KR20090075556A - 로봇청소기용 격납고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇청소기용 격납고에 관한 것으로서, 충전용 접속단자를 가지는 로봇청소기를 수용할 수 있는 수용공간과, 상기 로봇청소기의 상기 수용공간 내외로의 진출입을 위해 마련된 출입구를 구비한 케이스와; 로봇청소기의 충전을 위하여 상기 케이스에 설치되며, 상기 로봇청소기가 상기 수용공간 내에 수용된 상태에서 상기 로봇청소기의 충전용 접속단자와 전기적으로 접속 가능한 충전단자를 구비한 충전대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇청소기용 격납고는 로봇청소기가 수용되는 케이스와, 로봇청소기가 접속되는 충전대를 구비하여, 로봇청소기가 그 케이스에 수용되어 외부로 노출되지 않은 상태에서 충전되므로, 안정적으로 보호된 상태에서 충전가능한 효과를 제공한다.

Description

로봇청소기용 격납고{Casing for robot cleaner}

본 발명은 로봇청소기를 수용하는 로봇청소기용 격납고에 관한 것으로, 특히 로봇청소기의 전기적 충전시, 로봇청소기가 케이스에 수용되어 충전이 이루질 수 있도록 구성된 로봇청소기용 격납고에 관한 것이다.

최근에 주택과 사무실 등을 청소하기 위해서, 자동으로 청소를 수행하는 로봇청소기를 사용하는 경우가 있다. 일반적으로, 이러한 로봇청소기는 전기적 충전을 위해서, 충전용 접속단자가 마련되어 있다. 또한 충전용 접속단자가 접속할 수 있는 충전단자가 별도로 마련되어 로봇청소기가 청소를 완료한 후, 또는 청소 중 잔여 충전량이 부족한 경우에 그 충전단자에 접속하여 로봇청소기가 충전되도록 구성된다.

종래에는, 로봇청소기가 충전단자와 접속되어 충전이 이루어질 때, 충전단자에 접속된 로봇청소기가 외부의 원치않는 힘, 예를 들어 보행자가 보행 중 로봇청소기에 가하는 충격 등에 의해서 충전단자로부터 분리되어 안정적으로 로봇충전기가 충전되지 못하는 단점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 사항을 고려하여 안출된 것으로, 로봇청소기가 충전되는 동안에 안정적으로 보호된 상태에서 충전이 이루어질 수 있도록 구성된 로봇청소기용 격납고를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇청소기용 격납고는, 충전용 접속단자를 가지는 로봇청소기를 수용할 수 있는 수용공간과, 상기 로봇청소기의 상기 수용공간 내외로의 진출입을 위해 마련된 출입구를 구비한 케이스;와, 로봇청소기의 충전을 위하여 상기 케이스에 설치되며, 상기 로봇청소기가 상기 수용공간 내에 수용된 상태에서 상기 로봇청소기의 충전용 접속단자와 전기적으로 접속 가능한 충전단자를 구비한 충전대;를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 충전대에 설치되며, 상기 로봇청소기를 상기 충전단자로 유도하기 위한 신호를 발신하는 유도신호 발신부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이스에 설치되며, 상기 로봇청소기가 상기 충전단자에 접속되기 전에, 상기 로봇청소기의 충전용 접속단자가 상기 충전단자와 마주하도록 상기 로봇청소기의 자세를 보정하기 위한 신호를 발생시키는 자세보정신호 발신부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이스의 출입구를 개폐하기 위해 상기 케이스에 설치되는 도어 를 더 포함하며, 상기 도어와 케이스 중 하나에 설치되며, 그 도어의 위치를 상기 로봇청소기에게 알리기 위한 신호를 발신하는 위치확인신호 발신부가 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이스에 설치되며, 상기 로봇청소기가 상기 케이스 내에 존재하는지의 여부를 감지하기 위한 물체감지센서를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도어의 최대 상승위치와 최대 하강위치를 제한하기 위한 리미트센서를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 로봇청소기의 상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 로봇청소기용 격납고는, 로봇청소기가 수용되는 케이스와, 로봇청소기가 접속되는 충전대를 구비하여, 로봇청소기가 케이스 내에 수용된 상태에서 충전이 이루어지므로, 안정적으로 보호된 상태에서 로봇청소기가 충전될 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기용 격납고의 개략적인 사시도이며, 도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절개한 단면도이다. 도3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절 개한 단면도이며, 도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절개한 단면도이다.

도1 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기용 격납고(1)는 케이스(10)와, 충전대(20)를 포함한다.

상기 케이스(10)에는 수용공간(11)과 출입구(12)가 마련된다. 상기 수용공간(11)은 충전용 접속단자(101)를 가지는 로봇청소기(100)를 수용하기 위해 마련되며, 상기 출입구(12)는 상기 로봇청소기(100)가 상기 수용공간(11) 내외로 진출입하기 위해서 마련된다.

상기 충전대(20)는 로봇청소기(100)의 충전을 위해 충전단자(21)를 구비하며, 상기 로봇청소기(100)가 상기 수용공간(11) 내에 수용된 상태에서 로봇청소기(100)의 충전용 접속단자(101)와 전기적으로 접속 가능하도록 케이스(10) 내에 설치된다. 상기 충전대(20)는 전원을 공급받기 위해서 전원공급장치(미도시)와 연결된다.

본 실시예에 따른 로봇청소기용 격납고(1)는, 유도신호 발신부(30), 자세보정신호 발신부(40), 도어(50), 물체감지센서(70), 리미트센서(80), 및 표시부(90)를 더 포함한다.

상기 유도신호 발신부(30)는 로봇청소기(100)를 충전단자(21)로 유도하기 위한 신호를 상기 로봇청소기(100)에 발신하기 위해 상기 충전대(20)에 마련된다. 상기 유도신호 발신부(30)는 적외선 신호를 발생하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 상기 유도신호 발신부(30)는 도4에 도시된 A 영역으로 적외선 신호를 발신한다.

상기 자세보정신호 발신부(40)는 상기 케이스(10)에 설치되며, 케이스(10) 내에서 로봇청소기(100)의 자세를 보정하기 위해서, 로봇청소기(100)에 제공되는 신호를 발생시키기 위해 마련된다. 즉, 자세보정신호 발신부(40)가 발신하는 신호는 로봇청소기(100)가 충전단자(21)에 접속하기 전에, 상기 로봇청소기(100)의 충전용 접속단자(101)가 상기 충전단자(21)와 마주하도록 로봇청소기(100)의 자세를 보정하는데 사용된다. 상기 자세보정신호 발신부(40) 또한 적외선 신호를 발생하는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 자세보정신호 발신부(40)는 도4에 도시된 B 영역으로 적외선 신호를 발신한다.

상기 도어(50)는 케이스(10)의 출입구(12)를 개폐하기 위해 상기 케이스(10)에 설치된다. 상기 도어(50)를 개폐하기 위해서, 본 실시예에서는 모터(60)와, 이송 스크류(62)와, 너트부재(63)가 마련된다. 상기 모터(60)는 상기 케이스(10)에 고정된 받침부재(61)에 고정되며, 상기 이송 스크류(62)는 모터(60)의 출력축에 연결된다. 상기 너트부재(63)는 도어(50)에 고정된 지지부재(64)에 의해 고정되며, 이송 스크류(62)에 나사 결합된다. 모터(60)가 동작하면, 모터(60)의 회전운동이 이송 스크류(62)와 너트부재(63)를 통하여 직선운동으로 변환되어, 상기 도어(50)를 상하로 개폐한다.

상기 도어(50)와 케이스(10) 중 하나(본 실시예에서는 도어(50))에는 로봇청소기(100)에게 도어(50)의 위치를 알리기 위한 신호를 발신하는 위치확인신호 발신부(51)가 마련된다. 즉, 상기 위치확인신호 발신부(51)가 발신하는 신호는 상기 로봇청소기(100)에 수신되어, 상기 로봇청소기(100)가 현재 도어(50)의 위치를 기억할 수 있도록 제공된다.

상기 물체감지센서(70)는 상기 로봇청소기(100)가 상기 케이스(10) 내에 존재하는지의 여부를 감지하기 위해 상기 케이스(10)에 설치된다. 상기 물체감지센서(70)로서, 일반적으로 사용되는 적외선을 이용하는 광센서 등이 사용될 수 있다. 상기 물체감지센서(70)는 케이스(10) 내에 로봇청소기(100)의 유무를 감지하여, 후술한 제어부(110)에 신호를 전송하도록 한다.

상기 리미트센서(80)는 도어(50)의 최대 상승위치와 최대 하강위치를 제한하기 위해 상기 케이스(10)에 마련된다. 도어(50)가 상승 또는 하강 중에 리미트센서(80)에 닿으면, 모터(60)의 동작이 멈추게 되어 도어(50)가 더 이상 상승 또는 하강되지 않게 된다. 상기한 바와 같이, 본 실시예에서는 리미트센서(80)로서, 접촉식으로 동작하는 센서가 사용되었으나, 광센서 등을 사용하여 비접촉식으로 동작하는 센서도 사용될 수 있다.

상기 표시부(90)는 상기 로봇청소기(100)의 상태, 예컨대 로봇청소기(100)가 충전 중인지, 혹은 청소 중인지 등을 표시하기 위해 설치되며, 도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 케이스(10)의 외면에 설치되어 있다.

한편, 상기 충전대(20) 내에는 제어부(110; 도10참조)가 마련된다. 상기 제어부(110)는 일반적으로 사용되는 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee) 등을 사용하여 상기 로봇청소기(100)와 무선통신이 가능하도록 구성된다. 또한 상기 제어부(110)는 사용자가 리모콘(200)을 이용하여 발생시킨 신호, 예컨대 청소명령 신호 등을 수신한다. 상기 제어부(110)는 상기 유도신호 발신부(30), 자세보정신호 발신부(40), 도어의 모터(60), 물체감지센서(70), 리미트센서(80), 표시부(90)가 동작하도록 제어한다.

이하, 상기 구성에 의한 로봇청소기용 격납고(1)의 동작 과정의 일례를 도4 내지 도10을 참조하여 설명한다.

먼저, 로봇청소기(100)가 케이스(10) 내부에 수용되어 충전되고 있으며, 사용자에 의한 청소명령을 수신하기 전까지 로봇청소기(100)는 케이스(10) 내부에서 대기하고 있다(S10). 이런 상태에서 사용자가 청소하기를 원하면, 사용자가 청소명령신호를 송신한다. 사용자는 리모콘(200)을 사용하여 상기 청소명령신호를 송신한다. 이러한 청소명령을 제어부(110)가 수신한다(S20). 제어부(110)가 청소명령을 수신하면 제어부(110)는 모터(60)를 작동시켜 도어(50)가 개방되게 되며(S30), 도어(50)의 개방이 완료되면 제어부(110)는 로봇청소기에 청소명령을 송신한다. 청소명령을 수신한 로봇청소기(100)는 충전단자(21)로부터 분리되어 개방된 도어(50)를 통하여 케이스(10) 외부로 빠져나온다. 케이스(10)로부터 완전히 빠져 나온 후에 청소를 시작하기 위해, 로봇청소기(100)는 청소모드로 전환된다. 상기 제어부(110)는 상기 로봇청소기(100)가 청소모드로 전환되었다는 것을 무선통신을 통하여 감지한다(S40). 그러면 제어부(110)는 모터(60)를 작동시켜 도어(50)가 폐쇄되게 된다(S50).

그 후, 로봇청소기용 격납고(1)는 도어(50)가 폐쇄된 상태로 대기하게 된다.

로봇청소기(100)가 청소를 끝마치면, 제어부(110)는 로봇청소기(100)의 청소완료 신호를 무선통신에 의해 수신한다(S60). 그러면, 제어부(110)는 다시 모터(60)를 작동시켜 도어(50)가 개방되게 된다(S70). 로봇청소기(100)는 케이스(10) 에 마련된 유도신호 발신부(30)로부터 발신되는 적외선 신호를 감지하여 충전단자(21)로 복귀한다. 상기 로봇청소기(100)가 케이스(10) 내에 진입하여 충전단자(21)에 접속하는 동안에, 로봇청소기용 격납고(1)의 동작 과정을 구체적으로 설명한다.

로봇청소기(100)에는 장애물과의 거리를 측정하는 초음파 센서(미도시)가 마련되어 있어서, 케이스(10) 내부에서도 계속 직진 주행하다가 상기 충전단자(21)로부터 약 10cm 이격된 지점에서 로봇청소기(100)는 도5에 도시된 바와 같이 주행을 멈추게 된다.

그러면, 로봇청소기(100)는 자세보정신호 발신부(40)가 발신하는 적외선 신호가 도달하는 B 영역 범위 내에 위치하게 된다. 상기 적외선 신호는 로봇청소기(100)의 자세를 보정하는데 제공된다(S80). 상기 적외선 신호는 로봇청소기(100)의 전면부에 마련된 수신센서(102)에 의해 수신된다. 상기 적외선 신호를 수신한 로봇청소기(100)는 도6에 도시된 바와 같이, 로봇청소기(100)의 전면부가 자세보정신호 발신부(40)와 마주되도록 회전한다. 로봇청소기(100)가 상기 적외선 신호를 수신하여 회전되는 원리는 공지된 방법을 사용하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

그 후, 상기 로봇청소기(100)는 상기 충전단자(21)와 접속하기 위해서, 충전용 접속단자(101)가 충전단자(21)와 마주하도록 도7에 도시된 바와 같이 90도 회전하게 된다. 그런 상태에서 상기 로봇청소기(100)는 후진하여 도8에 도시된 바와 같이 상기 충전단자(21)에 접속된다(S90).

상기 로봇청소기(100)의 충전용 접속단자(101)가 충전단자(21)에 접속되면, 제어부(110)는 모터(60)를 작동시켜, 상기 도어(50)가 폐쇄되게 된다(S100).

그 후, 로봇청소기용 격납고(1)는 도어가 폐쇄된 상태로 대기하게 된다(S110).

상기한 과정에서, 상기 로봇청소기(100)가 충전되고 있는 때와, 상기 로봇청소기(100)가 케이스(10) 외부에서 청소를 수행하고 있을 때와, 상기 로봇청소기(100)가 케이스(10) 내부로 진입하여 충전단자(21)와 접속하는 과정에 있을 때, 제어부(110)는 로봇청소기(100)의 그 상태들이 표시부(90)에 표시되도록 한다. 본 실시예에서는 상기 표시부(90)에 로봇청소기(100)의 상태가 디스플레이되도록 하여, 그 상태가 구분되게 된다.

한편, 청소 도중에 잔여 충전량이 부족하여, 로봇청소기(100)의 충전량을 보충할 필요가 있는 경우, 또는 청소 도중에 사용자가 로봇청소기(100)의 청소를 중단시키고, 로봇청소기(100)를 복귀시킬 필요가 있는 경우에, 제어부(110)가 로봇청소기(100)로부터 잔여 충전량이 부족하다는 신호 또는 사용자로부터 복귀명령 신호를 수신받으면, 상기 제어부(110)는 모터(60)를 작동시켜 상기 도어(60)가 개방되도록 한다. 그 후, 로봇청소기(100)가 충전단자(21)에 접속하는 과정은 상술한 바와 같은 동일한 과정을 거치게 된다.

이처럼, 본 발명에 따른 로봇청소기용 격납고는, 케이스(10)에 수용되어 충전이 이루어지므로, 충전시 로봇청소기(100)가 외부로 노출되어 있는 경우에 로봇청소기(100)에 원치않는 힘이 가해져 로봇청소기(100)가 충전단자(21)로부터 분리되는 것을 방지하여, 안정적으로 보호된 상태에서 충전이 이루어질 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 로봇청소기(100)가 케이스(10)에 수용되어 충전이 이루어지는 동안에는 외부로 노출되지 않으므로, 외부로 노출되어 충전될 때, 원치않는 힘에 의해 로봇청소기(100)에 충격이 가해져 로봇청소기(100)가 파손 및 훼손되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 상기 로봇청소기용 격납고(1)가 주택, 사무실 등의 벽 내부에 마련되면, 케이스(10)를 마련하기 위해서 별도로 소요되는 공간을 절약하여, 실내 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과를 제공한다. 뿐만 아니라, 실내에 배치되어 있는 특정한 가구 또는 싱크대 등에 존재하는 공간을 활용하여 상기 로봇청소기용 격납고(1)를 설치하면, 기존의 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 예컨대, 본 실시예에서는 위치확인신호 발신부(51)가 도어(50)에 설치되어 있으나, 케이스(20)에 설치되는 것도 가능하다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기용 격납고의 개략적인 사시도이다.

도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절개한 단면도이다.

도3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다.

도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절개한 단면도이다.

도5 내지 도8은 로봇청소기가 케이스 내부로 진입하여, 충전단자와 접속하는 과정을 도시한 도면이다.

도9는 로봇청소기가 청소를 시작하고, 청소 완료 후 로봇청소기용 격납고로 복귀하는 일련의 과정을 설명한 흐름도이다.

도10은 도4에 도시된 제어부의 동작을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10... 케이스 11... 수용공간

12... 출입구 20... 충전단자

30... 유도신호 발신부 40... 자세보정신호 발신부

50... 도어 51... 위치확인신호 발신부

60... 모터 61... 받침부재

62... 이송 스크류 63... 너트부재

64... 지지부재 70... 물체감지센서

80... 리미트센서 90... 표시부

100... 로봇청소기 101.. 충전용 접속단자

102... 수신센서

Claims (7)

1. 충전용 접속단자를 가지는 로봇청소기를 수용할 수 있는 수용공간과, 상기 로봇청소기의 상기 수용공간 내외로의 진출입을 위해 마련된 출입구를 구비한 케이스;

   로봇청소기의 충전을 위하여 상기 케이스에 설치되며, 상기 로봇청소기가 상기 수용공간 내에 수용된 상태에서 상기 로봇청소기의 충전용 접속단자와 전기적으로 접속 가능한 충전단자를 구비한 충전대;를 포함하는 로봇청소기용 격납고.
2. 제1항에 있어서,

   상기 충전대에 설치되며, 상기 로봇청소기를 상기 충전단자로 유도하기 위한 신호를 발신하는 유도신호 발신부를 더 포함하는 로봇청소기용 격납고.
3. 제2항에 있어서,

   상기 케이스에 설치되며, 상기 로봇청소기가 상기 충전단자에 접속되기 전에, 상기 로봇청소기의 충전용 접속단자가 상기 충전단자와 마주하도록 상기 로봇청소기의 자세를 보정하기 위한 신호를 발생시키는 자세보정신호 발신부를 더 포함하는 로봇청소기용 격납고.
4. 제1항 내지 제3항에 있어서,

   상기 케이스의 출입구를 개폐하기 위해 상기 케이스에 설치되는 도어를 더 포함하며,

   상기 도어와 케이스 중 하나에 설치되며, 그 도어의 위치를 상기 로봇청소기에게 알리기 위한 신호를 발신하는 위치확인신호 발신부가 마련되는 로봇청소기용 격납고.
5. 제4항에 있어서,

   상기 케이스에 설치되며, 상기 로봇청소기가 상기 케이스 내에 존재하는지의 여부를 감지하기 위한 물체감지센서를 더 포함하는 로봇청소기용 격납고.
6. 제4항에 있어서,

   상기 도어의 최대 상승위치와 최대 하강위치를 제한하기 위한 리미트센서를 더 포함하는 로봇청소기용 격납고.
7. 제4항에 있어서,

   상기 로봇청소기의 상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하는 로봇청소기용 격납고.

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