KR20090098139A - 자동청소기의 센싱구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동청소기의 센싱구조에 관한 것으로, 감지수단의 개수를 줄이고 배선구조를 간소화한 자동청소기의 센싱구조에 관한 것이다.

본 발명은 본체 내부에 구비되며, 자동청소기의 작동을 제한하는 메인제어부와, 상기 메인제어부로 감지신호를 전송하는 다수의 감지수단과, 상기 감지수단과 메인제어부를 연결하여 상기 감지수단의 감지신호를 상기 메인제어부로 전송하는 커넥션보드를 포함하는 구성을 가지며, 상기 감지수단은 상기 커넥션보드의 전측 가시각(可視角) 180°이내에 모두 구비된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 자동청소기의 제조비용이 절감되며 조립 및 검사가 용이해지는 이점이 있다.

청소기, 충전장치, 벽면, 바닥면, 구동바퀴, 커버어셈블리, 센서

Description

자동청소기의 센싱구조{A sensing structure of automatic vacuum cleaner}

본 발명은 자동청소기의 센싱구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동청소기는 사용자의 지속적인 조작 없이 스스로 이동하면서 정해진 구역 내를 청소하는 것으로, 청소할 구역의 형태를 파악하고 청소구역 내부의 장애물을 감지하여 회피하면서 청소구역을 주행하게 된다.

이를 위해 상기 자동청소기의 내부에는 다양한 종류와 갯수의 감지센서가 구비되고, 이러한 감지센서를 통한 센싱정보는 제어부로 수집되어 자동청소기의 주행을 제어하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에서는 자동청소기의 감지능력 향상을 위하여 다양한 종류와 개수의 센서가 구비되어 제어부와 연결되도록 구성되는데, 이와 같이 센서의 종류와 개수가 많아짐으로 인하여 구조가 복잡하고 조립 및 개별 센서의 검사가 어려운 문제점이 있다.

그리고, 상당수의 센서가 자동청소기의 커버어셈블리에 구비되어 장애물을 감지하도록 구성되므로 다수의 센서로 인하여 커버어셈블리의 무게가 무거워져 충돌감지 성능이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 센서는 고가의 부품으로 센서의 수량이 많을수록 자동청소기의 생산비가 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 센서의 종류와 위치 및 개수를 줄이면서 결선이 편리하도록 배열되는 자동청소기의 센싱구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 다수의 센서와 메인보드를 연결하는 커넥션보드가 제공되어, 상기 커넥션보드를 통해 모든 센서가 상기 메인보드와 연결되도록 하는 자동청소기의 센싱구조를 제공하는 것이다.

본 발명은 본체 내부에 구비되며, 자동청소기의 작동을 제한하는 메인제어부와, 상기 메인제어부로 감지신호를 전송하는 다수의 감지수단과, 상기 감지수단과 메인제어부를 연결하여 상기 감지수단의 감지신호를 상기 메인제어부로 전송하는 커넥션보드를 포함하는 구성을 가지며, 상기 감지수단은 상기 커넥션보드의 전측 가시각(可視角) 180°이내에 모두 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 감지수단은 상기 본체의 가장자리에 구비되며 장애물을 감지하는 초음파 송/수신 센서와, 상기 초음파 송/수신 센서 사이에 각각 하나씩 구비되며, 충전장치를 감지하는 적외선 센서와, 장착위치에 따라 장애물 또는 벽면 또는 클리프(Cliff)를 감지하는 다섯개의 피에스디(Position Sensing Device : PSD) 및 상기 본체의 충돌여부를 감지하는 두개의 충돌감지스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 배선구조가 단순해지고 조립 및 검사가 용이해지는 이점이 있다.

그리고, 다수의 감지수단이 장착되는 커버어셈블리의 무게가 가벼워지게 됨으로써 충돌감지 성능이 향상되는 이점이 있다.

또한, 감지수단의 수가 줄어들게 되므로 자동청소기의 제조비용이 절감되는 이점이 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1 에는 본 발명이 채용된 일실시 예인 자동청소기의 외관을 보인 사시도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 의하면, 본 발명에 의한 자동청소기(100)는 외관을 형성하는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 가장자리를 따라 구비되는 커버어셈블리(120)와, 상기 본체(110)의 내부에 구비되어 흡입력 발생시키는 흡입 장치(미도시)와, 상기 흡입 장치의 구동에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입부(미도시) 및 상기 흡입부에서 흡입된 공기 중의 이물을 집진하는 집진 장치(140)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 자동청소기(100)에는 상기 본체(110)의 하부 양측에 구비되어 상기 자동청소기(100)의 이동을 가능하도록 하는 구동 바퀴(150)와, 상기 자동청소 기(100)의 작동을 제어하는 제어부와, 상기 자동청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리가 포함된다.

그리고, 상기 본체(110) 및 커버어셈블리(120)에는 각각 실내의 장애물을 감지하는 초음파센서(도 2 에서 도면부호 400)와, 상기 배터리의 충전을 위하여 충전장치로 상기 자동청소기(100)가 복귀할 수 있도록 유도하는 충전장치 감지센서(도 2 에서 도면부호 500)와, 벽면과 클리프 및 장애물을 감지하기 위한 피에스디(Position Sensing Device: PSD, 도 2 에서 도면부호 600) 및 상기 자동청소기(100) 본체(110)의 충돌 여부를 감지하는 충돌감지 스위치(도 2 에서 도면부호 700) 등이 구비되어 상기 자동청소기(100)가 장애물 및 클리프(Cliff) 등을 회피하여 주행할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 본체(110)의 상측에는 상기 자동청소기(100)의 작동을 조작할 수 있는 조작 버튼(116)과, 상기 자동청소기(100)의 작동 상태 등을 표시하는 디스플레이부(114)가 형성된다. 또한, 상기 본체(110)의 대략 중앙부에는 흡입된 공기가 배출되는 배출구(112)가 형성된다.

한편, 상기 커버어셈블리(120)에는 3개의 센서 홀(122)이 형성되어, 상기 초음파센서(400)에서 송수신 되는 초음파의 감지를 용이하게 한다.

상기 제어부(미도시)는 마이크로프로세서 및 소정의 데이터 저장 장치가 포함되어 자동청소기(100)의 동작이 수행되도록 하는 장치이다.

이러한 상기 제어부는 상기 배터리의 잔량을 감지하여 상기 배터리의 충전 여부를 판단하며, 상기 배터리의 충전이 요구되는 경우, 상기 충전 장치로부터 송 신된 신호를 상기 충전장치 감지센서(도 2 에서 도면부호 500)에서 수신하여 상기 자동청소기(100)가 상기 충전 장치로 이동되도록 제어한다.

그리고, 상기 구동 바퀴(150)는 좌측 및 우측에 각각 하나씩 구비된다.

도 2에는 본 발명에 의한 자동청소기의 센싱구조를 보이기 위한 감지수단의 배선구조를 보인 개략도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바를 바탕으로 상기와 같이 제어되는 본 발명에 의한 청소기의 센싱구조를 살펴보면 우선, 상기 본체(110)의 가장자리 전측(轉側) 중앙에는 초음파를 송신하는 초음파 송신센서(440)가 구비된다.

상기 초음파 송신센서(440)는 상기 커버어셈블리(120)에 형성된 센서 홀(122) 중에서 가운데 위치한 센서 홀(122)과 대응되는 위치에 구비되어 장애물을 향해 초음파를 송출하게 된다.

그리고, 상기 초음파 송신센서(440)의 좌측 및 우측으로 상기 초음파 송신센서(440)에서 송출한 초음파를 수신하기 위한 초음파 수신센서(420)가 구비되며, 상기 초음파 송신센서(440)와 마찬가지로 상기 커버어셈블리(120)에 형성된 센서홀(122)에 각각 대응되는 위치에 구비된다.

또한, 상기와 같이 구비되는 초음파센서(400)는 커넥션보드(300)의 전측 일부분에 연결되도록 배선된다.

한편, 상기 초음파 송신센서(440)와 초음파 수신센서(420) 사이에는 자동청소기(100)의 배터리 부족시 충전장치에서 송출하는 신호를 감지하여 충전장치로 복귀할 수 있도록 하는 충전장치 감지센서(500)가 구비되며, 상기 초음파센서(400)와 마찬가지로 상기 커넥션보드(300)의 전측 일부분에 연결되도록 배선된다.

한편, 상기 초음파 송신센서(440)의 후측 인근에는 자동청소기(100)의 전측에서 클리프(Cliff)를 감지하기 위한 피에스디(PSD, 600)가 구비되고, 상기 초음파 수신센서(620)의 외측으로 상기 자동청소기(100) 본체(110)의 가장자리를 따라서 벽면 및 장애물 감지를 위한 피에스디(PSD, 600)가 하나씩 더 구비된다.

그리고, 상기와 같이 벽면 및 장애물 감지를 위한 피에스디(PSD, 600)의 후측으로 상기 구동바퀴(150)의 전측 상부에 위치하게 되는 피에스디(PSD, 600)가 좌/우측 구동바퀴(150)에 대응되도록 각각 하나씩 더 구비되며, 이와 같이 구비되는 피에스디(PDS, 600)는 상기 구동바퀴(150) 전측의 클리프(Cliff)를 감지함으로써, 상기 자동청소기(100)가 낙하하여 파손되는 것을 방지한다.

또한, 상기와 같이 다수곳에 구비되는 다섯 개의 피에스디(PSD, 600)도 상기 커넥션보드(300)의 전측 일부분에 연결되도록 배선된다.

한편, 상기 커넥션보드(300)의 전측 인근에는 상기 자동청소기(100)의 본체(110)가 장애물과 충돌하였을 경우 이를 감지하는 충돌감지 스위치(700)가 더 구비되며, 이와 같은 기능의 충돌감지 스위치(700)는 상기 커넥션보드(300)의 측면 일측에 연결되도록 배선된다.

따라서, 상기와 같이 커넥션보드(300)와 연결되도록 배선되는 다수의 센서 및 스위치는 전체적으로 볼때, 도 2 에 도시된 바와 같이 상기 커넥션보드(300)의 전측(轉側)에서 가시각 180도 이내에 위치하도록 구성되고, 상기 각 센서와 스위치의 커넥션보드(300) 연결부분이 다르도록 구성됨으로써 배선이 간편해지게 된다.

한편, 상기와 같이 각 센서 및 스위치와 배선 연결된 커넥션보드(300)의 후측에는 메인처리장치가 실장(實裝)되는 메인보드(200)와 후측으로 연결되도록 배선되어, 상기 각 센서 및 스위치에서 감지된 신호를 수신하여 상기 제어부를 통해 처리할 수 있도록 한다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

본 발명에서는 장애물 감지를 위한 초음파센서(400)가 본체(110) 가장자리 전측 중앙 부분에 위치하고, 이러한 초음파센서(400) 사이에 충전장치 감지를 위한 충전장치감지센서(500)가 구비된다.

그리고, 장애물 및 벽면 감지를 위한 2개의 피에스디(PSD,600)와 클리프(Cliff)를 감지하기 위한 3개의 피에스디(PSD,600)가 구비되며, 상기 피에스디(PSD,600)의 후측으로 상기 커넥션보드(300)와 인접하여 충전감지 스위치(700)가 구비된다.

즉, 센서의 개수가 자동청소기(100)의 기능 구현을 위한 최소개수로 구성되고, 이와 같은 센서의 개수를 통해 자동청소기(100)의 전체 중량이 감소된다.

또한, 상기와 같이 구비되는 각 센서 및 스위치는 상기 커넥션보드(300)에 의해 연결부분이 할당되고, 할당된 부분에 상기 각 센서 및 스위치가 연결된다.

따라서, 제품의 조립시 이와 같이 할당된 부분에 상기 각 센서 및 스위치를 연결해서 조립하게 되며, 센서나 스위치의 오작동시 할당된 부분의 배선연결관계를 파악하여 센서 및 스위치의 오류를 확인하고 조치할 수 있게 된다.

도 1 은 본 발명이 채용된 일실시 예인 자동청소기의 외관을 보인 사시도.

도 2 는 본 발명에 의한 자동청소기의 센싱구조를 보이기 위한 감지수단의 배선구조를 보인 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100..... 자동청소기 110..... 본체

120..... 커버어셈블리 122..... 센서홀

140..... 집진장치 150..... 구동바퀴

200..... 메인보드 300..... 커넥션보드

400..... 초음파센서 420..... 초음파 수신센서

440..... 초음파 송신센서 500..... 충전장치 감지센서

600..... 피에스디(PSD) 700..... 충돌감지 스위치

Claims (4)

1. 본체 내부에 구비되며, 자동청소기의 동작을 제어하는 메인제어부;

   상기 메인제어부로 감지신호를 전송하는 다수의 감지수단;

   상기 감지수단과 메인제어부를 연결하여 상기 감지수단을 통해 감지된 신호를 상기 메인제어부로 전송하는 커넥션보드를 포함하는 구성을 가지며;

   상기 감지수단은,

   상기 커넥션보드의 전측(轉側) 가시각(可視角) 180°이내에 모두 구비되는 것을 특징으로 하는 자동청소기의 센싱구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지수단은,

   상기 본체의 가장자리에 배치되어 장애물을 감지하는 초음파 송/수신 센서와,

   상기 초음파 송/수신 센서 사이에 각각 하나씩 구비되며, 충전장치를 감지하는 충전장치 감지 센서와,

   장착위치에 따라 장애물 또는 벽면 또는 클리프(Cliff)를 감지하는 다섯개의 피에스디(Position Sensing Device : PSD) 및

   상기 본체의 충돌여부를 감지하는 두 개의 충돌감지스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동청소기의 센싱구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   3 개의 피에스디는 상기 초음파 송/수신센서의 후측에 각각 구비되어 클리프를 감지하고,

   2개의 피에스디는 상기 클리프 감지를 위한 피에스디의 후측에 각각 구비되어 장애물 및 벽면을 감지하는 것을 특징으로 하는 자동청소기의 센싱구조.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 커넥션보드에는,

   전측으로 상기 초음파 송/수신센서와 충전장치 감지센서 및 피에스디가 연결되고,

   좌우 양측으로 상기 충돌감지센서가 연결되며,

   후측으로 상기 메인제어부가 연결되는 것을 특징으로 하는 자동청소기의 센싱구조.

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