KR20110031016A

KR20110031016A - 창문청소장치

Info

Publication number: KR20110031016A
Application number: KR1020090088720A
Authority: KR
Inventors: 서정철; 김종진
Original assignee: (주)에스앤케이솔루션
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-24

Abstract

본 발명은 창문청소장치에 관한 것이다. 상기 창문청소장치는 자력에 의하여 상기 창문의 내외면에 부착되고, 상기 부착된 상태에서 상기 창문의 내외면을 각각 청소하는 한 쌍의 청소로봇을 구비한다. 여기서, 상기 청소로봇들 각각은, 위치센서와 영역센서를 포함하는 센서부; 상기 청소로봇이 상기 창문에 부착된 상태를 유지하도록 상기 청소로봇들 사이에 작용하는 자력을 발생시키고, 상기 발생된 자력의 세기를 조정하는 부착유지부; 상기 부착유지부에 의해 부착된 상기 청소로봇을 상기 창문의 내외면 표면을 따라 이동시키는 이동부; 상기 이동부의 이동에 따라 이동하며, 상기 창문의 표면에 존재하는 오염물을 제거하는 오염물청소부; 및 상기 위치센서에 의해 감지된 위치정보를 통해 상기 서로 대면하는 위치로 이동하도록 청소로봇의 이동부를 구동시키고, 상기 영역센서를 통해 감지된 영역 정보를 통해 상기 청소로봇의 이동경로를 계산하고, 상기 계산된 이동경로에 의하여 상기 이동부를 구동시키는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 본 발명은 청소로봇의 부피 및 전원소모를 최소화할 수 있고, 외부환경에 대응하여 지능적으로 동작할 수 있다.

창문청소장치, 청소로봇, 부착유지부, 오염물청소부

Description

창문청소장치{Apparatus for cleaning window}

본 발명은 창문에 설치되어 자동으로 창문을 청소하는 창문청소장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 외부의 환경에 대응하여 지능적으로 청소를 수행하는 창문청소장치에 관한 것이다.

종래에는 건물의 창문을 청소하기 위하여 건물의 옥상에 매달린 로프에 의존하거나 곤돌라를 이용하여 사람에 의하여 청소작업을 수행하였다. 그러나, 건물이 고층화되거나, 건물에 설치되는 창문의 수요가 늘어나면서 창문을 청소하는 것에 많은 작업 인력이 필요하며, 작업 중 안전사고의 위험이 있었다.

따라서, 최근 사람에 의해 수행되던 건물의 창문 청소작업을 기계화 및 자동화한 여러 가지 창문청소장치가 개발되고 있다. 이러한 창문청소장치는 창문의 외면을 청소하기 위한 청소로봇을 건물의 벽면에 부착하여 이동시키기 위해 진공 흡입식으로 빨판의 진공을 이용해 벽에 붙여 이동하는 방법을 사용하거나, 건물의 벽면에 가이드레일을 설치하여 건물의 외벽에 부착·이동시키는 방법 등을 사용하고 있다.

그러나, 종래의 진공 흡입식 방법을 사용한 창문청소장치는 진공 흡입 방식 에 사용되는 구성들에 의해 청소로봇의 부피가 커지고, 소모전력이 증가하는 단점을 가지고 있으며, 청소로봇을 부착·이동시키기 위해 가이드레일과 같은 부수적 설비를 설치하는 방식은 청소로봇의 설치작업에 소요되는 인적·물적 비용을 증가시키는 단점을 가지고 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 창문을 청소하는 청소로봇을 자력을 이용하여 창문의 외면에 부착시킴으로써 청소로봇의 부피 및 전원소모를 최소화할 수 있는 창문청소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 청소로봇에 외부의 환경을 감지하는 센서부를 추가하여, 외부환경에 대응하여 자동적으로 동작할 수 있는 창문청소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 창문에 설치되어 상기 설치된 창문을 청소하는 창문청소장치에 관한 것으로, 상기 창문청소장치는, 상기 창문의 내외면에 대면하여 각각 배치되어 각각 서로를 끌어당기는 자력에 의하여 상기 창문의 내외면에 부착되고, 상기 부착된 상태에서 상기 창문의 내외면을 각각 청소하는 한 쌍의 청소로봇을 구비하고, 상기 청소로봇들 각각은, 상기 서로 대면하는 상대편 청소로봇의 위치를 감지하는 위치센서와 상기 창문의 청소범위를 감지하는 영역센서를 포함하는 센서부; 상기 청소로봇이 상기 창문에 부착된 상태 를 유지하도록 상기 청소로봇들 사이에 작용하는 자력을 발생시키고, 상기 발생된 자력의 세기를 조정하는 부착유지부; 상기 부착유지부에 의해 부착된 상기 청소로봇을 상기 창문의 내외면 표면을 따라 이동시키는 이동부; 상기 이동부의 이동에 따라 이동하며, 상기 창문의 표면과 접촉하여 상기 창문의 표면에 존재하는 오염물을 제거하는 오염물청소부; 및 상기 위치센서에 의해 감지된 위치정보를 통해 상기 청소로봇들이 서로 대면하는 위치를 벗어난 것으로 판단한 경우, 상기 서로 대면하는 위치로 이동하도록 상기 각 청소로봇의 이동부들 중 어느 하나 또는 모두를 구동하고, 상기 영역센서를 통해 감지된 영역 정보를 통해 상기 청소로봇의 이동경로를 계산하고, 상기 계산된 이동경로에 의하여 상기 이동부를 구동시키는 제어부;를구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 부착유지부는 상기 창문을 사이에 두고 상기 각각 상대편의 청소로봇을 서로 끌어당기도록 설치된 영구자석과, 상기 설치된 영구자석을 이동시켜 상기 영구자석 사이의 간격을 조정하는 간격조정모듈을 구비하고, 상기 제어부는, 상기 창문의 두께 또는 재질에 대응하여 상기 간격조정모듈이 상기 영구자석 사이의 간격을 조정하도록 제어하여, 상기 청소로봇 각각을 상기 창문에 부착된 상태로 유지한다.

또한, 상기 센서부는 습도센서를 더 구비하고, 상기 오염물청소부는 상기 창문의 습도 상태에 대응하여 복수 개로 마련된 블레이드와, 상기 블레이드들을 선택적으로 상기 창문의 표면에 접촉시키는 블레이드구동모듈을 구비하며, 상기 제어부는, 상기 블레이드들 중 상기 습도센서에 의해 감지된 상기 창문의 습도 상태에 대 응하는 블레이드를 선택하여 상기 창문의 표면에 접촉시키도록 상기 블레이드구동모듈을 제어한다. 여기서, 상기 오염물청소부의 블레이드는 고무타입 블레이드를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 습도센서로부터 감지된 정보를 기초로 상기 창문의 외면에 비가 온다고 판단한 경우, 상기 창문의 외면에 설치된 청소로봇의 블레이드구동모듈을 제어하여 상기 고무타입 블레이드를 상기 창문의 표면에 접촉시킨다.

그리고, 상기 센서부는, 상기 창문의 광투과도를 감지하는 광투과도센서를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 이동부가 상기 이동경로에 의한 이동을 완료한 경우, 상기 오염물청소부를 상기 창문의 표면으로부터 분리하고, 상기 이동경로를 따라 상기 이동부를 구동하면서 상기 광투과도센서로 상기 이동부의 구동에 의해 이동하는 상기 청소로봇들 사이에 존재하는 창문의 영역에 대한 광투과도를 측정하고 상기 측정 결과를 기초로 상기 창문의 영역 중 오염물이 존재하는 위치를 파악하고, 상기 파악된 위치로 상기 청소로봇들이 이동하도록 상기 이동부를 구동시키고, 상기 오염물을 제거하도록 상기 오염물청소부를 제어한다.

또한, 상기 센서부는 풍속센서 또는 온도센서를 포함하고, 상기 각각의 제어부는 상기 풍속센서 또는 상기 온도센서로부터 감지된 풍속 또는 온도에 기초하여 상기 청소로봇의 정상작동 가능 여부를 판단하고, 상기 판단결과 상기 정상작동이 불가능하다고 판단한 경우, 상기 청소로봇의 이동부를 정지시킨다.

그리고, 상기 센서부는 풍속센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 풍속센서로부터 감지된 풍속이 사전에 정해진 값에 도달한 경우, 상기 부착유지부를 제어하여 상기 청소로봇들 사이에 작용하는 자력을 증가시킨다.

한편, 상기 창문청소장치는, 상기 청소로봇을 조정하기 위한 사용자입력기를 더 구비하고, 상기 청소로봇은, 상기 사용자입력기를 통해 상기 청소로봇을 조정하기 위한 조정신호가 출력된 경우, 상기 출력된 조정신호를 수신하여 상기 제어부로 전달하는 수신부를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 수신부로부터 전달된 조정신호 대응하여 상기 청소로봇을 동작시킨다.

여기서, 상기 사용자입력기는 상기 청소로봇의 이동경로를 조정하기 위한 제1조정키를 포함하고, 상기 제어부는 상기 수신부를 통해 전달된 상기 제1조정키의 조정신호에 대응하여 상기 이동부를 구동시킬 수 있다. 또한, 상기 사용자입력기는 상기 오염물청소부를 조정하기 위한 제2조정키를 포함하고, 상기 제어부는 상기 수신부를 통해 전달된 상기 제2조정키의 조정신호에 대응하여 상기 오염물청소부를 제어한다.

한편, 상기 창문청소장치는, 상기 청소로봇에 각각 대응하여 상기 창문의 내외측 프레임 일측에 각각 설치되며 상기 청소로봇들을 각각 수용하기 위한 수용대를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 이동부가 상기 이동경로에 의한 이동을 완료한 경우, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 각각 수용되도록 상기 이동부를 구동시킨다.

여기서, 상기 센서부는 풍속센서 또는 온도센서를 포함하고, 상기 각각의 제어부는 상기 풍속센서 또는 상기 온도센서로부터 감지된 풍속 또는 온도에 기초하여 상기 청소로봇의 정상작동 가능 여부를 판단하고, 상기 판단결과 상기 정상작동이 불가능하다고 판단한 경우, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 각각 수용되도록 상 기 이동부를 구동시킨다.

또한, 상기 청소로봇은 풍속센서를 포함하고, 상기 청소로봇의 제어부는 상기 풍속센서로부터 감지된 풍속이 사전에 정해진 세기에 도달 한 경우, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 각각 수용되도록 상기 이동부를 구동시킨다.

그리고, 상기 청소로봇은 충전용 배터리가 설치된 전원부를 더 구비하고, 상기 수용대는, 외부로부터 전원을 공급받고, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 위치한 경우 상기 외부로부터 공급된 전원을 이용하여 상기 청소로봇의 전원부에 포함된 충전용 배터리를 충전시키는 전원충전부을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 창문청소장치는, 창문을 청소하는 청소로봇을 자력을 이용하여 창문의 내외면에 부착시킴으로써 청소로봇의 부피 및 전원소모를 최소화할 수 있고, 센서부를 구비하여 외부의 환경에 대응하여 지능적으로 동작하는 청소로봇을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 창문청소장치는, 창문의 프레임에 설치된 수용대를 구비하여, 청소로봇의 대기상태에서의 기준위치를 제공함과 아울러 청소로봇의 손상을 방지함으로써, 청소로봇의 내구성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 센서부를 구비하여 외부환경에 대응하여 청소로봇을 자동으로 수용대에 수용함으로써 외부환경의 변화에 따라 지능적으로 동작하는 청소로봇을 구현할 수 있다.

더불어, 본 발명에 따른 창문청소장치는, 수용대에 전원충전부를 구비함으로써, 청소로봇이 수용대에 수용되어 있는 동안, 청소로봇의 전원부에 장착된 충전용 배터리를 충전함으로써 청소로봇의 구동원을 용이하게 확보할 수 있어, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 창문청소장치에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명은 창문에 설치되어 설치된 창문의 내외면을 청소하는 창문청소장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들에 따른 창문청소장치는 사전에 자신이 설치되어 청소작업을 수행할 창문의 구조를 고려하여 설계되고 제작된다.

<제1 실시예>

이하, 첨부된 도1 내지 도6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문청소장치에 대하여 설명한다. 도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문청소장치가 창문에 설치된 개략적인 구현도이고, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문청소장치의 청소로봇에 대한 개략적인 측단면도이며, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문청소장치의 청소로봇에 대한 개략적인 저면도이다. 그리고, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 청소로봇의 부착유지부에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 청소로봇의 오염물청소부에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 청소로봇의 제어부에 대한 개략적인 기능블록도이다. 도1의 경우, 본 실시예에 따른 청소로봇(100)이 창문(W)의 일면에 설치된 모습만 도시되었지만, 도2에 도시된 바와 같이, 창문(W)을 사이에 두고 한 쌍의 청소로봇(100)을 구비하고 있다. 본 실시예에 따른 창문청소 장치(1)는 한 쌍의 청소로봇(100)이 내외면에서 서로 마주보면서 부착되어 청소동작을 수행한다.

도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 청소로봇(100)은 센서부(110), 부착유지부(120), 이동부(130), 오염물청소부(140), 수신부(150), 제어부(160)를 구비한다.

센서부(110)는 청소로봇(100)의 주위의 환경을 감지하여 제어부(160)로 출력하는 기능을 수행한다. 센서부(110)는 창문(W)를 사이에 두고 상대편 청소로봇(100)의 위치를 감지하는 위치센서(111), 청소로봇(100)이 설치된 창문의 청소범위를 감지하는 영역센서(112), 청소로봇(100)의 주위의 풍속를 감지하는 풍속센서(113), 주위의 온도를 감지하는 온도센서(114), 주위의 습도를 감지하는 습도센서(115), 창문(W)의 광투과도를 측정하여 창문(W)에 오염물이 존재하는지 감지하는 광투과도센서(116)로 이루어진다.

센서부(110)의 위치센서(111)는 창문(W)의 내외면에 부착된 청소로봇(100)이 서로 엇갈리지 않고 정확히 서로 대면하는지 모니터링한다. 도3에 도시된 바와 같이 위치센서(111)가 4개 설치된 경우, 대면하는 청소로봇(100)들의 엇갈림 여부를 정확히 파악하는 것이 가능하다. 대면하는 청소로봇(100)들이 서로 엇갈리는 경우, 창문(W)에 부착되는 청소로봇(100)들 사이의 부착력이 변화되어 청소로봇(100)이 창문(W)으로부터 분리되는 문제가 발생할 수 있다. 여기서, 위치센서(111)는 상대편 청소로봇(100)의 발광소자(도시되지 않음)로부터 방출되는 빛을 감지하는 광센서로 마련될 수 있다.

센서부(110)의 영역센서(112)는 설치된 창문(W)의 틀과 같은 경계를 나타내 는 프레임(F)의 존재 및 설치된 청소로봇(100)의 위치로부터 프레임(F)까지의 상대적 거리를 감지하여 제어부(160)로 출력한다. 영역센서(112)는 창문(W)의 프레임(F)을 적외선을 이용하여 감지하는 적외선 거리센서로 마련될 수 있다. 여기서는, 청소로봇(100)의 측면에 적외선 거리센서를 설치하여 창문(W)의 표면으로부터 돌출된 프레임(F)의 측면으로 적외선을 발사하여 거리를 측정한다. 이렇게 측정된 거리 정보는 제어부(160)로 출력되며, 창문(W)의 이동경로를 계산하는데 이용된다.

센서부(110)의 풍속센서(113)는 설치된 청소로봇(100) 주위의 풍속을 감지한다. 특히, 고층의 창문의 외면에 설치되는 청소로봇(100)에 구비된 풍속센서(113)의 역할은 중요하다. 창문의 외면에 설치된 청소로봇(100)에 부착유지부(120)에 의한 부착력의 한계를 넘는 풍속의 바람이 불어오는 경우, 청소로봇(100)은 창문(W)으로부터 이탈될 수 있다. 이러한 이탈을 막기 위해 제어부(160)는 풍속센서(113)를 통해 청소로봇(100) 주위의 풍속을 모니터링하고 풍속이 사전에 정해진 세기에 도달한 경우, 부착유지부(120)를 제어하여 창문(W)과 청소로봇(100) 사이의 부착력을 증가시킨다. 여기서는 도시되지 않았지만, 본 실시예에 따른 창문청소장치(1)는 낙하가 발생하는 최악의 경우에 대비하여 낙하하는 청소로봇(100)을 고정할 기계적 안전기구(도시되지 않음)가 창문 및 건물에 설치되어 있다.

센서부(110)의 온도센서(114)는 청소로봇(100) 주위의 온도를 감지하여 제어부(160)로 전달한다

센서부(110)의 습도센서(115)는 청소로봇(100) 주위의 습도를 감지한다. 습도센서(115)는 본 실시예에 따른 창문청소장치(1)가 습도에 대응하여 자동으로 적 절한 청소작업을 수행하도록 감지된 습도정보를 제어부(160)로 전달한다. 특히, 제어부(160)는 이러한 습도정보를 기초로 오염물청소부(140)에 설치된 블레이드(142)들 중 창문(W)의 표면에 접촉할 블레이드(142)를 선택한다. 즉, 도5에 도시된 바와 같이, 창문(W)의 외면에 비가 오는 경우, 창문(W)의 외면에 부착된 청소로봇(100)은 오염물청소부(140)에 설치된 블레이드(142)들 중 고무타입 블레이드(1423)를 창문(W)의 표면에 접촉한 상태로 청소작업을 수행한다.

센서부(110)의 광투과도센서(116)는 센서부(110)의 청소로봇(100)들 사이에 존재하는 창문(W)의 광투과도를 측정한다. 즉, 광투과도센서(116)는 청소로봇(100)이 창문(W)의 내외면을 이동경로에 따라 이동하는 경우 청소로봇(100)들 사이에 존재하는 창문(W)의 영역에 대한 광투과도를 측정하고 측정 결과를 제어부(160)로 출력한다. 제어부(160)는 측정 결과를 이용하여 창문(W)의 영역 중 오염물이 존재하는 위치를 파악할 수 있다.

도4를 참조하여 본 실시예에 따른 청소로봇(100)에 포함된 부착유지부(120)에 대해 설명한다. 부착유지부(120)는 청소로봇(100)들이 창문에 부착된 상태를 유지하도록 청소로봇(100)들 사이에 작용하는 자력을 발생시키고, 발생된 자력의 세기를 조정한다. 구체적으로, 부착유지부(120)는 창문(W)을 사이에 두고 각각 상대편의 청소로봇(100)을 서로 끌어당기도록 설치된 영구자석(122)과, 설치된 영구자석(122)을 이동시켜 영구자석(122) 사이의 간격을 조정하는 간격조정모듈(124)을 포함한다. 도4에 도시된 바와 같이 간격조정모듈(124)은 하단부에 설치된 영구자석(122)을 창문(W)을 사이에 두고 대면한 청소로봇(100)의 간격조정모듈(124)에 설 치된 영구자석(122)과의 수직간격을 조절한다. 도4의 (a)는, 창문(W)이 두꺼운 경우, 간격조정모듈(124)은 영구자석(122)의 수직간격을 좁히도록 구동된다. 반면, 도4의 (b)의 경우, 간격조정모듈(124)은 영구자석(122)의 수직간격을 넓히도록 구동된다. 간격조정모듈(124)은 모터와 같은 구동원과 구동전달을 위한 캠과 같은 기계적 요소로 이루어진다. 영구자석(122)은 청소로봇(100)의 중량과 같이 부착력에 영향을 주는 변수를 고려하여 정해지며, 한 쌍의 청소로봇(100)이 서로 끌어당기도록 자력의 방향이 설정되어 설치된다.

도1 내지 도3을 참조하여 본 실시예에 따른 청소로봇(100)에 포함된 이동부(130)에 대해 설명한다. 이동부(130)는 부착유지부(120)에 의해 부착된 청소로봇(100)을 창문(W)의 내외면 표면을 따라 이동시킨다. 이동부(130)는 제어부(160)의 제어에 의해 이동한다. 도3에 도시된 바와 같이 이동부(130)는, 청소로봇(100)의 좌우 방향의 이동을 위해 청소로봇(100)의 저면부의 상하측에 대칭으로 설치된 제1이동모듈(132)과 청소로봇(100)의 상하 방향의 이동을 위해 청소로봇(100)의 저면부의 좌우측에 대칭으로 설치된 제2이동모듈(134)을 구비한다. 제1이동모듈(132) 및 제2이동모듈(134)은 창문(W) 표면과의 마찰력에 의하여 이동할 수 있는 롤러, 바퀴 등 회전형 이동수단으로 마련된다. 이동부(130)는 제어부(160)에 의해 설정된 이동경로에 따라 청소로봇(100)을 구동시킨다.

또한, 본 실시예에 따른 창문청소장치(1)는 사용자에 의해 청소로봇(100)의 이동이 가능하도록, 도1에 도시된 바와 같이, 청소로봇(100)의 일정범위 내에 사용자입력기(200)를 추가로 구비한다. 사용자입력기(200)는 청소로봇(100)의 이동경로 를 조정하는 제1조정키(210)와 오염물청소부(140)를 조정하는 제2조정키(220)를 구비하며, 제1조정키(210)와 제2조정키(220)의 조정에 대응하는 각각의 조정신호를 생성하여 청소로봇(100)으로 송신한다. 여기서, 제1조정키(210)는 이동부(130)를 제어하여 청소로봇(100)의 이동경로를 조정하기 위한 것이고, 제2조정키(220)는 오염물청소부(140)의 블레이드구동모듈(144)를 제어하여 창문(W)의 표면에 접촉할 블레이드(142)를 선택하기 위한 것이다.

수신부(150)는 제1조정키(210) 또는 제2조정키(220)의 조정에 의해 사용자입력기(200)에 의해 출력되는 조정신호를 수신하여 제어부(160)로 전달하는 무선 통신부품으로 마련될 수 있다.

도5를 참조하여 오염물청소부(140)에 대해 설명한다. 오염물청소부(140)는 이동부(130)의 이동에 따라 이동하며, 창문(W)의 표면과 접촉하여 표면에 존재하는 오염물을 제거한다. 오염물청소부(140)는 복수 개로 마련된 블레이드(142)와 블레이드들을 선택적으로 상기 창문(W)의 표면에 접촉시키는 블레이드구동모듈(144)을 구비한다. 블레이드(142)는 습도센서(115)에 의해 감지된 값에 대응하여, 도5에 도시된 바와 같이 빗자루타입 블레이드(1421), 고무타입 블레이드(1423), 금속타입 블레이드(1425), 스펀지타입 블레이드(1427) 등 다양한 소재로 마련될 수 있다. 블레이드구동모듈(144)은 제어부(160)의 제어에 의해 선택된 블레이드(142)를 창문(W)의 표면에 접촉시킨다. 도5에 도시된 바와 같이, 습도센서(115)로부터 감지된 정보를 기초로 창문(W)의 외면에 비가 온다고 판단한 경우, 제어부(160)는 블레이드구동모듈(144)을 제어하여 고무타입 블레이드(1423)를 선택하여 창문의 표면에 접촉시킨다.

도6을 참조하여, 제1 실시예에 따른 창문청소장치(1)의 동작에 대해 제어부(160)를 중심으로 설명한다. 제어부(160)는 창문(W)의 내외면에 부착되어 있는 청소로봇(100)의 이동부(130)를 구동시켜 창문(W)의 내외면을 청소한다. 도6에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 부착유지모듈(161), 블레이드선택모듈(162), 제1청소수행모듈(163), 제2청소수행모듈(164), 수동조정모듈(165)을 수행한다.

부착유지모듈(161)은 위치센서(111)에 의해 감지된 위치정보를 통해 청소로봇(100)들이 서로 대면하는 위치를 벗어난 것으로 판단한 경우, 서로 대면하는 위치로 이동하도록 각 청소로봇의 이동부(130)들 중 어느 하나를 구동시킨다. 이것은 청소로봇(100)의 부착력을 일정하게 유지시켜 청소로봇(100)이 창문(W)으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 여기서는 창문(W)의 외면에 부착된 청소로봇(100)을 기준으로 창문(W)의 내면에 부착된 청소로봇(100)을 이동시켜, 두 개의 청소로봇(100)이 서로 대면하도록 일치시킨다. 또한, 부착유지모듈(161)은 청소로봇(100)이 설치되는 창문의 두께 또는 재질에 대응하여 부착유지부(120)를 제어한다. 구체적으로, 도4에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 창문의 두께 또는 재질에 대응하여 영구자석(122)이 하단부에 설치된 간격조정모듈(124)을 제어하여 영구자석(122) 사이의 수직간격을 조정한다. 이러한 수직간격 조정에 의해 청소로봇(100)들은 각각 창문(W)의 내외면에 서로 부착될 수 있는 부착력을 확보할 수 있다.

다음, 블레이드선택모듈(162)은 오염물청소부(140)에 설치된 블레이드(142)들 중 습도센서(115)에 의해 감지된 습도에 대응하는 블레이드(142)를 선택하여 창 문(W)의 표면에 접촉시킨다. 예를 들면, 블레이드선택모듈(162)이 습도센서(115)로부터 감지된 정보를 기초로 창문(W)의 외면에 비가 온다고 판단한 경우, 도5에 도시된 바와 같이, 창문(W)의 외면에 설치된 청소로봇(100)의 블레이드구동모듈(144)을 제어하여 블레이드(142)들 중 고무타입 블레이드(1423)를 창문(W)의 표면에 접촉시킨다.

그리고, 제1청소수행모듈(163) 영역센서(112)를 통해 감지된 영역 정보를 통해 청소로봇(100)들의 이동경로를 계산하고, 계산된 이동경로에 의하여 이동부(130)를 구동시킨다. 이러한 이동부(130)의 구동에 따라 블레이드선택모듈(162)에 의해 선택되어 창문(W)의 내외면의 표면에 접촉된 블레이드가 이동하면서 청소를 수행하게 된다. 제1청소수행모듈(163)은 계산된 이동경로를 이동하는 청소로봇(100)이 영역센서(112)를 통해 창문(W)의 프레임의 존재를 감지한 경우, 이를 회피하기 위한 회피구동을 수행하도록 이동부(130)를 제어한다.

제2청소수행모듈(164)은 청소로봇(100)이 제1청소수행모듈(163)의 수행을 완료한 경우 블레이드구동모듈(144)을 제어하여 창문(W)의 표면에 접촉된 블레이드(142)를 창문(W)의 표면으로부터 분리시키고, 제1청소수행모듈(163)에 의해 계산된 이동경로를 따라 이동부(130)를 구동하면서, 광투과도센서(116)로 이동부(130)의 구동에 의해 이동하는 청소로봇(100) 사이에 존재하는 창문(W)의 영역에 대한 광투과도를 측정한다. 제2청소수행모듈(164)은 이 측정 결과를 기초로 창문(W)의 영역 중 오염물이 존재하는 위치를 파악하고, 파악된 위치로 청소로봇(100)이 이동하도록 이동부(130)를 제어하고, 오염물청소부(140)를 제어하여 오염물을 제거한 다.

수동조정모듈(165)은 사용자입력기(200)의 조정에 의해 청소로봇(100)을 제어하기 위한 제어신호가 수신부(150)를 통해 입력된 경우, 수동조정모듈(165)은 입력된 제어신호 대응하여 청소로봇(100)을 제어한다. 구체적으로, 사용자입력기(200)의 제1조정키(210)에 의해 청소로봇의 이동경로가 조정된 경우, 수동조정모듈(165)은 수신부(150)를 통해 전달된 제1조정키의 조정신호에 대응하여 이동부(130)를 구동시킨다. 그리고, 수동조정모듈(165)은 사용자입력기(200)의 제2조정키(220)에 의해 오염물청소부(140)의 동작이 지시되는 경우, 수신부(150)를 통해 전달된 제2조정키의 조정신호에 대응하여 오염물청소부(140)를 제어한다.

예를 들면, 제1조정키(210)를 이용하여 이동부(130)를 조정함으로써 청소로봇(100)의 이동경로를 임으로 조정할 수 있다. 즉, 창문(W)의 외면에 물청소가 필요한 경우, 창문(W)의 외면에 물을 뿌린 후 사용자입력기(200)의 제2조정키(220)를 이용하여 고무타입 블레이드(1423)가 창문(W)의 외면에 접촉하도록 블레이드구동모듈(144)을 구동하여 물청소를 수행할 수 있다.

이와 같이 제1 실시예에 따른 창문청소장치(1)는 창문을 청소하는 각 청소로봇(100)에 설치된 영구자석(122) 사이에 작용하는 자력을 이용하여 창문의 내 외면에 부착시킴으로써 청소로봇(100)의 부피 및 전원소모를 최소화할 수 있고, 센서부(110)를 구비하여 외부의 환경에 대응하여 동작하는 지능적인 청소로봇(100)을 구현할 수 있다.

<제2 실시예>

이하, 첨부된 도7 및 도8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 창문청소장치(2)에 대하여 설명한다. 도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 창문청소장치가 창문에 설치된 개략적인 구현도이고, 도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 청소로봇의 제어부(160)에 대한 기능블록도이다.

제2 실시예에 따른 창문청소장치(2)는, 도7에 도시된 바와 같이 청소로봇(100)과, 사용자입력기(200)와, 창문(W)의 프레임(F)의 구석에 배치된 수용대(300)로 이루어진다. 도7의 경우, 본 실시예에 따른 청소로봇(100)이 창문(W)의 일면에 설치된 모습만 도시되었지만, 제1 실시예와 동일하게 창문(W)을 사이에 두고 한 쌍의 청소로봇(100)을 구비하고 있다.

청소로봇(100)은 도2 및 도3에 도시된 제1 실시예와 동일하게 센서부(110), 부착유지부(120), 이동부(130), 오염물청소부(140), 수신부(150), 제어부(160)로 이루어진다. 이에 대한 구체적 구성 및 동작에 대한 설명은 제1실시예와 동일하므로 여기서는 생략한다.

제2 실시예에 따른 창문청소장치(1)는 도7에 도시된 바와 같이, 청소로봇(100) 이외에 창문(W)의 내외면에 설치된 청소로봇(100)을 수용하고 보호하기 위한 수용대(300)가 창문(W)의 내외면 프레임(F)의 구석에 고정 설치되어 있다. 수용대(300)는 청소로봇(100)의 출입구가 아래를 향하도록 배치되어 있다. 그리고, 수용대(300)는 창문(W)의 외부로부터 공급된 전원을 이용하여 청소로봇(100)의 전원부(도시되지 않음)에 장착된 충전용배터리(도시되지 않음)를 충전한다.

이하에서는, 도8을 참조하여, 본 실시예에 따른 창문청소장치(2)의 동작에 대하여 설명한다. 여기서는, 전술한 제1 실시예와 중복되는 동작에 대한 설명은 생략한다. 도8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제어부(160)는, 제1 실시예에 따른 동작모듈(161 내지 165))에 수용대(300)와 관련된 청소로봇(100)의 대기모듈(166), 대피모듈(167), 충전모듈(168)이 추가되어 있다.

대기모듈(166)은, 제1청소수행모듈(163) 또는 제2청소수행모듈(164)의 동작이 완료된 경우, 즉, 청소로봇(100)이 제1청소수행모듈(163)에 의해 계산된 이동경로에 의한 이동을 완료한 경우, 청소로봇(100)이 프레임의 구석에 설치된 수용대(300)로 이동하여 수용되도록 이동부(130)를 구동시킨다. 이것은 청소작업을 완료한 청소로봇(100)을 수용대(300)에 수용함으로써 청소로봇(100)을 보호하고, 청소작업()의 시작 위치를 수용대(300)를 기준으로 하기 위한 것이다.

대피모듈(167)은, 풍속센서(113) 또는 온도센서(114)로부터 감지된 값을 기초로 청소로봇(100)의 청소작업이 불가능하다고 판단한 경우, 청소로봇(100)이 수용대(300)에 수용되도록 이동부(130)를 구동시킨다. 즉, 바람의 세기가 사전에 정해진 값에 도달한 경우 청소로봇(100)의 낙하 위험이 있기 때문에, 제1 실시예와 같이 청소로봇(100)의 청소동작을 정지시키는 것과 더불어 청소로봇(100)을 수용대(300)로 수용시킴으로써 청소로봇(100)의 낙하를 방지한다. 또한, 청소로봇(100)의 동작환경을 고려하여 주위의 온도가 지나치게 낮거나, 지나치게 높은 상태에 도달한 경우, 청소로봇(100)을 수용대(300)에 수용시켜 청소로봇(100)의 오작동 가능성을 차단할 수 있다.

충전모듈(168)은, 수용대(300)에 설치된 전원충전부(도시되지 않음)로부터 인가된 전원을 이용하여 청소로봇(100)의 전원부(도시되지 않음)에 장착된 충전배터리를 충전하도록 충전배터리로부터 인출된 단자를 전원충전부(도시되지 않음)의 전원에 연결시킨다.

이와 같이 제2 실시예에 따른 창문청소장치(2)는, 창문(W)의 프레임에 설치된 수용대(300)를 구비함으로써, 청소로봇(100)의 대기상태에서의 기준위치를 제공함과 아울러 청소로봇(100)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 외부환경에 대응하여 청소로봇(100)이 자동으로 수용대(300)에 수용됨으로써 외부환경의 변화에 따른 청소로봇(100)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 수용대(300)에 전원충전부(도시되지 않음)를 구비함으로써 청소로봇(100)이 수용되는 동안, 청소로봇(100)의 전원부에 장착된 충전용배터리를 충전할 수 있다.

본 발명에 따른 창문청소장치는 건물의 창문을 청소하는 장치로서 유용하게 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문청소장치가 창문에 설치된 개략적인 구현도이다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문청소장치의 청소로봇에 대한 개략적인 측단면도이다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문청소장치의 청소로봇에 대한 개략적인 저면도이다.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 청소로봇의 부착유지부에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 청소로봇의 오염물청소부에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 청소로봇의 제어부에 대한 개략적인 기능블록도이다.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 창문청소장치가 창문에 설치된 개략적인 구현도이다.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 청소로봇의 제어부에 대한 개략적인 기능블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2: 창문청소장치 100: 청소로봇

110: 센서부 120: 부착유지부

130 : 이동부 140 : 오염물청소부

150 : 수신부 160 : 제어부

200 : 사용자입력기 300 : 수용대

Claims

창문에 설치되어 상기 설치된 창문을 청소하는 창문청소장치에 있어서,

상기 창문의 내외면에 대면하여 각각 배치되어 각각 서로를 끌어당기는 자력에 의하여 상기 창문의 내외면에 부착되고, 상기 부착된 상태에서 상기 창문의 내외면을 각각 청소하는 한 쌍의 청소로봇을 구비하고,

상기 청소로봇들 각각은,

상기 서로 대면하는 상대편 청소로봇의 위치를 감지하는 위치센서와 상기 창문의 청소범위를 감지하는 영역센서를 포함하는 센서부;

상기 청소로봇이 상기 창문에 부착된 상태를 유지하도록 상기 청소로봇들 사이에 작용하는 자력을 발생시키고, 상기 발생된 자력의 세기를 조정하는 부착유지부;

상기 부착유지부에 의해 부착된 상기 청소로봇을 상기 창문의 내외면 표면을 따라 이동시키는 이동부;

상기 이동부의 이동에 따라 이동하며, 상기 창문의 표면과 접촉하여 상기 창문의 표면에 존재하는 오염물을 제거하는 오염물청소부; 및

상기 위치센서에 의해 감지된 위치정보를 통해 상기 청소로봇들이 서로 대면하는 위치를 벗어난 것으로 판단한 경우, 상기 서로 대면하는 위치로 이동하도록 상기 각 청소로봇의 이동부들 중 어느 하나 또는 모두를 구동하고, 상기 영역센서를 통해 감지된 영역 정보를 통해 상기 청소로봇의 이동경로를 계산하고, 상기 계 산된 이동경로에 의하여 상기 이동부를 구동시키는 제어부;를

구비하는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제1항에 있어서,

상기 부착유지부는 상기 창문을 사이에 두고 상기 각각 상대편의 청소로봇을 서로 끌어당기도록 설치된 영구자석과, 상기 설치된 영구자석을 이동시켜 상기 영구자석 사이의 간격을 조정하는 간격조정모듈을 구비하고,

상기 제어부는, 상기 창문의 두께 또는 재질에 대응하여 상기 간격조정모듈이 상기 영구자석 사이의 간격을 조정하도록 제어하여, 상기 청소로봇 각각을 상기 창문에 부착된 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제1항에 있어서,

상기 센서부는 습도센서를 더 구비하고,

상기 오염물청소부는 상기 창문의 습도 상태에 대응하여 복수 개로 마련된 블레이드와, 상기 블레이드들을 선택적으로 상기 창문의 표면에 접촉시키는 블레이드구동모듈을 구비하며,

상기 제어부는, 상기 블레이드들 중 상기 습도센서에 의해 감지된 상기 창문의 습도 상태에 대응하는 블레이드를 선택하여 상기 창문의 표면에 접촉시키도록 상기 블레이드구동모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제3항에 있어서,

상기 오염물청소부의 블레이드는 고무타입 블레이드를 포함하고,

상기 제어부는, 상기 습도센서로부터 감지된 정보를 기초로 상기 창문의 외면에 비가 온다고 판단한 경우, 상기 창문의 외면에 설치된 청소로봇의 블레이드구동모듈을 제어하여 상기 고무타입 블레이드를 상기 창문의 표면에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제1항에 있어서,

상기 센서부는, 상기 창문의 광투과도를 감지하는 광투과도센서를 더 구비하고,

상기 제어부는, 상기 이동부가 상기 이동경로에 의한 이동을 완료한 경우, 상기 오염물청소부를 상기 창문의 표면으로부터 분리하고, 상기 이동경로를 따라 상기 이동부를 구동하면서 상기 광투과도센서로 상기 이동부의 구동에 의해 이동하는 상기 청소로봇들 사이에 존재하는 창문의 영역에 대한 광투과도를 측정하고 상기 측정 결과를 기초로 상기 창문의 영역 중 오염물이 존재하는 위치를 파악하고, 상기 파악된 위치로 상기 청소로봇들이 이동하도록 상기 이동부를 구동시키고, 상기 오염물을 제거하도록 상기 오염물청소부를 제어하는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제1항에 있어서,

상기 센서부는 풍속센서 또는 온도센서를 포함하고,

상기 각각의 제어부는 상기 풍속센서 또는 상기 온도센서로부터 감지된 풍속 또는 온도에 기초하여 상기 청소로봇의 정상작동 가능 여부를 판단하고, 상기 판단결과 상기 정상작동이 불가능하다고 판단한 경우, 상기 청소로봇의 이동부를 정지시키는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제1항에 있어서,

상기 센서부는 풍속센서를 포함하고,

상기 제어부는 상기 풍속센서로부터 감지된 풍속이 사전에 정해진 값에 도달한 경우, 상기 부착유지부를 제어하여 상기 청소로봇들 사이에 작용하는 자력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제1항에 있어서,

상기 창문청소장치는, 상기 청소로봇을 제어하기 위한 사용자입력기를 더 구비하고,

상기 청소로봇은, 상기 사용자입력기를 통해 상기 청소로봇을 조정하기 위한 조정신호가 출력된 경우, 상기 출력된 조정신호를 수신하여 상기 제어부로 전달하는 수신부를 더 구비하고,

상기 제어부는, 상기 수신부로부터 전달된 조정신호 대응하여 상기 청소로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제8항에 있어서,

상기 사용자입력기는 상기 청소로봇의 이동경로를 조정하기 위한 제1조정키를 포함하고,

상기 제어부는 상기 수신부를 통해 전달된 상기 제1조정키의 조정신호에 대응하여 상기 이동부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제8항에 있어서,

상기 사용자입력기는 상기 오염물청소부를 조정하기 위한 제2조정키를 포함하고,

상기 제어부는 상기 수신부를 통해 전달된 상기 제2조정키의 조정신호에 대응하여 상기 오염물청소부를 제어하는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제1항에 있어서,

상기 창문청소장치는, 상기 청소로봇에 각각 대응하여 상기 창문의 내외측 프레임 일측에 각각 설치되며 상기 청소로봇들을 각각 수용하기 위한 수용대를 더 구비하고,

상기 제어부는, 상기 이동부가 상기 이동경로에 의한 이동을 완료한 경우, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 각각 수용되도록 상기 이동부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제11항에 있어서,

상기 센서부는 풍속센서 또는 온도센서를 포함하고,

상기 각각의 제어부는 상기 풍속센서 또는 상기 온도센서로부터 감지된 풍속 또는 온도에 기초하여 상기 청소로봇의 정상작동 가능 여부를 판단하고, 상기 판단결과 상기 정상작동이 불가능하다고 판단한 경우, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 각각 수용되도록 상기 이동부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제11항에 있어서,

상기 청소로봇은 풍속센서를 포함하고,

상기 청소로봇의 제어부는 상기 풍속센서로부터 감지된 풍속이 사전에 정해진 세기에 도달 한 경우, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 각각 수용되도록 상기 이동부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.
제11항에 있어서,

상기 청소로봇은 충전용 배터리가 설치된 전원부를 더 구비하고,

상기 수용대는, 외부로부터 전원을 공급받고, 상기 청소로봇이 상기 수용대에 위치한 경우 상기 외부로부터 공급된 전원을 이용하여 상기 청소로봇의 전원부에 포함된 충전용 배터리를 충전시키는 전원충전부을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 창문청소장치.