KR20020045630A - 무선 원격 조정 전기 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 청소기(주행기기 본체)가 모터에 의해서 구동되는 바퀴를 가지고 주행하고, 전기 청소기의 주행을 원격 조정기를 이용해서 제어하며, 방이나 거실 사이의 문턱을 넘어가기 위하여 청소기의 바닥 높이가 가변될 수 있도록 한 무선 원격 조정 전기 청소기에 관한 것이다.

본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기는, (a). 주행을 위한 바퀴 및 바퀴 구동모터, 전원 공급을 위한 축전지가 탑재되고, 원격 조정기의 무선에 의한 조정 명령에 따라 기기 주행을 제어하기 위한 RF수신부 및 제어부를 내장하고, 집진을 위한 흡입구 및 집진필터와 팬 및 팬모터가 내장된 주행기기부와, (b). 상기 주행기기부를 원격 제어하는 원격 조정기; 를 포함하여 이루어진다. 또한 상기 주행기기의 바닥면과 지면 사이의 높이를 가변시키는 높이 조절수단을 더 포함하여, 원격 조정중에 문턱 등을 가볍게 타넘어 갈 수 있도록 하였고, 기기 본체의 상면에 물품 재치대를 구비함으로써, 원격 조정으로 실내와 같은 제한된 공간에서 물품을 실어 나를 수 있도록 하였다.

Description

무선 원격 조정 전기 청소기{ELECTRIC VACUUM CLEANER BASED ON REMOTE CONTROL}

본 발명은 무선 원격 조정 전기 청소기에 관한 것으로서 특히, 전기 청소기가 모터에 의해서 구동되는 바퀴를 가지고 주행하고, 전기 청소기의 주행을 원격 조정기를 이용해서 제어하며, 방이나 거실 사이의 문턱을 넘어가기 위하여 청소기의 바닥 높이가 가변될 수 있도록 한 무선 원격 조정 전기 청소기에 관한 것이다.

종래의 대부분의 전기 청소기는 유선상으로 상용 교류전원을 공급받는 상태에서 사용자가 청소기를 직접 붙잡고 청소를 수행하고 있다. 따라서, 전원 코드가길게 늘어져 있게 되고, 전원 코드의 길이가 허용하는 범위 안에서 청소를 수행해야 하며, 청소중에 가구에 전원 코드가 걸려서 장애를 받는 경우가 빈번하다.

이러한 점을 감안하여 축전지를 내장한 전기 청소기도 제안되고 있지만, 축전지를 내장한 전기 청소기의 경우에도 사용자가 청소기를 가지고 직접 청소를 수행하는 것은 마찬가지이다. 특히, 노약자의 경우에는 청소기를 직접 붙잡고 이동해 가면서 청소를 하기는 어려울 뿐만 아니라, 번거롭기도 하다.

본 발명은 집진기구와 주행을 위한 바퀴 및 구동기구가 내장된 주행기기를 전기 청소기 본체로 하고, 상기 주행기기를 원격 조정기를 이용해서 무선으로 원격 조정하여 청소를 시킬 수 있도록 한 무선 원격 조정 전기 청소기를 제안한다.

본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기는 원격 조정기만 조작하면 사용자가 의도한 위치에서 주행기기가 청소를 수행하기 때문에 편리하고, 종래에 전기 청소기를 일일이 끌고 다니면서 청소를 하는 경우에 비하여 전기 청소기 본체(주행기기)를 무선으로 원격 조종하여 청소를 하기 때문에 힘을 덜 들이고서도 청소를 깨끗하게 수행할 수 있도록 한 무선 원격 조정 전기 청소기를 제안한다.

특히 본 발명은 고령자의 경우 반응 속도가 느린 점을 감안하여, 장애물이나 벽 등을 인식하여 주행기기 스스로 충돌을 회피해 가면서 청소가 이루어질 수 있도록 함으로써, 청소 작업이 더욱 편리하고 안전할 뿐만 아니라, 방이나 거실 사이의 문턱을 자유롭게 넘을 수 있도록 주행기기 본체의 바닥 높이를 가변시키는 수단을 채용함으로써 주행기기를 원격 조정하여 이동할 때에 문턱 등의 장애요소를 효과적으로 극복할 수 있도록 한 무선 원격 조정 전기 청소기를 제안한다.

도1은 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기의 내부 구성을 나타낸 측면도

도2는 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기의 본체 내부 구성을 나타낸 평면도

도3은 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기에서 문턱을 넘을 경우의 동작을 나타낸 도면

도4는 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기의 회로 구성을 나타낸 블록도

본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기는, 주행을 위하여 바퀴와 바퀴 구동용 모터, 거리와 장애물 감지를 위한 센서들과 전원 공급을 위한 축전지를 탑재하고, 상기 감지신호 및 사용자 명령에 따라 상기 모터를 구동시켜 기기의 주행을 제어하는 자동 주행 기기에 있어서,

(a). 주행을 위한 바퀴 및 바퀴 구동모터, 전원 공급을 위한 축전지가 탑재되고, 원격 조정기의 무선에 의한 조정 명령에 따라 기기 주행을 제어하기 위한 RF수신부 및 제어부를 내장하고, 집진을 위한 흡입구 및 집진필터와 팬 및 팬모터가 내장된 주행기기부와, (b). 상기 주행기기부를 원격 제어하는 원격 조정기; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기이다.

또한 본 발명은, 상기 주행기기의 주행중에 장애물을 넘기 위하여 상기 주행기기의 바닥면과 지면 사이의 높이를 가변시키는 높이 조절수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기이다.

또한 본 발명은, 상기 높이 조절수단은 상기 주행기기 바퀴의 높이를 신축시켜서 기기의 바닥면과 지면 사이의 높이를 가변시키는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기이다.

또한 본 발명은, 상기 주행기기가 무선 원격 조정에 의해서 소형 물품의 캐리어 수단으로 활용될 수 있도록 주행기기 본체의 상면에 물품 재치대를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기이다.

도1은 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기의 실시예를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기는 크게 나누어 주행기기 본체(1)와, 원격 조정기(2)로 이루어진다.

주행기기 본체(1)에는 바닥 전후방에 각각 주행을 위한 앞바퀴(3) 및 뒷바퀴(4)가 설치되어 있고, 전방 저면에는 청소를 위한 흡입구(5)가 형성되어 있다. 또한 상기 흡입구(5)로 흡입된 내용물(먼지 등)을 집진처리하기 위한 집진로(6)에 연계된 집진공간에 집진용 필터(7)가 내장되어 있고, 상기 흡입구(5)를 개폐하기 위한 흡입구 개폐판(5a)이 힌지(5b)에 의해서 축지되어 있다. 그리고, 집진을 위한 팬(8) 및 팬모터(9)가 설치되어 있으며, 그 상부로는 흡입 공기를 배출시키기 위한 배기구(10)가 형성되어 있다. 또한 주행기기 본체에는 무선 원격 조정기와의 통신을 위한 안테나(11)가 구비되어 있으며, 주행기기 본체(1)의 상면에는 간단한 물품을 실어 나르기 위한 재치대(1a)가 형성되어 있고, 본체 외부에 범퍼를 설치하여 충돌시의 충격을 완화할 수 있도록 하였으며, 이 범퍼에 촉각센서(터치 센서)를 설치한다. 그리고 소형 경량의 소재와 설계 기술을 적용해서 이동이 간편하고 취급이 용이한 크기와 무게를 갖도록 함이 바람직하다.

한편, 원격 조정기(2)에는 원격 조정신호를 송출하기 위한 안테나(12)와 조정용 레버(13)를 구비하였으며, 키 입력부(14)를 설치하였다. 이 원격 조정기(2)는 주행기기 본체(1)의 주행을 무선으로 원격 제어하게 된다.

도2는 본 발명에서 주행기기 본체의 내부 구성을 보인 평면도이다. 본체의 전후 사방으로 4개의 바퀴(3,4)가 배열되어 있고, 뒷바퀴(4)가 구동 바퀴이다. 뒷바퀴(4)를 각각 구동시키기 위하여 DC모터(15)가 탑재되어 있으며, 모터(15)의 구동력을 바퀴(4)에 전달하기 위한 감속기(16)가 구비된다. 그리고, 바퀴의 회전수를 감지하기 위한 엔코더(17)가 모터-바퀴 축선상에 설치되어 주행거리와 주행속도를 판단할 수 있도록 하였다.

주행기기 본체는 공간상을 자유롭게 주행하므로 상기 모터를 비롯한 기기내의 각 회로부에 전원을 공급하기 위한 축전지(18)가 탑재된다. 그리고, 회로 부품들이 실장되는 PCB(19)도 내장되며, 전방과 후방에서 충돌을 감지하기 위한 터치 센서(20)가 설치되어 있고, 또한 장애물 감지와 거리 측정을 위한 초음파 센서(21)가 주행기기 본체의 전방에 설치되어 있다.

상기 터치 센서나 초음파 센서의 설치 위치와, 설치 갯수는 기기의 사용환경에 따라 자유롭게 적응적으로 설계하여 실시할 수 있다.

도3은 본 발명에서 주행기기 본체(1)의 높이를 조절하여 문턱 등의 장애물을 극복하는 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 바퀴(3,4)를 브라켓(3a,4a)을 이용해서 축(3b,4b)을 중심으로 소정 각도 회전 구동시킴으로써 주행기기 본체(1)의 바닥면과 지면 사이의 높이(h)가 높아지는 것을 보여주고 있다. 상기 브라켓(3a,4a)을 축(3b,4b)으로 회전 구동시키는 수단은 모터를 이용하거나 유압 실린더 혹은 공압 실린더 등의 알려진 작동기구를 이용해서 구현 가능할 것이다.

도4는 본 발명에서 주행기기 본체(1)와 원격 조정기(2)의 내부 회로 구성을 나타낸 실시예이다.

주행기기 본체(1)는; 주행중의 충돌 감지를 위한 터치 센서(20)와, 장애물감지 및 거리 측정을 위한 초음파 센서(21)와, 바퀴 구동 모터(15)에 의해 구동되는 바퀴의 회전수를 감지하기 위한 엔코더(17)와, 상기 각 센서들로 감지된 신호를 필터링 및 증폭 등의 신호처리 하기 위한 감지신호 처리부(22)와, 상기 감지신호 처리부의 출력을 입력받아 자동 주행제어 및 청소제어를 수행하기 위한 제어부(23)와, 상기 제어부(23)의 제어를 받아 바퀴 구동모터(15)와 팬모터(9)를 구동시키는 구동부(24)와, 상기 제어부(23)의 제어를 받아 원격 조정기와 통신을 수행하는 RF수신부(25)와, 각종 취득 정보와 제어 데이터가 저장되는 메모리(26)와, 전원 공급을 위한 축전지(18) 및 상기 축전지의 충전을 제어하기 위한 충전부(27) 및 충전 전원 입력부(18)를 포함하여 이루어지고 있다.

그리고, 도4에서 본 발명에 따른 원격 조정기(2)는; 사용자 명령 입력을 위한 키입력부(14) 및 주행기기 본체의 전진,후진,방향전환 등의 제어명령을 입력하기 위한 조정 레버(스위치)(13), 그리고 상기 입력된 사용자 명령을 해독하여, 사용자 명령에 해당하는 데이터를 송출해 주기 위한 제어부(29) 및, 상기 제어부(29)의 제어를 받아 무선 원격 조정신호를 송출하기 위한 RF 송신부(30)를 포함하여 이루어지고 있다.

상기한 바와같이 이루어진 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기의 동작을 도1 내지 도4를 참조하여 설명한다.

사용자가 원격 조정기(2)의 키입력부(14)를 이용해서 청소 시작 명령을 내리면 제어부(29)가 해당 명령을 RF송신부(30)를 통해서 송신하고, 이 송신된 청소 시작 명령을 주행기기 본체(1)의 RF수신부(25)를 통해 제어부(23)가 수신하여구동부(24)를 통해 팬모터(9)를 구동시킨다.

팬모터(9)의 구동에 따른 팬(8)의 흡입력이 집진로(6)에 작용하면 흡입구 개폐기(5a)(고무판으로 형성한다)는 힌지(5b)를 축으로 해서 회동되면서 집진로를 열어주게 되고, 흡입구(5)로 흡입된 먼지 등의 이물질은 집진로(6)를 통해서 집진 공간으로 흡입되어 집진필터(7)에 의해서 집진된다.

이와같이 먼지 등의 오물 흡입이 진행되고, 사용자는 원격 조정기(2)의 조정용 레버(13)를 이용해서 주행기기 본체(1)를 전진,후진,방향전환 등의 원격 조정을 하게 된다. 이러한 원격조정 명령은 원격 조정기의 제어부(29)에서 RF송신부(30)를 통해서 주행기기 본체(1)의 RF수신부(25)로 전달되고, 주행기기 본체(1)의 제어부(23)는 수신된 RF신호를 해독하여 주행기기의 주행을 제어하게 된다.

즉, 제어부(23)에서 구동부(24)를 통해 바퀴 모터(15)를 구동시켜 주행기기 본체(1)를 주행시킨다. 바퀴 모터(15)의 구동력은 감속기(16)를 통해 뒷바퀴(4)로 전달되어 주행기기 본체(1)가 주행하게 되며, 이 때 엔코더(17)에서 바퀴의 회전수를 감지한 신호를 감지신호 처리부(22)에서 신호처리하여 제어부(23)에 공급하고, 제어부(23)는 바퀴의 회전 정보를 이용해서 주행 거리와 주행 속도를 계산하고 이 정보를 근거로 해서 주행기기 본체(1)의 주행을 제어한다.

주행중에 초음파 센서(21)는 전방의 장애물로부터 반사되어 돌아오는 초음파 신호를 감지하여 감지신호 처리부(22)에 공급하고, 감지신호 처리부(22)는 입력된 초음파 신호를 처리하여 제어부(23)에 공급하며, 제어부(23)는 초음파 신호를 이용해서 장애물과의 거리를 계산하고, 계산된 거리 정보를 근거로 하여 장애물을 피해가는 방향으로 바퀴(4)를 구동시킴으로써, 적절한 방향전환과 정지, 후진, 전진 등의 제어가 이루어 지도록 한다.

그리고, 터치 센서(20)는 주행중에 벽이나 가구, 또는 사용자 등과 주행기기 본체(1)가 충돌하게 되면 그 충돌을 감지하여 감지신호 처리부(22)에 공급하고, 감지신호 처리부(22)는 입력된 충돌 감지신호를 처리하여 제어부(23)에 공급하며, 제어부(23)는 충돌 감지신호를 이용해서 주행기기 본체(1)의 후진이나 방향전환, 정지, 전진 등의 제어를 수행한다.

이와같이 초음파 센서 및 터치 센서를 이용해서 장애물과의 거리를 감지하고 또 충돌 여부를 감지하는 것은, 고령자의 경우 반응 속도가 느린 점을 감안하여, 벽이나 가구 등의 장애물을 주행기기 스스로가 인식하여 충돌을 미리 회피함으로써, 원격 조정을 수행할 때에 기기가 가구나 장애물과 충돌하는데 따른 조종상의 불편함을 예방하기 위한 것이다.

이와같이 원격 조정에 의한 청소작업을 수행할 때에, 방이나 거실 사이의 문턱을 청소기가 넘어가야 하는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우에는 주행기기 본체(1)의 바닥면과 지면 사이의 높이를 증가시켜서 주행기기 본체(1)의 바닥이 문턱에 걸리지 않도록 해준다.

즉, 원격 조정기(2)에서 약속된 '문턱 넘기' 명령을 입력하면 주행기기 본체(1)의 제어부(23)에서 도3에 도시한 바와같이 브라켓(3a,4a)을 축(3b,4b)을 중심으로 소정 각도 회전 구동시킨다. 그러면 바퀴(3,4)가 축(3b,4b)을 중심으로 하여 회동하면서 기기 바닥면과 지면 사이의 높이(h)가 증가하게 되고, 따라서 이러한 상태에서 문턱을 넘어도 기기 바닥이 문턱에 걸리지 않고 원활하게 문턱을 타넘고 주행할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기는 찻잔이나 간단한 물품을 실어 나르는 무선 원격 조정 캐리어 기기로서도 기능할 수 있다.

즉, 주행기기 본체(1)의 상면에 이루어진 재치대(1a)위에 쟁반이나 기타 간단한 물품을 얹어 놓은 상태에서 상기한 바와같이 원격 조정기(2)를 이용해서 주행기기 본체(1)를 소정의 원하는 장소까지 이동시키면 주행기기 본체(1)가 쟁반 등의 물품을 실어 나를 수 있게 되는 것이다.

이 기능은, 거동이 불편한 노약자의 경우 실내에서 무선 원격 조정에 의한 캐리어 기기의 역할을 수행하도록 함으로써, 노약자의 생활에 편리한 기능을 제공할 수 있도록 해준다.

본 발명은 무선으로 원격 조정하여 전기 진공 청소기를 동작시키면서 청소를 시킬 수 있도록 하였다. 또한, 본 발명의 무선 원격 조정 전기 청소기는 문턱 등을 타넘어 갈 수 있도록 주행기기 바퀴가 신축되는 구조를 채용함으로써, 원격 조정에 의한 주행중에 문턱을 넘어 주행하는 것이 가능하고, 기기 본체의 상면에는 간단한 물품을 탑재할 수 있는 구조를 구비함으로써, 원격 조정으로 실내와 같은 제한된 공간에서 쟁반이나, 찻잔 등의 물품을 원하는 장소까지 실어 나를 수 있도록 하였다. 그러므로 본 발명은 고령자와 같은 노약자가 쉽게 청소를 할 수 있는 환경을 보장해 주고, 간단한 원격조정 캐리어 기기로서도 활용할 수 있게 한다.

Claims (4)

1. 주행을 위하여 바퀴와 바퀴 구동용 모터, 거리와 장애물 감지를 위한 센서들과 전원 공급을 위한 축전지를 탑재하고, 상기 감지신호 및 사용자 명령에 따라 상기 모터를 구동시켜 기기의 주행을 제어하는 자동 주행 기기에 있어서,

   (a). 주행을 위한 바퀴 및 바퀴 구동모터, 전원 공급을 위한 축전지가 탑재되고, 원격 조정기의 무선에 의한 조정 명령에 따라 기기 주행을 제어하기 위한 RF수신부 및 제어부를 내장하고, 집진을 위한 흡입구 및 집진필터와 팬 및 팬모터가 내장된 주행기기부와, (b). 상기 주행기기부를 원격 제어하는 원격 조정기; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주행기기의 주행중에 장애물을 넘기 위하여 상기 주행기기의 바닥면과 지면 사이의 높이를 가변시키는 높이 조절수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 높이 조절수단은 상기 주행기기 바퀴의 높이를 신축시켜서 기기의 바닥면과 지면 사이의 높이를 가변시키는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 주행기기가 무선 원격 조정에 의해서 소형 물품의캐리어 수단으로 활용될 수 있도록 주행기기 본체의 상면에 물품 재치대를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 원격 조정 전기 청소기.