손이 방지된다.The connecting
회전유도 자성체(133)는 회전체 가이드면(135)에 위치하도록 로봇 청소기(10)에 결합되며, 자석부재(121)의 자력을 통해 인력을 발생시켜 접속 회전체(131)를 회전시킨다.The rotation-inducing
회전체 가이드면(135)은 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)에 근접됨에 따라 충전단자(131a)에 접촉되면서 접속 회전체(131)를 가이드하여 충전단자(131a)를 로봇 청소기(10)의 접속패턴(11)에 밀착시킨다. 이때, 로봇 청소기(10)는 회전체 가이드면(135)의 상측에 접속판(13)이 구비되고, 접속판(13)의 하면에 접속패턴(11)이 형성된다.The rotating
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기용 충전 유도 장치의 작용을 설명한다.The operation of the charging induction device for a robot cleaner according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.
로봇 청소기가 작동하여 특정 영역을 이동하면서 청소를 진행하는 과정에서 복귀 신호가 발생하면 복귀 신호 수신한 위치에서 회전하면서 충전 스테이션(20)으로 복귀를 위한 원거리 위치감지신호를 감지한다. 이때, 원거리 위치감지신호는 충전 스테이션(20)의 적외선 발신부(111a)에서 발신되고, 발신신호 확산판(111b)에 의해 충전 스테이션(20)의 전방 및 측면 방향으로 확산된다.When a return signal occurs in the process of cleaning while moving a specific area by moving the robot cleaner, the remote sensor detects a remote location detection signal for returning to the charging
그리고 로봇 청소기(10)에 구비되는 신호수신부(113)에서 원거리 위치감지신호를 수신하여 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)의 위치를 감지하여 이동하게 된다.The
구체적으로, 수신신호 선택 유도부재(113b)의 3개의 신호수신 도파로(113c) 중 어느 하나의 신호수신 도파로(113c)를 통해 적외선 수신부(113a)로 원거리 위치감지신호가 수신되면 로봇 청소기(10)가 중앙의 신호수신 도파로(113c)를 통해 원거리 위치감지신호를 수신할 때까지 좌우 특정 각도로 회전하게 된다. 이때, 신호수신 도파로(113c)에 사선으로 유입되는 원거리 위치감지신호는 신호 감쇄부(113f)에 의해 완전하게 소멸되어 그 수신이 차단되므로, 적외선 수신부(113a)는 신호수신 도파로(113c)에 일직선으로 유입되는 원거리 위치감지신호만 감지하게 된다.Specifically, the
그리고 중앙의 신호수신 도파로(113c)를 통해 원거리 위치감지신호를 수신하면 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)으로 이동하고, 근거리 충전 유도부(120)의 자기감지센서(123)가 자석부재(121)의 자력을 감지하면 자기감지센서(123)가 자석부재(121)의 중앙에 위치하도록 로봇 청소기가 회전 및 이동한다.In addition, when the remote location sensing signal is received through the central
이후, 자기감지센서(123)가 자석부재(121)의 중앙에 위치되면 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)으로 이동하고, 자석부재(121)와 회전유도 자성체(133) 사이에 발생하는 자기력에 의해 접속 회전체(131)가 접속 회전체(131)에서 노출하게 된다.Thereafter, when the
그리고 로봇 청소기(10)가 충전 스테이션(20)으로 더 이동하면서 접속 회전체(131)에 회전체 가이드면(135)이 접촉되면 접속 회전체(131)가 회전체 가이드면(135)에 의한 상측으로 회전되면서 충전단자(131a)가 접속패턴(11)에 긴밀하고 안정되게 접촉된다. And when the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can various modifications and equivalent other embodiments from this. Will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims.
100 : 로봇 청소기용 충전 유도 장치 10 : 로봇 청소기
11 : 접속패턴 13 : 접속판
20 : 충전 스테이션 21 : 피씨비
23 : 투명커버 110 : 원거리 충전 유도부
111 : 신호발신부 111a : 적외선 발신부
111b : 발신신호 확산판 113 : 적외선 수신부
113a : 적외선 수신부 113b : 수신신호 선택 유도부재
113c : 신호수신 도파로 113e : 센서설치 공간부
113d : 몸체 113f : 신호 감쇄부
114: 각도 검출부 115: 주행 제어부
120 : 근거리 충전 유도부 121 : 자석부재
123 : 자기감지센서 124: 상대 위치 검출부
130 : 충전 접속부 131 : 접속 회전체
133 : 회전유도 자성체 135 : 회전체 가이드면 100: charging induction device for a robot cleaner 10: robot cleaner
11: Connection pattern 13: Connection plate
20: charging station 21: PC
23: transparent cover 110: remote charging induction
111:
111b: outgoing signal diffusion plate 113: infrared receiver
113a:
113c:
113d:
114: angle detection unit 115: driving control unit
120: short-distance charging induction unit 121: magnet member
123: magnetic sensor 124: relative position detection unit
130: charging connection portion 131: connecting rotating body
133: rotating induction magnetic body 135: rotating body guide surface
Claims (11)
로봇 청소기에 설치되어 상기 신호 발신부로부터 발신된 위치감지신호를 복수 개의 경로를 통해 수신하는 신호 수신부;
상기 신호 수신부에 의해 수신되는 위치감지신호의 경로 및 각 경로를 통해 위치감지신호가 수신되는 순서 중 적어도 하나를 토대로 상기 충전 스테이션의 각도를 검출하는 각도 검출부; 및
상기 신호 수신부를 통해 위치감지신호가 복수 개의 경로를 통해 각각 수신되도록 상기 로봇 청소기를 제자리에서 회전시키고, 상기 각도 검출부에 의해 상기 충전 스테이션의 각도가 검출되면 상기 로봇 청소기를 상기 충전 스테이션의 각도에 따라 주행시키는 주행 제어부를 포함하고,
상기 충전 스테이션에 설치되어 상기 로봇 청소기가 근접하면 상기 로봇청소기와 밀착 접속되어 상기 로봇 청소기를 충전시키는 충전 접속부를 더 포함하되,
상기 충전 접속부는 충전단자가 구비되어 상기 충전 스테이션에 회전 가능하게 구비되는 접속 회전체, 상기 접속 회전체를 회전시키도록 상기 로봇 청소기에 구비되는 회전유도 자성체, 및 상기 접속 회전체가 회전을 통해 상기 충전 스테이션에서 노출되면 상기 접속 회전체를 상기 로봇청소기의 접속패턴에 밀착시키도록 상기 로봇 청소기에 형성되는 회전체 가이드면을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
A signal transmitter installed in a charging station to generate a position detection signal;
A signal receiving unit installed in the robot cleaner and receiving a position detection signal transmitted from the signal transmitting unit through a plurality of paths;
An angle detector configured to detect an angle of the charging station based on at least one of a path of the position detection signal received by the signal receiving unit and a sequence in which the position detection signal is received through each path; And
The robot cleaner is rotated in place so that the position detection signal is received through a plurality of paths through the signal receiving unit, and when the angle of the charging station is detected by the angle detecting unit, the robot cleaner is operated according to the angle of the charging station. It includes a driving control unit for driving,
When the robot cleaner is installed in the charging station is in close contact with the robot cleaner further comprises a charging connection for charging the robot cleaner,
The charging connection part is provided with a charging terminal to be rotatably provided on the charging station, a rotating induction magnetic body provided on the robot cleaner to rotate the connecting rotating body, and the connecting rotating body through rotation When exposed from a charging station, charging induction device for a robot cleaner, characterized in that it comprises a rotating body guide surface formed on the robot cleaner so as to make the connection rotating body adhere to the connection pattern of the robot cleaner.
상기 충전 스테이션에 구비되어 적외선을 상기 충전 스테이션의 상측 방향으로 발신하는 적외선 발신센서; 및
상기 적외선 발신센서를 커버하도록 상기 충전 스테이션에 구비되어 상기 적외선 발신센서에서 발신하는 신호를 상기 충전 스테이션의 전방 및 측면으로 확산시키는 발신신호 확산판을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
The method of claim 1, wherein the signal transmitter
An infrared transmitter that is provided on the charging station and transmits infrared rays in an upward direction of the charging station; And
Charging induction device for a robot cleaner, characterized in that it comprises a transmission signal diffuser plate provided on the charging station to cover the infrared transmission sensor to diffuse the signal transmitted from the infrared transmission sensor to the front and side of the charging station.
상기 신호 발신부로부터 발신된 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부;
상기 신호 발신부로부터 발신된 신호를 복수 개의 서로 다른 경로를 통해 선택적으로 유도하는 수신신호 선택 유도부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
The method of claim 1, wherein the signal receiving unit
An infrared receiver that receives an infrared signal transmitted from the signal transmitter;
Charging signal induction device for a robot cleaner, characterized in that it comprises a receiving signal selection inducing member for selectively guiding the signal transmitted from the signal transmitting unit through a plurality of different paths.
상기 적외선 수신부로부터 적외선 신호를 수신하는 복수 개의 신호수신 도파로를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
The method of claim 3, wherein the receiving signal selection inducing member
Charging induction device for a robot cleaner, characterized in that it comprises a plurality of signal receiving waveguides for receiving an infrared signal from the infrared receiver.
According to claim 3, When the angle detection unit rotates clockwise or counterclockwise by the driving control unit, after detecting a signal received through the received signal waveguide located in the center of the plurality of received signal waveguides, located in the center Charging induction device for a robot cleaner, characterized in that the angle of the charging station is detected with a central infrared signal flowing through the center of the received signal waveguide located at the center based on the inflow angle of the infrared signal flowing through the received signal waveguide.
The method of claim 5, wherein the angle detection unit detects the received signal waveguide located in the center based on whether the infrared signal is received through the infrared receiver and the received signal waveguide received through each of the received signal waveguides. Charging induction device for robot cleaners.
상기 신호수신 도파로에 사선으로 유도되는 발신신호를 감쇄시켜 수신을 차단하는 신호 감쇄부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
The method of claim 4, wherein the receiving signal selection inducing member
Charging signal induction device for a robot cleaner, characterized in that it comprises a signal attenuator for attenuating the outgoing signal induced by a diagonal line to the signal receiving waveguide to block reception.
The charging induction device for a robot cleaner according to claim 1, further comprising a short-range charging induction unit for connecting the robot cleaner to the charging station using magnetic force generated from the charging station.
상기 충전 스테이션에 구비되어 자력을 발생시키는 자석부재;
상기 자석부재로부터 발생되는 자력을 감지하는 자기감지센서; 및
상기 자기감지센서에 의해 감지된 자력을 기반으로 상기 로봇 청소기의 상대 위치를 검출하는 상대 위치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
The method of claim 8, wherein the short-distance charging induction unit
A magnet member provided in the charging station to generate magnetic force;
A magnetic sensor for sensing magnetic force generated from the magnet member; And
Charging relative device for a robot cleaner, characterized in that it comprises a relative position detection unit for detecting the relative position of the robot cleaner based on the magnetic force sensed by the magnetic sensor.
상기 자기감지센서에 의해 감지된 자력이 감지되면, 자력의 세기를 기 설정된 기준값과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 로봇 청소기가 상기 충전 스테이션의 근처에 위치한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
The relative position detection unit of claim 9
When the magnetic force sensed by the magnetic sensor is sensed, the intensity of the magnetic force is compared with a preset reference value, and according to the comparison result, the robot cleaner is determined to be located near the charging station, thereby inducing charging for the robot cleaner. Device.
상기 로봇 청소기와 상기 충전 스테이션의 상기 자석부재가 이루는 각도, 상기 로봇 청소기가 상기 자석부재의 좌측 또는 우측에 위치하는지 여부, 상기 로봇 청소기가 상기 자석부재의 중앙선상에 위치하기 위한 회전각도와 이동거리, 및 상기 로봇 청소기가 중앙선상에서 상기 자석부재를 보기 위한 회전 각도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 로봇 청소기의 상대 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기용 충전 유도 장치.
The relative position detection unit of claim 9
The angle formed by the robot cleaner and the magnet member of the charging station, whether the robot cleaner is located on the left or right side of the magnet member, a rotation angle and a moving distance for the robot cleaner to be positioned on the center line of the magnet member , And the robot cleaner detects a relative position of the robot cleaner using at least one of a rotation angle for viewing the magnet member on a central line.
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