KR20180134710A - 플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템 - Google Patents

플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템 Download PDF

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KR20180134710A
KR20180134710A KR1020170072832A KR20170072832A KR20180134710A KR 20180134710 A KR20180134710 A KR 20180134710A KR 1020170072832 A KR1020170072832 A KR 1020170072832A KR 20170072832 A KR20170072832 A KR 20170072832A KR 20180134710 A KR20180134710 A KR 20180134710A
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Abstract

본 발명은 플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 플라잉 장치는, 카메라와, 비행을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부와, 로봇 청소기가 탈착 또는 부착되는 접속부와, 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템 또는 로봇 청소기와 데이터를 교환하는 통신부와, 태양광 시스템으로부터 수신되는 정보 또는 카메라로부터의 이미지 중 적어도 하나에 기초하여, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고, 제1 태양광 모듈 상에, 로봇 청소기가, 랜딩(landing)되도록 제어하는 프로세서를 포함한다. 이에 의해, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하게 이동시킬 수 있게 된다.

Description

플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템{Flying apparatus and system for cleaning photovoltaic module including the same}
본 발명은 플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하게 이동시킬 수 있는 플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 반도체 소자를 이용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.
한편, 태양광 모듈은 태양광 발전을 위한 태양전지가 직렬 혹은 병렬로 연결된 상태를 의미한다.
한편, 태양광 모듈은 그리드로의 전력 공급을 위해, 대규모로 설치될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템이 제공된다.
한편, 복수의 태양광 모듈 상에 이물질이 부착되는 경우, 각 태양광 모듈에서 출력되는 전력이 저하되는 문제가 있으며, 이를 해결하기 위해, 태양광 모듈 각각에 청소 수행이 가능한 청소 유닛이 부가되기도 한다.
그러나, 태양광 모듈 각각에 청소 수행이 가능한 청소 유닛이 부가되는 경우, 태양광 시스템의 규모가 커질수록, 청소 유닛으로 인한 전력 소모, 및 제조 비용 등이 증가하는 문제가 있다.
이에, 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템에서, 효율적으로 청소가 가능한 방안에 대해, 연구가 수행되고 있다.
본 발명의 목적은, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하게 이동시킬 수 있는 플라잉 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 태양광 모듈 중 이물질이 부착된 제1 태양광 모듈에 대한 클리닝이 자동으로 수행될 수 있는 태양광 모듈 클리닝 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플라잉 장치는, 카메라와, 비행을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부와, 로봇 청소기가 탈착 또는 부착되는 접속부와, 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템 또는 로봇 청소기와 데이터를 교환하는 통신부와, 태양광 시스템으로부터 수신되는 정보 또는 카메라로부터의 이미지 중 적어도 하나에 기초하여, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고, 제1 태양광 모듈 상에, 로봇 청소기가, 랜딩(landing)되도록 제어하는 프로세서를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템과, 로봇 청소기와, 카메라와, 비행을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부와, 로봇 청소기가 탈착 또는 부착되는 접속부와, 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템 또는 로봇 청소기와 데이터를 교환하는 통신부와, 태양광 시스템으로부터 수신되는 정보 또는 카메라로부터의 이미지 중 적어도 하나에 기초하여, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고, 제1 태양광 모듈 상에, 로봇 청소기가, 랜딩(landing)되도록 제어하는 프로세서를 포함하는 플라잉 장치를 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른, 플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 카메라와, 비행을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부와, 로봇 청소기가 탈착 또는 부착되는 접속부와, 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템 또는 로봇 청소기와 데이터를 교환하는 통신부와, 태양광 시스템으로부터 수신되는 정보 또는 카메라로부터의 이미지 중 적어도 하나에 기초하여, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고, 제1 태양광 모듈 상에, 로봇 청소기가, 랜딩(landing)되도록 제어하는 프로세서를 포함함으로써, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하게 이동시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 복수의 태양광 모듈 중 이물질이 부착된 제1 태양광 모듈에 대한 클리닝이 자동으로 수행될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른, 플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 케이블의 승강을 위한 케이블 구동부를 더 포함하고, 프로세서가, 제1 태양광 모듈의 상부에서, 케이블을 하강시켜, 제1 태양광 모듈 상에, 로봇 청소기가, 랜딩되도록 제어함으로써, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하고 안전하게 이동시킬 수 있게 된다.
한편, 제1 태양광 모듈에서의 로봇 청소기의 청소 완료 후, 접속부에 로봇 청소기가 부착되도록 제어하고, 클리닝이 필요한 제2 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고, 제2 태양광 모듈 상에, 로봇 청소기가, 랜딩되도록 제어함으로써, 복수의 태양광 모듈 상에 각각 로봇 청소기를 간편하게 이동시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 제2 태양광 모듈에 대한 클리닝이 자동으로 수행될 수 있게 된다
한편, 제1 태양광 모듈에서의 로봇 청소기의 청소 완료 후, 접속부에 로봇 청소기가 부착되도록 제어하고, 충전 스테이션으로 비행하도록 제어함으로써, 플라잉 장치 또는 로봇 청소기가, 충전 스테이션에서 충전이 수행될 수 있게 된다.
한편, 플라잉 장치는, 유선 또는 무선 통신을 통해, 제1 태양광 모듈의 특정 영역에 대한 청소 정보를, 로봇 청소기로, 전송할 수 있으며, 이에 따라, 이물질이 부착된 특정 영역에 대해서만 선택적으로 청소 수행이 가능하게 되어, 효율적인 청소가 가능하게 된다.
한편, 플라잉 장치의 접속부는, 로봇 청소기의 제2 접속부와의 접속을 위한, 전자석과, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하며, 전자석에 인가되는 전기 신호에 의해, 로봇 청소기의 제2 접속부와 탈착 또는 부착됨으로써, 자동으로, 로봇 청소기와의 탈착 또는 부착이 가능하게 된다.
한편, 플라잉 장치는, 접속부에 로봇 청소기의 부착시, 케이블을 통해, 로봇 청소기와 유선 통신을 수행하며, 접속부에 로봇 청소가 탈착되는 경우, 로봇 청소기와 무선 통신을 수행할 수 있으며, 이에 따라, 로봇 청소기와 데이터 통신이 가능하게 된다.
한편, 플라잉 장치는, 접속부에 로봇 청소가 탈착되는 경우, 로봇 청소기로 페어링 요청 신호를 전송하고, 로봇 청소기로부터 페어링 응답 신호를 수신하여, 로봇 청소기와 무선 접속됨으로써, 로봇 청소기와 데이터 통신이 가능하게 된다.
한편, 플라잉 장치는, 로봇 청소기의 전원 레벨이 제1 레벨 이하인 경우, 배터리의 전원을 로봇 청소기로 전송함으로써, 로봇 청소기의 동작이 원활히 수행되도록 제어할 수 있게 된다.
한편, 플라잉 장치는, 배터리의 전원이 제2 레벨 이하인 경우, 로봇 청소기의 전원을, 입력 받아, 배터리에 저장함으로써, 안정적인 동작이 가능하게 된다
한편, 플라잉 장치는, 카메라로부터 복수의 태양광 모듈에 대한 이미지를 획득하고, 이미지에 기초하여 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈의 상부로 비행할 수 있으며, 이에 따라, 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하고 안전하게 이동시킬 수 있게 된다.
한편, 플라잉 장치는, 제1 태양광 모듈의 상부로 비행한 이후, 카메라로부터 제1 태양광 모듈에 대한 이미지를 획득하고, 이미지에 기초하여 클리닝이 필요한 영역을 결정하고, 클리닝 필요 영역에, 로봇 청소기가 랜딩하도록 제어함으로써, 이물질이 부착된 특정 영역에 대해서만 선택적으로 청소 수행이 가능하게 되어, 효율적인 청소가 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 태양광 모듈 클리닝 시스템을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2h는 도 1의 태양광 모듈 클리닝 시스템 내의 플라잉 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 3은 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기의 접속 방법의 일예를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기의 접속 방법의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 플라잉 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 7a 내지 도 7b는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기의 통신 방법의 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 7c 내지 도 7d는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기 사이의 전력 전송의 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 8a는 도 1의 로봇 청소기를 도시한 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 로봇 청소기의 저면도이다.
도 8c는 도 8a의 로봇 청소기의 분해 사시도이다.
도 9는 도 1의 로봇 청소기의 내부 블록도의 일예이다.
도 10은 도 1의 태양광 시스템 내의 서버의 내부 블록도의 일예이다.
도 11은 도 1의 태양광 모듈 내의 정션 박스 내부의 회로도의 일예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 19a 내지 도 19b는 태양광 모듈 클리닝 시스템 내의 플라잉 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 태양광 모듈 클리닝 시스템을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 태양광 모듈 클리닝 시스템(10)은, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)을 구비하는 태양광 시스템(15)과, 로봇 청소기(200)와, 플라잉 장치(100)를 구비할 수 있다.
태양광 시스템(15)은, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 외에, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)로부터 데이터를 수신하는 게이트웨이(80), 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)로부터의 교류 전원이 공급되는 그리드(90), 서버(85)를 구비할 수 있다.
한편, 게이트웨이(80)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대응하는 네트워크 정보를 할당할 수 있으며, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)로부터 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)의 아이디 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보 등을 수신할 수 있다.
서버(85)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 네트워크 정보, 아이디 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보 등을 수신할 수 있다.
한편, 서버(85)는, 플라잉 장치(100)와 데이터 통신을 수행하여, 플라잉 장치(100)로, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보를 전송할 수 있으며, 이때의 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 네트워크 정보, 아이디 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보 등을 포함할 수 있다.
또는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 각각은, 플라잉 장치(100)와 데이터 통신을 수행하여, 플라잉 장치(100)로, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보를 전송할 수도 있다.
한편, 도면에서는 하나의 로봇 청소기(200)를 예시하나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 로봇 청소기가, 태양광 모듈 클리닝 시스템(10) 내에 구비되는 것도 가능하다.
한편, 도면에서는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 중 각각 일렬로 배치되는, 제1 태양광 모듈 어레이(50a1~50an)와, 제2 태양광 모듈 어레이(50b1~50bn)를 예시한다.
한편, 도면에서는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 중 제1 태양광 모듈(50a1)의 일 영역에, 이물질(DST1)이 배치되고, 제2 태양광 모듈(50b1)의 일 영역에, 이물질(DST2)이 배치되는 것을 예시한다.
서로 다른 태양광 모듈 어레이에 배치되는 이물질(DST1,DST2), 특히, 1 태양광 모듈(50a1)과 제2 태양광 모듈(50b1)에 각각 배치되는 이물질(DST1,DST2)의 제거를 위해, 본 발명에서는 로봇 청소기(200)를 이동시키기 위한 수단으로, 플라잉 장치(100)를 사용하는 것으로 한다.
플라잉 장치(100)는, 드론(drone), 에어로 모빌(aero mobile) 등 공중 비행이 가능한 장치로서, 특히 자율 비행이 가능한 장치일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른, 플라잉 장치(100)는, 충전 스테이션(300)에서 충전하고 있다가, 태양광 시스템(15)으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 로봇 청소기(200)를 부착하고, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)의 상부로 비행을 시작할 수 있다. 그리고, 플라잉 장치(100)는, 이물질이 부착된 태양광 모듈의 상부에서, 로봇 청소기(200)가, 탈착되어 해당 태양광 모듈 상에 랜딩(landing)되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기(200)를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하게 이동시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 중 이물질이 부착된 태양광 모듈에 랜딩된 로봇 청소기(200)의 클리닝 동작에 의해, 해당 태양광 모듈에 대한 클리닝이 자동으로 수행될 수 있게 된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른, 플라잉 장치(100)는, 카메라(130)와, 비행을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부(180)와, 로봇 청소기(200)가 탈착 또는 부착되는 접속부(115)와, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)을 구비하는 태양광 시스템(15) 또는 로봇 청소기(200)와 데이터를 교환하는 통신부(122)와, 태양광 시스템(15)으로부터 수신되는 정보 또는 카메라(130)로부터의 이미지 중 적어도 하나에 기초하여, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈(50a1)의 상부로 비행하도록 제어하고, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 로봇 청소기(200)가, 랜딩(landing)되도록 제어하는 프로세서(170)를 포함할 수 있다. 이에 의해, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기(200)를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하게 이동시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른, 플라잉 장치(100)는, 케이블(CBL)의 승강을 위한 케이블 구동부(145)를 더 포함하고, 프로세서(170)가, 제1 태양광 모듈(50a1)의 상부에서, 케이블(CBL)을 하강시켜, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 로봇 청소기(200)가, 랜딩되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 클리닝 수행이 가능한 로봇 청소기(200)를 청소가 필요한 태양광 모듈 상에 간편하고 안전하게 이동시킬 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른, 플라잉 장치(100)의 동작 등에 대해서는, 도 2a 내지 도 2h를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 2a 내지 도 2h는 도 1의 태양광 모듈 클리닝 시스템 내의 플라잉 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 2a는, 플라잉 장치(100)가, 이물질(DST1)이 배치된 제1 태양광 모듈(50a1)의 상부인 P1 위치로 비행하는 것을 예시한다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 태양광 시스템(15)으로부터, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 전력 정보 등을 수신하고, 수신된 전력 정보에 기초하여, 다른 태양광 모듈 보다 전력이 낮아진, 제1 태양광 모듈(50a1)과, 제2 태양광 모듈(50b1)에 대해, 클리닝이 필요한 것으로 결정할 수 있다.
또는, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 목표 전력 보다 낮은 전력을 출력하는, 제1 태양광 모듈(50a1)과, 제2 태양광 모듈(50b1)에 대해, 클리닝이 필요한 것으로 결정할 수 있다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1 태양광 모듈(50a1)과, 제2 태양광 모듈(50b1) 중 이물질의 크기 등이 더 커서, 출력 전력이 더 낮은, 제1 태양광 모듈(50a1)에 대해, 최우선 클리닝이 필요하고, 그 다음 제2 태양광 모듈(50b1)에 대해, 클리닝이 수행할 것을 결정할 수 있다.
이에 따라, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 충전 스테이션(300)에서 충전하고 있던, 충전 모드를 종료하고, 비행 모드로 진입하여, 주변의 로봇 청소기(200)를 접속부(115) 등을 이용하여 부착하고, 비행을 시작하도록 제어할 수 있다.
한편, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, GPS 수신부(122)로부터의 위치 정보, 태양광 시스템(15)으로부터의 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 배치 정보, 아이디 정보 등을 조합하여, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 등에 대한 비행 경로를 연산할 수 있다. 그리고, 연산된 비행 경로에 따라, 비행하도록 제어할 수 있다.
또는, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, GPS 수신부(122)로부터의 위치 정보, 태양광 시스템(15)으로부터의 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 배치 정보, 아이디 정보, 카메라(130)를 통해 획득된 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 이미지를 조합하여, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 등에 대한 비행 경로를 연산할 수 있다. 그리고, 연산된 비행 경로에 따라, 비행하도록 제어할 수 있다.
다음, 도 2b는, 플라잉 장치(100)가, 이물질(DST1)이 배치된 제1 태양광 모듈(50a1)의 상부에서, 케이블(CBL)을 하강시켜, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 로봇 청소기(200)가, 랜딩되는 것을 예시한다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, GPS 수신부(122)로부터의 위치 정보, 카메라(130)를 통해 획득된 제1 태양광 모듈(50a1)의 이미지 등의 조합에 의해, 제1 태양광 모듈(50a1)과 로봇 청소기(200) 사이의 거리(또는 높이 차이)를 연산하고, 연산된 거리에 따라, 케이블(CBL)이 하강하도록, 케이블 구동부(145)를 제어할 수 있다.
특히, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1 태양광 모듈(50a1)과 로봇 청소기(200) 사이의 거리(또는 높이 차이)가 가까워질수록, 케이블(CBL)이 하강속도를 낮춰, 제1 태양광 모듈(50a1)과 로봇 청소기(200) 사이의 충돌 방지 또는 충격량이 감소되도록 제어할 수 있다.
한편, 로봇 청소기(200)의 랜딩 위치는, 이물질(DST1) 영역이 바람직하나, 로봇 청소기(200)의 청소 범위를 고려하여, 이물질(DST1) 영역 주변도 가능하다.
특히, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 대략 지상에서부터 40도에서 50도로 기울어진 제1 태양광 모듈(50a1)을 고려하여, 도 2b와 같이, 이물질(DST1) 주변의 이물질 상부 영역에, 로봇 청소기(200)가 랜딩되도록 제어할 수 있다. 이에 의하면, 로봇 청소기(200)의 청소시, 점점 하강하면서, 청소를 수행하게 되므로, 그 반대의 경우 보다, 전력 소비가 저감되는 장점이 있다.
다음, 도 2c는, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 랜딩된 로봇 청소기(200)가, 청소를 수행하는 것을 예시한다.
로봇 청소기(200)는 랜딩 이후, 자동으로 정해진 패턴에 따라, 또는 소정 범위 이내를 청소를 수행할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(200)는, 랜딩 이후, 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(272)을 구동시켜, 이물질(DST1)을 제거한다.
한편, 로봇 청소기(200)에, 물걸레 청소 기능이 있는 경우, 물걸레 청소 기능을 활성화시켜, 이물질(DST1)을 제거하는 것도 가능하다. 이때의 물걸레 청소 기능은, 이물질 제거가 용이하지 않은 경우, 수행되는 것도 가능하다.
다음, 도 2d는, 플라잉 장치(100)가, 청소 완료된 로봇 청소기(200)를 다시 부착하는 것을 예시한다.
로봇 청소기(200)는, 청소 완료 후, 즉, 이물질 제거 완료 후, 플라잉 장치(100)와 무선 통신을 수행하여, 청소 완료 정보를 전송할 수 있다.
이에 따라, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 케이블(CBL)을 로봇 청소기(200)로 하강시키고, 접속부(115)가, 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)에 접속되도록 하여, 로봇 청소기(200)를 부착되도록 제어할 수 있다.
다음, 도 2e는, 플라잉 장치(100)가, 이물질(DST2)이 배치된 제2 태양광 모듈(50b1)의 상부인 P2 위치로 비행하는 것을 예시한다.
한편, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, GPS 수신부(122)로부터의 위치 정보, 태양광 시스템(15)으로부터의 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 배치 정보, 아이디 정보 등을 조합하여, 제2 태양광 모듈(50b1)에 대한 비행 경로를 연산할 수 있다. 그리고, 연산된 비행 경로에 따라, 비행하도록 제어할 수 있다.
또는, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, GPS 수신부(122)로부터의 위치 정보, 태양광 시스템(15)으로부터의 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 배치 정보, 아이디 정보, 카메라(130)를 통해 획득된 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 이미지를 조합하여, 제2 태양광 모듈(50b1)에 대한 비행 경로를 연산할 수 있다. 그리고, 연산된 비행 경로에 따라, 비행하도록 제어할 수 있다.
다음, 도 2f는, 플라잉 장치(100)가, 이물질(DST2)이 배치된 제2 태양광 모듈(50b1)의 상부에서, 케이블(CBL)을 하강시켜, 제2 태양광 모듈(50b1) 상에, 로봇 청소기(200)가, 랜딩되는 것을 예시한다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, GPS 수신부(122)로부터의 위치 정보, 카메라(130)를 통해 획득된 제2 태양광 모듈(50b1)의 이미지 등의 조합에 의해, 제2 태양광 모듈(50b1)과 로봇 청소기(200) 사이의 거리(또는 높이 차이)를 연산하고, 연산된 거리에 따라, 케이블(CBL)이 하강하도록, 케이블 구동부(145)를 제어할 수 있다.
특히, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제2 태양광 모듈(50b1)과 로봇 청소기(200) 사이의 거리(또는 높이 차이)가 가까워질수록, 케이블(CBL)이 하강속도를 낮춰, 제2 태양광 모듈(50b1)과 로봇 청소기(200) 사이의 충돌 방지 또는 충격량이 감소되도록 제어할 수 있다.
한편, 로봇 청소기(200)의 랜딩 위치는, 이물질(DST2) 영역이 바람직하나, 로봇 청소기(200)의 청소 범위를 고려하여, 이물질(DST2) 영역 주변도 가능하다.
다음, 도 2g는, 제2 태양광 모듈(50b1) 상에, 랜딩된 로봇 청소기(200)가, 청소를 수행하는 것을 예시한다.
로봇 청소기(200)는 랜딩 이후, 자동으로 정해진 패턴에 따라, 또는 소정 범위 이내를 청소를 수행할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(200)는, 랜딩 이후, 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(272)을 구동시켜, 이물질(DST2)을 제거한다.
한편, 로봇 청소기(200)에, 물걸레 청소 기능이 있는 경우, 물걸레 청소 기능을 활성화시켜, 이물질(DST2)을 제거하는 것도 가능하다. 이때의 물걸레 청소 기능은, 이물질 제거가 용이하지 않은 경우, 수행되는 것도 가능하다.
다음, 도 2h는, 플라잉 장치(100)가, 청소 완료된 로봇 청소기(200)를 다시 부착한 이후, 비행하여, 충전 스테이션(300)으로 복귀하는 것을 예시한다.
로봇 청소기(200)는, 청소 완료 후, 즉, 이물질 제거 완료 후, 플라잉 장치(100)와 무선 통신을 수행하여, 청소 완료 정보를 전송할 수 있다.
이에 따라, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 케이블(CBL)을 로봇 청소기(200)로 하강시키고, 접속부(115)가, 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)에 접속되도록 하여, 로봇 청소기(200)를 부착되도록 제어할 수 있다.
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 비행을 시작하여, 충전 스테이션(300)으로 복귀하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 플라잉 장치(100)는, 충전 스테이션(300)을 통해, 충전될 수 있다.
이때, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 로봇 청소기(200)를 탈착시켜, 충전 스테이션(300)에 랜딩시킬 수 있으며, 로봇 청소기(200)도 플라잉 장치(100)로부터 탈착되어, 충전 스테이션(300)을 통해, 충전이 수행될 수 있다.
한편, 도 2a 내지 도 2h를 통한, 이물질(DST1,DST2) 제거시, 프로세서(170)는, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1 태양광 모듈(50a1) 또는 제2 태양광 모듈(50b1)의 특정 영역에 대한 청소 정보를, 유선 또는 무선 통신 방식을 통해, 로봇 청소기(200)로, 전송하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 태양광 모듈(50a1) 또는 제2 태양광 모듈(50b1)의 전 영역 청소가 수행되지 않아도 되는 장점이 있다.
도 3은 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 플라잉 장치(100)는, 본체(101)의 양 측에 배치되는, 비행을 위해 회전하는 프로펠러(112a,1112b)와, 케이블 권취를 위한 케이블 권취부(117)를 구비할 수 있다.
도면에는, 프로펠러(112a,1112b)의 개수가 2개로 도시되나, 이와 달리, 총 4개의 프로펠러가 배치될 수 있다. 한편, 프로펠러는, 각각의 모터에 의해 회전하게 되며, 모터는, 모터 구동부(180)의 구동 신호에 의해 구동된다.
한편, 케이블 권취부(117)는, 케이블(CBL)의 승, 하강을 위한 모터에 연결된 축을 구비할 수 있다. 그리고, 축의 회전 방향에 따라, 케이블(CBL)의 승강 또는 하강이 수행될 수 있다.
한편, 케이블(CBL)의 단부에, 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)에 접속 가능한 접속부(115)가 형성될 수 있다.
플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)의 접속 방법에 대해서는, 도 4a 내지 도 5c를 참조하여 기술한다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기의 접속 방법의 일예를 도시한 도면이다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)는, 서로 이격되어 배치되는 전자석(EPa,Epb)과, 전자석(EPa,Epb) 사이에 배치되는 부극성 전극(PM), 전자석(EPa,Epb) 중 케이블(CBL)에 더 멀리 배치되는 제2 전자석(EPb)의 단부에 이격되어 배치되는 정극성 전극(PP)을 구비할 수 있다.
전자석(EPa,Epb)은 전기 신호에 의해, N극의 자성을 가질 수 있다.
도 4b를 참조하면, 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)는, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)가 삽입될 수 있는 홈(OPN)이 형성되며, 홈(OPN) 내에, 접속부(115)의 정극성 전극(PP)과 접촉하기 위한 정극성 전극(PPa), 접속부(115)의 부극성 전극(PM)과 접촉하기 위한 부극성 전극(PMa), 접속부(115)의 전자석(EPa,Epb)과 접촉하기 위한 영구 자석(NP)을 구비할 수 있다.
한편, 영구 자석(NP)은 S극의 자성을 가질 수 있다.
한편, 부극성 전극(PMa)은, 결합력 강화를 위해, 홈(OPN) 내에 돌출되며, 원활한 접촉을 위한 탄성을 가지는 것이 바람직하다. 도면에서는, 홈(OPN) 내에 돌출되는 부극성 전극(PMa)이 구형으로서 2개가 예시되나, 이에 한정되지 않고, 더 많은 수의 부극성 전극(PMa)가 배치되는 것도 가능하다.
도 4c는, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)가 완전히 결합된 것을 예시한다.
이때, 접속부(115)의 전자석(EPa,Epb)에 전기 신호가 인가되어, 전자석(EPa,Epb)이 전기 신호에 의해, N극의 자성을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)의 탈착을 위해, 접속부(115)의 전자석(EPa,Epb)에 전기 신호가 인가되지 않을 수 있으며, 또한, 케이블 구동부(145)의 동작에 의해, 케이블(CBL)이 승강될 수 있다. 이에 따라, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)가 탈착되게 된다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기의 접속 방법의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는, 도 4a 내지 도 4c와 비교하여, 영구자석과 전자석의 배치 위치가 바뀌는 것 외에는 동일한 구조를 가진다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)는, 서로 이격되어 배치되는 영구 자석(Npa,Npb)과, 영구 자석(Npa,Npb) 사이에 배치되는 부극성 전극(PM), 영구 자석(Npa,Npb) 중 케이블(CBL)에 더 멀리 배치되는 제2 전자석(EPb)의 단부에 이격되어 배치되는 정극성 전극(PP)을 구비할 수 있다.
영구 자석(Npa,Npb)은, N극의 자성을 가질 수 있다.
도 5b를 참조하면, 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)는, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)가 삽입될 수 있는 홈(OPN)이 형성되며, 홈(OPN) 내에, 접속부(115)의 정극성 전극(PP)과 접촉하기 위한 정극성 전극(PPa), 접속부(115)의 부극성 전극(PM)과 접촉하기 위한 부극성 전극(PMa), 접속부(115)의 영구 자석(Npa,Npb)과 접촉하기 위한 전자석(EP)을 구비할 수 있다.
한편, 전자석(EP)은, 전기 신호에 의해, S극의 자성을 가질 수 있다.
도 5c는, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)가 완전히 결합된 것을 예시한다.
이때, 제2 접속부(215)의 전자석(EP)에 전기 신호가 인가되어, 전자석(EP)이 전기 신호에 의해, S극의 자성을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)의 탈착을 위해, 제2 접속부(215)의 전자석(EP)에 전기 신호가 인가되지 않을 수 있으며, 또한, 케이블 구동부(145)의 동작에 의해, 케이블(CBL)이 승강될 수 있다. 이에 따라, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)가 탈착되게 된다.
도 6은 도 1의 플라잉 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하면, 플라잉 장치(100)는, 센싱부(120), 태양광 시스템(15) 또는 로봇 청소기(200)와 데이터를 교환하는 통신부(122), 카메라(130), 플라잉 장치의 동작 입력을 위한 입력부(131), 메모리(143), 케이블 구동부(145), 내부 제어를 위한 프로세서(170), 플라잉 장치의 비행을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부(180), 배터리(196)를 구비하는 전원 공급부(195)를 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 플라잉 장치(100)의 위치 정보 획들을 위한, GPS 수신부(122)를 구비할 수 있다.
한편, 센싱부(120)는, 플라잉 장치(100)의 이동 방향 또는 속도 센싱을 위한, 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 등을 구비할 수 있다.
한편, 통신부(122)는, 유적어도, 무선 통신이 가능한, 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
통신부(122)는, 태양광 시스템(15) 또는 로봇 청소기(200)와 데이터를 교환하기 위한, 유선 통신 모듈(미도시) 또는 무선 통신 모듈(미도시)을 구비할 수 있다.
유선 통신 모듈(미도시)은, 로봇 청소기(200)가 플라잉 장치(100)에 부착시, 케이블(CBL) 내의 데이터 케이블(CDa)를 통해, 유선 통신을 수행하며, 이에 의해, 데이터를 교환할 수 있다.
무선 통신 모듈(미도시)은, 블루투스 통신, 와이파이 통신, RF 통신, 적외선 통신, 저전력 장거리 통신(LoRa) 등을 수행할 수 있다.
특히, 무선 통신 모듈(미도시)은, 로봇 청소기(200)가, 특정 태양광 패널의 청소를 위해, 플라잉 장치(100)에서 탈찰되는 경우, 페어링을 수행하여, 로봇 청소기(200)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
한편, 무선 통신 모듈(미도시)는, 태양광 시스템(15)으로부터 각종 정보를 수신할 수 있다.
카메라(130)는, 비행 중에, 지면 방향에 배치되는 복수의 태양광 모듈에 대한 이미지 획득을 위해, 본체의 하면(101)에 배치될 수 있다.
카메라(130)는 CCD 모듈 또는 CMOS 모듈을 구비할 수 있다. 한편, 카메라(130)는, 외부 대상물에 대한 거리 검출을 위한 IR 방식의 카메라일 수도 있다.
한편, 카메라(130)는, 스테레오 카메라를 구비할 수 있다. 예를 들어, 소정 간격으로 이격된, 복수개의 RGB 카메라를 구비하는 것도 가능하다.
프로세서(170)는, 스테레오 카메라로부터의 이미지에 기초하여, 복수의 태양광 모듈과의 거리(또는 높이 차이)를 연산할 수 있다.
메모리(143)는, 플라잉 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 한편, 메모리(143)는, 복수의 태양광 모듈에 대한 배치 정보, 아이디 정보, 전력 정보 등을 저장하는 것도 가능하다.
케이블 구동부(145)는, 케이블(CBL)의 승강을 위해, 모터를 구동할 수 있다. 특히, 회전 방향을 변경하여, 케이블의 승강을 제어할 수 있다.
모터 구동부(180)는, 플라잉 장치의 비행을 위해, 프로펠러에 각각 배치되는 모터를 구동할 수 있다. 특히, 복수의 모터의 회전 속도 등을 가변하여, 방향 전환, 비행 등이 가능하도록 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 플라잉 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(170)는, 센싱부(120), 통신부(122), 카메라(130), 입력부(131), 메모리(143), 케이블 구동부(145), 모터 구동부(180), 전원 공급부(195) 등의 동작을 제어할 수 있다.
전원 공급부(195)는, 배터리(196)을 구비할 수 있다. 전원 공급부(195)는, 배터리(196)에 저장된 직류 전원의 레벨을 변환하여, 내부의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다.
배터리(196)는, 충전 스테이션(300)에서 공급되는 직류 전원을 저장하거나, 로봇 청소기(200)로부터의 전원을 저장할 수 있다. 또는, 로봇 청소기(200)로 전원을 공급할 수 있다.
도 7a 내지 도 7b는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기의 통신 방법의 다양한 예를 도시한 도면이다.
먼저, 도 7a는, 플라잉 장치(100)에 로봇 청소기(200)가 부착된 것을 예시한다. 보다 구체적으로는, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)가 결합된 것을 예시한다.
한편, 접속부(115)에 연결되는 케이블(CBL)은, 직류 전원의 공급을 위한 2개의 전원 케이블(CP,CN)과, 유선 통신을 위한 통신 케이블(CDa)을 구비할 수 있다.
도 7a와 같이, 플라잉 장치(100)에 로봇 청소기(200)가 부착된 경우, 플라잉 장치(100)의 통신부(122)는, 케이블(CBL)을 통해, 로봇 청소기(200)와 유선 통신을 수행할 수 있다.
한편, 도 7b는, 플라잉 장치(100)에 로봇 청소기(200)가 탈착된 것을 예시한다. 보다 구체적으로는, 플라잉 장치(100)의 접속부(115)와 로봇 청소기(200)의 제2 접속부(215)가 서로 이격된 것을 예시한다.
도 7b와 같이, 플라잉 장치(100)에 로봇 청소기(200)가 탈착된 경우, 플라잉 장치(100)의 통신부(122)는, 로봇 청소기(200)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
이를 위해, 플라잉 장치(100)의 통신부(122)는, 접속부(115)에 로봇 청소가 탈착되는 경우, 로봇 청소기(200)로 페어링 요청 신호를 전송하고, 로봇 청소기(200)로부터 페어링 응답 신호를 수신할 수 있다. 이에 의해, 페어링이 수행되고, 플라잉 장치(100)의 통신부(122)는, 로봇 청소기(200)와 무선 접속되게 된다.
한편, 통신부(122)는, 로봇 청소기(200)와 유선 통신을 통해, 이물질 제거를 위한 청소 영역 정보, 청소 패턴 정보 등을 로봇 청소기(200)로 전송할 수 있으며, 로봇 청소기(200)와 무선 통신을 통해, 청소 완료 정보 등을 수신할 수 있다.
도 7c 내지 도 7d는 도 1의 플라잉 장치와 로봇 청소기 사이의 전력 전송의 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 7c 내지 도 7d는, 플라잉 장치(100)에 로봇 청소기(200)가 부착된 것을 예시한다.
먼저, 도 7c는, 플라잉 장치(100)에서 로봇 청소기(200)로, 케이블(CBL)을 통해 전원(Pw1)이 공급되는 것을 예시한다.
한편, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 유선 또는 무선 통신을 통해, 로봇 청소기(200)의 배터리(296)의 전원 레벨 정보를 수신할 수 있다.
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 플라잉 장치(100)에 로봇 청소기(200)가 부착된 상태에서, 로봇 청소기(200)의 전원 레벨이 제1 레벨 이하인 경우, 배터리(196)의 전원(Pw1)을 로봇 청소기(200)로 전송하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(200)가 안정적으로 청소를 수행할 수 있게 된다.
다음, 도 7d는, 로봇 청소기(200)에서 플라잉 장치(100)로, 케이블(CBL)을 통해 전원(Pw2)이 공급되는 것을 예시한다.
한편, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 유선 또는 무선 통신을 통해, 로봇 청소기(200)의 배터리(296)의 전원 레벨 정보를 수신할 수 있다.
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 배터리(196)의 전원이 제2 레벨 이하인 경우, 로봇 청소기(200)로 전원 공급을 요청할 수 있다.
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 플라잉 장치(100)에 로봇 청소기(200)가 부착된 상태에서, 로봇 청소기(200)로부터 전원9Pw2)이 공급되는 경우, 배터리(196)에 저장되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 플라잉 장치(100)가 안정적으로 비행을 수행할 수 있게 된다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이고, 도 8b는 도 8a의 로봇 청소기의 저면도이며, 도 8c는 도 8a의 로봇 청소기의 분해 사시도이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(200)는 바닥을 향해 개구된 하방 개구부(210h)가 형성된 본체(210)를 포함한다.
본체(210)는 좌륜(261a)과 우륜(262a)이 회전함에 따라 청소하고자 하는 구역(이하, 청소구역이라고 함.)을 이동하며, 흡입유닛(270)을 통해 청소구역 내의 먼지나 쓰레기 등의 이물질을 흡입한다.
흡입유닛(270)은 본체(210)에 구비되어 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(272)과, 흡입 팬(272)의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(271)를 포함할 수 있다.
또한, 흡입유닛(270)은 흡입구(271)를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 상기 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 수용기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
좌륜(261a)과 우륜(262a)을 구동시키는 주행 구동부(미도시)가 구비될 수 있다. 특히, 주행 구동부(미도시)는, 좌륜(261a)을 구동하는 좌륜 구동부(미도시)와, 우륜(262a)을 구동하는 우륜 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
제어부(도 9의 270) 제어에 의해 좌륜 구동부(미도시)와 우륜 구동부(미도시)의 작동이 독립적으로 제어됨으로써 본체(210)의 직진, 후진 또는 선회가 이루어질 수 있다.
본체(210)의 안정적인 지지를 위한 적어도 하나의 보조바퀴(213)가 더 구비될 수 있다.
본체(210)는 회전 구동부(미도시), 주행 구동부(미도시) 등을 수용하는 본체 하부(211)와, 본체 하부(211)를 덮는 본체 상부(212)를 포함할 수 있다.
투명부재(232)는 센서부(220)에서 출력되는 광 또는 외부로부터 수신되는 광이 진행되는 경로상에 배치된다. 투명부재(232)는 본체(210)에 고정될 수 있다. 본체(210)는 전측에 개구부가 형성되고, 상기 개구부에 설치되는 투명부재 프레임(231)에 의해 투명부재(232)가 고정될 수 있다.
센서부(220)는 장애물을 향해 광을 출사하여 장애물의 위치 또는 거리를 감지한다. 센서부(220)는 본체(210)에 회전 가능하게 구비된다. 센서부(220)는 광을 출력하는 송광부(미도시)와, 광을 수신하는 수광부(미도시)를 포함할 수 있다. 송광부(미도시)는, LED, 레이저 다이오드 등을 포함할 수 있다.
한편, 센서부(220) 외에, 로봇 청소기(200) 전방에 위치하는 대상물을 파악하기 위해, 카메라(230)가 본체 상부(212)에 배치되는 것도 가능하다. 특히, 개구부가 설치되는 투명부재 프레임(231)과 투명부재(232) 상에 카메라(230)가 배치될 수 있다. 이에 의해, 로봇 청소기(200)의 상방 및 전방에 대한 영상을 촬영할 수 있게 된다.
도 9는 도 1의 로봇 청소기의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하면, 로봇 청소기(200)는, 센서부(220), 다른 외부 장치와의 통신을 위한 통신부(222), 카메라(230), 로봇 청소기의 동작 상태 등을 표시하는 표시부(231), 메모리(243), 청소부(245), 오디오 입력부(252), 오디오 출력부(254), 내부 제어를 위한 제어부(270), 로봇 청소기를 주행시키는 주행부(280), 전원 공급부(295), 접속부(215)를 포함할 수 있다.
센서부(220)는, 로봇 청소기(200)의 위치 감지를 위한 위치감지센서를 구비할 수 있다. 센서부(220)는 광을 출력하는 송광부(미도시)와, 출력광에 대응하는 광을 수신하는 수광부(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 위치감지센서는, GPS 모듈을 구비하는 것도 가능하다. 그리고, GPS 신호를 수신하여, 로봇 청소기(200)의 위치를 감지할 수도 있다.
한편, 통신부(222)는, 플라잉 장치(100)와 유선 통신을 위한 유선 통신 모듈(미도시), 무선 통신을 위한 무선 통신 모듈(미도시)를 구비할 수 있다.
유선 통신 모듈(미도시)은, 로봇 청소기(200)가 플라잉 장치(100)에 부착시, 케이블(CBL) 내의 데이터 케이블(CDa)를 통해, 유선 통신을 수행하며, 이에 의해, 데이터를 교환할 수 있다.
무선 통신 모듈(미도시)은, 블루투스 통신, 와이파이 통신, RF 통신, 적외선 통신, 저전력 장거리 통신(LoRa) 등을 수행할 수 있다.
특히, 무선 통신 모듈(미도시)은, 로봇 청소기(200)가, 특정 태양광 패널의 청소를 위해, 플라잉 장치(100)에서 탈찰되는 경우, 페어링을 수행하여, 로봇 청소기(200)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
카메라(230)는, 로봇 청소기(200) 전방에 위치하는 대상물을 파악하기 위해, 본체 상부(212)에 배치될 수 있다.
카메라(230)는 CCD 모듈 또는 CMOS 모듈을 구비할 수 있다. 한편, 카메라(230)는, 외부 대상물에 대한 거리 검출을 위한 IR 방식의 카메라일 수도 있다.
한편, 카메라(230)는, 스테레오 카메라를 구비할 수 있다. 예를 들어, 소정 간격으로 이격된, 복수개의 RGB 카메라를 구비하는 것도 가능하다.
표시부(231)는, 제어부(270)의 제어에 의해, 로봇 청소기(200)의 동작 상태 등을 표시할 수 있다. 이를 위해, 표시부(231)는, LED를 구비할 수 있다. 또는 LCD 등을 구비하여, 각종 정보를 더 표시할 수도 있다.
메모리(243)는, 로봇 청소기(200) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 한편, 메모리(243)는, 음성 인식 알고리즘을 구비하는 것도 가능하다.
청소부(245)는, 로봇 청소기(200) 하면에 위치하는 이물질을 흡입한다. 이를 위해, 로봇 청소기(200)는 주행부(280)에 의해 주행할 수 있으며, 주행 중 또는 일시 정지 중에, 청소부(245)가 동작하여, 이물질을 흡입할 수 있다.
이를 위해, 청소부(245)는, 도 8a 내지 도 8c 및 그에 대한 설명에서 기술한 바와 같이, 흡입유닛(270)을 구비할 수 있다. 여기서, 흡입유닛(270)은 본체(210)에 구비되어 흡입력을 발생시키는 흡입 팬(272)과, 흡입 팬(272)의 회전에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구(271)를 포함할 수 있다. 또한, 흡입유닛(270)은 흡입구(271)를 통해 흡입된 기류 중에서 이물질을 채집하는 필터(미도시)와, 상기 필터에 의해 채집된 이물질들이 축적되는 이물질 수용기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
오디오 입력부(252)는, 사용자 음성을 입력받을 수 있다. 이를 위해, 마이크를 구비할 수 있다. 수신되는 음성은, 전기 신호로 변환하여, 제어부(270)로 전달될 수 있다.
오디오 출력부(254)는, 제어부(270)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 스피커 등을 구비할 수 있다.
제어부(270)는, 로봇 청소기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(270)는, 센서부(220), 통신부(222), 카메라(230), 표시부(231), 메모리(243), 청소부(245), 오디오 입력부(252), 오디오 출력부(254), 주행부(280), 전원 공급부(295) 등의 동작을 제어할 수 있다.
주행부(280)는, 로봇 청소기를 주행시킬 수 있다. 이를 위해, 주행부(280)는, 도 8a 내지 도 8c 및 그에 대한 설명에서 기술한 바와 같이, 좌륜(261a)과 우륜(262a), 좌륜(261a)과 우륜(262a)을 구동시키는 주행 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 특히, 주행 구동부(미도시)는, 좌륜(261a)을 구동하는 좌륜 구동부(미도시)와, 우륜(262a)을 구동하는 우륜 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 주행부(280)는, 제어부(270) 제어에 의해, 좌륜(261a)과 우륜(262a)의 각각의 정회전 또는 역회전 중 어느 하나를 하도록 제어함으로써, 본체(210)의 직진, 후진 또는 선회 등이 수행되도록 할 수 있다.
예를 들어, 좌륜(261a)이 정방향으로 회전되고, 우륜(262a)은 역방향으로 회전되는 경우 본체(210)가 좌측 또는 우측으로 회전된다. 한편, 제어부(270)는 좌륜(261a)과 우륜(262a)의 회전 속도에 차이가 있도록 제어함으로써, 직진운동과 회전운동을 겸하는 본체(210)의 병진운동을 유도하는 것도 가능하다.
전원 공급부(295)는, 배터리(296)을 구비할 수 있다. 전원 공급부(295)는, 배터리(296)에 저장된 직류 전원의 레벨을 변환하여, 내부의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다.
배터리(296)는, 충전 스테이션(300)에서 공급되는 직류 전원을 저장하거나, 플라잉 장치(100)로부터의 전원을 저장할 수 있다. 또는, 플라잉 장치(100)로 전원을 공급할 수 있다.
도 10은 도 1의 태양광 시스템 내의 서버의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하면, 서버(85)는, 통신부(86), 프로세서(87), 메모리(88)를 구비할 수 있다.
서버(85)의 프로세서(87)는, 통신부(86)를 통해 수신되는, 기준 신호 등에 기초하여, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)의 위치 정보를 연산할 수 있다.
한편, 서버(85)의 프로세서(87)는, 통신부(86)를 통해 수신되는, 네트워크 정보(MAC 어드레스 주소 정보)와, 아이디 정보를, 메모리(88)에 저장하도록 제어할 수 있다.
또는, 서버(85)의 프로세서(87)는, 통신부(86)를 통해 수신되는, 응답 신호에 기초하여, 네트워크 정보(MAC 어드레스 주소 정보)와, 아이디 정보를 매칭할 수 있다. 그리고, 네트워크 정보(MAC 어드레스 주소 정보)와, 아이디 정보를, 메모리(88)에 저장하도록 제어할 수 있다.
한편, 서버(85)의 프로세서(87)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)의 위치 정보, 네트워크 정보(MAC 어드레스 주소 정보)와, 아이디 정보에 기초하여, 태양광 모듈의 어레이 빌딩을 구성하고, 구성된 어레이 빌딩에 대응하는 정보, 특히, 어레이 빌딩 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 서버(85)의 프로세서(87)는, 통신부(86)를 통해, 어레이 빌딩에 대응하는 정보를, 플라잉 장치(100)로 전송하도록 제어할 수 있다.
한편, 서버(85)의 프로세서(87)는, 통신부(86)를 통해 수신되는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)의 발전 전력 정보를 수신하고, 이에 기초하여, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 전체의 발전 전력량 정보를 연산할 수 있다.
그리고, 서버(85)의 프로세서(87)는, 통신부(86)를 통해, 전력 정보를, 플라잉 장치(100)로 전송하도록 제어할 수 있다.
도 11은 도 1의 태양광 모듈 내의 정션 박스 내부의 회로도의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 정션 박스(200)는, 태양광 모듈(50)의 후면에 배치되며, 복수의 솔라셀에서 생성된 직류 전원을 변환하여 변환된 전원을 출력할 수 있다.
특히, 본 발명과 관련하여, 정션 박스(200)는, 교류 전원을 출력할 수 있다.
이를 위해, 정션 박스(200)는, 컨버터부(530), 인버터부(540), 및 이를 제어하는 제어부(550)를 포함할 수 있다.
또한, 정션 박스(200)는, 바이패스를 위한 바이패스 다이오드부(510), 직류 전원 저장을 위한, 커패시터부(520)를 더 포함할 수 있다.
한편, 정션 박스(200)는, 외부의 게이트웨이(80)와의 통신을 위한 통신부(580)와, 신호 발생부(TG)를 더 구비할 수 있다.
신호 발생부(TG)는, 아이디 정보를 포함하는 기준 신호(Sref)를 무선으로 출력할 수 있다.
한편, 정션 박스(200)는, 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)를 더 구비할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530), 인버터부(540), 통신부(580), 및 신호 발생부(TG)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(550)는, 아이디 정보를 포함하는 기준 신호(Sref)를 무선으로 출력하도록 신호 발생부(TG)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 신호 발생부(TG) 등을 통해, 복수의 통신 장치(AKa~AKc)로부터 기준 신호 정보(Sref1~Sref3)가 수신되는 경우, 기준 신호 정보(Sref1~Sref3)를, 게이트웨이(80) 또는 서버(85)로 전송하도록, 통신부(580)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 게이트웨이(80)로부터의 스캔 신호 수신시, 게이트웨이(80)로, 아이디 정보, 네트워크 정보를 포함하는 응답 신호를 전송하도록, 통신부(580)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 태양광 모듈(50)의 잔력 정보, 전압 정보, 전류 정보를, 게이트웨이(80)로, 전송하도록, 통신부(580)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530)를 제어하여, 직류 변환이 수행되도록 제어할 수 있다. 특히, 최대전력추종(MPPT) 제어를 수행할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)를 제어하여, 교류 변환이 수행되도록 제어할 수 있다.
바이패스 다이오드부(510)는, 복수의 솔라셀들 사이에, 각각 배치되는 바이패스 다이오드들(Dc,Db,Da)을 구비할 수 있다.
바이패스 다이오드들(Dc,Db,Da)은, 복수의 솔라셀 중 일부에서, 이물질 등으로 인하여, 역전압이 발생하는 경우, 바이패스 시킬 수 있다. 이에 따라, 이물질로 인하여, 공급되는 전력이 낮아지게 된다.
한편, 바이패스 다이오드부(510)를 거친 직류 전원은, 커패시터부(520)로 입력될 수 있다.
커패시터부(520)는, 태양전지 모듈(100), 및 바이패스 다이오드부(510)를 거쳐 입력되는 입력 직류 전원을 저장할 수 있다.
한편, 도면에서는, 커패시터부(520)가 서로 병렬 연결되는 복수의 커패시터(Ca,Cb,Cc)를 구비하는 것으로 예시하나, 이와 달리, 복수의 커패시터가, 직병렬 혼합으로 접속되거나, 직렬로 접지단에 접속되는 것도 가능하다. 또는, 커패시터부(520)가 하나의 커패시터만을 구비하는 것도 가능하다.
컨버터부(530)는, 바이패스 다이오드부(510)와, 커패시터부(520)를 거친, 태양전지 모듈(100)로부터의 입력 전압의 레벨을 변환할 수 있다.
특히, 컨버터부(530)는, 커패시터부(520)에 저장된 직류 전원을 이용하여, 전력 변환을 수행할 수 있다.
예를 들어, 컨버터부(530)는, 복수의 저항 소자, 또는 변압기를 구비하며, 설정된 목표 전력에 기초하여, 입력 전압에 대한 전압 분배를 수행할 수 있다.
도면에서는, 컨버터부(530)의 일예로, 탭 인덕터 컨버터를 예시하나, 이와 달리, 플라이백 컨버터, 벅 컨버터, 부스트 컨버터 등이 가능하다.
한편, 탭 인덕터(T)의 1차측과 2차측은 반대의 극성을 가진다. 한편, 탭 인덕터(T)는, 스위칭 트랜스포머(transformer)로 명명될 수도 있다.
한편, 컨버터부(530) 내의 스위칭 소자(S1)는, 제어부(550)로부터의 컨버터 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/오프 동작할 수 있다. 이에 의해, 레벨 변환된 직류 전원이 출력될 수 있다.
인버터부(540)는, 컨버터부(530)에서 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다.
도면에서는, 풀 브릿지 인버터(full-bridge inverter)를 예시한다. 즉, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)에는 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다.
인버터부(540) 내의 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b)은, 제어부(550)로부터의 인버터 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/오프 동작할 수 있다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 교류 전원이 출력될 수 있다. 바람직하게는, 그리드(grid)의 교류 주파수와 동일한 주파수(대략 60Hz 또는 50Hz)를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 커패시터(C)는, 컨버터부(530)와 인버터부(540) 사이에, 배치될 수 있다.
커패시터(C)는, 컨버터부(530)의 레벨 변환된 직류 전원을 저장할 수 있다. 한편, 커패시터(C)의 양단을 dc단이라 명명할 수 있으며, 이에 따라, 커패시터(C)는 dc단 커패시터라 명명될 수도 있다.
한편, 입력 전류 감지부(A)는, 태양전지 모듈(100)에서 커패시터부(520)로 공급되는 입력 전류(ic1)를 감지할 수 있다.
한편, 입력 전압 감지부(B)는, 태양전지 모듈(100)에서 커패시터부(520)로 공급되는 입력 전압(Vc1)을 감지할 수 있다. 여기서, 입력 전압(Vc1)은, 커패시터부(520) 양단에 저장된 전압과 동일할 수 있다.
감지된 입력 전류(ic1)와 입력 전압(vc1)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다.
한편, 컨버터 출력전류 검출부(C)는, 컨버터부(530)에서 출력되는 출력전류(ic2), 즉 dc단 전류를 감지하며, 컨버터 출력전압 검출부(D)는, 컨버터부(530)에서 출력되는 출력전압(vc2), 즉 dc 단 전압을 감지한다. 감지된 출력전류(ic2)와 출력전압(vc2)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다.
한편, 인버터 출력 전류 검출부(E)는, 인버터부(540)에서 출력되는 전류(ic3)를 감지하며, 인버터 출력 전압 검출부(F)는, 인버터부(540)에서 출력되는 전압(vc3)을 감지한다. 검출된 전류(ic3)와 전압(vc3)은, 제어부(550)에 입력된다.
한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530)의 스위칭 소자(S1)를 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 특히, 제어부(550)는, 검출된 입력전류(ic1), 입력 전압(vc1), 출력전류(ic2), 출력전압(vc2), 출력전류(ic3), 또는 출력전압(vc3) 중 적어도 하나에 기초하여, 컨버터부(530) 내의 스위칭 소자(S1)의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)의 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)를 제어하는 인버터 제어 신호를 출력할 수 있다. 특히, 제어부(550)는, 검출된 입력전류(ic1), 입력 전압(vc1), 출력전류(ic2), 출력전압(vc2), 출력전류(ic3), 또는 출력전압(vc3) 중 적어도 하나에 기초하여, 인버터부(540)의 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 태양전지 모듈(100)에 대한, 최대 전력 지점을 연산하고, 그에 따라, 최대 전력에 해당하는 직류 전원을 출력하도록, 컨버터부(530)를 제어할 수 있다.
한편, 통신부(580)는, 게이트웨이(80)와 통신을 수행할 수 있다.
예를 들어, 통신부(580)는, 전력선 통신에 의해, 게이트웨이(80)와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 통신부(580)는, 게이트웨이(80)로, 태양광 모듈(50)의 아이디 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보 등을 전송할 수도 있다.
한편, 통신부(580)는, 저전력 광대역 통신을 수행할 수 있으며, 이물질로 인하여 발전되는 전력 레벨이 기준치 이하인 경우, 서버(85) 등을 경유하지 않고, 바로 플라잉 장치(100)로 이물질 제거를 위한 청소 요청을 전송할 수 있다. 이때, 태양광 모듈의 아이디 정보도 함께 전송할 수 있다.
이에 따라, 플라잉 장치(100)가, 로봇 청소기(200)를 해당 태양광 모듈 상에 랜딩시켜, 청소가 수행되도록 할 수도 있다.
또는, 이와 달리, 통신부(580)는, 저전력 광대역 통신을 수행할 수 있으며, 이물질로 인하여 발전되는 전력 레벨이 기준치 이하인 경우의 전력 정보를, 서버(85) 등을 경유하지 않고, 바로 플라잉 장치(100)로 전송할 수 있다. 이때, 태양광 모듈의 아이디 정보도 함께 전송할 수 있다.
이에 따라, 플라잉 장치(100)는 수신되는 전력 정보에 기초하여, 클리닝 필요 결정을 하고, 해당 태양광 모듈 상부로, 비행하고, 로봇 청소기(200)를 해당 태양광 모듈 상에 랜딩시켜, 청소가 수행되도록 할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 태양광 시스템(15)은, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보를, 플라잉 장치(100)로 전송할 수 있다(S1210).
이에 대응하여, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 통신부(122)를 통해, 태양광 시스템(15)으로부터 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보를 수신할 수 있다(S1211).
여기서, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보는, 각 모듈의 전력 정보를 포함할 수 있다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보에 기초하여, 클리닝 필요 여부를 결정하ㅎ할 수 있다(S1220).
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 중 제1 태양광 모듈(50a1)의 전력정보가 기준 전력치 이하인 경우, 이물질이 부착된 것으로 판단하고, 클리닝이 필요한 것으로 결정할 수 있다.
다음, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 클리닝이 필요한, 제1 태양광 모듈(50a1)의 상부로 비행하도록 제어할 수 있다(S1230).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 로봇 청소기(200)가, 랜딩(landing)되도록 제어할 수 있다(S1240).
다음, 로봇 청소기(200)는, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에서, 이물질 제거를 위한 청소를 수행한다(S1250).
그리고, 로봇 청소기(200)는, 청소 완료시, 청소 완료 정보를 무선으로, 플라잉 장치(100)로 전송할 수 있다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 청소 완료 정보 수신에 의해 청소 완료 여부를 판단할 수 있다(S1260).
또는, 로봇 청소기(200)가 청소 완료 정보를 전송하지 않는 경우, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 카메라(130)로부터 획득되는 제1 태양광 모듈(50a1)의 이미지 분석(특정 파장대의 반사율 연산 등)을 통해, 이물질 제거 완료 여부를 판단하고, 이에 기초하여, 청소 완료 여부를 판단할 수도 있다.
한편, 청소 완료시, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 로봇 청소기(200)가 접속부(115)에 부착되도록 제어할 수 있다(S1270).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 추가 클리닝이 필요한 태양광 모듈이 있는 경우, 해당 태양광 모듈의 상부로 이동하며, 그렇지 않은 경우, 충전 스테이션(300)으로 복귀하도록 제어할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 도 12와 유사하나, 제1215 단계(S1215)가 더 수행되는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 그 차이 위주로 기술한다.
제1211 단계(S1211) 이후, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 플라잉 장치(100)가 비행하도록 제어하며, 비행 중, 카메라(130)를 활성화시켜, 카메라(130)로부터 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 이미지를 획득할 수 있다(S1215).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보, 및 이미지에 기초하여, 클리닝 필요 여부를 결정할 수 있다(S1220).
예를 들어, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 중 제1 태양광 모듈(50a1)의 전력정보가 기준 전력치 이하이며, 이미지 중 제1 태양광 모듈(50a1)의 일 영역에, 이물질이 있는 것으로 확인되는 경우, 제1 태양광 모듈(50a1)에 대해, 클리닝이 필요한 것으로 결정할 수 있다.
이러한 방식에 의하면, 서로 다른 종류의 데이터를 기반으로, 클리닝 필요 여부를 결정하므로, 그 정확도가 더욱 향상될 수 있게 된다.
또한, 이미지 데이터를 활용할 수 있으므로, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)의 전력 정보가 기준 전력치 이하인 지 여부와 관계없이, 발전 전력 정보가 순차적으로 하강하는 경우, 해당 모듈에 대한 이미지를 통해, 이물질이 부착된 것인 지 여부, 및 클리닝 필요 여부를 결정할 수도 있다.
한편, 클리닝 필요 결정 이후, 제1230(S1230) 단계 이후가 수행될 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 도 12와 유사하나, 제1232 단계(S1232), 및 제1234 단계(S1234)가 더 수행되는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 그 차이 위주로 기술한다.
제1230 단계(S1230) 이후, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 카메라(130)로부터 제1 태양광 모듈(50a1)에 대한 이미지를 획득할 수 있다(S1232).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 이미지에 기초하여, 클리닝 필요 영역을 결정할 수 있다(S1234).
예를 들어, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 도 1과 같이, 제1 태양광 모듈(50a1)의 일 영역에, 이물질(DST1)이 있는 것으로 확인되는 경우, 제1 태양광 모듈(50a1)의 이물질 영역에 대해, 클리닝이 필요 영역으로 결정할 수 있다.
한편, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 결정된 클리닝 필요 영역 정보를, 로봇 청소기(200)로 전송할 수 있다.
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1240(S1240)의 로봇 청소기(200)의 랜딩시, 클리닝이 필요 영역에, 로봇 청소기(200)가 랜딩되고, 클리닝 필요 영역 정보만 청소가 수행되도록 제어할 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 정기적으로 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 상공을 비행하도록 제어할 수 있다.
이때, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 카메라(130)로부터 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 이미지를 획득할 수 있다(S1510).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 이미지에 기초하여, 클리닝 필요 여부를 결정할 수 있다(S1520).세서(170)는, 이미지 중 제1 태양광 모듈(50a1)의 일 영역에, 이물질이 있는 것으로 확인되는 경우, 제1 태양광 모듈(50a1)에 대해, 클리닝이 필요한 것으로 결정할 수 있다.
다음, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 클리닝이 필요한, 제1 태양광 모듈(50a1)의 상부로 비행하도록 제어할 수 있다(S1530).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 로봇 청소기(200)가, 랜딩(landing)되도록 제어할 수 있다(S1540).
다음, 로봇 청소기(200)는, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에서, 이물질 제거를 위한 청소를 수행한다(S1550).
그리고, 로봇 청소기(200)는, 청소 완료시, 청소 완료 정보를 무선으로, 플라잉 장치(100)로 전송할 수 있다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 청소 완료 정보 수신에 의해 청소 완료 여부를 판단할 수 있다(S1560).
한편, 청소 완료시, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 로봇 청소기(200)가 접속부(115)에 부착되도록 제어할 수 있다(S1570).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 추가 클리닝이 필요한 태양광 모듈이 있는 경우, 해당 태양광 모듈의 상부로 이동하며, 그렇지 않은 경우, 충전 스테이션(300)으로 복귀하도록 제어할 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 태양광 시스템(15)은, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈(50a1)에 관한 정보를, 플라잉 장치(100)로 전송할 수 있다(S1610).
이에 대응하여, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 통신부(122)를 통해, 태양광 시스템(15)으로부터, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈(50a1)에 관한 정보를 수신할 수 있다(S1611).
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 클리닝이 필요한, 제1 태양광 모듈(50a1)의 상부로 비행하도록 제어할 수 있다(S1630).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 로봇 청소기(200)가, 랜딩(landing)되도록 제어할 수 있다(S1640).
다음, 로봇 청소기(200)는, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에서, 이물질 제거를 위한 청소를 수행한다(S1650).
그리고, 로봇 청소기(200)는, 청소 완료시, 청소 완료 정보를 무선으로, 플라잉 장치(100)로 전송할 수 있다.
플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 청소 완료 정보 수신에 의해 청소 완료 여부를 판단할 수 있다(S1660).
한편, 청소 완료시, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 로봇 청소기(200)가 접속부(115)에 부착되도록 제어할 수 있다(S1670).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 추가 클리닝이 필요한 태양광 모듈이 있는 경우, 해당 태양광 모듈의 상부로 이동하며, 그렇지 않은 경우, 충전 스테이션(300)으로 복귀하도록 제어할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 17은 도 16과 유사하나, 제1632 단계(S1632), 및 제1634 단계(S1634)가 더 수행되는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 그 차이 위주로 기술한다.
제1630 단계(S1630) 이후, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 카메라(130)로부터 제1 태양광 모듈(50a1)에 대한 이미지를 획득할 수 있다(S1632).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 이미지에 기초하여, 클리닝 필요 영역을 결정할 수 있다(S1634).
예를 들어, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 도 1과 같이, 제1 태양광 모듈(50a1)의 일 영역에, 이물질(DST1)이 있는 것으로 확인되는 경우, 제1 태양광 모듈(50a1)의 이물질 영역에 대해, 클리닝이 필요 영역으로 결정할 수 있다.
한편, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 결정된 클리닝 필요 영역 정보를, 로봇 청소기(200)로 전송할 수 있다.
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 제1640(S1640)의 로봇 청소기(200)의 랜딩시, 클리닝이 필요 영역에, 로봇 청소기(200)가 랜딩되고, 클리닝 필요 영역 정보만 청소가 수행되도록 제어할 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 18은 도 16과 유사하나, 제1610 단계(S1610) 이전에, 제1602 단계(S1602), 제1604 단계(S1604), 및 제1606 단계(S1606)가 더 수행되는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 그 차이 위주로 기술한다.
도면을 참조하면, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 정기적으로 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn) 상공을 비행하도록 제어할 수 있다.
이때, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 카메라(130)로부터 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 대한 이미지를 획득할 수 있다(S1602).
그리고, 플라잉 장치(100)의 프로세서(170)는, 복수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 이미지를, 태양광 시스템(15)으로 전송하도록 제어한다(S1604).
이에 따라, 태양광 시스템(15) 내의 서버(85)는, 보수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 이미지를, 수신하고(S1060), 수신된 이미지와, 수의 태양광 모듈(50a1~50an,50b1~50bn)에 관한 정보(특히 전력 전보)를, 이용하여, 청소가 필요한 태양광 모듈을 결정할 수 있다.
그리고, 태양광 시스템(15)은, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈(50a1)에 관한 정보를, 플라잉 장치(100)로 전송할 수 있다(S1610). 제1610 단계(S1610) 이후는 도 16과 동일하게 수행될 수 있다.
도 19a 내지 도 19b는 태양광 모듈 클리닝 시스템 내의 플라잉 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 19a는 도 1과 유사한 태양광 모듈 클리닝 시스템(10)을 도시한다.
도 1과의 차이로, 로봇 청소기가 복수개(200a,200b, 200c,200d)가 제공되는 것에 그 차이가 있다.
플라잉 장치(100)는, 이물질이 부착된 태양광 모듈이 복수개인 경우, 복수의 로봇 청소기를 각각 운반하여, 클리닝이 수행되도록 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 도 19b는, 플라잉 장치(100)가, 제1 태양광 모듈(50a1) 상에, 제1 로봇 청소기(200a)를, 랜딩시키고, 제2 태양광 모듈(50b1) 상에, 제2 로봇 청소기(200b를, 랜딩시킨 것을 예시한다.
이에 따라, 각각의 로봇 청소기의 청소 동작에 의해, 이물질(DST1,DST2)이 제거되게 된다.
한편, 플라잉 장치(100)가 수행하는, 복수의 로봇 청소기의 랜딩 순서는, 이물질의 크기가 크거나, 이물질 발생이 오래된 것일수록, 먼저 랜딩될 수 있다.
본 발명에 따른 플라잉 장치, 및 이를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (19)

  1. 카메라;
    비행을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부;
    로봇 청소기가 탈착 또는 부착되는 접속부;
    복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템 또는 상기 로봇 청소기와 데이터를 교환하는 통신부; 및
    상기 태양광 시스템으로부터 수신되는 정보 또는 상기 카메라로부터의 이미지 중 적어도 하나에 기초하여, 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고, 상기 제1 태양광 모듈 상에, 상기 로봇 청소기가, 랜딩(landing)되도록 제어하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접속부는, 케이블의 단부에 형성되며,
    상기 케이블의 승강을 위한 케이블 구동부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 태양광 모듈의 상부에서, 상기 케이블을 하강시켜, 상기 제1 태양광 모듈 상에, 상기 로봇 청소기가, 랜딩되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 태양광 모듈에서의 상기 로봇 청소기의 청소 완료 후, 상기 접속부에 상기 로봇 청소기가 부착되도록 제어하고, 클리닝이 필요한 제2 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고, 상기 제2 태양광 모듈 상에, 상기 로봇 청소기가, 랜딩되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 태양광 모듈에서의 상기 로봇 청소기의 청소 완료 후, 상기 접속부에 상기 로봇 청소기가 부착되도록 제어하고, 충전 스테이션으로 비행하도록 제어하고, 상기 충전 스테이션에 상기 로봇 청소기가, 랜딩되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 태양광 모듈의 특정 영역에 대한 청소 정보를, 상기 로봇 청소기로, 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접속부는,
    상기 로봇 청소기의 제2 접속부와의 접속을 위한, 전자석과, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하며,
    상기 전자석에 인가되는 전기 신호에 의해, 상기 로봇 청소기의 제2 접속부와 탈착 또는 부착되는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접속부는,
    상기 로봇 청소기의 제2 접속부와의 접속을 위한, 영구 자석과, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하며,
    상기 로봇 청소기의 제2 접속부 내의 전자석에 인가되는 전기 신호에 의해, 상기 로봇 청소기의 제2 접속부와 탈착 또는 부착되는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 접속부에 상기 로봇 청소기의 부착시, 상기 케이블을 통해, 상기 로봇 청소기와 유선 통신을 수행하며,
    상기 접속부에 상기 로봇 청소가 탈착되는 경우, 상기 로봇 청소기와 무선 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 접속부에 상기 로봇 청소가 탈착되는 경우, 상기 로봇 청소기로 페어링 요청 신호를 전송하고, 상기 로봇 청소기로부터 페어링 응답 신호를 수신하여, 상기 로봇 청소기와 무선 접속되는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    배터리를 구비하는 전원 공급부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 로봇 청소기의 전원 레벨이 제1 레벨 이하인 경우, 상기 배터리의 전원을 상기 로봇 청소기로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    배터리를 구비하는 전원 공급부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 배터리의 전원이 제2 레벨 이하인 경우, 상기 로봇 청소기의 전원이, 상기 배터리에 저장되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 태양광 시스템으로부터 상기 복수의 태양광 모듈에 관한 정보를 수신하고,
    상기 복수의 태양광 모듈에 관한 정보에 기초하여, 클리닝 필요 여부를 결정하고,
    클리닝이 필요한, 상기 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 태양광 시스템으로부터 상기 복수의 태양광 모듈에 관한 정보를 수신하고,
    상기 카메라로부터 상기 복수의 태양광 모듈에 대한 이미지를 획득하고,
    상기 복수의 태양광 모듈에 관한 정보, 및 상기 이미지에 기초하여, 클리닝 필요 여부를 결정하고,
    클리닝이 필요한, 상기 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 태양광 시스템으로부터 상기 복수의 태양광 모듈에 관한 정보를 수신하고,
    상기 복수의 태양광 모듈에 관한 정보에 기초하여, 클리닝 필요 여부를 결정하고,
    클리닝이 필요한, 상기 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고,
    상기 카메라로부터 상기 제1 태양광 모듈에 대한 이미지를 획득하고,
    상기 이미지에 기초하여, 상기 제1 태양광 모듈의 클리닝 필요 영역을 결정하고,
    상기 클리닝 필요 영역에, 상기 로봇 청소기가 랜딩하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라로부터 상기 복수의 태양광 모듈에 대한 이미지를 획득하고,
    상기 이미지에 기초하여, 클리닝 필요 여부를 결정하고,
    클리닝이 필요한, 상기 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 태양광 시스템으로부터 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈에 관한 정보를 수신하고,
    수신된 상기 제1 태양광 모듈에 관한 정보에 기초하여, 상기 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 태양광 시스템으로부터 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈에 관한 정보를 수신하고,
    수신된 상기 제1 태양광 모듈에 관한 정보에 기초하여, 상기 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하고,
    상기 카메라로부터 상기 제1 태양광 모듈에 대한 이미지를 획득하고,
    상기 이미지에 기초하여, 상기 제1 태양광 모듈의 클리닝 필요 영역을 결정하고,
    상기 클리닝 필요 영역에, 상기 로봇 청소기가 랜딩하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라로부터 상기 복수의 태양광 모듈에 대한 이미지를 획득하고,
    상기 이미지를 상기 태양광 시스템으로 전송하도록 제어하고,
    상기 태양광 시스템으로부터 클리닝이 필요한 제1 태양광 모듈에 관한 정보를 수신하고,
    수신된 상기 제1 태양광 모듈에 관한 정보에 기초하여, 상기 제1 태양광 모듈의 상부로 비행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라잉 장치.
  19. 복수의 태양광 모듈을 구비하는 태양광 시스템;
    로봇 청소기; 및
    제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 플라잉 장치;를 구비하는 태양광 모듈 클리닝 시스템.
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