KR20060027722A - 로봇청소기의 청소툴 자동 교환 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기의 청소툴 자동교환시스템 및 방법에 관한 것으로, 로봇 청소기에 부착된 바닥 감지수단에 의해, 청소영역의 바닥상태를 감지하고, 그 감지결과에 따른 청소방식 및 청소툴을 선택한후, 충전대에 복귀하여 자동으로 현재 청소툴을 교환함으로써, 사용자의 편의성 및 로봇 청소기의 청소 효율을 향상시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 작업 영역의 바닥상태에 따라, 현재 장착된 청소툴이 적합여부를 판단하고, 그 판단결과, 새로운 청소툴이 필요하면 청소툴 교환모드로 전환하여 충전대로 복귀하여 도킹하는 로봇청소기와; 상기 로봇청소기가 도킹되면, 그 로봇 청소기에 장착된 청소툴과 새로운 청소툴을 상호 교환하는 충전대를 포함하여 구성한다.

Description

로봇청소기의 청소툴 자동 교환 시스템 및 방법{CLEANING TOOL AUTO CHANGE SYSTEM AND METHOD FOR ROBOT CLEANER}

도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도

도3은 본 발명 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환 시스템의 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환방법에 대한 실시예의 동작흐름도.

도5는 본 발명이 적용되어, 로봇 청소기가 청소툴을 자동으로 교환하는 모습을 보인 개략도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:로봇 청소기 101:바닥상태 검출수단

102:마이크로컴퓨터 103:청소툴 구동수단

104:청소툴 장착수단 200:충전대

201:감지수단 202:청소툴 내장수단

203:청소툴 교환수단 204:제어수단

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 특히 로봇 청소기에 부착된 바닥 감지수단에 의해, 청소영역의 바닥상태를 감지하고, 그 감지결과에 따른 청소방식 및 청소툴을 선택한후, 충전대에 복귀하여 자동으로 현재 청소툴을 교환함으로써, 사용자의 편의성 및 로봇 청소기의 청소 효율을 향상시키도록 한 청소툴 자동 교환 시스템 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기를 말한다.

이러한 로봇청소기는 내장된 프로그램에 따라 미리 설정된 청소경로를 주행하면서 청소동작을 수행하도록 되어 있는데, 이와 같이 기설정된 청소 경로를 자동적으로 주행하면서 청소동작을 수행하기 위해서는 로봇청소기의 위치와 주행거리 및 장애물등을 감지하기 위해 많은 수의 센서들이 사용된다.

그러나, 이러한 로봇 청소기는, 설정된 청소 경로를 정확하게 주행하여 청소를 수행하기 위해 수많은 고가의 센서들이 설치되기 때문에 내부 구조가 복잡해지고 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 랜덤 방식에 의해 임의의 청소경로를 주행하여 청소를 수행하는 로봇 청소기가 개발되었다.

도1은 종래 로봇 청소기의 주행장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도1에 도시된 바와같이, 로봇 청소기가 일정 영역을 직진하다가, 충돌이 발생하면 그 충돌에 의해 장애물을 감지하는 장애물 감지부(1)와; 상기 장애물 감지부(1)에서 출력되는 신호에 의해, 로봇 청소기의 주행을 정지시킨 다음, 랜덤 방식으로 랜덤 각도를 생성하고, 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 적용하여 로봇 청소기를 회전시키는 제어부(2)와; 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 좌륜모터(5)를 일정 속도로 구동하는 좌륜모터 구동부(3)와; 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해, 우륜 모터(6)를 일정 속도로 구동하는 우륜모터 구동부(4)를 포함하여 구성한다.

도2는 종래 로봇 청소기의 주행방법에 대한 동작흐름도이다.

도2에 도시된 바와같이, 사용자에 의해, 청소명령이 발생하면 로봇 청소기를 직진시키면서, 장애물이 감지되는지를 판단하는 과정(SP1~SP3)과; 상기 판단결과, 장애물이 감지되면 로봇 청소기를 정지시킨후, 랜덤 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하는 과정(SP4)과; 상기 단계에서 생성된 랜덤각도를 회전각도로 하여, 로봇 청소기를 회전시키는 과정(SP5)과; 상기 회전된 로봇 청소기를 직진시키면서, 청소 완료를 판단하여, 청소완료이면 주행을 정지하는 과정(SP7)으로 이루어지며, 이와같은 종래 기술을 설명한다.

먼저, 사용자에 의해 청소 명령이 발생하면(SP1), 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키기 위하여, 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 구동속도를 일치시키기 위한 제어신호를 출력한다.

이에 따라, 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모 터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우륜모터(6)를 구동시킨다.

이에 따라, 로봇 청소기는 직진한다(SP2).

이때, 장애물 감지부(1)는, 로봇 청소기가 임의의 장애물에 충돌하는 경우에 발생하는 충격량으로 장애물을 감지하여 그에 따른 장애물 감지신호를 상기 제어부 (2)에 인가한다.

이에 따라, 상기 제어부(2)는, 상기 장애물 감지신호에 의해 주행을 정지시킨 다음, 랜던 방식에 의해 임의의 랜덤각도를 생성하고(SP4), 그 랜덤각도를 로봇 청소기의 회전각도로 하기 위한 제어신호를 출력하는데, 이때 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 회전 방향에 따라 좌륜모터(5)와 우륜모터(6)의 속도를 달리하도록 하는 제어신호를 좌륜모터 구동부(3) 및 우륜 모터 구동부(4)에 출력한다.

이에 따라, 상기 좌륜모터 구동부(3)는 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 좌륜모터(5)를 구동시키고, 우륜모터 구동부(4)는, 상기 제어부(2)의 제어신호에 의해 우륜모터(6)를 구동시켜, 로봇 청소기를 임의의 랜덤 각도로 회전시킨다 (SP5).

그 다음, 상기 제어부(2)는 로봇 청소기를 직진시키면서(SP6), 청소 완료로 판단되면 청소를 종료하고(SP7), 청소 완료가 되지 않았으면 상기 동작을 반복 수행한다.

이때, 상기 로봇 청소기는, 청소 방식에 따라 청소툴을 교환해야 한다.

즉, 사용자가, 청소 영역의 바닥상태에 대응되는 청소방식을 청소를 수행하 기 위하여 적접 청소툴을 교환해야 하므로, 사용자의 편의성이 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 로봇 청소기에 부착된 바닥 감지수단에 의해, 청소영역의 바닥상태를 감지하고, 그 감지결과에 따른 청소방식 및 청소툴을 선택한후, 충전대에 복귀하여 자동으로 현재 청소툴을 교환함으로써, 사용자의 편의성 및 로봇 청소기의 청소 효율을 향상시키도록 한 청소툴 자동 교환 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 작업 영역의 바닥상태에 따라, 현재 장착된 청소툴이 적합여부를 판단하고,

그 판단결과, 새로운 청소툴이 필요하면 청소툴 교환모드로 전환하여 충전대로 복귀하여 도킹하는 로봇청소기와;

상기 로봇청소기가 도킹되면, 그 로봇 청소기에 장착된 청소툴과 새로운 청소툴을 상호 교환하는 충전대를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 로봇 청소기는,

실제 청소툴이 장착되는 청소툴 장착수단과;

작업 영역의 바닥상태를 검출하는 바닥상태 검출수단과;

상기 바닥상태 검출수단의 검출결과에 근거하여,청소툴 교환모드로 전환시키고, 청소툴 데이터 정보를 충전대로 전송하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한 다.

상기 충전대는,

로봇청소기를 도킹시키기 위하여, 로봇청소기와 충전대의 위치 및 방향을 감지하는 감지수단과;

다양한 청소툴을 내장하는 청소툴 내장수단과;

상기 로봇청소기에 장착된 청소툴과 상기 청소툴 내장수단에서 선택된 청소툴을 상호 교환하는 청소툴 교환수단과;

상기 로봇청소기로부터 전송되는 청소툴 데이터 정보를 해석하고,

그 해석결과에 따라 청소툴을 선택함과 아울러, 상기 감지수단의 감지신호에 따라 충전대와 로봇청소기를 도킹시키는 제어수단을 포함하여 구성한다.

이하, 본 발명에 의한 로봇 청소기의 청소툴 자동교환 시스템 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환 시스템에 대한 구성을 보인 블록도이다.

도3에 도시한 바와같이, 본 발명은 작업 영역의 바닥상태에 따라, 현재 장착된 청소툴의 적합여부를 판단하고, 그 판단결과, 새로운 청소툴이 필요하면 청소툴 교환모드로 전환하여 충전대(200)로 복귀하여 도킹하는 로봇청소기(100)와; 상기 로봇청소기(100)가 도킹되면, 그 로봇 청소기(100)에 장착된 청소툴과 새로운 청소툴을 상호 교환하는 충전대(200)를 포함하여 구성한다.

상기 로봇 청소기(100)는,실제 청소툴이 장착되는 청소툴 장착수단(104)과; 작업 영역의 바닥상태를 검출하는 바닥상태 검출수단(101)과; 상기 바닥상태 검출수단(101)의 검출결과에 근거하여, 현재 모드를 청소툴 교환모드로 전환시키고, 청소툴 데이터 정보를 충전대(200)로 전송하는 마이크로컴퓨터(102)와; 상기 마이크로컴퓨터(102)의 제어신호에 의해, 로봇 청소기(100)로부터 청소툴을 분리시키거나 연결시키는 청소툴 구동수단(103)을 구비한다.

상기 마이크로컴퓨터(102)는 사용자가 선택하는 청소방식에 따라, 청소툴 교환모드로 전환시키고, 청소툴 데이터 정보를 충전대(200)로 전송하는데, 이때, 청소툴 데이터 정보는 충전대(200)와 알에프 통신을 통하여 수행하거나, 적외선 통신을 통하여 수행한다.

상기 충전대(200)는,로봇청소기(100)를 도킹시키기 위하여, 로봇청소기(100)와 충전대(200)의 위치 및 방향을 감지하는 감지수단(201)과; 다양한 청소툴을 내장하는 청소툴 내장수단(202)과; 상기 로봇청소기(100)에 장착된 청소툴과 상기 청소툴 내장수단(202)에서 선택된 청소툴을 상호 교환하는 청소툴 교환수단(203)과; 상기 로봇청소기(100)로부터 전송되는 청소툴 데이터 정보를 해석하고, 그 해석결과에 따라 청소툴을 선택함과 아울러, 상기 감지수단(201)의 감지신호에 따라 충전대(200)와 로봇청소기(100)를 도킹시키는 제어수단(204)을 구비한다.

이와같이 구성한 본 발명의 동작을, 도4를 참조하여 설명한다.

먼저, 로봇 청소기(100)가, 특정 청소툴을 장착하여 바닥 청소를 수행하다가(SP1), 상기 로봇 청소기(100)의 바닥상태 검출수단(101)에 의해 바닥 상태의 변화가 감지되면(SP2), 그 감지결과에 근거한 바닥 상태 정보를 마이크로컴퓨터(102)에 인가한다.

이에 따라, 상기 마이크로컴퓨터(102)는, 상기 바닥상태 검출수단(101)에서 입력된 정보를 분석하고, 그 분석결과 청소툴 교환이 필요하면 청소툴 교환모드로 전환한 다음(SP3,SP4), 로봇 청소기(100)를 충전대(200)로 복귀시키면서, 청소툴에 관련한 정보를 충전대(200)로 전송한다.

상기 로봇 청소기(100)가 충전대(200)에 도킹되면(SP5), 상기 로봇 청소기(100)의 마이크로컴퓨터(102)는 충전대(200)의 제어수단(204)에 청소툴을 교환하라는 정보 데이터를 전송하고, 이에 따라 상기 충전대(200)의 제어수단(204)은, 청소툴 내장수단(2020에서 필요한 청소툴을 선택하여 그 청소툴을 청소툴 교환수단(203)에서 로봇 청소기(100)에 장착된 청소툴과 교환하도록 제어한다(SP6).

즉, 상기 충전대(200)의 제어수단(204)은, 청소툴 교환수단(203)에 특정 청소툴을 로봇 청소기(100)의 청소툴과 교환하라는 명령을 전송하고, 아울러 로봇 청소기(100)의 마이크로컴퓨터(102)에 청소툴을 청소툴 구동수단(103)과 분리시키도록 명령한다.

이에 의해, 상기 청소툴 교환수단(203)은 로봇 청소기(100)에 장착된 청소툴을 제거하고, 아울러 청소툴 내장수단(202)에서 선택된 청소툴을 로봇 청소기(100)의 청소툴 장착수단(104)에 장착한다.

이때, 상기 로봇 청소기(100)의 마이크로컴퓨터(102)는, 상기 로봇 청소기(100)의 청소툴 장착수단(104)에 장착된 청소툴을 로봇청소기(100)의 청소툴 구동수단(103)에 연결시킨다.

이후, 상기 새로운 청소툴을 이용하여 해당 영역의 청소를 수행한다.

여기서, 도5는 본 발명이 적용되어, 로봇 청소기가 청소툴을 자동으로 교환하는 모습을 보인 개략도이다.

다시 말해서, 본 발명은 로봇 청소기에 부착된 바닥 감지수단에 의해, 청소영역의 바닥상태를 감지하고, 그 감지결과에 따른 청소방식 및 청소툴을 선택한후, 충전대에 복귀하여 자동으로 현재 청소툴을 교환하도록 한 것이다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 로봇 청소기에 부착된 바닥 감지수단에 의해, 청소영역의 바닥상태를 감지하고, 그 감지결과에 따른 청소방식 및 청소툴을 선택한후, 충전대에 복귀하여 자동으로 현재 청소툴을 교환함으로써, 사용자의 편의성 및 로봇 청소기의 청소 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 작업 영역의 바닥상태에 따라, 현재 장착된 청소툴이 적합여부를 판단하고,

   그 판단결과, 새로운 청소툴이 필요하면 청소툴 교환모드로 전환하여 충전대로 복귀하여 도킹하는 로봇청소기와;

   상기 로봇청소기가 도킹되면, 그 로봇 청소기에 장착된 청소툴과 새로운 청소툴을 상호 교환하는 충전대를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동교환 시스템.
2. 제1 항에 있어서, 로봇 청소기는

   실제 청소툴이 장착되는 청소툴 장착수단과;

   작업 영역의 바닥상태를 검출하는 바닥상태 검출수단과;

   상기 바닥상태 검출수단의 검출결과에 근거하여,청소툴 교환모드로 전환시키고, 청소툴 데이터 정보를 충전대로 전송하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환시스템.
3. 제2 항에 있어서, 마이크로컴퓨터는,

   사용자가 선택하는 청소방식에 따라, 청소툴 교환모드로 전환시키고, 청소툴 데이터 정보를 충전대로 전송하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환시스템.
4. 제2 항에 있어서,

   상기 마이크로컴퓨터의 제어신호에 의해, 로봇 청소기로부터 청소툴을 분리시키거나 연결시키는 청소툴 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환시스템.
5. 제1 항에 있어서, 충전대는,

   로봇청소기를 도킹시키기 위하여, 로봇청소기와 충전대의 위치 및 방향을 감지하는 감지수단과;

   다양한 청소툴을 내장하는 청소툴 내장수단과;

   상기 로봇청소기에 장착된 청소툴과 상기 청소툴 내장수단에서 선택된 청소툴을 상호 교환하는 청소툴 교환수단과;

   상기 로봇청소기로부터 전송되는 청소툴 데이터 정보를 해석하고,

   그 해석결과에 따라 청소툴을 선택함과 아울러, 상기 감지수단의 감지신호에 따라 충전대와 로봇청소기를 도킹시키는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 청소툴 자동교환시스템.
6. 자율주행기능을 구비한 로봇청소기에 있어서,

   소정 작업을 수행하면서, 그 작업영역의 바닥상태를 검출하는 과정과;

   상기 검출된 바닥상태에 따라 현재 장착된 청소툴의 적합여부를 판단하고,

   그 판단결과, 새로운 청소툴이 필요하면 청소툴 교환모드로 전환한 다음, 충전대로 복귀하여 도킹하는 과정과;

   충전대에서, 로봇청소기에 장착된 청소툴과 새로운 청소툴을 교환하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환방법.
7. 제6 항에 있어서, 도킹하는 과정은,

   바닥상태에 따른 새로운 청소툴에 대한 청소툴 데이터 정보를 충전대로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환방법.
8. 제6 항에 있어서, 도킹하는 과정은,

   사용자가 선택하는 청소방식에 따른 청소툴 데이터 정보를 충전대로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환방법.
9. 제6 항에 있어서, 청소툴을 교환하는 과정은,

   상기 로봇청소기로부터 전송되는 청소툴 데이터 정보를 해석하고, 그 해석결과에 따라 청소툴을 선택하는 단계와;

   상기 로봇청소기에 장착된 청소툴과 상기 청소툴 내장수단에서 선택된 청소툴을 상호 교환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동교환방법.
10. 제9 항에 있어서, 청소툴을 상호교환하는 단계는,

    로봇 청소기에 장착된 청소툴을 분리하는 단계와;

    청소툴 내장수단으로부터 새로운 청소툴을 이송받아 그 새로운 청소툴을 로봇 청소기에 장착하는 단계와;

    상기 로봇 청소기에서 분리된 청소툴을, 청소툴 내장수단으로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환방법.
11. 제10 항에 있어서, 로봇 청소기에 장착하는 단계는,

    로봇 청소기에 장착된 청소툴을, 청소툴 구동수단에 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 청소툴 자동 교환방법.

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