KR20060112312A

KR20060112312A - 로봇청소기의 절전제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060112312A
Application number: KR1020050034241A
Authority: KR
Inventors: 김영기; 노희석; 심인보
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-11-01
Also published as: US20060237158A1; US7780796B2; CN1854955A; JP2006305315A

Abstract

본 발명은 로봇 청소기의 절전제어장치 및 방법에 관한 것으로, 로봇 청소기가 자체적으로 자신의 현재 상태를 판단하고, 그 판단결과에 근거하여 로봇 청소기를 절전모드 또는 대기모드로 전환함으로써, 로봇 청소기에 내장된 배터리의 전원소모를 감소시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 자율 주행 기능을 구비한 로봇 청소기에 있어서, 로봇 청소기의 내부 동작 상태를 표시하는 표시수단과; 위치 및 클리프,장애물등을 감지하는 감지수단과; 제어신호에 의해, 로봇 청소기를 이동시키는 구동수단과; 상기 각 수단의 동작전원을 공급하는 배터리와; 로봇 청소기가 현재 작업중인지의 유무에 따라, 상기 각 수단에 적응적으로 전원을 공급하기 위한 절전제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 절전제어신호에 의해 절환되어, 상기 배터리의 전원을 상기 각 수단에 적응적으로 공급하는 절환수단을 포함하여 구성한다.

Description

로봇청소기의 절전제어장치 및 방법{POWER SAVING CONTROL APPRATUS 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 절전제어장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 로봇 청소기의 절전제어방법에 대한 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:제어수단 200:절환수단

300:배터리 400:감지수단

500:구동수단 600:표시수단

본 발명은 로봇 청소기의 절전제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 로봇 청소기가 자체적으로 자신의 현재 상태를 판단하고, 그 판단결과에 근거하여 로봇 청소기를 절전모드 또는 대기모드로 전환함으로써, 로봇 청소기에 내장된 배터리의 전원소모를 감소시키도록 한 로봇 청소기의 절전제어장치 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 구 성한다.

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 좌륜모터(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 정지시 킨 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.

여기서, 상술한 로봇 청소기는 상기 청소동작을 수행하기 위하여, 도1에 도시되지는 않았지만, 흡입모터, 휠모터, 에지테이터 모터, 범퍼 센서, 위상보정센서,클리프 감지센서,디스플레이 모듈등이 구비된다.

상술한 로봇 청소기는, 자체적으로 배터리를 내장하여 동작 전원으로 사용하므로 그 배터리에 의한 작동시간에 한계가 있지만, 종래 로봇 청소기는 작업을 수행하지 않는 경우에도 모든 부분, 예를들어 흡입모터, 휠모터, 에지테이터모터, 범퍼센서,장애물 감지센서,위상보정센서,마이크로컴퓨터등에 전원을 공급함으로 인하여 불필요하게 배터리 전원이 소모되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 로봇 청소기가 자체적으 로 자신의 현재 상태를 판단하고, 그 판단결과에 근거하여 로봇 청소기를 절전모드 또는 대기모드로 전환함으로써, 로봇 청소기에 내장된 배터리의 전원소모를 감소시키도록 한 로봇 청소기의 절전제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자율 주행 기능을 구비한 로봇 청소기에 있어서,

로봇 청소기의 내부 동작 상태를 표시하는 표시수단과;

위치 및 클리프,장애물등을 감지하는 감지수단과;

제어신호에 의해, 로봇 청소기를 이동시키는 구동수단과;

상기 각 수단의 동작전원을 공급하는 배터리와;

로봇 청소기가 현재 작업중인지의 유무에 따라, 상기 각 수단에 적응적으로 전원을 공급하기 위한 절전제어신호를 출력하는 제어수단과;

상기 절전제어신호에 의해 절환되어, 상기 배터리의 전원을 상기 각 수단에 적응적으로 공급하는 절환수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

로봇 청소기가 사용자의 명령에 의해 청소모드로 진입하여 청소작업을 수행하는 과정과;

상기 청소작업이 종료되면 대기모드로 진입하는 과정과;

상기 대기모드로 진입한 시간이 일정시간 이상이면 절전모드로 진입하는 과 정을 수행함을 특징으로 한다.

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

도3은 본 발명 로봇 청소기의 절전제어장치에 대한 일실시예의 구성을 보인 블록도이다.

도3에 도시한 바와같이 본 발명은, 로봇 청소기의 내부 동작 상태를 표시하는 표시수단(600)과; 위치 및 클리프,장애물등을 감지하는 감지수단(400)과; 제어신호에 의해, 로봇 청소기를 이동시키는 구동수단(500)과; 상기 각 수단에 동작전원을 공급하는 배터리(300)와; 로봇 청소기가 현재 작업중인지의 유무에 따라, 상기 각 수단에 적응적으로 전원을 공급하기 위한 절전제어신호를 출력하는 제어수단(100)과; 상기 절전제어신호에 의해 절환되어, 상기 배터리(300)의 전원을 상기 각 수단에 적응적으로 공급하는 절환수단(200)을 구비하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 사용자에 의해 청소모드가 설정되면, 즉 외부로부터 청소명령이 입력되면, 로봇 청소기의 제어수단(100)은 동작모드로 전환하고, 그 동작모드에 따른 절전제어신호를 출력한다.

이에 따라, 절환수단(200)은, 상기 절전제어신호에 의해 절환되어 상기 표시수단(600)과 구동수단(500) 및 감지수단(400)에 배터리(300)의 전원을 동작전원으로 공급한다.

이러한 상태에서, 상기 제어수단(100)은, 청소작업이 종료되었는지를 체크하 다가, 청소작업이 종료되면 대기모드로 진입하고, 그 대기모드에 따른 절전제어신호를 절환수단(200)에 인가한다.

이에 따라, 상기 절환수단(200)은, 상기 절전제어신호에 의해 절환되어,표시수단(600)과 제어수단(100)에만 배터리(300)의 전원을 동작전원으로 공급한다.

상기 제어수단(100)은, 상기 대기모드로 동작되는 시간이 일정시간(실험에 의해 설정된 값) 이상 지속되면 절전모드로 진입하고, 그 절전모드에 따른 절전제어신호를 절환수단(200)에 인가한다.

이에 따라, 상기 절환수단(200)은, 상기 절전제어신호에 의해 절환되어, 제어수단(100)에만 배터리(300)의 전원을 동작전원으로 공급한다.

보다 상세하게 도4를 참조하여 본 발명을 설명하면, 우선 로봇 청소기가 사용자의 명령에 의해 청소모드로 진입하여 청소작업을 수행하는데(SP10), 이때 로봇 청소기의 제어수단(100)은 표시수단(600)과 구동수단(500) 및 감지수단(400)등 모든 동작수단에, 전원을 공급하도록 제어한다.

그 다음, 상기 청소작업이 종료되면 로봇 청소기는 대기모드로 진입하는데(SP11,SP12), 상기 대기 모드 진입시, 로봇 청소기의 제어수단(100)은, 배터리(300)의 전원을 표시수단(600)과 제어수단(100)에만 공급하도록 제어한다.

그 다음, 상기 로봇 청소기가 상기 대기 모드로 일정시간 이상 유지되면(SP13), 로봇 청소기는 절전모드로 진입하고(SP14), 그 절전모드시 로봇 청소기의 제어수단(100)은 배터리(300)의 전원을 제어수단(100)에만 공급하도록 제어한다.

그 다음, 상기 절전모드 상태에서, 로봇 청소기에 사용자가 외부에서 명령을 입력하면 상술한 일련의 절전 동작을 반복수행한다(SP15).

즉, 종래 로봇 청소기는 임의의 작업, 예를들어 청소작업이 종료되어도 로봇 청소기의 기능을 담당하는 모든 수단에 배터리의 전원이 공급되어 불필요하게 전원이 소모되는 경우가 발생하지만, 본 발명은 로봇 청소기가 작업이 완료된 상태이면 순차적으로 대기모드, 절전모드로 진입하여 로봇 청소기의 일부기능을 담당하는 수단에만 배터리의 전원을 공급함으로써 배터리의 전원소모를 감소시키도록 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 청소기가 자체적으로 자신의 현재 상태를 판단하고, 그 판단결과에 근거하여 로봇 청소기를 절전모드 또는 대기모드로 전환함으로써, 로봇 청소기에 내장된 배터리의 전원소모를 감소시키는 효과가 있다.

Claims

자율 주행 기능을 구비한 로봇 청소기에 있어서,

로봇 청소기의 내부 동작 상태를 표시하는 표시수단과;

위치 및 클리프,장애물등을 감지하는 감지수단과;

제어신호에 의해, 로봇 청소기를 이동시키는 구동수단과;

상기 각 수단의 동작전원을 공급하는 배터리와;

로봇 청소기가 현재 작업중인지의 유무에 따라, 상기 각 수단에 적응적으로 전원을 공급하기 위한 절전제어신호를 출력하는 제어수단과;

상기 절전제어신호에 의해 절환되어, 상기 배터리의 전원을 상기 각 수단에 적응적으로 공급하는 절환수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어장치.
제1 항에 있어서, 제어수단은,

로봇 청소기가 현재 작업중이면 동작모드로 인식하고, 그 인식결과에 근거하여 표시수단과 구동수단 및 감지수단에 전원을 공급하기 위한 절전제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어장치.
제1 항에 있어서, 제어수단은,

로봇 청소기가 현재 작업정지중이면 대기모드로 진입하고, 표시수단과 제어 수단에만 전원을 공급하기 위한 절전제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어장치.
제1 항에 있어서, 제어수단은,

로봇 청소기가 대기모드로 일정시간 이상 지속되면 절전모드로 진입하고, 제어수단에만 전원을 공급하기 위한 절전제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어장치.
자율 주행 기능을 구비한 로봇 청소기에 있어서,

로봇 청소기가 사용자의 명령에 의해 청소모드로 진입하여 청소작업을 수행하는 과정과;

상기 청소작업이 종료되면 대기모드로 진입하는 과정과;

상기 대기모드로 진입한 시간이 일정시간 이상이면 절전모드로 진입하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어방법.
제5 항에 있어서, 청소작업을 수행하는 과정은,

표시수단과 구동수단 및 감지수단등 모든 동작수단에, 전원을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어방법.
제5 항에 있어서, 대기모드로 진입하는 과정은,

배터리의 전원을 표시수단과 제어수단에만 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어방법.
제5 항에 있어서, 절전모드로 진입하는 과정은,

배터리의 전원을 제어수단에만 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한는 로봇 청소기의 절전제어방법.
제5 항에 있어서,

절전모드 상태에서, 사용자에 의해 외부에서 청소 명령이 발생하면 동작모드로 진입하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 절전제어방법.