KR20190071945A - 반려 동물에게 사료를 주는 기능을 탑재한 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반려 동물에게 사료를 주는 기능을 탑재한 로봇 청소기에 관한 것으로,
다양한 주변 정보, 내부 정보를 수집 할 수 있는 센서부(20);
사료 배출 장소 선정에 기여하고 여러 시각적 정보, 장애물 검출에 사용되는 전방카메라(60);
충전 및 사료 스테이션(90)에서 제공하는 정보를 제어부(10)로 전달하는 수신부(40);
상기의 센서부(20)를 통해 받아들인 정보를 충전 및 사료스테이션(90), 프로세스에 전달하는 송신부(30);
상기의 송신부(30), 수신부(40), 센서부(20), 전방카메라(60)로 수집한 정보를 토대로 상황을 판단하는 중점적인 역할을 하며 동작신호를 구동부(50)에 전달하는 제어부(10);
상기의 제어부(10)에서 동작신호를 받아 로봇청소기(1), 사료보관함(2)의 움직임을 실행하는 구동부(50);
수신부(40), 전방카메라(60)에서 생긴 정보를 저장하는 메모리(70);
사료를 분배받고 받은 사료를 사료그릇에 공급하는 사료보관함(2)을 포함함으로써,
바쁜 일상생활로 집에 있지 못하는 시간에 반려동물에게 정해진 시간에 청소를 수행하며 사료를 공급함은 물론 사료를 제대로 공급하지 못하여 생기는 반려동물의 건강 문제와 집의 청결 문제를 동시에 해소 할 수 있다.

Description

반려 동물에게 사료를 주는 기능을 탑재한 로봇 청소기{Robot cleaner equipped with feeding function to companion animals}

본 발명은 사료를 주는 기능이 추가된 로봇 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자가 설정한 시간에 따라 청소를 수행하면서 반려동물에게 사료를 제공하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 로봇 청소기는 스스로 사물을 인식하고 상황을 판단하는 지능형 로봇의 한 형태로, 청소 작업을 자율적으로 수행하는 가정용 서비스 로봇이다.

이러한 로봇 청소기는 이동경로 탐색과 동작제어 등 이동제어 방식과 청소방식에 따라 크게 단순동작형, 중기능형, 고기능형으로 분류할 수 있다.

단순동작형은 단순한 충돌감지용 스위치와 소수의 센서롤 통해 장애물과 충돌 시 방향을 전환하며 청소하는 방식을 사용한다. 중기능형은 초음파, 적외선 등 다양한 센서를 장착하고 있으며, 장착센서를 통해 장애물을 감지하고 장애물에 대한 거리를 판별하여 충돌을 피해 청소를 할 수 있다. 고기능형은 공간인식을 위한 센서와 카메라 등이 추가로 장착되어 있어서 자체 판단능력에 따라 주행 도중 자신의 위치를 정확하게 보정하는 것이 특징이다.

그러나, 현재까지 로봇청소기의 기능에 반려동물에게 사료를 지급하는 방법은 제시되어 있지 않다.

최근 애완동물에서 단순히 키우는 것이 끝이 아니라 주인과 서로 상호 교감하고, 긍정적인 에너지를 교환하며 함께 살아감에 따라 반려동물이라는 단어도 생겼을 만큼 일상에서 중요한 역할을 차지한다.

1인 가구, 저출산, 노인 가구 증가로 우리나라 반려동물 인구가 1,000만 명을 넘어셨다고 한다. 5명 중 1명이 반려동물과 함께 하는 시대로 반려동물을 키우는 가구는 빠르게 증가하고 있으며, 이에 따라 반려동물에 대한 관심도 높아지고 있다.

이처럼 반려동물의 입지가 높아짐에 따라 반려동물 또한 각별히 신경써야 하는 하나의 주체가 되었으며 많은 사람들이 반려동물을 키우고 있으나, 대부분 현대인의 삶을 보았을 때, 학생들의 경우 학교를 가며 어른들은 각자 생계 유지 활동을 위해 일터로 나가 업무를 진행한다. 이럴 경우 반려동물은 집에 혼자 남아있게 되고 아침에 주어진 사료를 먹거나 주인이 올때 까지 아예 먹지 못하는 경우도 허다하다.

사람의 경우와 마찬가지로 반려동물의 식습관은 수명의 장단을 판가름 할 수 있을 정도로 중대하나 상기의 식습관 (아침에 주는 과다한 사료, 또는 저녁에만 주는 사료 등) 과 같은 식습관을 유지 할 경우 반려동물에게 매우 좋지 않은 영향을 줄 수 있음에 분명하나 바쁜 현대인의 주거 특성상 반려동물의 식사를 일정 시간마다 해결하는 것은 사실상 불가능하다.

반려동물이 위에서 기재된 식습관을 유지하게 되면 이는 좋지 않은 영향을 줄 수 있음에 분명하나 바쁜 현대인들의 주거 특성상 적절한 시간에 반려동물의 끼니를 해결 할 수 없다는 상기의 문제점을 해결하고자,

사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역을 자율적으로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소하고자 하는 구역을 청소할 수 있는 자동기기, 즉 로봇청소기에 자동사료지급시스템을 추가하여 자동 로봇청소기가 사용자가 정해준 시간마다 청소를 진행하며 반려동물의 사료까지 지급해 줄 수 있는 시스템을 고안한다.

본 발명에 의한 반려동물에게 사료를 주는 기능이 탑재된 로봇청소기는 주거지역에 주인이 상주하지 않아도 청소작업을 자율적으로 수행하며 반려동물에게 식사를 챙겨 줄 수 있으며, 이는 반려동물에게 올바른 식습관을 선사하고 그로 인해 반려동물의 삶의 질 향상 및 건강을 챙길 수 있다는 효과를 거둘 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇청소기의 대략적인 형태를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 로봇청소기의 개략적인 구성요소를 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명에 따른 로봇청소기에 부착되는 사료보관함을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 충전 및 사료 스테이션을 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반려동물에게 사료를 주는 기능이 추가된 로봇청소기(1)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 로봇청소기(1)에 먹이를 공급하는 장치를 장착하고 그 장치를 가동하는데에 의의가 있으므로 로봇청소기의 구체적인 동작 원리는 설명하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇청소기(1)의 대략적인 형태를 나타낸 것이다.

일반적인 타원형 또는 원형의 로봇청소기(1)에 사료보관함(2)이 부착된 형태가 가능하다. 사료보관함(2)은 로봇청소기(1)의 동작 명령에 따라 모래를 쏟는 트럭처럼 사료를 원하는 구역에 공급한다.

상기의 사료보관함(2)과 로봇청소기(1)의 결합 형태가 구체적으로 정해져 있지 않으며 상황에 따라 좌, 우 혹은 로봇청소기(1)의 위에 설치를 하여도 무방하다.

도 2는 본 발명에 따른 로봇청소기(1)의 개략적인 구성 블럭도를 나타낸다.

도 2을 참조하면 로봇청소기(1) 내부 공간에는 구동부(50),제어부(10), 송신부(30), 수신부(40), 센서부(20), 전방카메라(60), 메모리(70)가 설치 되어 있다.

구동부(50)는 제어부(10)가 필요한 동작, 원하는 동작을 진행하기 위해서 제어부(10)에서 원하는 동작에 대한 신호를 받아 사료저장고 및 로봇청소기(1)를 동작시킨다.

제어부(10)는 어떠한 동작을 하기위해 상황을 판단하는데에 중점적인 역할을 하며 전방카메라(60), 무게감지센서(200), 방향각검출센서, 수신부(40)에서 정보를 받아 이를 처리하여 상황을 판단하고 판단한 상황에 대한 결과로 동작신호를 구동부(50)에 전달한다. 또한 송신부(30)를 이용해 충전 및 사료 스테이션(90)에 정보를 전달한다.

그리고 상기 제어부(10)는 수신부(40)로부터 받은 정보를 토대로 현재 위치에 대한 정보를 알 수 있다.

또한 상기 제어부(10)는 수신부(40)로부터 받은 사료 그릇에 대한 정보를 토대로 사료 그릇의 위치를 알 수 있다.

송신부(30)는 사료보관함(2)의 무게감지센서(200)를 통해 받아들인 사료의 무게 정보를 사료 스테이션(90)에 전달한다. 이는 사료스테이션(90)에서 충전과 동시에 사료를 공급하는 부분에 있어서 미리 입력된 양의 사료를 제공하기 위해 필요하다.

또한 상기 송신부(30)는 무선통신 예를 들어 블루투스(bluetooth)나 와이파이(Wi-Fi)를 사용 할 경우 정보 교환에 있어서 정보를 송신하는 역할을 한다..

수신부(40)는 주변 프로세스 (PC, 스마트폰) 등과 정보를 주고받을 경우 정보를 수신하는 역할을 하며 충전 및 사료 스테이션(90)에서 제공하는 정보를 제어부(10)로 전달하는 역할을 한다.

상기의 수신부(40)는 사료를 공급하면서 청소를 진행하는 시간을 설정할 경우 시간 설정 정보를 받는 역할도 한다.

센서부(20)는 무게감지센서, 방향각 검출 센서, 장애물 판단 센서 등을 포함하며 다양한 주변 정보를 검출 할 수 있는 역할을 한다.

상기의 센서부(20)는 주변의 장애물이나 이동 방향, 사료의 양 등을 측정하여 제어부(10)로 전달한다.

전방카메라(60)는 로봇청소기(1)가 사료 그릇의 위치, 사료를 배출 할 장소를 지정하는데에 사용되며 이 외에도 여러 시각적 정보 및 장애물 검출 등에 쓰인다.

메모리(70)는 센서부(20), 전방카메라(60), 송신부(30) 등에서 사용하는 정보를 저장하는 공간이며 정해진 시간에 맞춰 사료를 공급하기 위해 시간에 관한 정보 또한 저장된다.

상기의 메모리(70)는 로봇청소기(1)가 맵핑방식을 사용할 경우 맵 정보를 저장하는 공간이다.

도 3의 경우 일반적인 로봇청소기(1)에 부착되는 사료보관함(2)을 도식적으로 나타내었다.

사료보관함(2)은 사료보관함(2)에 연결되어 있는 동작모터(300)로 동작을 하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따라 도 2 사료보관함(2)의 구성요소 및 도 4의 충전 및 사료 스테이션(90)을 참고하여 사료 공급 기능이 추가된 로봇청소기(1)의 작동 방법을 설명한다.

로봇청소기(1)가 위상맵방법을 사용할 경우 대략적인 위치의 정보를 기초로 사료그릇에 접근하게 되고, 접근을 한 후 사료를 정확하게 사료그릇에 제공 할 수 있도록 전방카메라(60)를 통해 정확한 위치를 선정한다.

상기의 위상맵방법은 로봇청소기(1)가 청소 장소의 미리 형성된 맵 정보를 저장하여 저장된 맵을 기반으로 청소를 진행하는 방법을 말한다.

상기의 위상맵방법이 아니더라도 맵핑방식이나 랜덤방식, 전파방식을 사용하여도 무관하며 효율, 가격, 기술발전수준을 고려하여 무엇이든 사용할 수 있다.

정확한 위치를 선정 한 후에 로봇청소기(1)는 사료그릇에 사료를 공급하기 위하여 사료보관함(2)의 동작모터(300)를 동작시킨다.

동작모터(300)는 서보모터 등을 이용 할 수 있으며 일정한 각도로 사료보관함(2)을 기울이게 되고 그 안에 저장된 사료는 사료그릇에 담기게 된다.

일정한 각도로 기울여 중력에 의해 사료가 아래로 배출 될 때, 사료보관함(2)의 입구(400)는 동작모터(300)에 연결되어 있어 윗 방향으로 열리게 된다.

사료를 공급 한 후 일반적인 로봇청소기(1)와 같이 집 내부의 청소를 진행하게 되고 청소를 다 마쳤을 시 충전 및 사료 스테이션(90)으로 복귀한다.

충전 및 사료 스테이션(90)에 복귀하였을때, 충전과 동시에 사료박스(93)안에 있는 사료를 사료보관함(2)에 공급하게 된다.

공급하는 사료의 양은 사료보관함(2) 밑부분에 내장된 무게감지센서(200)를 통해 로봇청소기(1)의 제어부(10)가 송신부(30)를 이용해 충전 및 사료 스테이션(90)에 연속적인 신호를 보내게 되고, 사용자가 설정한 그람(g)에 도달했을시 로봇청소기(1)는 정지 신호를 보낸다.

사료보관함(2)의 윗 판(100)또한 상기의 입구(400)처럼 동작모터(300)에 연결되어 충전 및 사료 스테이션(90)에 도착하여 사료를 공급 받을 때 사료의 공급이 진행되기 전에 윗 판(100)이 열리고 사료의 공급이 완료가 되면 윗 판(100)은 닫히게 된다.

상기 사료보관함(2)의 동작모터(300)는 로봇청소기(1) 내부 구동부(50)와 연결되어 제어부(10)의 제어에 따르며 전원또한 공유하게 된다.

도 4의 충전 및 사료 스테이션(90)의 구성은 사료박스(93)와 충전기(91), 램프(92)로 구성되어 있으며 로봇청소기(1)가 보내는 신호에 따라 사료공급을 진행하고 사료공급부 안의 사료의 경우 사용자가 직접 사료를 충전해 주어야 한다.

사료공급부 안의 사료가 2회분이 되지 않을 경우 사료공급부 상단에 빨간색램프(92)에 불이 들어오게 되며 이는 사용자에게 하루의 사료를 공급 할 수 없다는 경고를 보낸다.

1 : 로봇청소기
2 : 사료보관함
10 : 제어부
20 : 센서부
30 : 송신부
40 : 수신부
50 : 구동부
60 : 전방카메라
70 : 메모리
100 : 윗 판
200 : 무게감지센서
300 : 동작모터
400 : 사료보관함 입구
90 : 충전 및 사료 스테이션
91 : 충전기
92 : 램프
93 : 사료박스

Claims (11)

1. 다양한 주변 정보, 내부 정보를 수집 할 수 있는 센서부(20);
   사료 배출 장소 선정에 기여하고 여러 시각적 정보, 장애물 검출에 사용되는 전방카메라(60);
   충전 및 사료 스테이션(90)에서 제공하는 정보를 제어부(10)로 전달하는 수신부(40);
   상기의 센서부(20)를 통해 받아들인 정보를 충전 및 사료스테이션(90), 프로세스에 전달하는 송신부(30);
   상기의 송신부(30), 수신부(40), 센서부(20), 전방카메라(60)로 수집한 정보를 토대로 상황을 판단하는 중점적인 역할을 하며 동작신호를 구동부(50)에 전달하는 제어부(10);
   상기의 제어부(10)에서 동작신호를 받아 로봇청소기(1), 사료보관함(2)의 움직임을 실행하는 구동부(50);
   수신부(40), 전방카메라(60)에서 생긴 정보를 저장하는 메모리(70);
   사료를 분배받고 받은 사료를 사료그릇에 공급하는 사료보관함(2);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1).
2. 제 1항에 있어서,
   센서부(20)는 무게감지센서(200)가 측정한 무게를 제어부(10)에 전달하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1).
3. 제 1항에 있어서,
   수신부(40)는 충전 및 사료 스테이션(90)에서 주는 정보를 받는 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1).
4. 제 1항에 있어서,
   전방카메라(60)는, 사료그릇의 위치를 파악하고 정확한 위치를 선정하는 역할인 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1).
5. 제 1항에 있어서,
   송신부(30)는,
   센서부(20)로부터 받은 정보를 충전 및 사료 스테이션(90)에 전달하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1).
6. 제 1항에 있어서,
   구동부(50)는 로봇청소기(1)를 가동하는 것 뿐만 아니라 사료보관함(2)의 움직임을 통제하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1).
7. 제 1항에 있어서,
   사료보관함(2)은 로봇청소기(1)의 제어를 받는 동작모터(300)와 무게감지센서(200)를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1).
   
8. 제 1항에 있어서,
   사료보관함(2)은 사료의 충전 및 공급을 할 때 윗 판(100)과 사료보관함 입구(400), 기울기로 사료의 움직임을 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기(1)
   
9. 사료를 공급하는 사료박스(93);
   사료가 부족할 경우 빛이 켜지는 램프(92);
   로봇청소기(1)를 충전하는 충전기(91);
   를 포함하는 충전 및 사료 스테이션(90).
10. 제 8항에 있어서,
    사료박스(93)는 사용자에게 입력받은 사료의 양을 공급함을 특징으로 하는 충전 및 사료 스테이션(90).
11. 제 8항에 있어서,
    램프(92)는 공급 할 사료가 부족할 경우 미리 불이 나와 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 사료 스테이션(90).
    
    
    
    
    

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