KR20060095657A

KR20060095657A - 로봇청소기

Info

Publication number: KR20060095657A
Application number: KR1020050016438A
Authority: KR
Inventors: 송정곤; 정삼종; 김기만; 고장연; 이주상; 임광수
Original assignee: 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-01

Abstract

상방 장애물 검출센서를 구비하는 로봇청소기가 개시된다. 상방 장애물 검출센서는 로봇청소기 본체 상부면에 설치된다. 상방 장애물 검출센서는 로봇청소기 본체의 상부와 접촉할 우려가 있는 상방의 장애물을 감지하는 감지신호를 출력한다. 콘트롤러는 상방 장애물 검출센서과 신호교환하며, 상방 장애물 검출센서의 감지 신호에 따라 본체의 주행을 제어한다. 이에 의하면, 로봇청소기의 상부가 부딪칠 염려가 있는 가구 등의 장애물을 만났을 때, 장애물의 밑면에 걸리거나 또는 장애물의 밑면에 돌출된 돌출장애물에 의해 외관이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

로봇청소기, 상방 장애물 검출센서, 마이크로스위치, 콘트롤러

Description

로봇청소기{Robot cleaner}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇청소기의 외관 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇청소기의 구성 블럭도,

도 3 및 도 4는 본 발명의 동작을 설명하는 도면이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

100. 로봇청소기 110. 본체

130. 구동부 140. 전방 장애물 검출센서

150. 상방 장애물 검출센서 160. 콘트롤러

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇청소기 상부의 장애물을 검출할 수 있도록 하는 로봇청소기에 관한 것이다.

로봇청소기는 내장된 프로그램에 의해 지정된 피청소구역을 자동으로 주행하면서 바닥면을 청소하는 장치이다. 로봇청소기는 일반적으로 로봇청소기를 주행하기 위한 구동부, 바닥면에 대해 청소작업을 수행하는 흡진부 및 상기 주행부와 흡진부의 작동을 제어하는 콘트롤러를 포함한다.

한편, 로봇청소기에는 피청소구역내의 가구나 벽 등의 장애물과 충돌하지 않고 주행이 가능하도록 하는 장애물 검출센서가 갖추어져 있다. 상기 장애물 검출센서는 다양한 형태가 개시되어 있으나, 일반적으로 로봇청소기의 몸체의 둘레에 설치되는 적외선 센서 또는 초음파 센서가 적용된다. 장애물 검출 센서는 적외선을 출사하는 적외선 발광소자와, 반사된 광을 수신하는 수광소자가 수직상으로 쌍을 이루어 로봇청소기의 몸체의 외주면을 따라 다수가 설치된다. 초음파 센서는 초음파를 출사하고, 반사된 초음파을 수신할 수 있어 장애물을 인식하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 장애물 검출센서는 다음과 같은 문제점이 있다. 침대나 의자와 같이 일정 높이의 다리가 있는 장애물의 경우, 침대나 의자의 밑면과 바닥면 사이에는 일정 공간이 형성된다. 따라서, 종래의 장애물 검출센서는 로봇 청소기의 전면 또는 측면에 설치되어 있으므로, 상기 침대나 의자를 인식하지 못하게 되고, 로봇청소기는 상기 바닥면과 침대 밑면 사이의 공간을 주행할 수 있다. 그런데, 로봇청소기의 윗면과 상기 침대나 의자와 같은 장애물의 밑면 사이에 충분한 공간이 없는 경우 상기 로봇청소기는 침대나 의자 밑면에 끼어서 움직이지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 한편, 로봇 청소기가 침대나 의자의 밑면 사이로 안정적으로 진입을 하였으나 침대나 의자의 일정 부위의 밑면이 가라 앉은 경우, 또는 침대나 의자의 밑면에 못 같은 장애물이 돌출된 경우 로봇청소기의 윗면은 손상될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 로봇청소기의 주행 중 로봇청소기의 상부와 부딪칠 우려가 있는 상부 장애물을 감지하여 더 이상 주행방향으로 진입을 하지 않도록 하는 로봇청소기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇청소기는, 내부에 흡진부 및 구동부를 포함하는 본체; 상기 본체 상부면에 설치되어, 상기 본체의 상부와 접촉할 우려가 있는 상방의 장애물을 감지하는 상방 장애물 검출센서; 및 상기 상방 장애물 검출센서과 신호교환하며, 상기 상방 장애물 검출센서의 감지 신호에 따라 주행을 제어하는 콘트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상방 장애물 검출센서는 상기 장애물과의 접촉 유무에 따라 그 감지신호를 출력하는 것이 좋다.

또한, 상기 장애물 검출센서는 상기 본체의 전방 상부면에 설치된 것이 좋다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 장애물 검출센서는 마이크로스위치인 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇청소기를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇청소기(100)는 본체(110), 흡진부(120), 구동부(130), 전방 장애물 검출센서(140), 상방 장애물 검출센서(150) 및 콘트롤러(160)를 포함한다.

흡진부(120)는 공기를 흡입하면서 대향되는 바닥면의 먼지를 집진할 수 있도록 본체(110) 상에 설치되어 있다. 이러한 흡진부(120)는 알려진 다양한 방식에 의해 구성될 수 있다. 일예로서, 흡진부(120)는 흡입모터(미도시)와, 흡입모터의 구동에 의해 바닥과 대향되게 형성된 흡입구 또는 흡입관을 통해 흡입된 먼지를 집진하는 집진실(미도시)을 구비한다.

구동부(130)는 본체(110)의 좌우측에 설치된 바퀴(미도시)와, 상기 바퀴를 각각 회전 구동시키는 모터(미도시)를 포함한다. 구동부(130)는 콘트롤러(160)의 제어신호에 따라 각 모터를 독립적으로 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시킨다. 주행방향은 각 모터의 회전수를 다르게 제어함으로써 정해진다.

전방 장애물 검출센서(140)는 본체(110)의 전면 또는 측면에 설치되며 적외선 센서 또는 초음파 센서 등이 적용된다. 전방 장애물 검출센서(140)는 전방 또는 주행방향의 장애물이나 벽 등을 감지하고 그 거리를 감지하며, 감지신호를 콘트롤러(160)에 송출한다.

상방 장애물 검출센서(150)는 본체(110)의 전방 상부면에 일정 높이를 갖도록 설치된다. 상방 장애물 검출센서(150)는 전방 또는 주행방향의 상부에 위치한 장애물을 감지하고, 감지결과를 콘트롤러(160)로 송출한다. 상방 장애물 검출센서(150)는 전방 장애물 검출센서(140)가 감지할 수 없는 장애물, 즉 본체(110)의 높이보다 높은 곳에 위치한 장애물을 감지한다. 한편, 본 발명의 상방 장애물 검출센서(150)는 전방 상부의 장애물과 접촉유무에 따른 감지신호를 출력할 수 있는 것이면 어느 것을 사용할 수 있으나, 마이크로스위치(microswitch)가 적용되는 것이 바 람직하다. 마이크로스위치(150)는 널리 알려진 바와 같이 엑츄에이터(미도시)와 내부에 미소 간격을 사이에 두고 설치된 복수의 접점을 구비하는 바디(미도시)를 포함한다. 상기 엑추에이터에 외부의 힘이 가해지면 접점이 전환되고 이에 따른 신호를 출력하게 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 마이크로스위치(150)는 본체(110)보다 높이 있는 장애물과의 접촉 여부에 따라 그에 상응하는 감지신호를 출력한다.

콘트롤러(160)는 상술한 로봇청소기(100)의 각 요소들을 제어하여 청소작업을 수행한다. 콘트롤러(160)는 전방 장애물 검출센서(140) 및 상방 장애물 검출센서(150)로부터 감지신호를 입력받아 장애물 유무 여부에 따라 주행을 제어한다. 예를 들면, 전방 장애물 검출센서(140)로부터 장애물 감지 신호를 수신한 경우 콘트롤러(160)는 로봇청소기 본체(110)가 좌우로 회전 후 직진하도록 구동부(130)를 제어한다. 한편, 상방 장애물 검출센서(150)로부터 장애물 감지 신호를 수신한 경우 콘트롤러(160)는 로봇청소기 본체(110)가 전방 또는 주행방향으로 주행하지 않도록 구동부(130)를 제어한다. 주행방향 및 방법은 미리 콘트롤러(160)에 입력된다. 예를 들면, 좌우로 90도 회전한 후 직진주행을 하던가, 또는 180도 회전후 직진주행 하던가, 또는 후방주행 후 좌우로 90도 회전한 후 직진주행을 하는 방법이다.

이하, 본 발명에 따른 로봇청소기의 동작을 도 3 및 도 4을 참조하여 살펴보기로 한다.

로봇청소기(100)는 입력된 주행 프로그램에 의해 피청소영역을 주행하면서 청소작업을 수행한다. 로봇청소기(100)가 주행중 소정 지역에서 다리에 의해 지지되어 로봇청소기 본체(110)의 상부가 부딪칠 염려가 있는 장애물(예컨데 침대. 책 상, 탁자 및 의자등)과 대면할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 바닥면(S)과 장애물(200)의 밑면 사이에는 다리(210)의 높이 만큼의 공간이 형성된다. 상기 공간(h1) 사이로 로봇청소기(100)가 진입할 때, 마이크로스위치(150)는 장애물(200)의 밑면과 접촉하게 된다. 이에 따라 상기 마이크로스위치(150)는 감지신호를 출력하고, 이 감지신호를 수신한 콘트롤러(160)는 로봇청소기(100)가 더이상 전진하지 않고, 좌우 또는 후방으로 주행하도록 구동부를 제어한다. 이에 따라, 로봇청소기(100)가 바닥면(S)과 장애물(200) 사이에 끼어 움직이지 못하게 되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 장애물(200)의 밑면과 바닥면(S) 사이 공간(h2)이 마이크로스위치(150)를 포함한 로봇청소기(100)의 높이보다 높을 때, 로봇청소기(100)는 상기 공간(h2) 사이로 진입하게 된다. 그러나, 장애물(200)의 밑면에 못이나 나사와 같은 돌출장애물(220)이 돌출된 경우, 또는 장애물(200)의 소정 영역이 가라앉아 아래로 돌출된 경우, 로봇청소기(100)의 주행 중 상기 마이크로스위치(150)는 상기 돌출장애물(220) 또는 돌출영역과 접촉하게 된다. 이에 따라 상기 마이크로스위치(150)는 감지신호를 출력하고, 이 감지신호를 수신한 콘트롤러(160)는 로봇청소기(100)가 더이상 전진하지 않고, 좌우 또는 후방으로 주행하도록 구동부를 제어한다. 이에 따라, 로봇청소기(100)의 상부면이 못과 같은 돌출장애물(220)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 상방 장애물 검출센서가 적용된 본 발명에 따른 로봇 청소기에 의하면, 로봇청소기의 상부가 부딪칠 염려가 있는 가구 등의 장애물을 만났을 때, 장애물의 밑면에 걸리거나 또는 장애물의 밑면에 돌출된 돌출장애물에 의해 외관이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다

Claims

내부에 흡진부 및 구동부를 포함하는 본체;

상기 본체 상부면에 설치되어, 상기 본체의 상부와 접촉할 우려가 있는 상방의 장애물을 감지하는 상방 장애물 검출센서;

상기 상방 장애물 검출센서과 신호교환하며, 상기 상방 장애물 검출센서의 감지 신호에 따라 주행을 제어하는 콘트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1 항에 있어서,

상기 상방 장애물 검출센서는 상기 장애물과의 접촉 유무에 따라 그 감지신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 2 항에 있어서,

상기 장애물 검출센서는 상기 본체의 전방 상부면에 설치된 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 장애물 검출센서는 마이크로스위치인 것을 특징으로 하는 로봇청소기.