KR102369190B1

KR102369190B1 - 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR102369190B1
Application number: KR1020200091871A
Authority: KR
Inventors: 선창화; 이승엽; 이상철; 고정민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2022-03-02
Also published as: WO2022019394A1; TW202203839A; KR20220012720A; US20230320548A1; TWI787694B

Abstract

노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부는 서로 다른 방향으로 회전되는 복수 개의 브러시를 포함한다. 복수 개의 브러시 중 어느 하나는 회전되어 털 등의 쓰레기를 점착하여 수집한다. 복수 개의 브러시 중 다른 하나는 회전되어 점착된 털 등의 쓰레기를 분리한다. 상기 과정은 동시에 수행된다.
이에 따라, 바닥면에 존재하는 털 등의 쓰레기가 용이하게 수집 및 분리될 수 있다. 결과적으로, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.

Description

노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법{Nozzle part, robot cleaner include the same and method of control thereof}

본 발명은 노즐부 및 이를 포함하는 로봇 청소기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 털이나 섬유 등 쉽게 점착되나 그 분리가 용이하지 않은 물질을 효과적으로 포집할 수 있는 구조의 노즐부 및 이를 포함하는 로봇 청소기에 관한 것이다.

로봇 청소기(robot cleaner)는 사용자의 수동 조작에 의하지 않고, 기 설정된 방법에 따라 독자적으로 청소 작업을 수행할 수 있는 기기를 의미한다. 로봇 청소기는 작동 시간 및 작동 방법 등이 미리 설정될 수 있다.

로봇 청소기는 사용자가 청소를 직접 수행할 필요가 없다는 점, 작동 모드 및 작동 시간 등을 임의로 설정할 수 있다는 점 등 다양한 편의를 제공한다. 이에, 최근에는 로봇 청소기에 대한 수요가 증가하고 있다.

로봇 청소기는 기 설정된 방법에 따라 실내를 주행하며, 바닥에 존재하는 먼지나 소형 쓰레기 등을 흡입한다. 이를 위해, 로봇 청소기는 홉입력을 형성하는 모터, 흡입된 먼지나 소형 쓰레기를 저장하는 먼지통 및 먼지통에 함께 흡입된 공기를 정화 및 배출하는 필터 등을 포함한다.

로봇 청소기가 수집하는 쓰레기는 여러 가지 형태일 수 있다. 일 예로, 상기 쓰레기에는 인체에서 탈락된 머리카락, 옷 등에서 분리된 섬유 가닥 등이 포함될 수 있다.

1인 가구 등 가정을 구성하는 구성원의 수가 감소되는 추세에 따라, 반려 동물을 기르는 가정이 증가되고 있다. 상기의 경우, 그런데, 반려 동물은 인간에 비해 털(fur)이 많고 잘 빠진다.

상기한 머리카락, 섬유 가닥 또는 반려 동물의 털 등의 쓰레기는 정전기적 인력에 의해 표면이 거친 물체에 쉽게 점착되는 성질이 있다. 동시에, 상기 쓰레기들은 점착된 물체의 표면에서 쉽게 분리되지 않는 성질이 있다.

따라서, 일상 생활에 있어서, 상기 쓰레기들이 카펫 또는 러그 등의 섬유 소재의 물체의 표면에 점착된 경우, 이를 분리하기 쉽지 않다. 가사, 로봇 청소기가 카펫 또는 러그 등의 표면을 주행하며 상기 쓰레기들을 포집한 경우에도, 로봇 청소기에서 상기 쓰레기들을 분리하기 어렵다.

이에 따라, 사용자의 편의성이 저하될 뿐만 아니라, 로봇 청소기에 점착된 상기 쓰레기에 의해 로봇 청소기가 오작동되거나 손상될 염려 또한 존재한다.

한국등록특허문헌 제10-1981827호는 진공 청소기의 노즐용 청소 장치를 개시한다. 보다 구체적으로, 진공 청소기 노즐을 수용하는 소켓과, 회전 가능 부재가 회전하는 동안 이에 얽힌 물품들을 제거하기 위해 소켓 내에 배치되는 청소 부재를 포함하는 진공 청소기의 노즐용 청소 장치를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 진공 청소기의 노즐용 청소 장치는 진공 청소기를 충전하는 충전 스탠드 내에 배치된다. 따라서, 사용자가 진공 청소기의 사용을 완료한 후, 충전 스탠드에 안착시킨 후, 재차 진공 청소기를 작동시켜야 하는 불편이 있다.

한국공개특허문헌 제10-2020-0028580호는 털을 흡입하여 제거가 가능한 애완동물용 빗 및 이를 포함하는 진공청소기를 개시한다. 구체적으로, 몸체 케이스의 내부에 구비되어 애완동물의 털을 빗질하는 롤빗부 및 롤빗부에 끼어 있는 털을 제거하는 갈퀴부를 포함하는 애완동물용 빗 및 이를 포함하는 진공청소기를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 애완동물용 빗 및 이를 포함하는 진공청소기는 그 용도로 인해 로봇 청소기나 대형 청소기가 아닌 핸디(handy) 타입의 청소기에만 적용이 가능하다는 한계가 있다.

또한, 롤빗부 및 갈퀴부가 모두 갈퀴 형상으로 구비되는 바, 각 갈퀴에 엉킨 털 등을 제거하기 난해하다는 한계 또한 존재한다.

한국등록특허문헌 제10-1981827호 (2019.05.23.) 한국공개특허문헌 제10-2020-0028580호 (2020.04.08.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.

먼저, 실내 등에 산개 되어 있는 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 용이하게 수집할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 수집된 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 용이하게 포집할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 수집된 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 용이하게 배출할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 털이나 섬유 형태의 쓰레기를 수집하기 위해 구비되는 부재에 의해 로봇 청소기의 주행이 방해되지 않는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 부재에 동력을 제공하는 구성 요소의 개수를 최소화할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 부재의 구조를 간명화 할 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하면서도, 다른 형태의 로봇 청소기에 적용될 수 있는 구조의 노즐부, 이를 포함하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시; 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및 상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되는 탈거 부재를 포함하며, 상기 탈거 부재는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 각각 상기 탈거 부재에 부분적으로 접촉되며, 서로 다른 방향으로 회전되는 노즐부를 제공한다.

또한, 상기 노즐부의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고, 상기 탈거 부재는, 그 단면이, 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 노즐부의 상기 탈거 부재의 단면은, 그 중심이 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시의 중심축 상에 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 곡률과 같은 곡률로 형성될 수 있다.

또한, 상기 노즐부의 상기 탈거 부재는, 상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및 상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 노즐부의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는 각각 상기 일 방향으로 연장되는 원통 형상이고, 상기 제1 브러시는, 상기 제1 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재; 및 상기 제1 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제1 노출부를 포함하고, 상기 제2 브러시는, 상기 제2 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제2 점착 부재; 및 상기 제2 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제2 노출부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 노즐부의 상기 탈거 부재는, 상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 상대적으로 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성될 수 있다.

또한, 상기 노즐부는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나의 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시의 회전과 관련된 정보를 감지하는 센서부를 포함하며, 상기 센서부는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체; 및 상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향을 감지하는 감지 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 노즐부는, 상기 센서부와 통전 가능하게 연결되어, 감지된 상기 정보를 전달받는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 전달된 상기 정보를 이용하여, 상기 어느 하나의 브러시의 회전에 대한 회전 정보를 연산하는 회전 정보 연산 모듈; 상기 회전 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하는 작동 정보 연산 모듈; 및 상기 작동 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 작동 정보를 이용하여 상기 동력부의 작동을 제어하는 동력부 제어 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 노즐부는, 상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어; 상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 몸체부; 상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 내부에 공간이 형성된 먼지통; 상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 그 내부 공간이 상기 먼지통의 상기 공간과 연통되는 노즐 하우징; 및 상기 노즐 하우징에 회전 가능하게 수용되며, 상기 노즐 하우징의 외부에 부분적으로 노출되는 노즐부를 포함하며, 상기 노즐부는, 상기 노즐 하우징에 결합되는 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시; 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및 상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되는 탈거 부재를 포함하며, 상기 탈거 부재는, 상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및 상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함하고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고, 상기 탈거 부재는, 그 단면이 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되되, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 상기 단면의 상기 소정의 곡률과 같은 곡률로 형성되어, 상기 제1 탈거 부재 및 상기 제2 탈거 부재는, 상기 제1 브러시의 외주 및 상기 제2 브러시의 외주를 각각 부분적으로 감쌀 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기의 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 외주를 부분적으로 둘러싸고, 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재 및 제2 점착 부재를 각각 포함하고, 상기 탈거 부재는, 상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성될 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기는, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체; 상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향에 대한 정보를 감지하는 감지 유닛; 및 상기 감지 유닛과 통전 가능하게 연결되어 감지된 상기 정보를 전달받고, 전달된 상기 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하며, 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기는, 상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어; 상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, (a) 센서부가 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계; (b) 제어부가 감지된 상기 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계; (c) 제어부가 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계; (d) 제어부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 동력부를 제어하는 단계; 및 (e) 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법을 제공한다.

또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 동력부가 상기 브러시 및 상기 브러시에 결합된 자성체를 회전시키는 단계; (a2) 감지 유닛이 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 감지하는 단계; 및 (a3) 상기 감지 유닛이 감지된 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 상기 제어부에 전달하는 단계를 포함하며, 상기 브러시의 회전에 대한 정보는, 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 상기 회전 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (b) 단계는, (b1) 회전 정보 연산 모듈이 감지된 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 전달받는 단계; (b2) 상기 회전 정보 연산 모듈이 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 기 설정된 기준 회전 정보와 비교하여 상기 회전 정보를 연산하는 단계; 및 (b3) 상기 회전 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 작동 정보 연산 모듈에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (c) 단계는, (c1) 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 전달받는 단계; (c2) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 상기 작동 정보를 연산하는 단계; 및 (c3) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 동력부 제어 모듈에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (d) 단계는, (d1) 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 전달받는 단계; 및 (d2) 상기 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 회전을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 로봇 청소기의 제어 방법의 상기 (e) 단계는, (e1) 상기 동력부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계; (e2) 상기 동력부에 결합된 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계; 및 (e3) 상기 센서부가 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.

먼저, 노즐부에는 제1 브러시 및 제2 브러시가 구비된다. 제1 및 제2 브러시는 일 방향으로 연장되되, 그 외주에는 높은 거칠기를 갖는 펠트 등의 소재로 형성된 제1 및 제2 점착 부재가 각각 구비된다.

즉, 제1 및 제2 점착 부재는 제1 및 제2 브러시의 외주면의 일 부분을 구성한다. 제1 및 제2 브러시는 노즐 하우징의 외부에 부분적으로 노출된다.

로봇 청소기가 작동되면, 제1 및 제2 점착 부재는 청소 대상인 바닥면을 따라 구름 이동(rolling move)하게 된다. 제1 및 제2 점착 부재의 소재 및 그 형태의 특성에 의해, 바닥면에 체류하는 털 등의 쓰레기는 제1 및 제2 점착 부재에 쉽게 점착된다.

따라서, 로봇 청소기가 주행되며 지나간 영역에서 존재하던 털 등의 쓰레기가 용이하게 수집될 수 있다.

또한, 노즐부에는 탈거 부재가 구비된다. 탈거 부재는 제1 및 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 제1 및 제2 브러시와 접촉된다. 탈거 부재는 하부 프레임에, 브러시의 외주를 부분적으로 감싸게 배치된다.

제1 및 제2 브러시에 구비되는 제1 및 제2 점착 부재에 점착된 털 등의 쓰레기는, 탈거 부재와 접촉되며 분리되어 노즐 하우징의 내부 공간으로 탈락될 수 있다.

따라서, 수집된 털 등의 쓰레기가 별도의 작업 없이도 노즐 하우징 및 몸체부의 내부 공간을 거쳐 먼지통 내부에 용이하게 포집될 수 있다.

또한, 먼지통은 탈착 가능하게 몸체부에 결합된다. 먼지통의 내부 공간은 몸체부의 내부 공간과 연통된다. 상술한 과정을 통해, 바닥면에 산개되어 있던 털 등의 쓰레기는 수집된 후 먼지통으로 이동 및 수용된다.

따라서, 사용자는 먼지통만을 분리하여 수집된 털 등의 쓰레기를 용이하게 배출할 수 있다.

또한, 제1 브러시와 제2 브러시는 서로 다른 방향으로 회전된다. 제1 브러시와 제2 브러시는 서로 다른 방향으로 교번적으로 반복하여 회전될 수 있다.

구체적으로, 제1 및 제2 브러시 중 어느 하나 이상의 브러시에 인접하게 센서부가 구비된다. 센서부는 제1 및 제2 브러시와 함께 회전되는 자성체 및 자성체의 회전에 의해 형성되는 자기장을 감지하는 감지 유닛을 포함한다.

센서부가 감지한 정보는 제어부에 전달된다. 제어부는 감지된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산한다. 제어부는 연산된 회전 정보에 따라 동력부 및 이에 따른 제1 및 제2 브러시의 작동을 제어하기 위한 작동 정보를 연산한다.

일 예로, 제어부는 제1 및 제2 브러시에 각각 구비되는 제1 점착 부재 및 제2 점착 부재 중 어느 하나의 일측 단부가 탈거 부재의 일측 단부와 접촉된 후, 상기 어느 하나의 타측 단부가 탈거 부재의 타측 단부와 접촉되었는지 여부를 연산한다.

연산 결과에 따라, 제어부는 현재 회전 방향을 유지하거나 회전 방향을 변경하는 작동 정보를 연산한다. 이에 따라, 제1 및 제2 브러시는 서로 반대 방향으로 회전되되, 시계 방향 또는 반 시계 방향을 따라 교번적으로 회전되도록 제어된다.

따라서, 제1 및 제2 브러시 중 어느 하나의 브러시는 로봇 청소기가 주행하는 방향을 따라 회전된다. 이에 따라, 점착된 털 등의 쓰레기를 분리하기 위한 브러시가 작동되는 경우에도, 로봇 청소기의 주행이 방해받지 않을 수 있다.

또한, 제1 및 제2 브러시에는 메인 기어 및 서브 기어가 결합된다. 메인 기어는 동력부 및 서브 기어와 기어 결합된다. 서브 기어는 메인 기어 및 지지부의 내주에 형성된 치형부와 기어 결합된다.

동력부가 작동되면, 서브 기어 및 이에 기어 결합된 메인 기어가 함께 회전된다. 이때, 메인 기어에 결합된 제1 및 제2 브러시 또한 함께 회전된다.

따라서, 단수 개의 동력부에 의해 서브 기어가 회전되면, 다양한 결합에 의해 메인 기어 및 이에 결합된 제1 및 제2 브러시 또한 회전될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 브러시를 회전시키기 위해 요구되는 동력원의 개수가 최소화될 수 있다.

더 나아가, 상술한 구성을 통해 제1 및 제2 브러시가 단일의 동력부에 의해 동시에 회전될 수 있다. 따라서, 노즐부의 구성을 간명하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 노즐부를 수용하는 노즐 하우징은 탈착 가능하게 몸체부에 결합된다. 따라서, 노즐 하우징을 몸체부에서 분리하여 다른 로봇 청소기의 몸체부에 결합하는 것만으로도, 상술한 효과들이 달성될 수 있다.

이에 따라, 노즐부의 범용성이 향상될 수 있다. 또한, 사용자는 로봇 청소기 전체를 구매하지 않고도 노즐부만을 별도로 구매하여 기존에 사용하던 로봇 청소기에 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇 청소기를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 로봇 청소기를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 1의 로봇 청소기를 도시하는 저면도이다.
도 5는 도 1의 로봇 청소기를 도시하는 부분 절개 측면도이다.
도 6은 도 1의 로봇 청소기에 구비되는 노즐부를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 노즐부를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 6의 노즐부를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 6의 노즐부를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 도 6의 노즐부를 도시하는 부분 절개 사시도이다.
도 13 및 도 14는 도 6의 노즐부를 도시하는 부분 절개 측면도이다.
도 15 및 도 16은 도 6의 노즐부의 작동 과정을 도시하는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 구현하기 위한 구성을 도시하는 블록도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 19는 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S100 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 20은 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S200 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 21은 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S300 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 22는 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S400 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 23은 도 18의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법 중 S500 단계의 구체적인 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기에 의해 털 등의 쓰레기가 수집되는 과정을 도시하는 개념도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부 및 이를 포함하는 로봇 청소기를 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

1. 용어의 정의

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 설명에서 사용되는 "먼지(dust)"라는 용어는 실내 등 로봇 청소기가 작동되는 환경에 존재하는 미세한 크기의 티끌, 분진 등을 의미한다.

이하의 설명에서 사용되는 "소형 쓰레기"라는 용어는 먼지보다는 크되, 로봇 청소기에 의해 수집될 수 있는 크기의 쓰레기를 의미한다.

이하의 설명에서 사용되는 "털(fur)"이라는 용어는 인간을 포함한 동물 등에서 탈락된 가느다란 실 모양의 물질을 의미한다. 상기 털은, 인간의 신체에서 탈락된 체모, 모발 또는 동물의 신체에서 탈락된 체모 등일 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "섬유(fiber)"라는 용어는 상기 털을 제외한 가느다란 실 모양의 임의의 물질을 의미한다. 일 실시 예에서, 섬유는 의류, 침구류, 가구류 및 잡화류 등에서 탈락된 물질일 수 있다.

이하의 설명에서는, 털과 섬유를 "털(F) 등"의 용어로 통칭하여 사용하기로 한다.

이하의 설명에서 사용되는 "전방 측", "후방 측", "좌측", "우측", "상측" 및 "하측"이라는 용어는 도 1에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 구성의 설명

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)는 몸체부(10), 주행부(20), 먼지통(30), 외부 센서부(40), 노즐 하우징(50) 및 노즐부(60)를 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 각 구성을 설명하되, 노즐부(60)는 별항으로 설명한다.

(1) 몸체부(10)의 설명

몸체부(10)는 로봇 청소기(1)의 외형을 형성한다. 몸체부(10)는 내부에 수용된 공간에 로봇 청소기(1)가 청소 작업을 수행하기 위한 구성 요소를 수용할 수 있다.

몸체부(10)는 로봇 청소기(1)가 주행되는 영역, 예를 들어 실내에 구비되는 다양한 장애물과 충돌될 수 있다. 따라서, 몸체부(10)는 충돌에 의한 손상이 방지되도록 고강성의 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 몸체부(10)는 경량의 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 로봇 청소기(1)의 주행에 요구되는 전력을 감소시키기 위함이다.

일 실시 예에서, 몸체부(10)는 강화 플라스틱 등의 합성 수지로 형성될 수 있다.

몸체부(10)의 외부에는 사용자 인터페이스(User Interface)가 구비될 수 있다. 사용자는 상기 사용자 인터페이스를 조작하여 로봇 청소기(1)의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 상기 사용자 인터페이스는 로봇 청소기(1) 및 로봇 청소기(1)가 주행되는 영역의 상태에 대한 정보를 표시할 수 있다.

몸체부(10)의 내부 공간은 외부와 연통될 수 있다. 로봇 청소기(1)가 주행되며 포집된 공기 또는 소형 쓰레기는 몸체부(10)의 내부 공간을 지나 탈착 가능하게 결합되는 먼지통(30)에 유입될 수 있다. 또한, 먼지 또는 소형 쓰레기와 함께 유입된 공기는 몸체부(10)의 외부로 배출될 수 있다.

몸체부(10)에는 다양한 센서가 구비될 수 있다. 즉, 몸체부(10)에는 후술될 외부 센서부(40) 외에도, 바닥면(G)의 기울기를 감지하기 위한 자이로(gyro) 센서 등이 구비될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 몸체부(10)는 원형의 단면을 갖고, 상하 방향으로 소정의 높이를 갖는 원판 형으로 구비된다. 이에 따라, 로봇 청소기(1)가 주행될 때 다양한 장애물과 충돌되는 경우, 몸체부(10)는 다양한 방향으로 회전 및 주행될 수 있다.

몸체부(10)에는 노즐 하우징(50) 및 노즐 하우징(50)에 수용되는 노즐부(60)가 탈착 가능하게 결합된다. 노즐 하우징(50)의 내부 공간은 몸체부(10)의 내부 공간 및 먼지통(30)과 연통될 수 있다.

이에 따라, 노즐부(60)에 의해 수집된 털 등의 쓰레기(H)는 몸체부(10)의 내부 공간을 거쳐 먼지통(30)에 유입 및 포집될 수 있다.

몸체부(10)의 하측에는 주행부(20)가 회전 가능하게 결합된다.

주행부(20)는 로봇 청소기(1)가 이동되기 위한 동력을 제공한다. 또한, 주행부(20)는 로봇 청소기(1)가 회전되어 주행 방향을 변경할 수 있게 한다.

주행부(20)는 로봇 청소기(1)의 하측에 위치된다. 주행부(20)는 몸체부(10)의 하측에 회전 가능하게 결합된다.

주행부(20)는 회전되어 전진 또는 후진될 수 있는 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 주행부(20)는 휠(wheel)의 형태로 구비된다.

주행부(20)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 주행부(20)는 몸체부(10)의 하측에서 좌측 및 우측에 각각 구비된다. 각 측에 위치되는 각 주행부(20)의 회전 속도 및 회전 방향은 서로 독립적으로 제어될 수 있다.

이에 따라, 로봇 청소기(1)는 전진, 후진, 좌회전 또는 우회전될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 주행부(20)는 동력 장치(미도시)와 결합될 수 있다. 동력 장치(미도시)는 전기적인 신호를 인가받아 주행부(20)를 회전시키는 모터(motor)의 형태로 구비될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 동력 장치(미도시)는 복수 개 구비되어, 복수 개의 주행부(20)에 각각 결합될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 주행부(20)가 서로 독립적으로 제어될 수 있다.

먼지통(30)은 로봇 청소기(1)가 주행되며 수집한 쓰레기를 저장한다. 일 실시 예에서, 먼지통(30)에는 털 등의 쓰레기(H)가 수용될 수 있다.

먼지통(30)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간은 몸체부(10)의 내부에 형성된 공간과 연통된다. 노즐부(60)를 통해 수집된 쓰레기는 몸체부(10)의 내부에 형성된 공간을 통과하여 먼지통(30)의 내부로 진입될 수 있다.

먼지통(30)은 몸체부(10)에 탈착 가능하게 결합된다. 사용자는 먼지통(30)을 몸체부(10)에서 탈거하여 먼지통(30)의 내부에 수용된 쓰레기를 용이하게 제거할 수 있다.

먼지통(30)은 투명한 소재로 형성될 수 있다. 먼지통(30)의 내부에 수용된 쓰레기의 양을 사용자가 시각적으로 인지하여 쓰레기 배출 시점을 용이하게 판단할 수 있게 하기 위함이다.

대안적으로, 먼지통(30)에는 센서(미도시)가 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 센서(미도시)는 먼지통(30)의 내부 공간에 수용된 쓰레기의 질량 또는 부피 등을 감지할 수 있다. 감지된 질량 또는 부피는 사용자에게 시각화 정보 또는 청각화 정보 등의 형태로 전달되어, 사용자가 쓰레기 배출 시점을 용이하게 인지할 수 있다.

외부 센서부(40)는 로봇 청소기(1)가 주행되는 경로에 대한 정보를 감지한다.

외부 센서부(40)는 로봇 청소기(1)가 주행 예정인 방향에 위치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 센서부(40)는 몸체부(10)의 전방 측에 위치되어, 로봇 청소기(1)의 전방 측의 환경에 대한 정보를 감지할 수 있다.

외부 센서부(40)는 로봇 청소기(1)가 주행되는, 또는 주행될 경로의 환경에 대한 정보를 감지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 센서부(40)는 이미지 정보를 감지할 수 있는 카메라로 구비된다.

도시되지는 않았으나, 외부 센서부(40)는 장애물과의 거리 등을 감지하기 위한 적외선 센서 등을 더 포함할 수 있다.

외부 센서부(40)의 하측, 즉 몸체부(10)의 전방의 하측에는 노즐 하우징(50)이 탈착 가능하게 결합된다.

노즐 하우징(50)은 노즐부(60)를 수용한다. 로봇 청소기(1)가 주행됨에 따라, 노즐부(60)에 의해 수집된 쓰레기, 특히 털 등의 쓰레기(H)는 노즐 하우징(50)을 통해 몸체부(10) 내부의 공간 및 먼지통(30)으로 유입될 수 있다.

노즐 하우징(50)은 몸체부(10)의 전방의 하측에 위치된다. 주행부(20)가 회전되면, 노즐 하우징(50)의 하측은 바닥면(G)과 접촉되거나 소정 거리만큼 이격되어 몸체부(10)와 함께 이동될 수 있다.

노즐 하우징(50)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 노즐부(60)가 수용된다. 후술될 바와 같이, 노즐부(60)는 프레임(100), 프레임(100)에 회전 가능하게 결합되는 브러시(200) 및 탈거 부재(300)를 포함한다. 노즐부(60)의 브러시(200) 및 탈거 부재(300)는 노즐 하우징(50)의 내부 공간에서 회전될 수 있다.

노즐 하우징(50)은 몸체부(10)에 탈착 가능하게 결합된다. 노즐 하우징(50)과 몸체부(10)가 결합되면, 노즐 하우징(50)의 내부 공간은 몸체부(10)의 내부 공간이 연통된다. 이에 따라, 노즐 하우징(50)의 내부 공간이 먼지통(30)과 연통될 수 있다.

노즐 하우징(50)은 몸체부(10)와 결합되어 함께 이동되며, 내부에 노즐부(60)를 수용할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 노즐 하우징(50)은 좌우 방향으로 길게 연장되고, 전후 방향의 경사각이 다르게 상측으로 돌출된 다각기둥 형상이다.

노즐 하우징(50)은 로봇 청소기(1)가 주행되는 영역, 예를 들어 실내에 구비되는 다양한 장애물과 충돌될 수 있다. 노즐 하우징(50)이 몸체부(10)의 외측에 노출되게 몸체부(10)와 결합됨에 기인한다. 따라서, 노즐 하우징(50)은 충돌에 의한 손상이 방지되도록 고강성의 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 노즐 하우징(50)은 경량의 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 로봇 청소기(1)의 주행에 요구되는 전력을 감소시키기 위함이다.

일 실시 예에서, 노즐 하우징(50)은 강화 플라스틱 등의 합성 수지로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 노즐 하우징(50)은 외부 하우징(51), 내부 하우징(52) 및 연통부(53)를 포함한다.

외부 하우징(51)은 노즐 하우징(50)의 외측을 형성한다. 외부 하우징(51)은 노즐 하우징(50)의 외부로 노출된다.

외부 하우징(51)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간에는 내부 하우징(52) 및 내부 하우징(52)의 내부에 수용되는 노즐부(60)가 수용된다. 상기 공간은 몸체부(10)의 내부에 형성된 공간과 연통된다. 상기 연통은 연통부(53)에 의해 달성된다.

외부 하우징(51)의 내부에는 내부 하우징(52)이 위치된다.

내부 하우징(52)은 노즐 하우징(50)의 내측을 형성한다. 내부 하우징(52)은 외부로 노출되지 않는다.

내부 하우징(52)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 노즐부(60)가 수용된다. 노즐부(60)의 브러시(200) 및 탈거 부재(300)는 내부 하우징(52)에 수용된 상태에서 회전될 수 있다.

내부 하우징(52)에는 노즐부(60)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 내부 하우징(52)에는 노즐부(60)의 프레임(100)이 결합될 수 있다.

내부 하우징(52)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측에는 개구부가 형성된다. 내부 하우징(52)에 수용된 노즐부(60)는 상기 개구부를 통해 내부 하우징(52)의 외측으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(1)가 주행되면 노즐부(60)에 의해 바닥면(G)에 위치되는 다양한 형태의 쓰레기가 수집될 수 있다.

내부 하우징(52)의 내부에 형성되는 상기 공간은 연통부(53)와 연통된다. 노즐부(60)에 의해 수집된 다양한 형태의 쓰레기는 연통부(53)를 통과하여 몸체부(10)의 내부 공간 및 먼지통(30)으로 유입될 수 있다.

연통부(53)는 외부 하우징(51)의 내부 공간 및 내부 하우징(52)의 내부 공간과 몸체부(10)의 내부 공간을 연통한다.

연통부(53)는 외부 하우징(51)에 위치될 수 있다. 연통부(53)는 몸체부(10)를 향하는 일측, 도시된 실시 예에서 후방의 상측에 위치된다.

연통부(53)는 몸체부(10)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 결합에 의해, 노즐 하우징(50)과 몸체부(10)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

3. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)의 설명

다시 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)는 노즐부(60)를 포함한다.

노즐부(60)는 로봇 청소기(1)가 작동됨에 따라 회전되어, 노즐부(60)가 노출된 영역의 바닥면(G)에 위치되는 다양한 형태의 쓰레기를 수집한다.

노즐부(60)는 로봇 청소기(1)가 이동됨에 따라 함께 이동될 수 있다. 이에 따라, 노즐부(60)는 다양한 영역의 쓰레기를 수집할 수 있다.

노즐부(60)는 노즐 하우징(50)의 내부에 수용되어, 바닥면(G)을 향해 노출될 수 있다. 로봇 청소기(1)가 주행되면, 노즐부(60)는 바닥면(G)에 접촉 또는 소정 거리만큼 이격되어 주행된다.

노즐부(60)는 회전될 수 있다. 이에 따라, 바닥면(G)에 위치되는 다양한 형태의 쓰레기가 노즐부(60)에 의해 포집되어 노즐 하우징(50)을 거쳐, 먼지통(30)에 포집될 수 있다.

본 명세서에서는, 노즐부(60)가 회전되어 털 등의 쓰레기(H)를 수집함을 전제하여 설명한다.

(1) 노즐부(60)의 구성 요소의 설명

이하, 도 6 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)의 구성 요소를 상세하게 설명한다.

도시된 실시 예에서, 노즐부(60)는 프레임(100), 브러시(200), 탈거 부재(300), 기어부(400), 동력부(500), 센서부(600) 및 제어부(700)를 포함한다.

프레임(100)은 노즐부(60)가 노즐 하우징(50)과 결합되는 부분이다. 또한, 프레임(100)은 브러시(200) 및 탈거 부재(300)를 회전 가능하게 지지한다.

프레임(100)은 경량이면서도 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 프레임(100)은 강화 플라스틱 등의 합성 수지 소재로 형성될 수 있다.

프레임(100)은 노즐부(60)의 외형의 일부를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 프레임(100)은 노즐부(60) 하측, 좌측 및 우측을 형성한다.

도시된 실시 예에서, 프레임(100)은 하부 프레임(110) 및 측면 프레임(120)을 포함한다.

하부 프레임(110)은 프레임(100)의 하측을 형성한다. 하부 프레임(110)은 브러시(200)의 하측을 부분적으로 둘러싼다.

하부 프레임(110)은 브러시(200)의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 좌우 방향으로 연장 형성되는 원통 형상인 바, 하부 프레임(110) 또한 좌우 방향으로 연장 형성된 판형으로 구비될 수 있다.

하부 프레임(110)의 내부에는 개구부가 형성된다. 상기 개구부는 하부 프레임(110)의 상부와 하부에 관통 형성될 수 있다. 브러시(200)의 일부, 도시된 실시 예에서 하측의 일부는 상기 개구부를 통해 하부 프레임(110)의 하측으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)는 노즐 하우징(50)의 외부로 노출될 수 있다.

하부 프레임(110)은 탈거 부재 결합 면(111)을 포함한다.

탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리하기 위한 탈거 부재(300)가 구비되는 부분이다.

탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)를 부분적으로 지지할 수 있다. 즉, 브러시(200)는 탈거 부재 결합 면(111)에 접촉된 상태에서 회전될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈거 부재(300)에 의해 효과적으로 분리될 수 있다.

탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)의 내측에 형성된다. 구체적으로, 탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)의 내측에, 브러시(200)를 마주하는 위치에 형성된다.

도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 탈거 부재 결합 면(111)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 탈거 부재 결합 면(111)은 복수 개의 브러시(200)를 각각 브러시(200)의 연장 방향과 다른 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측에서 감싸게 배치된다.

탈거 부재 결합 면(111)은 라운드지게 형성될 수 있다. 탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)에 반대되는 방향, 도시된 실시 예에서 전방 측으로 볼록하게 형성된다.

이때, 탈거 부재 결합 면(111)의 곡률은 브러시(200)의 외주의 곡률에 대응되게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 탈거 부재 결합 면(111)의 중심은 브러시(200)의 중심축 상에 위치될 수 있다.

탈거 부재 결합 면(111)은 원호 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 탈거 부재 결합 면(111)은 그 중심이 브러시(200)의 중심축 상에 위치되고, 그 중심각이 예각인 원호 형상일 수 있다.

탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)를 마주하는 하부 프레임(110)의 일 면에서, 브러시(200)에 반대되는 방향으로 함몰 형성될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)와 탈거 부재 결합 면(111) 사이에는 탈거 부재(300)가 결합될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.

탈거 부재 결합 면(111)은 브러시(200)의 중심축에 대해 상대적으로 하측에 위치될 수 있다. 이에 따라, 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)는 탈거 부재(300)에 쓸려 용이하게 분리될 수 있다.

탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)이 연장되는 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 탈거 부재 결합 면(111)은 하부 프레임(110)의 연장 길이만큼 연장될 수 있다. 달리 표현하면, 탈거 부재 결합 면(111)이 연장되는 방향의 각 단부는, 하부 프레임(110)이 연장되는 각 방향의 단부와 전후 방향으로 겹쳐질 수 있다.

하부 프레임(110)이 연장되는 양 방향의 각 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부에는 각각 측면 프레임(120)이 위치된다.

측면 프레임(120)은 프레임(100)의 길이 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 각 단부를 형성한다. 측면 프레임(120)은 브러시(200)가 연장되는 각 방향의 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부와 각각 결합된다.

측면 프레임(120) 중 어느 하나, 도시된 실시 예에서 우측에 위치되는 측면 프레임(120)에는 상기 길이 방향으로 관통공이 형성될 수 있다. 상기 관통공에는 기어부(400)를 회전시키기 위한 동력부(500)가 관통 결합될 수 있다.

측면 프레임(120)에는 브러시(200) 및 탈거 부재(300)가 회전 가능하게 결합된다. 즉, 측면 프레임(120)은 브러시(200) 및 탈거 부재(300)의 회전과 무관하게 회전되지 않는다.

측면 프레임(120)은 노즐 하우징(50)의 내부 공간의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 측면 프레임(120)은 상측 단부가 상측을 향해 볼록하도록 라운드지게 형성된 판형으로 구비된다.

브러시(200)는 회전되어 바닥면(G)에 체류하는 다양한 형태의 쓰레기를 수집한다.

브러시(200)는 프레임(100)에 회전 가능하게 결합된다. 구체적으로, 브러시(200)는 복수 개의 측면 프레임(120)에 의해 그 양측 단부가 회전 가능하게 지지된다.

브러시(200)는 일 방향으로 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 좌우 방향으로 연장 형성된다. 상기 연장 방향이 노즐 하우징(50)의 연장 방향과 같음이 이해될 것이다.

따라서, 로봇 청소기(1)가 전진될 때, 브러시(200)가 쓸고 가는 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(1)의 청소 효율이 향상될 수 있다.

브러시(200)는 측면 프레임(120) 사이에서 회전될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 그 단면이 원형이고 좌우 방향으로 연장 형성되는 원통 형상이다.

상기 실시 예에서, 브러시(200)의 회전이 진행되더라도 브러시(200)의 단면의 중심과 외주 사이의 거리가 일정하게 유지될 수 있어 효율적인 청소 작업이 수행될 수 있다.

브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부는 각각 측면 프레임(120)과 회전 가능하게 결합된다.

브러시(200)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측은 하부 프레임(110)의 외측에 부분적으로 노출된다. 상기 노출된 부분을 통해, 바닥면(G)에 위치되는 털 등의 쓰레기(H)가 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착될 수 있다.

브러시(200)는 하부 프레임(110)에 의해 지지된다. 또한, 브러시(200)는 탈거 부재(300)에 부분적으로 지지된다. 일 실시 예에서, 브러시(200)는 탈거 부재(300)에 접촉된 상태에서 회전될 수 있다.

이에 따라, 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈거 부재(300)에 의해 효과적으로 분리될 수 있다.

브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부 중 어느 하나 이상에는 센서부(600)(도 16 참조)가 구비된다. 센서부(600)는 브러시(200)의 회전 방향 및 회전 각도 등 회전과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부의 외주, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부에는 메인 기어(410)가 결합된다. 메인 기어(410)는 브러시(200)의 외주에 인접하게 위치되는 서브 기어(420)와 각각 기어 결합된다.

이에 따라, 동력부(500)가 작동되면, 복수 개의 브러시(200)가 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다. 결과적으로, 단일의 동력부(500)에 의해 복수 개의 브러시(200)가 작동될 수 있다.

브러시(200)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 브러시(200)는 각각 하부 프레임(110)의 서로 다른 위치에 구비되어, 측면 프레임(120)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 후방 측에 위치되는 제1 브러시(200a) 및 전방 측에 위치되는 제2 브러시(200b)를 포함한다.

제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 이격되어 배치된다. 도시된 실시 예에서, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 후방 측에 위치되는 탈거 부재 결합 면(111) 및 제1 탈거 부재(300a)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다.

제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 독립적으로 회전될 수 있다. 즉, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 그 회전 방향 및 회전 속도가 서로 상이할 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 반대 방향으로 회전될 수 있다. 상기 차이는 후술될 기어부(400)의 조정에 의해 달성된다.

이에 따라, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시가 바닥면(G)에 존재하는 털 등의 쓰레기(H)를 점착하는 동안, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 다른 하나의 브러시는 기 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리한다.

제1 브러시(200a)는 제1 메인 기어(411)와 결합된다. 제2 브러시(200b)는 제2 메인 기어(412)와 결합된다. 후술될 바와 같이, 제1 메인 기어(411) 및 제2 메인 기어(412)는 제2 서브 기어(422) 및 제1 서브 기어(421)와 각각 기어 결합된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

브러시(200)는 경량이면서도 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 브러시(200)는 강화 플라스틱 등의 합성 수지 소재로 형성될 수 있다.

브러시(200)는 점착 부재(210) 및 노출부(220)를 포함한다.

점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주면의 일부를 형성한다. 달리 표현하면, 점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주면의 일부를 감싸게 브러시(200)에 구비된다.

도시된 실시 예에서, 점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주면의 절반 이상을 감싸게 형성된다. 이때, 브러시(200)의 외주면 중 점착 부재(210)가 감싸지 않는 부분은 노출부(220)로 정의될 수 있다. 점착 부재(210)의 면적은 노출부(220)의 면적이 탈거 부재(300)의 면적보다 크도록 형성될 수 있다.

즉, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 점착 부재(210)는 브러시(200)의 외주를 따라 소정의 길이를 갖게 형성된다. 이때, 브러시(200)의 외주 중 점착 부재(210)에 덮이지 않은 부분의 원주 방향의 길이는, 탈거 부재(300)의 원주 방향의 길이보다 크게 형성될 수 있다.

점착 부재(210)는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성될 수 있다. 바닥면(G)에 체류되는 털 등의 쓰레기(H)를 마찰력 및 정전기적 인력에 의해 용이하게 수집하기 위함이다.

또한, 점착 부재(210)는 소정의 점착력을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 바닥면(G)에 체류되는 털 등의 쓰레기(H)를 가압하여 점착함으로써 용이하게 수집하기 위함이다.

일 실시 예에서, 점착 부재(210)는 펠트(felt), 혼방, 아마(linen), 강모(bristle) 등의 섬유 소재로 형성될 수 있다. 대안적으로, 점착 부재(210)는 고무, 라텍스, 아크릴 등의 소재로 형성될 수 있다.

이때, 점착 부재(210)가 외부로 노출되는 방향, 도시된 실시 예에서 브러시(200)의 중심에 대해 방사상 외측을 향하는 방향의 면의 거칠기가 상대적으로 더 높게 형성되는 것이 바람직하다.

브러시(200) 및 이에 구비된 점착 부재(210)가 회전됨에 따라, 바닥면(G)에 위치되는 털 등의 쓰레기(H)가 점착 부재(210)에 점착될 수 있다. 점착된 털 등의 쓰레기(H)는 브러시(200) 및 점착 부재(210)와 함께 회전된 후, 탈거 부재(300)에 의해 분리될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

점착 부재(210)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 점착 부재(210)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 구비될 수 있다. 즉, 복수 개의 점착 부재(210)는 복수 개의 브러시(200)의 외주를 각각 감싸게 배치될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 점착 부재(210)는 제1 브러시(200a)에 구비되는 제1 점착 부재(211) 및 제2 브러시(200b)에 구비되는 제2 점착 부재(212)를 포함한다.

제1 점착 부재(211)는 제1 브러시(200a)의 외주를 감싸게 형성된다. 제1 브러시(200a)가 회전됨에 따라, 제1 점착 부재(211)는 제1 탈거 부재(300a)와 접촉 또는 이격될 수 있다. 제1 점착 부재(211)가 제1 탈거 부재(300a)와 접촉되면, 제1 점착 부재(211)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리될 수 있다.

제2 점착 부재(212)는 제2 브러시(200b)의 외주를 감싸게 형성된다. 제2 브러시(200b)가 회전됨에 따라, 제2 점착 부재(212)는 제2 탈거 부재(300b)와 접촉 또는 이격될 수 있다. 제2 점착 부재(212)가 제2 탈거 부재(300b)와 접촉되면, 제2 점착 부재(212)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리될 수 있다.

노출부(220)는 브러시(200)의 외주 중, 점착 부재(210)가 덮는 일부를 제외한 나머지 일부분으로 정의된다. 즉, 노출부(220)는 브러시(200)의 외주 중 외부로 직접 노출되는 부분이다.

따라서, 노출부(220)는 그 중심이 브러시(200)의 중심축 상에 위치되고, 브러시(200)의 외주와 같은 곡률을 갖는 원호로 정의될 수 있다.

이에 따라, 점착 부재(210)가 연장되는 원주 방향의 일측 단부와, 노출부(220)가 연장되는 원주 방향의 일측 단부는 서로 연속된다. 마찬가지로, 점착 부재(210)가 연장되는 원주 방향의 타측 단부와, 노출부(220)가 연장되는 원주 방향의 타측 단부는 서로 연속된다.

후술될 바와 같이, 노출부(220)의 상기 일측 단부 또는 상기 타측 단부 중 어느 하나가 탈거 부재(300)의 일 단부에 인접할 때 동력부(500)가 일 방향으로 회전된다. 또한, 노출부(220)의 상기 일측 단부 및 상기 타측 단부 중 다른 하나가 탈거 부재(300)의 타 단부에 인접할 때 동력부(500)가 타 방향으로 회전된다.

이에 따라, 점착 부재(210)는 바닥면(G)에 위치되는 털 등의 쓰레기(H)를 점착하고, 탈거 부재(300)와 접촉되어 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

노출부(220)는 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 노출부(220)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 노출부(220)는 제1 브러시(200a)에 형성되는 제1 노출부(221) 및 제2 브러시(200b)에 형성되는 제2 노출부(222)를 포함한다.

제1 노출부(221) 및 제2 노출부(222)는 각각 제1 및 제2 브러시(200a, 200b)의 외주면 중 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212)가 구비되지 않은 부분으로 정의됨이 이해될 것이다.

브러시(200)의 외주에 인접하게 탈거 부재(300)가 구비된다.

탈거 부재(300)는 브러시(200)의 점착 부재(210)에 점착된 쓰레기, 특히 털 등의 쓰레기(H)를 점착 부재(210)에서 분리한다. 분리된 점착 부재(210)는 노즐 하우징(50)의 내부로 탈락되어, 연통부(53)를 통해 먼지통(30) 내부로 이동 및 포집될 수 있다.

탈거 부재(300)는 브러시(200)에 인접하게 위치된다. 구체적으로, 탈거 부재(300)는 하부 프레임(110)에 형성된 탈거 부재 결합 면(111)에 결합된다. 상술한 바 있는 탈거 부재 결합 면(111)의 위치에 따라, 탈거 부재(300) 또한 브러시(200)의 중심축에 비해 하측에 치우쳐 위치된다.

도시된 실시 예에서, 탈거 부재(300)는 브러시(200)의 방사상 외측에서, 브러시(200)의 전방의 하측에 위치된다. 탈거 부재(300)는 브러시(200)의 외주를 부분적으로 감싸게 배치된다.

탈거 부재(300)는 브러시(200)의 외주의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 브러시(200)는 원형의 단면을 갖는 원통 형상인 바, 탈거 부재(300)는 소정의 곡률을 갖는 호(arc) 형상의 단면으로 형성될 수 있다.

이때, 탈거 부재(300)의 중심은 브러시(200)의 중심축 상에 위치될 수 있다. 또한, 탈거 부재(300)의 곡률은 브러시(200)의 외주의 곡률과 같게 형성될 수 있다.

탈거 부재(300)는 브러시(200)와 같은 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 연장될 수 있다. 탈거 부재(300)는 그 연장 방향의 양측 단부, 도시된 실시 예에서 좌측 및 우측 단부가 각각 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다.

즉, 탈거 부재(300)는 하부 프레임(110) 또는 탈거 부재 결합 면(111)의 연장 길이만큼 연장될 수 있다. 달리 표현하면, 탈거 부재(300)가 연장되는 방향의 각 단부는, 하부 프레임(110) 또는 탈거 부재 결합 면(111)이 연장되는 방향의 각 단부와 전후 방향으로 겹쳐질 수 있다.

탈거 부재(300)는 점착 부재(210)보다 거칠기가 낮은 소재로 형성될 수 있다. 점착 부재(210)와의 접촉에 의해, 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 보다 용이하게 분리되기 위함이다.

일 실시 예에서, 탈거 부재(300)는 융(cotton flannel) 소재로 형성될 수 있다.

탈거 부재(300)는 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212)와 서로 교번적으로 접촉 및 이격될 수 있다. 달리 표현하면, 특정 시점에서, 탈거 부재(300)는 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212) 중 어느 하나와 접촉되고, 제1 점착 부재(211) 및 제2 점착 부재(212) 중 다른 하나와는 이격된다.

이에 따라, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시가 털 등의 쓰레기(H)를 점착하는 동안, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 다른 하나의 브러시는 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리할 수 있다.

탈거 부재(300)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 탈거 부재(300)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 인접하게 위치된다. 복수 개의 탈거 부재(300)는 복수 개의 점착 부재(210)와 각각 이격되거나 접촉된다.

도시된 실시 예에서, 탈거 부재(300)는 제1 탈거 부재(300a) 및 제2 탈거 부재(300b)를 포함하여 두 개 구비된다. 제1 탈거 부재(300a)는 제1 브러시(200a)에 인접하게 위치되어, 제1 점착 부재(211)와 접촉되거나 이격된다. 제2 탈거 부재(300b)는 제2 브러시(200b)에 인접하게 위치되어, 제2 점착 부재(212)와 접촉되거나 이격된다.

기어부(400)는 동력부(500)의 회전을 브러시(200)에 전달한다. 또한, 기어부(400)는 복수 개의 브러시(200a, 200b)와 각각 결합되어, 회전력을 전달한다.

이에 따라, 복수 개의 브러시(200a, 200b)는 단일의 동력부(500)에 의해 모두 회전될 수 있다.

또한, 기어부(400)에 의해, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다.

기어부(400)는 동력부(500)와 연결된다. 동력부(500)가 작동되면, 기어부(400)가 회전될 수 있다.

기어부(400)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 기어부(400)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부에 각각 위치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 기어부(400)는 두 개 구비되어, 브러시(200)의 좌측 단부 및 우측 단부에 각각 위치된다.

상기 실시 예에서, 기어부(400)는 브러시(200)의 좌측 단부 및 우측 단부와 각각 결합된다. 이에 따라, 브러시(200)와 기어부(400)는 일체로 회전될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 기어부(400)는 메인 기어(410) 및 서브 기어(420)를 포함한다.

메인 기어(410)는 브러시(200)와 결합된다. 메인 기어(410)는 브러시(200)와 함께 회전될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 메인 기어(410)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 양측 단부에서 브러시(200)와 결합된다.

메인 기어(410)는 브러시(200)와 함께 회전된다. 메인 기어(410)는 회전 가능하게 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다.

메인 기어(410)는 서브 기어(420)와 기어 결합(gear fit)된다. 메인 기어(410)는 서브 기어(420)와 기어 결합될 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

메인 기어(410)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 메인 기어(410)는 복수 개의 브러시(200)에 각각 결합되어, 각 브러시(200)와 함께 회전될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 메인 기어(410)는 제1 브러시(200a)와 결합되는 제1 메인 기어(411) 및 제2 브러시(200b)와 결합되는 제2 메인 기어(412)를 포함한다.

제1 메인 기어(411)는 제1 브러시(200a)가 연장되는 방향의 단부에 결합된다. 제1 메인 기어(411)는 복수 개 구비되어, 제1 브러시(200a)가 연장되는 방향의 양측 단부에 각각 결합된다.

제1 메인 기어(411)는 제2 서브 기어(422)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제1 메인 기어(411)는 제2 서브 기어(422)와 반대 방향으로 회전된다.

제2 메인 기어(412)는 제2 브러시(200b)가 연장되는 방향의 단부에 결합된다. 제2 메인 기어(412)는 복수 개 구비되어, 제2 브러시(200b)가 연장되는 방향의 양측 단부에 각각 결합된다.

제2 메인 기어(412)는 제1 서브 기어(421)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제2 메인 기어(412)는 제1 서브 기어(421)와 반대 방향으로 회전된다.

메인 기어(410)는 복수 개의 치형부(teeth part)를 포함할 수 있다. 즉, 메인 기어(410)는 그 외주를 따라 서로 교번적으로 배치되는 복수 개의 오목부 및 복수 개의 볼록부를 포함할 수 있다.

서브 기어(420)는 동력부(500)와 결합되어, 동력부(500)의 작동에 따라 회전된다. 또한, 서브 기어(420)는 메인 기어(410)와 기어 결합된다. 이에 따라, 동력부(500)가 작동되면, 이에 결합된 서브 기어(420) 및 서브 기어(420)와 연결된 메인 기어(410)가 회전된다. 결과적으로, 메인 기어(410)에 결합된 브러시(200) 또한 회전될 수 있다.

서브 기어(420)는 메인 기어(410)와 기어 결합될 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

서브 기어(420)는 측면 프레임(120)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 서브 기어(420)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부 및 이에 결합된 메인 기어(410)에 인접하게 위치된다.

서브 기어(420)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 서브 기어(420)는 브러시(200)가 연장되는 방향의 각 단부에서, 복수 개의 메인 기어(410)와 각각 기어 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 서브 기어(420)는 제1 서브 기어(421) 및 제2 서브 기어(422)를 포함한다. 제1 서브 기어(421)는 제1 메인 기어(411) 및 제2 메인 기어(412) 사이에 위치되어, 동력부(500)와 결합된다. 제2 서브 기어(422)는 제1 메인 기어(411)의 상측에 위치된다.

제1 서브 기어(421)는 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)와 각각 기어 결합된다. 제2 서브 기어(422)는 제1 메인 기어(411) 및 제1 서브 기어(421)와 기어 결합된다.

따라서, 동력부(500)의 회전은 제1 서브 기어(421)에 먼저 전달된다. 제1 서브 기어(421)의 회전은 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)에 전달된다. 또한, 제2 서브 기어(422)의 회전은 제1 메인 기어(411)에 전달된다.

서브 기어(420)는 복수 개의 치형부를 포함할 수 있다. 즉, 서브 기어(420)는 그 외주를 따라 서로 교번적으로 배치되는 복수 개의 오목부 및 복수 개의 볼록부를 포함할 수 있다.

동력부(500)는 브러시(200)가 회전되기 위한 동력을 생성한다. 동력부(500)는 기어부(400)의 서브 기어(420), 구체적으로 제1 서브 기어(421)와 결합된다. 동력부(500)와 제1 서브 기어(421)는 함께 회전될 수 있다.

동력부(500)는 전기적 신호의 입력에 의해 그 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등이 제어될 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 동력부(500)는 전기 모터(motor)로 구비될 수 있다.

동력부(500)는 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 상기 연결은 무선 또는 유선의 방식으로 형성될 수 있다.

동력부(500)는 외부의 전원(미도시) 및 제어부(미도시)와 통전 가능하게 연결된다. 동력부(500)가 작동되기 위한 전력은 상기 전원(미도시)으로부터 공급될 수 있다. 또한, 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등이 제어되기 위한 제어 신호는 상기 제어부(미도시)로부터 인가될 수 있다.

동력부(500)는 프레임(100)의 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 동력부(500)는 안정적으로 지지될 수 있다.

동력부(500)가 작동됨에 따라 브러시(200)가 회전되는 과정에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

센서부(600)는 브러시(200)의 회전 방향 및 회전 각도를 감지한다. 센서부(600)가 감지한 회전에 대한 정보는 제어부(700)에 전달된다. 제어부(700)는 상기 정보를 이용하여 브러시(200)의 회전 정보 및 이에 따라 동력부(500)를 작동시키기 위한 작동 정보를 연산한다.

센서부(600)는 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 센서부(600)가 감지한 상기 정보는 제어부(700)에 전달될 수 있다. 센서부(600)와 제어부(700)의 통전은 도선 부재(미도시) 등을 통한 유선 방식 또는 블루투스(Bluetooth) 등의 무선 방식으로 형성될 수 있다.

센서부(600)는 브러시(200)에 인접하게 위치된다. 센서부(600)는 브러시(200)의 회전 방향 및 회전 속도를 감지한다. 센서부(600)는 다른 부재의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등을 감지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

센서부(600)는 브러시(200)의 일측 단부에 인접하게 위치되어, 브러시(200)의 회전을 감지할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 홀 센서(hall sensor)의 형태로 구비된다. 또한, 도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 제2 브러시(200b)의 일측 단부에 인접하게 위치된다.

대안적으로, 센서부(600)는 엔코더 센서(encoder sensor) 또는 포토 센서(photo sensor) 등으로 구비될 수 있다. 또한, 대안적으로, 센서부(600)는 제1 브러시(200a)의 일측 단부에 구비될 수 있다.

즉, 센서부(600)는 제1 및 제2 브러시(200a, 200b) 중 어느 하나 이상의 브러시의 일측 또는 양측 단부에 구비될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 감지 유닛(610) 및 자성체(620)를 포함한다.

감지 유닛(610)은 브러시(200)의 상기 단부에 인접하게 위치된다. 감지 유닛(610)은 브러시(200)와 함께 회전되는 자성체(620)에 의해 형성되는 자기장을 감지한다.

감지 유닛(610)은 브러시(200)와 무관하게 회전되지 않을 수 있다. 브러시(200) 및 이에 결합된 자성체(620)에 의해 형성되는 자기장을 보다 정확하게 감지하기 위함이다.

일 실시 예에서, 감지 유닛(610)은 하부 프레임(110) 또는 측면 프레임(120)에 결합될 수 있다.

감지 유닛(610)이 감지한 정보, 즉 브러시(200)의 회전에 대한 정보는 제어부(700)에 전달된다.

감지 유닛(610)에 인접하게 자성체(620)가 위치된다.

자성체(620)는 브러시(200)와 함께 회전된다. 이에 따라, 브러시(200)가 회전되면 자성체(620)의 위치 및 자성체(620)가 형성하는 자기장의 세기 및 방향이 변화된다. 감지 유닛(610)은 상기 변화를 감지하여 센서부(600)에 전달한다.

자성체(620)는 브러시(200)에 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 자성체(620)는 제2 브러시(200b)의 일측 단부에 결합되어, 제2 브러시(200b)와 함께 회전된다.

즉, 도시된 실시 예에서, 센서부(600)는 제2 브러시(200b)의 회전을 감지할 수 있다.

자성체(620)는 자기장을 형성할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 자성체(620)는 영구 자석 또는 전자석의 형태로 구비될 수 있다.

자성체(620)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 자성체(620)는 브러시(200)의 단면에서 복수 개의 위치에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 자성체(620)는 브러시(200)의 단면의 외주를 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 감지 유닛(610)은 브러시(200)가 회전됨에 따라 형성되는 자기장을 정확하게 감지할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 자성체(620)는 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)를 포함하여, 두 개 구비된다. 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)는 브러시(200)의 중심을 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다.

일 실시 예에서, 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)는 브러시(200)의 단면의 외주에 인접하게 위치될 수 있다. 상기 실시 예에서, 브러시(200)가 회전됨에 따라 제1 자성체(621) 및 제2 자성체(622)가 이동되는 거리가 증가되어, 형성되는 자기장의 세기 또한 강화될 수 있다.

자성체(620)의 회전에 의해 형성되는 자기장이 감지 유닛(610)에 의해 감지되는 과정은 잘 알려진 기술이므로, 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도시되지는 않았으나, 자성체(620)는 브러시(200)의 내부에 위치될 수 있다. 자성체(620)는 브러시(200)가 연장되는 방향, 즉, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 특정 위치에서 내부에 위치될 수 있다.

상기 실시 예에서, 감지 유닛(610)은 자성체(620)와 상하 방향 또는 전후 방향으로 겹쳐지게 배치될 수 있다. 이 경우에도, 감지 유닛(610)은 브러시(200)와 이격되어, 브러시(200)와 함께 회전되지 않는 것이 바람직하다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)는 제어부(700)를 더 포함한다.

제어부(700)는 센서부(600)가 감지한 정보를 이용하여 브러시(200)의 회전과 관련된 정보를 연산한다. 또한, 제어부(700)는 연산된 정보를 이용하여 동력부(500)의 작동과 관련된 정보를 연산한다. 더 나아가, 제어부(700)는 연산된 정보에 따라 동력부(500)를 제어한다.

제어부(700)는 센서부(600)와 통전 가능하게 연결된다. 센서부(600)가 감지한 정보는 제어부(700)에 전달될 수 있다.

제어부(700)는 동력부(500)와 통전 가능하게 연결된다. 제어부(700)는 연산된 정보에 근거하여 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등을 제어할 수 있다.

상기 통전 가능한 연결은 유선 또는 무선의 수단에 의해 형성될 수 있다. 일 실시 예에서,

제어부(700)는 정보의 입력, 출력 및 연산이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(700)는 마이크로프로세서(microprocessor), CPU 등으로 구비될 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(700)는 몸체부(10)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 상기 실시 예에서, 노즐부(60)를 수용하는 노즐 하우징(50)이 몸체부(10)에 결합되면, 제어부(700)는 동력부(500) 및 센서부(600)와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

다른 실시 예에서, 제어부(700)는 노즐 하우징(50)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 상기 실시 예에서, 노즐 하우징(50)이 몸체부(10)에 결합됨에 따라 몸체부(10)의 내부에 수용되는 전원으로부터 제어부(700)가 작동되기 위한 전력이 제어부(700)에 전달될 수 있다.

제어부(700)는 복수 개의 모듈(710, 720, 730)을 포함한다. 복수 개의 모듈(710, 720, 730)은 서로 통전 가능하게 연결될 수 있다. 각 모듈(710, 720, 730)이 전달받거나 연산한 각 정보들은 다른 모듈(710, 720, 730)에 전달될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 제어부(700)는 회전 정보 연산 모듈(710), 작동 정보 연산 모듈(720) 및 동력부 제어 모듈(730)을 포함한다.

회전 정보 연산 모듈(710)은 센서부(600)가 감지한 정보를 이용하여, 브러시(200)의 회전 상태에 대한 정보인 회전 정보를 연산한다. 회전 정보 연산 모듈(710)은 유선 또는 무선의 방식으로 센서부(600)와 통전 가능하게 연결된다.

상술한 바와 같이, 센서부(600)는 브러시(200)의 현재 회전 상태에 대한 정보를 감지한다. 상기 정보는 "브러시(200)의 회전에 대한 정보"로 정의될 수 있다.

이때, 브러시(200)의 회전에 대한 정보는 센서부(600)에서 감지된 자기장의 세기 및 방향 변화와 관련된 정보로 표현된다.

이에, 회전 정보 연산 모듈(710)은 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 이용하여, 회전 정보를 연산한다. 회전 정보는 브러시(200)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등과 관련된 정보를 포함한다.

일 실시 예에서, 연산된 회전 정보는 점착 부재(210)의 일측 단부가, 탈거 부재(300)의 일측 단부 또는 타측 단부와 접촉되었는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.

연산된 회전 정보는 작동 정보 연산 모듈(720)에 전달된다. 회전 정보 연산 모듈(710) 및 작동 정보 연산 모듈(720)은 통전 가능하게 연결된다.

작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 회전 정보를 이용하여, 동력부(500)를 작동시키기 위한 정보를 연산한다. 상기 정보는, "작동 정보"로 정의될 수 있다.

작동 정보 연산 모듈(720)이 연산하는 작동 정보는 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

또한, 작동 정보 연산 모듈(720)은 회전 정보 연산 모듈(710)이 연산한 회전 정보 중, 점착 부재(210) 및 탈거 부재(300)의 각 단부의 이격 및 접촉 여부에 따라 작동 정보를 연산할 수 있다.

예를 들어, 센서부(600)가 구비되는 제2 브러시(200b)가 일 방향으로 회전되던 중 점착 부재(210)의 일측 단부가 탈거 부재(300)의 일측 또는 타측 단부와 접촉된 것으로 회전 정보가 연산된 경우, 작동 정보 연산 모듈(720)은 제2 브러시(200b)를 반대 방향으로 회전시키는 내용의 작동 정보를 연산한다.

이때, 상술한 바와 같이, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 반대 방향으로 회전된다. 따라서, 상기 작동 정보에는 제1 브러시(200a)를 제2 브러시(200b)가 종전 회전되던 방향으로 회전되는 내용이 포함됨이 이해될 것이다.

이에 따라, 제1 브러시(200a)는 일 방향 및 타 방향으로 반복되며 회전될 수 있다. 마찬가지로, 제2 브러시(200b)는 상기 타 방향 및 상기 일 방향으로 반복되며 회전될 수 있다. 상기 과정에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

작동 정보 연산 모듈(720)이 연산한 작동 정보는 동력부 제어 모듈(730)에 전달된다. 작동 정보 연산 모듈(720)과 동력부 제어 모듈(730)은 통전 가능하게 연결된다.

동력부 제어 모듈(730)은 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어한다. 상술한 바와 같이, 연산된 작동 정보는 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등과 관련된 정보를 포함한다.

이에, 동력부 제어 모듈(730)은 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)의 회전 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등을 제어한다. 동력부 제어 모듈(730)은 동력부(500)와 통전 가능하게 연결된다.

동력부 제어 모듈(730)에 의해 동력부(500)가 작동되면, 브러시(200) 또한 회전된다. 브러시(200)의 회전은 센서부(600)에 의해 감지되어, 다시 제어부(700)에 전달되어, 상기 과정이 반복된다.

이에 따라, 로봇 청소기(1)가 작동되는 동안, 동력부(500)가 실시간으로 제어되어, 브러시(200)의 회전 방향이 실시간으로 변경될 수 있다.

(2) 노즐부(60)의 작동 과정의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)는 상술한 구성을 통해 브러시(200)가 단일의 동력부(500)에 의해 회전될 수 있다.

또한, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시(200)는 털 등의 쓰레기(H)를 포집하고, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 다른 하나의 브러시(200)는 털 등의 쓰레기(H)를 분리할 수 있다.

즉, 브러시(200)를 구성하는 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 다른 방향으로 회전된다. 따라서, 제1 및 제2 브러시(200a, 200b) 모두가 일시에 점착 작업을 수행하고, 분리 작업을 수행하는 경우에 비해 로봇 청소기(1)의 주행에 미치는 영향이 감소될 수 있다.

예를 들어, 브러시(200)가 점착 작업을 수행하기 위해서는 시계 방향으로 회전되고, 분리 작업을 수행하기 위해서는 반 시계 방향으로 회전되는 경우로 가정될 수 있다.

또한, 브러시(200)가 시계 방향으로 회전될 경우 로봇 청소기(1)의 주행이 가속되는 것으로 가정될 수 있다. 마찬가지로, 브러시(200)가 반 시계 방향으로 회전될 경우 로봇 청소기(1)의 주행이 감속되는 것으로 가정될 수 있다.

이때, 상술한 구성에 의해 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b) 중 어느 하나의 브러시는 항상 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 브러시(200)의 회전에 의해 발생되는 로봇 청소기(1)의 주행 저항이 최소화될 수 있다.

이하, 도 15 및 도 16을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)의 작동 과정을 상세하게 설명한다.

동력부(500)는 전선 등의 부재에 의해 전원(미도시) 및 제어부(700)와 통전 가능하게 연결된다. 동력부(500)에 전력 및 제어 신호가 인가되면, 동력부(500)가 회전된다.

이에 따라, 동력부(500)에 결합되는 제1 서브 기어(421)가 동력부(500)와 같은 방향으로 회전된다.

제1 서브 기어(421)는 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제2 메인 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)는 제1 서브 기어(421)와 반대 방향으로 회전된다.

제2 메인 기어(412)는 제2 브러시(200b)와 결합된다. 이에 따라, 제2 브러시(200b) 또한 동력부(500) 및 제1 서브 기어(421)와 반대 방향으로 회전된다.

한편, 제2 서브 기어(422)는 제1 메인 기어(411)와 기어 결합된다. 이에 따라, 제1 메인 기어(411)는 동력부(500) 및 제1 서브 기어(421)와 같은 방향으로 회전된다.

또한, 제1 메인 기어(411)는 제1 브러시(200a)와 결합된다. 이에 따라, 제1 브러시(200a)는 동력부(500) 및 제1 서브 기어(421)와 같은 방향으로 회전된다.

이에 따라, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)가 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다.

먼저, 제1 브러시(200a)는 시계 방향으로, 제2 브러시(200b)는 반 시계 방향으로 회전되는 경우를 가정하여 설명한다.

제2 브러시(200b)가 시계 방향으로 회전되면, 센서부(600)는 제2 브러시(200b)와 함께 회전되는 자성체(620)에 의해 형성되는 자기장의 세기 및 방향을 감지한다.

감지된 결과는 제어부(700)의 회전 정보 연산 모듈(710)에 전달된다.

회전 정보 연산 모듈(710)은 전달된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산한다. 특히, 회전 정보 연산 모듈(710)은 제2 점착 부재(212)의 일측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부에 위치된 후, 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부까지 회전되었는지 여부를 연산한다.

즉, 도 16에 도시된 실시 예에서, 회전 정보 연산 모듈(710)은 제2 점착 부재(212)의 전방 측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 상측 단부에 접촉된 후, 제2 브러시(300b)가 시계 방향으로 회전되어, 제2 점착 부재(212)의 후방 측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 하측 단부에 접촉되었는지 여부를 연산한다.

상기 과정에서, 제2 점착 부재(212)에는 털 등의 쓰레기(H)가 점착된다. 또한, 제2 브러시(200b)와 반대로 회전되는 제1 브러시(200a)는 제1 점착 부재(211)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈거 부재(300)와 접촉되어 분리된다.

작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산한다.

특히, 연산된 회전 정보가 제2 점착 부재(212)의 일측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부에 위치된 후 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부까지 회전되었음을 의미하는 경우, 작동 정보 연산 모듈(720)은 동력부(500)를 반대 방향으로 회전시키는 내용의 작동 정보를 연산한다.

동력부 제어 모듈(730)은 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어한다. 상술한 실시 예에서, 동력부(500)는 초기 상태에 대해 반대 방향으로 회전된다.

즉, 상기 실시 예에서, 제2 브러시(200b)는 반 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 제2 브러시(200b)에서는 제2 점착 부재(212)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)를 분리하는 작업이 진행된다. 또한, 제1 브러시(200a)에서는 제1 점착 부재(211)에 털 등의 쓰레기(H)가 점착되는 작업이 진행된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60)는 복수 개의 브러시(200)가 서로 다른 방향으로 반복하여 회전된다. 이에 따라, 각 브러시(200a, 200b)에서는 털 등의 쓰레기(H)의 점착 및 분리가 반복된다.

결과적으로, 털 등의 쓰레기(H)가 용이하게 수집되고, 분리되어 먼지통(30)에 포집될 수 있다.

또한, 각 브러시(200a, 200b)의 회전에 의해 로봇 청소기(1)에 미치는 주행 저항의 크기가 최소화될 수 있다.

4. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)의 제어 방법의 설명

이하, 도 17 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)의 제어 방법을 상세하게 설명한다.

로봇 청소기(1)의 제어 방법을 구현하기 위한 구성에 대해서는 전항에서 설명한 바 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 제어 방법은 센서부(600)가 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계(S100), 제어부(700)가 감지된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계(S200), 제어부(700)가 연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계(S300), 제어부(700)가 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어하는 단계(S400) 및 브러시(200)가 연산된 작동 정보에 따라 작동되는 단계(S500)를 포함한다.

(1) 센서부(600)가 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계(S100)의 설명

동력부(500)에 의해 회전되는 브러시(200)의 회전과 관련된 정보를 센서부(600)가 감지하고, 감지된 정보가 제어부(700)에 전달되는 단계(S100)이다.

이하, 도 19를 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

먼저, 동력부(500)가 작동되어 브러시(200) 및 브러시(200)에 결합된 자성체(620)를 회전시킨다(S110). 이때, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 다른 방향으로 회전된다.

센서부(600)의 감지 유닛(610)은 자성체(620)의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 감지한다(S120). 구체적으로, 감지 유닛(610)은 자성체(620)가 형성하는 자기장의 세기 및 방향에 대한 정보를 감지한다.

감지 유닛(610)이 감지한 자성체(620)의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보는 제어부(700)에 전달된다(S130). 이를 위해, 센서부(600)와 제어부(700)는 유선 또는 무선의 방식으로 서로 통전 가능하게 연결된다.

(2) 제어부(700)가 감지된 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계(S200)의 설명

센서부(600)가 감지한 정보를 이용하여 회전 정보 연산 모듈(710)이 브러시(200)의 회전 정보를 연산하는 단계(S200)이다.

이하, 도 20을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

회전 정보 연산 모듈(710)은 센서부(600)가 감지한 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 전달받는다(S210). 이때, 센서부(600)가 감지한 브러시(200)의 회전에 대한 정보는 자기장의 세기 및 방향의 변화에 대한 정보의 형태임은 상술한 바와 같다.

회전 정보 연산 모듈(710)은 전달받은 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 이용하여 회전 정보를 연산한다(S220). 일 실시 예에서, 회전 정보 연산 모듈(710)은 기 설정된 기준 회전 정보와 전달받은 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 비교하여 회전 정보를 연산할 수 있다.

이때, 기준 회전 정보는 동력부(500)가 반대 방향으로 회전되게 제어되기 위한 회전 정보로 정의될 수 있다. 즉, 기준 회전 정보는, 제2 점착 부재(212)의 일측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부에 위치된 후, 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부까지 회전되었음을 의미하는 회전 정보로 정의될 수 있다.

이에 따라, 연산된 회전 정보는 동력부(500)의 회전 방향을 유지하는 내용 및 동력부(500)의 회전 방향을 변경하는 내용 중 어느 하나로 연산된다.

회전 정보 연산 모듈(710)은 연산된 회전 정보를 작동 정보 연산 모듈(720)로 전달한다(S230). 회전 정보 연산 모듈(710)과 작동 정보 연산 모듈(720)은 유선 또는 무선의 방식으로 통전 가능하게 연결된다.

(3) 제어부(700)가 연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계(S300)의 설명

연산된 회전 정보를 이용하여 작동 정보 연산 모듈(720)이 동력부(500)를 제어하기 위한 작동 정보를 연산하는 단계(S300)이다.

이하, 도 21을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

작동 정보 연산 모듈(720)은 회전 정보 연산 모듈(710)이 연산한 회전 정보를 전달받는다(S310). 이때, 전달받는 회전 정보는 동력부(500)의 회전 방향을 유지하는 내용 및 동력부(500)의 회전 방향을 변경하는 내용 중 어느 하나이다.

작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 회전 정보를 이용하여 동력부(500)를 작동시키기 위한 작동 정보를 연산한다(S320).

작동 정보 연산 모듈(720)이 연산하는 작동 정보는 동력부(500)의 회전 방향이 유지되도록 제어하는 내용 및 동력부(500)의 회전 방향이 변경되도록 제어하는 내용 중 어느 하나이다.

작동 정보 연산 모듈(720)은 연산된 작동 정보를 동력부 제어 모듈(730)에 전달한다(S330). 작동 정보 연산 모듈(720)과 동력부 제어 모듈(730)은 유선 또는 무선의 방식으로 통전 가능하게 연결된다.

(4) 제어부(700)가 연산된 작동 정보에 따라 동력부(500)를 제어하는 단계(S400)의 설명

연산된 작동 정보에 따라 동력부 제어 모듈(730)이 동력부(500)의 회전을 제어하는 단계(S400)이다.

이하, 도 22를 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

동력부 제어 모듈(730)은 작동 정보 연산 모듈(720)이 연산한 작동 정보를 전달받는다(S410). 이때, 전달받는 작동 정보는 동력부(500)의 회전 방향과 관련된 정보이다.

동력부 제어 모듈(730)은 전달된 작동 정보에 따라 동력부(500)의 회전을 제어한다(S420). 이때, 동력부 제어 모듈(730)은 동력부(500)의 회전 방향이 유지되거나, 동력부(500)의 회전 방향이 변경되도록 동력부(500)를 제어한다.

(5) 브러시(200)가 연산된 작동 정보에 따라 작동되는 단계(S500)의 설명

연산된 작동 정보에 따라 동력부(500) 및 기어부(400)를 통해 동력부(500)와 연결되는 브러시(200)가 작동되는 단계(S500)이다.

이하, 도 23을 참조하여 본 단계를 상세하게 설명한다.

동력부 제어 모듈(730)에 의해, 동력부(500)가 연산된 작동 정보에 따라 작동된다(S510). 즉, 동력부(500)는 원래의 회전 방향을 유지하거나, 원래의 회전 방향과 반대 방향으로 회전되도록 작동된다.

기어부(400)를 통해 동력부(500)와 연결된 브러시(200)는 연산된 작동 정보에 따라 작동된다(S520). 본 발명의 실시 예에서, 동력부(500)와 직접 연결되는 제2 브러시(200b)는 동력부(500)와 반대 방향으로, 동력부(500)와 간접적으로 연결되는 제1 브러시(200a)는 동력부(500)와 같은 방향으로 회전된다.

센서부(600)가 브러시(200)의 회전에 대한 정보를 다시 감지한다(S530). 즉, 센서부(600)는 브러시(200)가 회전되는 동안, 브러시(200)의 회전과 관련된 정보를 실시간으로, 연속적으로 감지한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기(1)의 제어 방법은, 동력부(500) 및 이에 따른 브러시(200)의 회전 상태가 실시간으로, 연속적으로 감지된다. 또한, 제어부(700)는 감지된 정보에 따라 동력부(500)를 실시간으로, 연속적으로 제어한다.

따라서, 사용자가 별도의 작업을 수행하지 않더라도, 털 등의 쓰레기(H)의 수집 및 분리가 실시간으로, 연속적으로 그리고 효율적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.

4. 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)에 의해 털 등의 쓰레기(H)가 수집되고 분리되는 과정의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)는 주행되는 환경에 체류되는 털 등의 쓰레기(H)를 효과적으로 수집할 수 있다.

또한, 수집된 털 등의 쓰레기(H)는 사용자가 별도의 작업을 수행하지 않더라도, 용이하게 분리되어 먼지통(30)에 수용될 수 있다.

이하, 도 24 및 도 25를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)에 의해 털 등의 쓰레기(H)가 수집되고 분리되는 과정을 상세하게 설명한다.

먼저, 도 24를 참조하여 털 등의 쓰레기(H)가 수집되는 과정을 설명한다.

도 24의 (a)를 참조하면, 좌측을 향해 바닥면(G)을 주행되는 로봇 청소기(1)에 구비되는 노즐부(60)의 브러시(200)가 도시된다.

이때, 로봇 청소기(1)가 지나가기 전의 바닥면(G)에는 털 등의 쓰레기(H)가 위치된다.

도 24의 (b)를 참조하면, 로봇 청소기(1)가 주행되며 바닥면(G)에 존재하는 털 등의 쓰레기(H)가 브러시(200)에 의해 수집된 상태가 도시된다.

상술한 바와 같이, 브러시(200)는 그 외주를 감싸는 점착 부재(210)를 포함한다. 점착 부재(210)는 펠트 등 높은 거칠기를 갖는 섬유 소재로 형성될 수 있다.

브러시(200)의 회전이 지속됨에 따라, 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)는 프레임(100)의 내측, 즉 도시된 실시 예에서 시계 방향으로 회전된다.

도 24의 (c)를 참조하면, 점착 부재(210)에 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 탈락되는 상태가 도시된다.

상기 실시 예에서, 털 등의 쓰레기(H)는 브러시(200)의 후방 측, 즉 노즐 하우징(50)의 내부 공간으로 탈락된다.

상술한 바와 같이, 노즐 하우징(50)의 내부 공간은 연통부(53)를 통해 몸체부(10)의 내부 공간 및 먼지통(30)과 연통된다.

따라서, 탈락된 털 등의 쓰레기(H)는 연통부(53) 및 몸체부(10)의 내부 공간을 거쳐 먼지통(30)에 포집된다.

다음으로, 도 25를 참조하여 털 등의 쓰레기(H)가 브러시(200)에서 분리되는 과정을 설명한다.

도 25의 (a)를 참조하면, 좌측에 위치되는 제1 브러시(200a)는 시게 방향으로, 우측에 위치되는 제2 브러시(200b)는 반 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 제1 브러시(200a)에서는 털 등의 쓰레기(H)가 수집되고, 제2 브러시(200b)에서는 점착된 털 등의 쓰레기(H)가 분리된다(도 24 참조).

이때, 제1 브러시(200a)의 제1 점착 부재(211)의 일측 단부가 제1 탈거 부재(300a)의 일측 단부와 접촉된 후, 제1 점착 부재(211)의 타측 단부가 제1 탈거 부재(300b)의 타측 단부와 접촉될 때까지 상기 상태가 유지된다.

상기 시간은, 제2 브러시(200b)의 제2 점착 부재(212)의 일측 단부 또한 제2 탈거 부재(300b)의 일측 단부와 접촉된 후, 제2 점착 부재(212)의 타측 단부가 제2 탈거 부재(300b)의 타측 단부와 접촉되는데 소요되는 시간과 같음이 이해될 것이다.

도 25의 (b)를 참조하면, 좌측에 위치되는 제1 브러시(200a)는 반 시게 방향으로, 우측에 위치되는 제2 브러시(200b)는 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라, 제1 브러시(200a)에서는 털 등의 쓰레기(H)가 분리되고, 제2 브러시(200b)에서는 털 등의 쓰레기(H)가 수집된다.

즉, 상기 상태는 제어부(700)가 연산한 작동 정보가, 동력부(500)의 회전 방향을 변경하는 내용임이 이해될 것이다.

상기 과정에 의해, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)에서는 점착된 털 등의 쓰레기(H)의 점착 및 분리가 각각 교번적으로 수행된다. 또한, 제1 브러시(200a) 및 제2 브러시(200b)는 서로 반대 방향으로 회전되어, 로봇 청소기(1)의 주행에 미치는 악영향이 최소화될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐부(60) 및 이를 포함하는 로봇 청소기(1)는 바닥면(G)에서 쉽게 제거하기 어려운 털 등의 쓰레기(H)를 효과적으로 수집할 수 있다. 또한, 수집된 털 등의 쓰레기(H)는 브러시(200)에서 용이하게 분리되어 먼지통(30)에 수용될 수 있다.

이에 따라, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 로봇 청소기
10: 몸체부
20: 주행부
30: 먼지통
40: 감지 센서부
50: 노즐 하우징
51: 외부 하우징
52: 내부 하우징
53: 연통부
60: 노즐부
100: 프레임
110: 하부 프레임
111: 탈거 부재 결합 면
120: 측면 프레임
200: 브러시
200a: 제1 브러시
200b: 제2 브러시
210: 점착 부재
211: 제1 점착 부재
212: 제2 점착 부재
220: 노출부
221: 제1 노출부
222: 제2 노출부
300: 탈거 부재
300a: 제1 탈거 부재
300b: 제2 탈거 부재
400: 기어부
410: 메인 기어
411: 제1 메인 기어
412: 제2 메인 기어
420: 서브 기어
421: 제1 서브 기어
422: 제2 서브 기어
500: 동력부
600: 센서부
610: 감지 유닛
620: 자성체
621: 제1 자성체
622: 제2 자성체
700: 제어부
710: 회전 정보 연산 모듈
720: 작동 정보 연산 모듈
730: 동력부 제어 모듈
H: 털 등의 쓰레기
G: 바닥면

Claims

프레임;
상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시;
상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및
상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되는 탈거 부재를 포함하며,
상기 탈거 부재는,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되고,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는,
각각 상기 탈거 부재에 부분적으로 접촉되며, 서로 다른 방향으로 회전되고,
상기 프레임은, 상기 탈거 부재가 구비되고 상기 제1 및 제2 브러시를 각각 감싸게 배치되는 탈거 부재 결합 면을 포함하는 하부 프레임을 포함하고,
상기 탈거 부재 결합 면은 상기 제1 및 제2브러시에 반대되는 방향으로 함몰 형성되고, 상기 제1 및 제2 브러시의 중심축에 대해 하측에 위치되는,
노즐부.
제1항에 있어서,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고,
상기 탈거 부재는,
그 단면이, 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되는,
노즐부.
제2항에 있어서,
상기 탈거 부재의 단면은,
그 중심이 상기 제1 브러시 또는 상기 제2 브러시의 중심축 상에 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 곡률과 같은 곡률로 형성되는,
노즐부.
제2항에 있어서,
상기 탈거 부재는,
상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및
상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함하는,
노즐부.
제1항에 있어서,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는 각각 상기 일 방향으로 연장되는 원통 형상이고,
상기 제1 브러시는,
상기 제1 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재; 및
상기 제1 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제1 노출부를 포함하고,
상기 제2 브러시는,
상기 제2 브러시의 외주의 일부는 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제2 점착 부재; 및
상기 제2 브러시의 상기 외주의 나머지 일부를 형성하며, 외부로 노출되는 제2 노출부를 포함하는,
노즐부.
제5항에 있어서,
상기 탈거 부재는,
상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 상대적으로 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성되는,
노즐부.
제1항에 있어서,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나의 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시의 회전과 관련된 정보를 감지하는 센서부를 포함하며,
상기 센서부는,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체; 및
상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향을 감지하는 감지 유닛을 포함하는,
노즐부.
제7항에 있어서,
상기 센서부와 통전 가능하게 연결되어, 감지된 상기 정보를 전달받는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
전달된 상기 정보를 이용하여, 상기 어느 하나의 브러시의 회전에 대한 회전 정보를 연산하는 회전 정보 연산 모듈;
상기 회전 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하는 작동 정보 연산 모듈; 및
상기 작동 정보 연산 모듈과 통전 가능하게 연결되며, 연산된 상기 작동 정보를 이용하여 상기 동력부의 작동을 제어하는 동력부 제어 모듈을 포함하는,
노즐부.
제1항에 있어서,
상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어;
상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어;
상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및
상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함하는,
노즐부.
몸체부;
상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 내부에 공간이 형성된 먼지통;
상기 몸체부에 탈착 가능하게 결합되며, 그 내부 공간이 상기 먼지통의 상기 공간과 연통되는 노즐 하우징; 및
상기 노즐 하우징에 회전 가능하게 수용되며, 상기 노즐 하우징의 외부에 부분적으로 노출되는 노즐부를 포함하며,
상기 노즐부는,
상기 노즐 하우징에 결합되는 프레임;
상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 일 방향으로 연장되는 제1 브러시;
상기 제1 브러시에 인접하게 위치되며, 상기 일 방향으로 연장되고, 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되는 제2 브러시; 및
상기 프레임에 결합되며, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 어느 하나 이상에 인접하게 위치되고, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시가 연장되는 상기 일 방향을 따라 연장되는 탈거 부재를 포함하며,
상기 탈거 부재는,
상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시 사이에서, 상기 제1 브러시에 인접하게 위치되어 상기 제1 브러시와 접촉되는 제1 탈거 부재; 및
상기 제2 브러시에 인접하게 위치되어, 상기 제2 브러시와 접촉되는 제2 탈거 부재를 포함하고,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 서로 다른 방향으로 회전되고,
상기 프레임은, 상기 탈거 부재가 구비되고 상기 제1 및 제2 브러시를 각각 감싸게 배치되는 탈거 부재 결합 면을 포함하는 하부 프레임을 포함하고,
상기 탈거 부재 결합 면은 상기 제1 및 제2브러시에 반대되는 방향으로 함몰 형성되고, 상기 제1 및 제2 브러시의 중심축에 대해 하측에 위치되는,
로봇 청소기.
제10항에 있어서,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는, 그 단면이 소정의 곡률을 갖는 원형으로 형성되고,
상기 탈거 부재는,
그 단면이 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시에 반대되는 방향으로 볼록하도록 라운드지게 형성되되, 상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시의 상기 단면의 상기 소정의 곡률과 같은 곡률로 형성되어,
상기 제1 탈거 부재 및 상기 제2 탈거 부재는,
상기 제1 브러시의 외주 및 상기 제2 브러시의 외주를 각각 부분적으로 감싸는,
로봇 청소기.
제10항에 있어서,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시는,
그 외주를 부분적으로 둘러싸고, 소정의 거칠기를 갖는 소재로 형성되는 제1 점착 부재 및 제2 점착 부재를 각각 포함하고,
상기 탈거 부재는,
상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재보다 낮은 거칠기를 갖는 소재로 형성되는,
로봇 청소기.
제10항에 있어서,
상기 제1 브러시 및 상기 제2 브러시 중 상기 어느 하나의 브러시에 결합되어, 상기 어느 하나의 브러시와 함께 회전되는 자성체;
상기 자성체에 인접하게 상기 프레임에 결합되어, 상기 자성체가 회전되어 생성되는 자기장의 세기 및 방향에 대한 정보를 감지하는 감지 유닛; 및
상기 감지 유닛과 통전 가능하게 연결되어 감지된 상기 정보를 전달받고, 전달된 상기 정보를 이용하여 동력부의 작동에 대한 작동 정보를 연산하며, 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는,
로봇 청소기.
제10항에 있어서,
상기 제1 브러시에 결합되어 상기 제1 브러시와 함께 회전되는 제1 메인 기어;
상기 제2 브러시에 결합되어 상기 제2 브러시와 함께 회전되는 제2 메인 기어;
상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 회전 작동되는 동력부와 결합되고, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 어느 하나의 메인 기어와 기어 결합(gear fit)되는 제1 서브 기어; 및
상기 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 메인 기어 및 상기 제2 메인 기어 중 다른 하나의 메인 기어와, 상기 제1 서브 기어와 각각 기어 결합되는 제2 서브 기어를 포함하는,
로봇 청소기.
(a) 센서부가 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계;
(b) 제어부가 감지된 상기 정보를 이용하여 회전 정보를 연산하는 단계;
(c) 제어부가 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 작동 정보를 연산하는 단계;
(d) 제어부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 동력부를 제어하는 단계; 및
(e) 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계를 포함하고,
상기 (c) 단계는,
(c1) 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 전달받는 단계;
(c2) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 이용하여 상기 작동 정보를 연산하는 단계; 및
(c3) 상기 작동 정보 연산 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 동력부 제어 모듈에 전달하는 단계를 포함하는,
로봇 청소기의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a1) 상기 동력부가 상기 브러시 및 상기 브러시에 결합된 자성체를 회전시키는 단계;
(a2) 감지 유닛이 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 감지하는 단계; 및
(a3) 상기 감지 유닛이 감지된 상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 회전 방향에 대한 정보를 상기 제어부에 전달하는 단계를 포함하며,
상기 브러시의 회전에 대한 정보는,
상기 자성체의 회전 수에 대한 정보 및 상기 회전 방향에 대한 정보를 포함하는,
로봇 청소기의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b1) 회전 정보 연산 모듈이 감지된 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 전달받는 단계;
(b2) 상기 회전 정보 연산 모듈이 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 기 설정된 기준 회전 정보와 비교하여 상기 회전 정보를 연산하는 단계; 및
(b3) 상기 회전 정보 연산 모듈이 연산된 상기 회전 정보를 작동 정보 연산 모듈에 전달하는 단계를 포함하는,
로봇 청소기의 제어 방법.
삭제
제15항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
(d1) 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보를 전달받는 단계; 및
(d2) 상기 동력부 제어 모듈이 연산된 상기 작동 정보에 따라 상기 동력부의 회전을 제어하는 단계를 포함하는,
로봇 청소기의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 (e) 단계는,
(e1) 상기 동력부가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계;
(e2) 상기 동력부에 결합된 상기 브러시가 연산된 상기 작동 정보에 따라 작동되는 단계; 및
(e3) 상기 센서부가 상기 브러시의 회전에 대한 정보를 감지하는 단계를 포함하는,
로봇 청소기의 제어 방법.