KR20150006525A - 청소 로봇, 충전대 및 그 제어 방법 - Google Patents

청소 로봇, 충전대 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본체; 본체의 저면에 장착되고 본체를 이동시키는 이동 어셈블리; 본체의 저면에 장착되고 바닥 면을 습식으로 청소하는 패드; 패드를 살균하는 살균부를 포함한다.
본 발명은 패드를 가진 청소 로봇에 전력을 공급하는 충전대에 있어서, 청소 로봇의 도킹을 검출하는 검출부; 패드를 살균하는 살균부; 청소 로봇이 도킹되었다고 판단되면 살균부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 청소 로봇에 장착되는 패드를 살균함으로써 청소 로봇에 패드가 방치되더라도 패드에서 세균이나 곰팡이가 증식하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 패드에서 악취가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서 청소 로봇에 마련된 패드의 위생을 강화할 수 있고 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

Description

청소 로봇, 충전대 및 그 제어 방법 {Cleaning robot, charging station and method for controlling the same}
본 발명은 위생 강화를 위한 청소 로봇, 충전대 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
청소 로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.
청소 로봇은 청소 영역을 주행하면서 청소 툴을 이용하여 청소 작업을 반복적으로 수행하는데, 이때 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 위치하는 장애물 또는 벽을 감지하고 감지 결과에 기초하여 경로 이동 및 청소 동작을 제어하면서 청소를 수행한다.
일반적인 청소 로봇은 바닥면의 먼지를 흡입하는 건식 방식으로 바닥면의 청소를 수행한다.
이러한 건식 방식으로 청소를 수행하는 경우 바닥면에 고착된 이물질이나 일정 크기 이상의 이물질이 흡입되지 않아 청소작업을 종료한 후에도 바닥면에 이물질이 잔존하는 문제가 있었다.
이에 따라 최근에는 먼지를 흡입하는 건식 청소가 가능한 청소 로봇뿐만 아니라 본체 저면에 패드가 장착되어 바닥면을 물로 닦아 내는 습식 청소가 가능한 청소 로봇이 개발되고 있다.
하지만 습식 방식의 청소 로봇을 이용하여 청소를 수행하는 경우, 청소 완료 후 청소 로봇 내의 패드를 청소 로봇 내에서 분리하지 않은 채 방치하면 방치된 패드에서 세균이나 곰팡이가 번식하여 악취가 발생하는 문제가 있었다.
일 측면은 습식 청소를 위한 패드를 살균하기 위한 청소 로봇, 충전대 및 그 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 패드의 수분량을 감지하고 감지 결과에 기초하여 패드 살균 동작 여부를 판단하는 청소 로봇, 충전대 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 청소 로봇은 본체; 본체의 저면에 장착되고 본체를 이동시키는 이동 어셈블리; 본체의 저면에 장착되고 바닥 면을 습식으로 청소하는 패드; 패드를 살균하는 살균부를 포함한다.
청소 로봇은 청소 완료를 판단하고, 청소가 완료되었다고 판단되면 살균부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함한다.
청소 로봇은 패드에 인접하게 장착되고 패드의 수분을 검출하는 수분 검출부를 더 포함하고, 제어부는, 패드에서 수분이 검출되었다고 판단되면 살균부의 동작을 제어하고, 패드에서 수분이 검출되지 않으면 살균부의 동작을 정지 제어한다.
살균부는, UV램프 또는 음이온 발생기를 포함한다.
제어부는, 충전대와의 도킹 완료를 판단하고, 충전대와 도킹이 완료되었다고 판단되면 살균부가 동작되도록 제어한다.
제어부는, 청소 수행 중 살균부가 일정 주기로 동작되도록 제어한다.
다른 측면에 따른 충전대는, 패드를 가진 청소 로봇에 전력을 공급하는 충전대에 있어서, 청소 로봇의 도킹을 검출하는 검출부; 패드를 살균하는 살균부; 청소 로봇이 도킹되었다고 판단되면 살균부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
충전대는 패드가 안착되는 위치에 장착되고 패드의 수분을 검출하는 수분 검출부를 더 포함하고, 제어부는, 패드에서 수분이 검출되었다고 판단되면 살균부의 동작을 제어하고, 패드에서 수분이 검출되지 않으면 살균부의 동작을 정지 제어한다.
충전대는 청소 로봇으로부터 패드의 수분 검출 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 제어부는, 패드에서 수분이 검출되었다고 판단되면 살균부의 동작을 제어하고, 패드에서 수분이 검출되지 않으면 살균부의 동작을 정지 제어한다.
살균부는, UV램프 또는 음이온 발생기를 포함한다.
또 다른 측면에 따른 청소 로봇의 제어 방법에 있어서, 패드를 가지고 습식으로 청소를 수행하는 청소 로봇의 제어 방법에 있어서, 청소 명령이 입력되면 청소를 수행하고, 청소를 수행하면서 청소 완료를 판단하고, 청소가 완료되었다고 판단되면 살균부를 동작시켜 패드를 살균한다.
패드를 살균하는 것은, 충전대와의 도킹을 수행하면서 살균부를 동작시키는 것을 포함한다.
청소를 수행하는 것은, 살균부를 동작시켜 패드를 살균하는 것을 포함한다.
청소 로봇의 제어 방법은 청소가 완료되었다고 판단되면 패드의 수분량을 검출하고, 패드의 수분량이 일정 수분량 이상이면 살균부를 동작시키고, 패드의 수분랴잉 일정 수분량 미만이면 살균부를 정지상태로 유지시키는 것을 더 포함한다.
또 다른 측면에 따른 충전대의 제어 방법은, 패드를 가지고 습식으로 청소를 수행하는 청소 로봇과의 도킹을 수행하는 충전대의 제어 방법에 있어서, 청소 로봇이 도킹되면 청소 로봇으로 충전을 위한 전력을 공급하고, 살균부를 동작시켜 청소 로봇의 패드를 살균한다.
충전대의 제어 방법은 패드의 수분량을 검출하고, 패드의 수분량이 일정 수분량 이상이면 살균부를 동작시키고, 패드의 수분량이 일정 수분량 미만이면 살균부를 정지상태로 유지시키는 것을 더 포함한다.
살균을 수행하는 것은, 패드의 수분량을 검출하고, 패드의 수분량이 일정 수분량 미만이면 살균부의 동작을 정지시키는 것을 더 포함한다.
일 측면에 따르면, 청소 로봇에 장착되는 패드를 살균함으로써 청소 로봇에 패드가 방치되더라도 패드에서 세균이나 곰팡이가 증식하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 패드에서 악취가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서 청소 로봇에 마련된 패드의 위생을 강화할 수 있고 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 평면 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 저면 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 다른 예시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 청소 로봇과 충전대 예시도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 청소 로봇의 충전대 제어 구성도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 청소 로봇의 충전대 제어 순서도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 3은 일 실시예에 따른 청소 로봇의 예시도이다.
도 1은 청소 로봇의 평면 사시도이고, 도 2는 청소 로봇의 저면 사시도이며, 도 3은 청소 로봇의 분해 사시도이다.
청소 로봇(100)은 사용자의 청소 명령이 입력되거나 청소 예약 시간이 되면 홈 내의 청소 영역을 스스로 주행하면서 바닥 면의 먼지와 같은 이물질을 닦음으로써 청소를 수행한다.
이러한 청소 로봇(100)은 사용자로부터 청소 종료 명령이 입력되거나, 청소가 완료되었다고 판단되거나 또는 배터리의 양이 기준 양보다 낮아지게 되면 충전대(200)와의 도킹을 수행하고, 도킹이 완료되면 충전대(200)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행한다.
여기서 충전대(200)는 외부의 상용 교류 전원과 연결되어 외부의 상용 교류 전원을 공급받고 외부에서 공급된 상용 교류 전력을 변환하는 트랜스포머와, 변환된 전력을 반파 정류 또는 전파 정류하는 정류부와, 정류된 전력을 평활하는 평활부와, 평활된 전력을 일정 전압을 가진 직류 전력으로 출력하는 전압조절부를 포함하고, 전압 조절부에서 출력된 직류 전력을 전원 단자를 통해 청소 로봇(100)에 공급한다.
또한 충전대(200)는 청소 로봇(100)과의 도킹을 위한 도킹 신호를 청소 로봇(100)과 송수신하는 도킹 통신부(미도시)를 더 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(100)은 외관을 형성하는 본체(110)와, 본체(110)의 상부에 장착되어 운전 정보 및 예약 정보 등을 입력받고 동작 정보를 표시하는 사용자 인터페이스(120)와, 청소 영역 내의 장애물 정보를 검출하는 장애물 검출부(130)를 포함한다.
좀 더 구체적으로, 사용자 인터페이스(120)는 청소 예약 정보 및 운전 정보 등을 입력받는 입력부(121)와, 청소 예약 정보, 충전 상태, 물 탱크의 수위 정보, 운전 모드 등을 표시하는 표시부(122)를 포함한다. 여기서 운전 모드는 청소 모드, 대기 모드, 도킹 모드 등을 포함한다.
장애물 검출부(130)는 장애물의 유무 뿐만 아니라, 청소로봇과 장애물 간의 거리를 측정하는 거리센서일 수 있다. 이러한 장애물 검출부(130)는 본체(110)의 전면 및 좌우 측면에 장착되어 청소 로봇의 전방 및 좌우 측방에 위치한 장애물을 검출한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(100)의 본체(110)는 전면에 장착되어 장애물과 충돌 시 충격을 완화시키는 범퍼(111)와, 전원부, 이동 어셈블리, 청소 툴 어셈블리 및 구동 모듈 등이 장착되는 프레임(112)을 포함한다. 여기서 범퍼(111)는 본체(110)의 후면에 더 장착되는 것도 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)은 각 구성부에 구동을 위한 전력을 공급하는 전원부(140)와, 본체(110)의 후방 저면에 설치되어 본체(110)를 이동시키는 이동 어셈블리(150)와, 본체(110)의 전방 저면에 마련되고 바닥 면의 먼지 등의 이물질을 습식으로 청소하는 청소 툴 어셈블리(160)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이 청소 로봇(100)은 청소 툴 어셈블리에 물을 공급하는 급수부(170)와, 청소 툴 어셈블리의 패드의 수분량을 검출하는 수분 검출부(180)와, 전원부(140)에서 공급된 전력을 이용하여 이동 어셈블리(150), 청소 툴 어셈블리(160), 급수부(170) 및 수분 검출부(180)를 구동시키는 구동 모듈(190)을 포함한다.
전원부(140)는 본체(110)에 장착된 각종 구성부(120, 130, 140, 150, 160, 170)와 전기적으로 연결되어 각종 구성부에 구동을 위한 전력을 공급하는 배터리를 포함한다.
여기서 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리로, 두 개의 충전단자(미도시)를 통해 충전대(200)와 전기적으로 연결되어 충전대로부터 전력을 공급받아 충전을 수행한다.
이동 어셈블리(150)는 본체(110)의 후방 영역의 좌우 가장자리에 회전 가능하게 설치되어 본체(110)을 전진, 후진 및 회전시키는 한 쌍의 휠(151, 152)과, 각 휠(151, 152)에 구동력을 인가하는 휠 모터(153, 154)를 포함한다. 여기서 한 쌍의 휠(151, 152)은 서로 대칭적으로 배치된다.
청소 툴 어셈블리(160)는 본체(110)의 전방 저면에 마련되고 본체(110)의 하부의 바닥 면의 먼지를 습식으로 청소한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 청소 툴 어셈블리(160)는 본체(110)의 프레임(112)의 전방 좌우 측면에 장착된 지그 부재(161, 162)와, 두 지그 부재(161, 162) 사이에 분리 가능하게 결합된 적어도 하나 이상의 드럼형 패드 부재(163)를 포함한다. 여기서 드럼형 패드 부재(163)는 하나 또는 복수 개로 구현 가능하다.
청소 툴 어셈블리(160)는 복수의 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3)를 회전시키기 위한 기어 부재(164)를 더 포함한다.
복수의 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3)는 드럼(163a)과, 드럼(163a)의 외부 표면에 탈, 부착 가능하게 장착되고 바닥 면과 접촉되어 바닥 면을 닦는 패드(163b)와, 드럼(163a)의 양 단부에 형성되고 양 단부에서 외부로 돌출 형성되고 지그부재(161)와 지그부재(162) 사이에 삽입 결합되는 돌출부(163c)를 각각 포함한다.
복수의 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3)는 본체의 주행 방향에 대해 후방으로 연속적으로 배치되어 있고, 이에 따라 제1드럼형 패드 부재(163-1)가 이동한 위치를 제2드럼형 패드 부재(163-2)와 제3드럼형 패드 부재(163-3)가 순차적으로 중복 이동한다.
즉 청소 로봇(100)은 복수의 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3)를 이용하여 한 위치를 중복 청소하는 것이 가능하다.
여기서 패드(163b)는 드럼(163a)으로부터 분리 가능하고, 이에 따라 교체 가능하다.
패드(163b)는 바닥 면과의 충분한 마찰력 확보를 위해 본체(110)에서 외부로 돌출 형성되는데, 이때 두 개의 휠(151, 152)보다 하부로 더 돌출 형성된다.
아울러 복수의 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하다.
또한 복수의 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3)는 서로 다른 기어 부재에 각각 연결되어 있고, 이를 통해 서로 상이한 회전 방향 및 회전 속도로 회전 가능하다.
급수부(170)는 프레임(112)의 상부에 배치되고 제1 드럼형 패드 부재(163-1), 제2 드럼형 패드 부재(163-2), 제3 드럼형 패드 부재(163-3) 중 적어도 하나의 드럼형 패드 부재에 물을 공급한다.
이러한 급수부(170)는 물 탱크, 펌프, 유로부재를 포함하고, 물 탱크 내부의 물의 양을 검출하는 수위 검출부를 더 포함하는 것도 가능하다.
수분 검출부(180)는 청소 툴 어셈블리(160)의 복수의 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3) 중 적어도 하나의 드럼형 패드 부재에 남아 있는 수분의 양을 검출하는 것으로, 적어도 하나 이상으로 구현 가능하다.
아울러, 청소 로봇은 복수의 드럼형 패드 부재 중 어느 하나의 드럼형 패드 부재에만 물을 공급할 경우, 물이 공급되는 드럼형 패드 부재의 수분량을 검출하는 수분 검출부만을 포함하는 것도 가능하다.
청소 로봇(100)은 청소 툴 어셈블리의 패드 장착 여부를 검출하기 위한 패드 검출부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다. 이때 패드 검출부는 청소 툴 어셈블리와 인접하여 설치된 광센서 또는 마이크로 스위치를 이용하여 구현 가능하다.
청소 로봇(100)은 청소 툴 어셈블리와 인접하게 배치되고, 복수의 드럼형 패드 부재 중 어느 하나의 드럼형 패드 부재에 마련된 패드(163b)를 살균하기 위한 살균부(300)를 더 포함한다.
여기서 살균부(300)는 유브이(UV: Ultraviolet Ray) 램프 또는 음이온 발생기를 포함한다.
유브이 램프는 자외선을 발생시키는 램프로, 패드 내의 미생물의 DNA를 변화시켜 그들의 번식을 막아 패드를 살균한다. 여기서 자외선은 세균, 포자, 바이러스, 원생동물, 선충 알, 조류 등 대부분의 미생물에 효과가 있다.
아울러 파장은 200 내지 280nm(UV-C)로 가시광선 바로 밑의 소프트 X-ray 사이의 파장이다.
이러한 살균부인 유브이 램프는 청소 로봇의 청소 툴 어셈블리에 마련된 패드를 향해 빛을 조사한다.
음이온 발생기는 슈퍼 청정 기술이 적용된 SPI(Super Plasma Ion)로, 패드 및 패드 주변의 공기 중 수분을 분해하고 활성 수소와 산소 이온을 대량으로 발생시켜 패드 및 패드 주변의 공기 속 바이러스와 세균, 곰팡이를 제거한다.
이러한 음이온 발생기는 양 전극인 세라믹 전극과 음 전극인 침상 전극을 포함하고, 마이크로 플라즈마를 방전시켜 활성수소(H)와 산소이온(O2 -)를 생성한다.
즉 세라믹 전극은 마이크로 플라즈마 방전으로 공기 중의 수분을 분해하여 수소 양이온(H+)을 발생시키고, 침상전극은 고전압 전자 방사에 의해 산소이온(O2 -)을 생성하고 전극 표면의 전자가 +전극에서 발생한 수소 양이온(H+)과 반응하여 활성수소(H)를 생성한다.
이때 활성수소(H)와 산소이온(O2 -)이 결합하여 하이드로 페록시 래디컬(HOO-)을 생성하는데, 이것이 패드 및 패드 주변의 공기 중 유해물질을 포위해 단백질 구조의 수소 결합을 파괴함으로써 유해물질을 무해한 상태로 변화시킨다. 즉 패드를 제균한다.
또한 활성 수소가 공기 중의 활성 산소와 흡착하여 활성수소와 활성 산소(OH-radical)의 중화 반응을 일으킨다. 이에 따라 물이 생성된다.
음이온 발생기는 위와 같은 과정을 통해 청소 어셈블리의 패드를 제균한다.
도 4는 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 구성도로, 사용자 인터페이스(120), 수분 검출부(180), 구동 모듈(190) 및 살균부(300)를 포함한다.
사용자 인터페이스(120)는 청소 예약 정보, 청소 시작/종료 명령 및 운전 모드 등을 입력받는 입력부(121)와, 청소 예약 정보, 충전 상태 정보, 운전 모드, 물탱크의 수위 정보 및 패드의 수분량 정보 등을 표시하는 표시부(122)를 포함한다.
여기서 운전 모드는 청소 모드, 대기 모드, 도킹 모드 등을 포함한다.
수분 검출부(180)는 청소 툴 어셈블리(160)의 패드(163b)에 흡수된 수분의 양을 검출한다.
구동모듈(190)은 사용자 인터페이스(120), 수분 검출부(180)에서 전송된 신호에 기초하여 급수부(170), 이동 어셈블리(150), 청소 툴 어셈블리(160) 및 살균부(300)를 구동시킨다.
이러한 구동 모듈(190)은 제어부(191), 통신부(192), 복수의 구동부(193, 194, 195) 및 저장부(196)를 포함한다.
제어부(191)는 청소 명령이 입력되면 청소 툴 어셈블리의 패드 장착 여부를 판단하고, 드럼에 패드가 비장착되었다고 판단되면 표시부(122)의 구동을 제어하여 패드의 비장착 정보가 표시되도록 하고, 드럼에 패드가 장착되었다고 판단되면 청소 및 주행이 수행되도록 휠 모터 및 기어 부재의 구동을 제어한다.
제어부(191)는 청소 및 주행 중 수분 검출부(180)에서 검출된 검출 신호에 기초하여 청소 툴 어셈블리의 패드에 남아 있는 수분량을 확인하고, 확인된 수분량과 기준 수분량을 비교하고 비교 결과에 기초하여 급수부(170)의 급수 동작을 제어한다.
제어부(191)는 청소 완료라고 판단되면 청소 툴 어셈블리의 패드가 살균되도록 살균부(300)의 살균 동작을 제어하고, 충전대(200)에 도킹되도록 통신부(192)와의 통신을 제어한다.
아울러 제어부(191)는 살균 동작 제어 시, 기어부재(164)의 구동을 제어하여 드럼이 미리 정해진 시간 동안 회전되도록 함으로써, 패드의 전체 면을 살균하도록 하는 것도 가능하다.
또한 제어부(191)는 도킹을 수행하면서 살균 동작을 제어하는 것도 가능하고, 도킹 완료 후 살균 동작을 제어하는 것도 가능하다.
또한 제어부(191)는 청소가 완료되면 패드의 수분량을 확인하고 패드의 수분량이 미리 설정된 일정 수분량이라고 판단되면 살균부(300)를 구동시키지 않는 것도 가능하다. 즉, 패드에 수분이 없을 경우 살균 동작을 수행하지 않도록 하는 것도 가능하다.
또한 제어부(191)는 살균 동작을 수행하면서 패드의 수분량을 확인하고 패드의 수분량이 미리 설정된 일정 수분량인 제로에 가까운 량이라고 판단되면 살균부(300)의 동작을 정지 제어하는 것도 가능하다.
제1구동부(193)는 제어부(191)의 명령에 기초하여 급수부(170)의 펌프를 구동시킴으로써 급수부(170)의 물 탱크 내의 물이 청소 툴 어셈블리의 패드에 공급되도록 한다.
제2구동부(194)는 제어부(191)의 명령에 기초하여 이동 어셈블리(150)의 한 쌍의 휠 모터(153, 154)를 구동시킴으로써 본체(110)가 직진, 후진 및 회전하도록 한다.
제3구동부(195)는 제어부(191)의 명령에 기초하여 청소 툴 어셈블리(160)의 기어부재(164)를 구동시킴으로써 드럼형 패드 부재(163-1, 163-2, 163-3)가 회전하도록 한다.
저장부(196)는 청소 주행 중 습식 청소를 위한 패드의 기준 수분량 및 살균 동작 여부를 판단하기 위한 미리 설정된 일정 수분량을 저장한다.
도 5는 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 순서도이다.
청소 로봇은 입력부(121)에 청소 명령이 입력(211)되거나 청소 예약 시간이 되면 수분 검출부(180)를 이용하여 패드의 수분량을 확인하고, 패드의 수분량이 기준 수분량 이하이면 급수부(170)의 펌프를 구동시켜 청소 툴 어셈블리(160)에 물을 공급하고, 급수가 완료되면 주행 및 청소를 수행(212)한다.
반면 청소 로봇은 패드의 수분량이 기준 수분량 이상이면 급수 동작을 생략하고 주행 및 청소를 수행한다.
청소 로봇은 이동 어셈블리(150)의 휠 모터 및 청소 툴 어셈블리(160)의 기어 부재의 구동을 제어하여 주행 및 청소를 수행하되 장애물 검출부(130)에서 검출된 장애물 검출 신호에 기초하여 청소 영역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물 및 그 장애물까지의 거리를 확인하고, 그 결과에 따라 휠을 구동시켜 스스로 방향을 전환해가면서 청소 영역을 습식으로 청소한다.
청소 로봇은 청소 및 주행을 수행하면서 일정 주기로 패드에 물을 공급함으로써 패드의 수분량이 기준 수분량으로 유지되도록 한다.
이때 제1드럼형 패드 부재(163-1)는 수분이 흡수된 상태에서 바닥 면을 닦고, 제2드럼형 패드 부재(163-2)와 제3드럼형 패드 부재(163-3)는 건조된 상태에서 바닥면을 닦는 것으로, 제2드럼형 패드 부재(163-2) 및 제3드럼형 패드 부재(163-3)는 제1드럼형 패드 부재(163-1)에 의해 바닥 면에 묻은 물을 함께 닦는다.
즉 청소 로봇은 청소 영역을 스스로 주행하면서 바닥면의 먼지와 같은 이물질을 닦으면서 습식으로 청소를 수행한다.
아울러 청소 로봇은 청소를 수행하면서 살균부(300)를 동작시켜 청소 툴 어셈블리(160)의 패드를 주기적으로 살균하는 것도 가능하다.
다음 청소 로봇은 청소 및 주행을 수행하면서 청소 완료를 판단(213)하고, 청소가 완료되지 않은 상태라고 판단되면 청소 및 주행을 유지시킨다.
청소 로봇은 청소가 완료되었다고 판단되면 충전대와의 통신을 수행하면서 도킹을 수행한다.
청소 로봇은 청소가 완료되었다고 판단되면 청소 툴 어셈블리의 패드의 수분량을 검출(214)하고, 검출된 수분량과 일정 수분량을 비교(215)하여 검출된 수분량이 일정 수분량 이상이면 충전대(200)를 향해 주행을 수행하면서 살균부(300)를 동작시켜 청소 툴 어셈블리의 패드를 살균 수행(216)하고, 검출된 수분량이 일정 수분량 미만이면 패드의 살균 동작을 생략하고 충전대와의 도킹을 수행(217)한다.
여기서 살균 동작은, 청소 툴 어셈블리의 기어부재의 구동을 제어하여 드럼이 미리 정해진 시간 동안 회전되도록 함으로써, 패드를 살균하는 것을 포함한다.
아울러 청소 로봇은 살균 동작을 수행하면서 청소 툴 어셈블리의 패드의 수분량을 검출하고, 검출된 수분량과 일정 수분량을 비교하여 검출된 수분량이 일정 수분량 미만이 될 때까지 살균 동작을 수행한다.
또한 청소 로봇은 충전대와의 도킹이 완료된 후 청소 툴 어셈블리의 패드의 수분량을 검출하고, 검출된 수분량과 일정 수분량을 비교하여 검출된 수분량이 일정 수분량 미만이 될 때까지 살균 동작을 수행하는 것도 가능하다.
이와 같이 청소 로봇은 청소툴 어셈블리의 패드의 수분이 일정 수분량 미만이 될 때까지 살균함으로써 패드에서의 악취 발생을 방지할 수 있다.
아울러 청소 로봇(100)은 청소 수행 중 배터리의 양이 기준 양보다 낮아지게 되면 충전대(미도시)와 도킹을 수행하고, 도킹이 완료되면 충전대로부터 전력을 공급받아 충전을 수행하는 것도 가능하다.
일 실시예에 따른 청소 로봇은 회전식 패드를 가진 청소기이다.
아울러 도 6에 도시된 바와 같이, 비회전식 패드를 가진 청소 로봇으로도 구현 가능하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(100)은 본체(110), 사용자 명령을 입력받고 동작 정보를 표시하는 사용자 인터페이스(120)와, 본체를 이동시키기 위한 이동 어셈블리(150) 및 패드가 장착된 청소 툴 어셈블리(160)를 포함하고, 청소 툴 어셈블리의 패드(160)와 인접하게 배치되어 청소 툴 어셈블리(160)를 살균하기 위한 살균부(300)를 포함한다.
이러한 청소 로봇(100)은 충전대(200)와의 도킹을 수행하고, 충전대로부터 충전을 위한 전력을 공급받는다.
도 7은 다른 실시예에 따른 청소 로봇에 전력을 공급하는 충전대의 예시도이고, 도 8은 다른 실시예에 따른 청소 로봇에 전력을 공급하는 충전대의 제어 구성도이다.
청소 로봇(400)은 사용자의 청소 명령이 입력되거나 청소 예약 시간이 되면 홈 내의 청소 영역을 스스로 주행하면서 바닥 면의 먼지와 같은 이물질을 닦음으로써 청소를 수행한다.
이러한 청소 로봇(400)은 사용자로부터 청소 종료 명령이 입력되거나, 청소가 완료되었다고 판단되거나 또는 배터리의 양이 기준 양보다 낮아지게 되면 충전대(500)와의 도킹을 수행하고, 도킹이 완료되면 충전대(500)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행한다.
청소 로봇(400)은 외관을 형성하는 본체와, 본체의 상부에 장착되어 운전 정보 및 예약 정보 등을 입력받고 동작 정보를 표시하는 사용자 인터페이스와, 청소 영역 내의 장애물 정보를 검출하는 장애물 검출부를 포함한다.
청소 로봇(400)은 각 구성부에 구동을 위한 전력을 공급하는 전원부와, 본체의 후방 저면에 설치되어 본체를 이동시키는 이동 어셈블리와, 본체의 전방 저면에 마련되고 바닥 면의 먼지 등의 이물질을 습식으로 청소하는 청소 툴 어셈블리를 포함한다.
청소 로봇(400)은 청소 툴 어셈블리에 물을 공급하는 급수부와, 청소 툴 어셈블리의 패드의 수분량을 검출하는 수분 검출부와, 전원부에서 공급된 전력을 이용하여 이동 어셈블리, 청소 툴 어셈블리, 급수부 및 수분 검출부를 구동시키는 구동 모듈을 포함한다.
다른 실시예에 따른 청소 로봇의 본체, 사용자 인터페이스, 장애물 검출부, 전원부, 이동 어셈블리, 청소 툴 어셈블리, 급수부, 수분 검출부는 일 실시예와 동일하여 자세한 설명을 생략한다.
충전대(500)는 청소 로봇(400)에 전력을 공급하는 전원 공급부(510)를 포함한다.
여기서 전원 공급부(510)는 외부의 상용 교류 전원과 연결되어 외부의 상용 교류 전원을 공급받고 외부에서 공급된 상용 교류 전력을 변환하는 트랜스포머와, 변환된 전력을 반파 정류 또는 전파 정류하는 정류부와, 정류된 전력을 평활하는 평활부와, 평활된 전력을 일정 전압을 가진 직류 전력으로 출력하는 전압조절부를 포함하고, 전압 조절부에서 출력된 직류 전력을 전원 단자를 통해 청소 로봇(400)에 공급한다.
충전대(500)는 청소 로봇(400)의 청소 툴 어셈블리에 마련된 패드를 살균하기 위한 살균부(300)를 더 포함한다.
여기서 살균부(300)는 충전대(500)의 본체에 마련되되 도킹된 청소 툴 어셈블리의 패드가 접촉하는 부분과 인접한 위치에 마련되어, 도킹된 청소 로봇의 청소 툴 어셈블리의 패드를 살균한다.
이러한 살균부(300)는 일 실시예와 같이 유브이(UV: Ultraviolet Ray) 램프 또는 음이온 발생기를 포함한다. 여기서 유브이 램프 및 음이온 발생기는 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.
또한 충전대(500)는 청소 로봇(400)과의 도킹을 위한 도킹 신호를 청소 로봇(100)과 송수신하는 통신부(520)를 더 포함하고, 청소 로봇의 도킹 여부를 검출하기 위한 도킹 검출부(530), 충전 제어 및 살균 제어를 수행하기 위한 제어부(540)을 더 포함한다.
여기서 도킹 검출부(530)는 청소 로봇의 전원 단자와의 접촉을 검출, 청소 로봇 내 배터리의 전압 또는 전류를 검출한다.
또한 충전대(500)는 도킹된 청소 로봇의 청소 툴 어셈블리의 패드의 수분량을 검출하기 위한 수분 검출부(550)를 더 포함한다.
즉 도 8에 도시된 바와 같이 충전대(500)는 전원공급부(510), 통신부(520), 도킹 검출부(530), 제어부(540) 및 살균부(300)를 포함하고, 수분 검출부(550)를 더 포함하는 것도 가능하다.
전원공급부(510)는 외부의 상용 전원을 청소 로봇(400)에 공급하고, 통신부(520)는 청소 로봇과의 통신을 수행하며, 도킹 검출부(530)는 청소 로봇과의 도킹 여부를 검출하고, 살균부(300)는 청소 로봇의 패드를 살균한다.
제어부(540)는 도킹 검출부(530)를 통해 충전대에 도킹된 청소 로봇이 검출되면 살균부(300)의 동작을 제어함으로써 청소 로봇의 패드가 살균되도록 한다.
제어부(540)는 미리 설정된 시간 동안 살균부(300)의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
또한 제어부(540)는 도킹 검출부(530)를 통해 충전대에 도킹된 청소 로봇이 검출되면 청소 로봇으로부터 수분량을 수신하고, 수신된 수분량과 일정 수분량을 비교하여 살균부(300)의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
아울러 충전대에 수분 검출부(550)가 마련된 경우, 제어부(540)는 도킹 검출부(530)를 통해 충전대에 도킹된 청소 로봇이 검출되면 수분 검출부(550)에서 검출된 수분량을 수신하고, 수신된 수분량과 일정 수분량을 비교하여 살균부(300)의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(540)는 패드의 살균을 수행하면서 패드의 수분량을 검출하고, 검출된 수분량과 일정 수분량을 비교하여 살균부의 동작을 정지 제어하는 것도 가능하다.
도 9는 다른 실시예에 따른 청소 로봇에 전력을 공급하는 충전대의 제어 순서도이다.
충전대(500)는 청소 로봇(400)으로부터 도킹을 위한 신호가 수신되면 청소 로봇과의 통신을 수행하면서 청소 로봇(400)의 도킹이 안정적으로 완료되도록 한다.
충전대(500)는 청소 로봇과의 도킹 여부를 검출하고, 검출된 검출 신호에 기초하여 청소 로봇이 안정적으로 도킹되었다고 판단(601)되면 청소 로봇에 전력을 공급(602)함으로써 청소 로봇 내의 배터리가 충전되도록 한다.
또한 충전대(500)는 청소 로봇과의 도킹이 완료되었다고 판단되면 살균부(300)를 동작시켜 청소 로봇에 마련된 패드를 살균한다. 이때 충전대는 미리 설정된 시간 동안 살균부(300)를 동작시킨다.
아울러 충전대(500)에 수분 검출부(550)가 마련된 경우, 충전대는 청소 로봇과의 도킹이 완료되었다고 판단되면 청소 로봇의 패드의 수분량을 검출(603)하고, 검출된 수분량과 일정 수분량을 비교(604)하여 패드의 수분량이 일정 수분량 이상이면 살균부(300)를 동작시킴으로써 패드를 살균(605)하고 패드의 수분량이 일정 수분량 미만이면 패드의 살균부의 동작을 정지(606)시킴으로써 살균 동작 생략하고 충전을 위한 전력 공급만을 수행한다.
이때 충전대(500)는 패드의 살균을 수행하면서 패드의 수분량을 검출하고, 검출된 수분량과 일정 수분량을 비교하여 검출된 수분량이 일정 수분량 미만이 될 때까지 살균 동작을 수행한다.
아울러 청소 로봇으로부터 패드의 수분량에 대한 정보를 수신하는 경우, 충전대(500)는 청소 로봇과의 도킹이 완료되었다고 판단되면 청소 로봇과의 토인을 수행하여 청소 로봇으로부터 패드의 수분량을 수신하고, 수신된 패드의 수분량과 일정 수분량을 비교하여 패드의 수분량이 일정 수분량 미만이면 패드의 살균 동작을 생략하고 충전을 위한 전력 공급만을 수행하고, 패드의 수분량이 일정 수분량 이상이면 살균부(300)를 동작시킨다.
이때에도 충전대는 패드의 살균을 수행하면서 패드의 수분량을 주기적으로 수신하고, 수신된 수분량과 일정 수분량을 비교하여 수신된 수분량이 일정 수분량 미만이 될 때까지 살균 동작을 수행한다.
그리고 충전대는 청소 로봇의 배터리의 충전 완료를 판단(607)하고, 청소 로봇에 마련된 배터리의 충전이 완료되었다고 판단되면 청소 로봇으로의 전력 공급을 차단(608)한다.
이와 같이 충전대는 청소 로봇의 청소툴 어셈블리의 패드의 수분이 일정 수분량 미만으로 될 때까지, 살균을 수행함으로써 곰팜이 및 미생물의 증식을 방지하고 이를 통해 패드에서의 악취 발생을 방지할 수 있다.
100: 청소 로봇 110: 본체
120: 사용자 인터페이스 130: 장애물 검출부
140: 전원부 150: 이동 어셈블리
160: 청소 툴 어셈블리 170: 급수부
180: 수분 검출부 190: 구동 모듈

Claims (17)

  1. 본체;
    상기 본체의 저면에 장착되고 상기 본체를 이동시키는 이동 어셈블리;
    상기 본체의 저면에 장착되고 바닥 면을 습식으로 청소하는 패드;
    상기 패드를 살균하는 살균부를 포함하는 청소 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    청소 완료를 판단하고, 청소가 완료되었다고 판단되면 상기 살균부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 청소 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패드에 인접하게 장착되고 상기 패드의 수분을 검출하는 수분 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 패드에서 수분이 검출되었다고 판단되면 상기 살균부의 동작을 제어하고, 상기 패드에서 수분이 검출되지 않으면 상기 살균부의 동작을 정지 제어하는 청소 로봇.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 살균부는,
    UV램프 또는 음이온 발생기를 포함하는 청소 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    충전대와의 도킹 완료를 판단하고, 상기 충전대와 도킹이 완료되었다고 판단되면 상기 살균부가 동작되도록 제어하는 청소 로봇.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    청소 수행 중 상기 살균부가 일정 주기로 동작되도록 제어하는 청소 로봇.
  7. 패드를 가진 청소 로봇에 전력을 공급하는 충전대에 있어서,
    상기 청소 로봇의 도킹을 검출하는 검출부;
    상기 패드를 살균하는 살균부;
    상기 청소 로봇이 도킹되었다고 판단되면 상기 살균부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 충전대.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패드가 안착되는 위치에 장착되고 상기 패드의 수분을 검출하는 수분 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 패드에서 수분이 검출되었다고 판단되면 상기 살균부의 동작을 제어하고, 상기 패드에서 수분이 검출되지 않으면 상기 살균부의 동작을 정지 제어하는 충전대.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 청소 로봇으로부터 패드의 수분 검출 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 패드에서 수분이 검출되었다고 판단되면 상기 살균부의 동작을 제어하고, 상기 패드에서 수분이 검출되지 않으면 상기 살균부의 동작을 정지 제어하는 충전대.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 살균부는,
    UV램프 또는 음이온 발생기를 포함하는 충전대.
  11. 패드를 가지고 습식으로 청소를 수행하는 청소 로봇의 제어 방법에 있어서,
    청소 명령이 입력되면 청소를 수행하고,
    상기 청소를 수행하면서 청소 완료를 판단하고,
    상기 청소가 완료되었다고 판단되면 살균부를 동작시켜 상기 패드를 살균하는 청소 로봇의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 패드를 살균하는 것은,
    충전대와의 도킹을 수행하면서 상기 살균부를 동작시키는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 청소를 수행하는 것은,
    상기 살균부를 동작시켜 상기 패드를 살균하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 청소가 완료되었다고 판단되면 상기 패드의 수분량을 검출하고,
    상기 패드의 수분량이 일정 수분량 이상이면 상기 살균부를 동작시키고,
    상기 패드의 수분랴잉 일정 수분량 미만이면 상기 살균부를 정지상태로 유지시키는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어 방법.
  15. 패드를 가지고 습식으로 청소를 수행하는 청소 로봇과의 도킹을 수행하는 충전대의 제어 방법에 있어서,
    상기 청소 로봇이 도킹되면 상기 청소 로봇으로 충전을 위한 전력을 공급하고,
    살균부를 동작시켜 상기 청소 로봇의 패드를 살균하는 충전대의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 패드의 수분량을 검출하고,
    상기 패드의 수분량이 일정 수분량 이상이면 상기 살균부를 동작시키고,
    상기 패드의 수분량이 일정 수분량 미만이면 상기 살균부를 정지상태로 유지시키는 것을 더 포함하는 충전대의 제어 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 살균을 수행하는 것은,
    상기 패드의 수분량을 검출하고,
    상기 패드의 수분량이 일정 수분량 미만이면 상기 살균부의 동작을 정지시키는 것을 더 포함하는 충전대의 제어 방법.
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