KR20210072703A - 가청 경고 시스템을 가진 자율 바닥 청소기 - Google Patents

가청 경고 시스템을 가진 자율 바닥 청소기 Download PDF

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KR20210072703A
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floor cleaner
autonomous floor
tank
controller
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아담 브라운
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비쎌 인코포레이티드
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Abstract

자율 바닥 청소기가 하우징, 상기 하우징을 청소할 표면 위에서 자율적으로 이동시키는 구동 시스템, 상기 자율 바닥 청소기의 작동을 제어하는 컨트롤러, 그리고 로봇의 배향 또는 작동 조건에 기초하여 가청 경고를 발생시키는 경고 시스템을 포함할 수 있다. 가청 경고를 발생시키는 방법이 개시되어 있다.

Description

가청 경고 시스템을 가진 자율 바닥 청소기{AUTONOMOUS FLOOR CLEANER WITH AUDIBLE WARNING}
본 발명은 대체로 단단한 목재, 타일 및 석재와 같은 맨바닥, 그리고 카페트 및 깔개와 같은 부드러운 표면을 포함하는, 바닥 표면을 청소하는 자율 바닥 청소기에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 자율 바닥 청소기를 위한 경고 시스템 및 경고를 발하는 방법에 관한 것이다.
자율 바닥 청소기 또는 로봇 바닥 청소기는 사용자 또는 조작자의 도움없이 이동하여 바닥 표면을 청소할 수 있다. 예를 들면, 상기 바닥 청소기는 쓰레기(먼지, 머리카락, 그리고 다른 쓰레기를 포함한다)를 상기 바닥 청소기에 구비된 수거함으로 진공 흡입하거나 쓸어 담도록 구성될 수 있다. 상기 바닥 청소기는 바닥 표면을 청소하는 동안 표면 여기저기로 닥치는 대로 이동할 수 있거나 표면 여기저기로 유도 조종(guided navigation)을 위해서 매핑/네비게이션 시스템(mapping/navigation system)을 이용할 수 있다. 몇몇 바닥 청소기는 또한 맨바닥, 카페트, 깔개, 그리고 다른 바닥 표면의 습식 청소(wet cleaning)를 위해서 액체를 바르고 및/또는 빨아들이도록 구성되어 있다.
현재의 자율 바닥 청소기가 가진 한 가지 주목할 만한 문제점은 소비자가 부적절하게 사용하는 것이다. 소비자 오용은 하나 이상의 내장된 탱크에 액체를 보관하는 습식 로봇 청소기의 경우 특히 문제가 될 수 있다. 이 액체는 사용자가 주의하지 않으면 습식 로봇 청소기 내부로 쏟아질 수 있다.
하나의 실시형태에서, 본 발명은 자율 바닥 청소기에 관한 것이다.
하나의 실시례에서는, 상기 자율 바닥 청소기가 자율적으로 이동가능한 하우징, 상기 하우징을 청소할 표면 위에서 자율적으로 이동시키는 구동 시스템, 상기 자율 바닥 청소기의 작동을 제어하는 컨트롤러, 그리고 상기 자율 바닥 청소기의 배치방향(orientation) 또는 작동 조건에 기초하여 가청 경고(audible warning)를 발하는 경고 시스템을 포함하고 있다. 상기 경고 시스템은 상기 하우징에 있는 적어도 하나의 스피커를 포함할 수 있다.
몇몇 실시례에서는, 상기 컨트롤러가 적어도 하나의 센서로부터의 입력을 수신할 수 있고, 상기 적어도 하나의 센서로부터의 입력에 기초하여 적어도 하나의 가청 경고가 울릴 수 있다. 특정 실시례에서, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 하우징 내부의 수분 센서, IMU, 자이로스코프, 리프트-업 센서(lift-up sensor), 또는 절벽 센서(cliff sensor)이다.
특정 실시례에서는, 상기 자율 바닥 청소기가 유체 전달 시스템을 포함하고 있다. 상기 유체 전달 시스템은 청소용 유체를 저장하는 공급 탱크 및 상기 공급 탱크와 유체 연통되어 있는 적어도 하나의 유체 분배기를 포함할 수 있다. 상기 자율 바닥 청소기가 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하는 경사각으로 배향될 때 가청 경고가 울릴 수 있다. 선택적으로, 미리 결정된 경사각은 액체가 상기 공급 탱크에서 쏟아져 나올 수 있는 경사각이다.
특정 실시례에서는, 상기 자율 바닥 청소기가 나중의 폐기 처리를 위해 회수된 액체 및/또는 쓰레기를 수용하는 회수 탱크를 포함하는 수거 시스템을 포함하고 있다. 하나의 실시례에서는, 상기 자율 바닥 청소기가 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하는 경사각으로 배향될 때 가청 경고가 울릴 수 있다. 선택적으로, 미리 결정된 경사각은 액체가 상기 회수 탱크에서 쏟아져 나올 수 있는 경사각이다.
다른 실시형태에서는, 자율 바닥 청소기를 위한 가청 경고를 발하는 다양한 방법이 본 명세서에 기술되어 있다.
하나의 실시례에서는, 자율 바닥 청소기에 대한 가청 경고가 상기 자율 바닥 청소기의 배치방향 또는 작동 조건에 기초하여 울린다. 상기 배치방향 또는 작동 조건은 로봇의 적어도 하나의 내장된 센서에 의해서 감지될 수 있다. 특정 실시례에서, 상기 배치방향 또는 작동 조건은, 상기 로봇이 청소할 표면에서 들어올려지는 상태, 상기 로봇이 미리 결정된 각도를 넘어서 기울어지는 상태, 상기 로봇이 거꾸로 뒤집히는 상태, 또는 상기 하우징 내부에 수분이 존재하는 상태 중의 하나이다. 선택적으로, 상기 로봇은 사용자가 가청 경고를 받았다는 것을 알려줄 때까지 계속해서 가청 경고를 발할 수 있다.
본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징과 본 발명의 이러한 장점 및 다른 장점은, 첨부된 도면과 청구범위에 부합하게 고려하면, 특정 실시례의 아래의 설명에 의해 명확해질 것이다.
본 발명의 실시례를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명이 아래의 설명에 개시되어 있거나 도면에 도시되어 있는 구성요소들의 작동의 세부사항 또는 상기 구성요소들의 구성과 배치의 세부사항으로 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 본 발명은 다양한 다른 실시례로 구현될 수 있고 본 명세서에 명시적으로 개시되어 있지 않은 대체 실시형태의 방식으로 실시되거나 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 어법과 용어는 본 발명의 설명을 위한 것이므로 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다는 것을 알아야 한다. "... 을 포함하는"이라는 표현과 "... 을 포함하고 있다"라는 표현 그리고 이들의 변형 표현의 사용은 열거된 항목과 그것의 균등물뿐만 아니라 추가적인 항목과 그것의 균등물을 망라하는 것을 의미한다. 또한, 다양한 실시례의 설명에서 계수(enumeration)가 사용될 수 있다. 달리 명시되어 있지 않으면, 계수의 사용이 본 발명을 구성요소들의 임의의 특정 순서나 갯수로 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한 계수의 사용이 열거된 단계 또는 구성요소와 결합될 수 있거나 열거된 단계 또는 구성요소에 결합될 수 있는 임의의 추가적인 단계나 구성요소가 본 발명의 범위로부터 배제되는 것으로 해석되어서도 안된다. 임의의 청구항 요소들에 대해서 "X, Y 그리고 Z 중의 적어도 하나"라고 기술한 것은 X, Y 또는 Z 중의 임의의 하나를 각각 포함하고, X, Y 그리고 Z의 임의의 결합, 예를 들면, X, Y, Z; X, Y; X, Z; 그리고 Y, Z를 포함하는 것을 의미한다.
도 1은 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 기능 시스템을 나타내는 예시적인 자율 바닥 청소기의 개략도이고;
도 2는 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 추가적인 기능 시스템을 나타내는 도 1의 자율 바닥 청소기의 개략도이고;
도 3은 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 바닥 청소 로봇의 형태로 된 도 1의 자율 바닥 청소기의 전방 사시도이고;
도 4는 도 3의 바닥 청소 로봇의 후방 사시도이고;
도 5는 도 3의 바닥 청소 로봇의 저면도이고;
도 6은 바닥 청소 로봇에 의해서 실행된 가청 경고를 발하는 방법의 제1 실시례를 나타내는 흐름도이고;
도 7은 바닥 청소 로봇에 의해서 실행된 가청 경고를 발하는 방법의 제2 실시례를 나타내는 흐름도이고;
도 8은 바닥 청소 로봇에 의해서 실행된 가청 경고를 발하는 방법의 제3 실시례를 나타내는 흐름도이고; 그리고
도 9는 바닥 청소 로봇에 의해서 실행된 가청 경고를 발하는 방법의 제4 실시례를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 대체로 단단한 목재, 타일 및 석재와 같은 맨바닥, 그리고 카페트 및 깔개와 같은 부드러운 표면을 포함하는, 바닥 표면을 청소하는 자율 바닥 청소기에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 자율 바닥 청소기를 위한 경고 시스템 및 경고를 발하는 방법에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는, 본 명세서에서 로봇(10)이라고도 칭해지는, 바닥 청소 로봇(10)과 같은 자율 바닥 청소기의 개략도를 나타내고 있다. 로봇(10)은 단단한 목재, 타일 및 석재와 같은 맨바닥, 그리고 카페트 및 깔개와 같은 부드러운 표면을 포함하는, 다양한 바닥 표면을 청소할 수 있다. 로봇(10)은 로봇(10)의 배치방향 또는 작동 조건에 기초하여 가청 경고를 발생시킬 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 로봇(10)은 가청 경고를 발생시킬 수 있고 본 명세서에 기술된 방법을 실행할 수 있는 자율 바닥 청소기의 단지 하나의 예일 뿐이고, 다른 자율 바닥 청소기가 사용될 수도 있다는 것에 주의해야 한다.
하나의 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 청소용 유체를 보관하고 이 청소용 유체를 청소할 표면에 전달하는 유체 전달 시스템과 상기 청소용 유체와 쓰레기를 청소할 표면에서 제거하고 회수한 청소용 유체와 쓰레기를 보관하는 유체 회수 시스템을 포함하는 딥 클리닝 로봇(deep cleaning robot)으로 될 수 있다. 상기 유체 전달 시스템은 액체, 스팀, 분무제, 또는 증기를 청소할 표면에 전달하도록 구성될 수 있다.
다른 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 청소용 유체를 보관하고 이 청소용 유체를 청소할 표면에 전달하는 유체 전달 시스템과 흡입하지 않고 청소용 유체와 쓰레기를 청소할 표면에서 제거하는 닦기 또는 쓸기 시스템을 포함하는 습식 닦기 또는 쓸기 로봇(wet mopping or sweeping robot)으로 될 수 있다. 상기 유체 전달 시스템은 액체, 스팀, 분무제, 또는 증기를 청소할 표면에 전달하도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 적어도 바닥 표면으로부터 쓰레기(상기 쓰레기는 때, 먼지, 흙, 머리카락, 그리고 다른 쓰레기를 포함할 수 있다)를 빨아들이고, 제거한 쓰레기를 나중의 폐기 처리를 위해 상기 로봇에 형성된 공간에 수거하기 위해 부분 진공을 발생시키는 진공 수거 시스템을 포함하는 건식 진공 청소 로봇으로 될 수 있다.
또 다른 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 흡입하지 않고 청소할 표면으로부터 마른 쓰레기를 제거하고, 제거한 쓰레기를 나중의 폐기 처리를 위해 상기 로봇에 형성된 공간에 수거하는 쓸기 시스템을 포함하는 건식 쓸기 로봇으로 될 수 있다.
상기 로봇(10)은, 선택적으로 내비게이션/매핑 시스템(30), 수거 시스템(40), 유체 전달 시스템(50), 구동 시스템(70), 또는 이들의 임의의 결합체의 구성요소들을 포함하는, 자율적으로 이동가능한 유닛 또는 하우징(12)(도 3)에 자율 바닥 청소기의 다양한 기능 시스템의 구성요소들을 장착하고 있다. 컨트롤러(20)가 상기 로봇(10)의 작동을 제어하기 위해서 상기 로봇(10)의 다양한 기능 시스템(30, 40, 50, 70)과 작동가능하게 연결되어 있다. 상기 컨트롤러(20)는 적어도 하나의 중앙 처리 장치(CPU)를 포함하는 마이크로 제어 장치(MCU)일 수 있다.
청소할 표면 위에서 상기 로봇(10)의 이동을 안내하고, 청소할 표면의 맵(map)을 생성하여 저장하고, 그리고 상태 또는 다른 환경 가변 정보를 기록하기 위해서 네비게이션/매핑 시스템(30)이 상기 로봇(10)에 제공될 수 있다. 컨트롤러(20)는 상기 로봇(10)을 청소할 표면 위로 안내하기 위해서 상기 네비게이션/매핑 시스템(30)으로부터의 입력 또는 스마트폰(도시되어 있지 않음)과 같은 원격 장치로부터의 입력을 수신할 수 있다. 상기 네비게이션/매핑 시스템(30)은, 비제한적인 예로서, 네비게이션을 위한 맵, 상기 로봇(10)의 이동을 안내하기 위해서 사용되는 다양한 센서로부터의 입력 등을 포함하여, 네비게이션, 매핑 또는 작동 사이클을 수행하는데 유용한 모든 데이터를 저장할 수 있는 메모리(31)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 바퀴 인코더(wheel encoder)(32)가 상기 로봇(10)에 결합된 바퀴의 구동축에 배치될 수 있고 상기 로봇(10)이 이동한 거리를 측정하도록 구성될 수 있다. 거리 측정값은 컨트롤러(20)에 대한 입력으로 제공될 수 있다.
자율 작동 모드에서는, 상기 로봇(10)이 장애물을 피하기 위해서 필요에 따라 방향을 바꾸거나 자신의 진로를 조정하기 위해서 다양한 센서로부터의 입력을 이용하여, 바닥 표면을 청소하는 동안, 좌우 교대 방식(boustrophedon) 또는 교호 방식(다시 말해서, 상기 로봇(10)이 오른쪽에서 왼쪽으로 그 다음 줄은 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다), 나선형 궤적 등을 포함하여 청소 또는 위생처리에 유용한 임의의 패턴으로 이동하도록 구성될 수 있다. 수동 작동 모드에서는, 상기 로봇(10)의 이동이 스마트폰 또는 태블릿과 같은 모바일 장치를 이용하여 제어될 수 있다.
도 1에 도시된 로봇(10)의 실시례는 적어도 액체와 쓰레기를 청소할 표면에서 제거하는 진공 수거 또는 회수 시스템(40), 청소용 유체를 보관하고 이 청소용 유체를 청소할 표면에 전달하는 유체 전달 시스템(50), 그리고 상기 로봇(10)을 청소할 표면 위에서 자율적으로 이동시키는 구동 시스템(70)의 구성요소들을 포함할 수도 있다.
상기 수거 시스템(40)은 흡입 노즐(45)(도 3 및 도 4)에 의해서 형성된 공기 유입구 및 공기 유출구(도시되어 있지 않음)를 가진 하우징(12), 나중의 폐기 처리를 위해 회수한 액체 및/또는 쓰레기를 수용하는 쓰레기 저장소, 쓰레기 통, 또는 회수 탱크(44), 그리고 회수 경로를 통과하는 작업 공기 흐름을 발생시키기 위해서 흡입 노즐(45) 및 회수 탱크(44)와 유체 연통되어 있는 흡입원(46)을 통과하는 회수 경로를 포함할 수 있다. 상기 흡입원(46)은 상기 공기 유출구의 상류에 유체가 유동할 수 있게 배치된 진공 모터(47)를 포함할 수 있고, 상기 회수 경로의 일부분을 형성할 수 있다.
본 명세서에 도시된 흡입 노즐(45)은 브러시롤(41)로부터 바로 액체와 쓰레기를 수거하기 위해서 브러시롤(41)에 아주 가깝게 위치되어 있다. 다른 실시례에서는, 흡입 노즐(45)이 브러시롤(41)이 아니라 청소할 표면으로부터 액체와 쓰레기를 제거하기 위해서 청소할 표면과 마주하도록 위치될 수 있다.
회수 탱크(44)가 상기 회수 경로의 일부분을 형성할 수 있고 작업 공기 흐름으로부터 액체와 쓰레기를 분리시키는 분리기(도시되어 있지 않음)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 프리-모터 필터(pre-motor filter) 및/또는 포스트-모터 필터(post-motor filter)(도시되어 있지 않음)가 상기 회수 경로에 설치될 수도 있다. 상기 회수 경로는 또한 상기 수거 시스템(40)의 다양한 구성요소들 사이의 유체 연통을 위해 다양한 도관, 덕트, 또는 관을 포함할 수 있다. 진공 모터(47)가 상기 회수 경로에서 회수 탱크(44)의 하류에 위치될 수 있다. 다른 실시례에서는, 진공 모터(47)가 회수 탱크(44)의 상류에 유체가 유동할 수 있게 배치될 수 있다.
상기 수거 시스템(40)이 청소할 표면을 휘젖는 적어도 하나의 교반기를 포함할 수도 있다. 상기 교반기는 상기 로봇(10)이 이동하는 표면에 대해서, 실질적으로 수평축에 대해서 회전할 수 있게 장착된 브러시롤(41)의 형태일 수 있다. 브러시롤(41)을 구동시키기 위해서 별개의 전용 브러시 모터(42)를 포함하는 구동 조립체가 상기 로봇(10) 내에 설치될 수 있다. 하나 이상의 정지된 또는 움직이지 않는 브러시, 또는 실질적으로 수직축에 대해서 회전하는 하나 이상의 브러시를 포함하여, 다른 교반기 또는 브러시롤이 설치될 수도 있다.
유체 전달 시스템(50)은 청소용 유체를 보관하는 공급 탱크(51) 및 청소용 유체를 청소할 표면에 바르기 위해 공급 탱크(51)와 유체 연통되어 있는 적어도 하나의 유체 분배기(52)를 포함할 수 있다. 상기 청소용 유체는 물 또는 단단하거나 부드러운 표면 청소를 위해 특수 제조된 청소 용액과 같은 액체로 될 수 있다. 상기 유체 분배기(52)는 쓰레기가 노즐을 쉽게 막히게 하지 않도록 충분한 크기의 구멍을 가진 상기 하우징(12)에 설치된 하나 이상의 스프레이 노즐로 될 수 있다. 대체 실시형태로서, 상기 유체 분배기(52)가 복수의 분배 유출구를 가진 매니폴드로 될 수 있다.
적어도 하나의 유체 분배기(52)로의 유체의 유동을 제어하기 위해서 공급 탱크(51)와 적어도 하나의 유체 분배기(52) 사이의 유체 경로에 펌프(53)가 설치될 수 있다. 상기 펌프(53)는 청소 작업 사이클에 도움이 되는 임의의 유동률로 액체를 이동시키기 위해서 펌프 모터(54)에 의해서 구동될 수 있다. 몇몇 실시례에서는, 상기 펌프(53)가 펄스폭 변조(PWM) 신호(28)에 따라 구동될 수 있고, 상기 펄스폭 변조(PWM) 신호(28)에 의해 컨트롤러(20)가 배터리 팩(81)으로부터 전기를 공급받는 펌프(53)로부터 낮은 유동률을 포함하여, 임의의 적절한 또는 개별 요구에 맞춘 유동률을 제공할 수 있다.
가열기(56) 또는 하나 이상의 유체 조절 및 혼합 밸브와 같은, 선택적인 구성요소들의 다양한 결합체가 유체 전달 시스템(50)에 통합될 수도 있다. 상기 가열기(56)는, 예를 들면, 청소용 유체를 청소할 표면에 도포하기 전에 청소용 유체를 데우도록 구성될 수 있다. 하나의 실시례로서, 상기 가열기(56)는 공급 탱크(51)와 분배기(52) 사이의 인라인 유체 가열기(in-line fluid heater)일 수 있다. 다른 예로서, 상기 가열기(56)는 스팀 발생 조립체일 수 있다. 상기 스팀 발생 조립체는 바닥 표면에 도포된 액체의 일부 또는 전부가 증기가 되게 가열되도록 공급 탱크(51)와 유체 연통되어 있다.
상기 구동 시스템(70)은 상기 로봇(10)을 청소할 표면 전체에 걸쳐서 구동시키기 위해서 구동 바퀴(71)를 포함할 수 있다. 상기 구동 바퀴(71)는 기어 트레인 조립체 또는 다른 적절한 전동 장치를 포함할 수 있는 전동 장치에 의해서 상기 구동 바퀴(71)와 결합된 공통 바퀴 모터(72) 또는 개별 바퀴 모터에 의해서 작동될 수 있다. 상기 구동 시스템(70)은 자율 작동 모드에 대해서는 네비게이션/매핑 시스템(30)으로부터의 입력에 기초하거나, 수동 작동 모드에 대해서는 스마트폰, 태블릿, 또는 다른 원격 장치로부터의 입력에 기초하여, 상기 로봇(10)을 바닥 전체에 걸쳐서 구동시키기 위해서 컨트롤러(20)로부터의 입력을 수신할 수 있다. 구동 바퀴(71)는 상기 유닛을 앞쪽으로 또는 뒤쪽으로 이동시키기 위해서 정방향 또는 역방향으로 구동될 수 있다. 또한, 구동 바퀴(71)는 직선 운동을 위해서 동일한 회전 속도로 동시에 작동될 수 있거나 상기 로봇(10)을 원하는 방향으로 회전시키기 위해서 다른 회전 속도로 독립적으로 작동될 수 있다.
상기 로봇(10)은 이동과 청소를 수행하는데 유용한 임의의 갯수의 모터를 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 브러시롤(41)과, 2개 구동 바퀴(71)의 각각을 회전시키고, 흡입 노즐(45)에 부분 진공을 발생시키기 위해서 4개의 전용 모터가 설치될 수 있다. 다른 예에서는, 하나의 공용 모터가 브러시롤(41)을 회전시킬 수 있고 흡입 노즐(45)에 부분 진공을 발생시킬 수 있으며, 그리고 제2 모터 및 제3 모터가 각각의 구동 바퀴(71)를 회전시킬 수 있다. 또 다른 예에서는, 하나의 공용 모터가 브러시롤(41)을 회전시킬 수 있고 흡입 노즐(45)에 부분 진공을 발생시킬 수 있으며, 제2 공용 모터가 양 구동 바퀴(71)를 회전시킬 수 있다.
추가적으로, 브러시 모터(42), 펌프 모터(54), 그리고 바퀴 모터(72)를 각각 제어하기 위해서 브러시 모터 드라이버(43), 진공 모터 드라이버(48), 펌프 모터 드라이버(55), 그리고 바퀴 모터 드라이버(73)가 제공될 수 있다. 상기 모터 드라이버(43, 48, 55, 73)는 컨트롤러(20)와 각각의 모터(42, 47, 54, 72) 사이의 인터페이스로서의 역할을 할 수 있다. 상기 모터 드라이버(43, 48, 55, 73)는 또한 집적 회로 칩(IC)일 수도 있다. 하나의 바퀴 모터 드라이버(73)가 복수의 바퀴 모터(72)를 동시에 제어할 수 있는 것도 고려된다.
도 2를 참고하면, 상기 모터 드라이버(43, 48, 55, 73)(도 1)가 내장형 충전가능한 배터리 또는 착탈식 배터리 팩(81)을 포함하는 배터리 관리 시스템(80)에 전기적으로 연결될 수 있다. 하나의 예로서, 상기 배터리 팩(81)이 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다. 배터리 팩(81)용 충전 접점이 상기 로봇(10)의 외부 표면에 제공될 수 있다. 도킹 스테이션(도시되어 있지 않음)이 상기 로봇(10)의 외부 표면의 충전 접점과 결합할 수 있는 상응하는 충전 접점을 구비할 수 있다. 배터리 팩(81)은 전력의 보충, 다시 말해서, 충전을 위해서 DC 변압기를 통하여 주전원에 연결될 수 있도록 상기 로봇(10)으로부터 선택적으로 분리할 수 있게 될 수 있다. 착탈식 배터리 팩(81)이 상기 로봇(10)에 삽입될 때, 착탈식 배터리 팩(81)이 적어도 부분적으로 하우징(12)의 외부에 배치될 수 있거나(도 3), 비제한적인 예에서 그리고 구현형태에 따라, 하우징(12) 내의 격실에 완전히 수용될 수 있다.
컨트롤러(20)는 또한 사용자로부터 입력을 수신하기 위해서 상기 로봇(10)의 사용자 인터페이스(UI)(90)와 작동가능하게 연결되어 있다. 상기 사용자 인터페이스(90)는 상기 로봇(10)에 대한 작동 사이클을 선택하거나 이와 다른 방식으로 상기 로봇(10)의 작동을 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 사용자 인터페이스는 또한 사용자에게 정보를 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시례에서는, 사용자 인터페이스(90)가 사용자에게 적어도 하나의 경고를 발할 수 있다.
하나의 실시례로서, 상기 사용자 인터페이스(90)는 사용자에게 시각적 알림을 제공하기 위해서, LED 디스플레이와 같은, 디스플레이(91)를 가질 수 있다. 디스플레이(91)를 제어하기 위해서 디스플레이 드라이버(92)가 제공될 수 있고, 디스플레이 드라이버(92)는 컨트롤러(20)와 디스플레이(91) 사이의 인터페이스로서의 역할을 한다. 상기 디스플레이 드라이버(92)는 집적 회로 칩(IC)일 수 있다.
사용자 인터페이스(90)는 또한 상기 로봇(10)의 다양한 구성요소의 작동을 제어하기 위해서 컨트롤러(20)에 입력을 제공하기 위해 사용자에 의해 작동되는 하나 이상의 스위치(93)를 가질 수 있다. 상기 스위치(93)를 제어하기 위해서 스위치 드라이버(94)가 제공될 수 있고, 스위치 드라이버(94)는 컨트롤러(20)와 스위치(93) 사이의 인터페이스로서의 역할을 한다.
상기 로봇(10)은 스마트폰이나 태블릿과 같은 모바일 기기를 통하거나, 클라우드 기반 음성 서비스(cloud-based voice service)인 아마존 알렉사(Amazon　Alexa®)를 가진 아마존 에코(Amazon Echo®) 또는 아마존 에코 닷(Amazon Echo Dot®), 또는 구글 어시스턴트(Google Assistant)를 가진 구글 홈(Google Home®) 또는 구글 홈 미니(Google Home Mini®)와 같은 음성 제어 원격 장치를 통하여 로봇(10)을 원격으로 제어할 수 있도록 구성되어 있는 내장된 와이파이(Wi-Fi) 접속부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스마트 스피커 장치를 가진 사용자가 "알렉사, [로봇]에게 청소를 시작하라고 요청하라"와 같은 지시를 할 수 있으며, 와이파이(Wi-Fi) 및/또는 인터넷 연결을 통하여, 로봇(10)이 청소 작동 사이클을 시작할 수 있다.
모바일 또는 원격 장치로 실행되는 상기 로봇(10)용 스마트 기기 애플리케이션은, 비제한적인 예로서, 사용자로 하여 로봇(10)이 청소를 수행할 시기를 선택할 수 있게 하는 스케줄링 기능(scheduling feature)을 포함하여, 추가적인 명령 및 제어 기능을 포함할 수 있다. 상기 스마트 기기 어플리케이션의 다른 기능은 로봇의 청소 이력의 표시, 로봇(10)과 관련된 현재 블로그와 지원 동영상을 가진 랜딩 페이지(landing page), 그리고 필요할 때 로봇(10)용 부속품을 자동으로 재주문하는 컨트롤을 포함할 수 있다. 상기 스마트 기기 애플리케이션은 또한 진단, 오류 경고 및 다른 정보와 관련된 상세 알림을 사용자에게 직접 제공하도록 구성될 수 수도 있다.
상기 로봇(10)이, 비제한적인 예로서, 로봇(10)의 배치방향 및/또는 작동에 관한 경고를 포함하여, 가청 알림(audible notifications)을 사용자에게 제공하는 시스템(60)을 더 구비할 있다. 가청 알림의 예는 삐 하는 발신음(beep), 신호음(tone) 또는 미리 녹음된 음성과 같은 알림을 포함한다. 상기 시스템(60)은 적어도 하나의 스피커(61)와 스피커 드라이버(62)를 포함할 수 있다. 스피커(61)와 스피커 드라이버(62)는 하우징(12)(도 3)에 내장될 수 있다. 스피커 드라이버(62)는 스피커(61)를 제어하고 컨트롤러(20)와 스피커(61) 사이의 인터페이스로서의 역할을 한다. 상기 스피커 드라이버(62)는 집적 회로 칩(IC)일 수 있다.
상기 로봇(10)은 사용자로부터의 시각적 알림을 포착하기 위해서 하나 이상의 카메라 또는 입체 카메라(130)를 구비할 수 있다. 이렇게 하여, 사용자는 동작(gesture)으로 상기 로봇(10)에 명령을 전달할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 상기 로봇(10)에게 멈추도록 하거나 멀어지게 이동하도록 명령을 내리기 위해서 상기 카메라의 전방에서 자신의 손을 흔들 수 있다. 하나의 실시례로서, 사용자는 가청 경고를 사용자가 들었거나/받았다는 것을 확인해 주는 동작을 카메라(130)의 전방에서 행할 수 있다. 상기 동작은 또한 상기 로봇(10)에게 가청 경고를 발하는 것을 멈추도록 명령을 내릴 수 있다.
컨트롤러(20)는 또한 환경에 대한 입력을 수신하기 위해서 다양한 센서와 작동가능하게 연결될 수 있고 상기 로봇(10)의 작동을 제어하기 위해서 센서 입력을 이용할 수 있다. 상기 센서는, 비제한적인 예로서, 벽, 바닥, 의자 다리, 테이블 다리, 발을 얹는 받침대, 애완동물, 소비자, 그리고 다른 장애물을 포함하여, 상기 로봇(10)의 주위 환경의 여러 구조를 감지할 수 있다. 상기 센서 입력은 또한 메모리에 저장될 수 있거나 네비게이션을 위한 맵을 개발하기 위해서 사용될 수 있다. 몇 가지 예시적인 센서가 도 2에 나타내져 있고, 아래에 기술되어 있다. 반드시 나타내진 모든 센서가 제공될 수 있는 것은 아니라고 생각되지만, 추가적인 센서가 제공될 수도 있고, 가능한 센서 전부가 임의의 결합형태로 제공될 수도 있다. 하나의 실시례로서, 하나 이상의 센서로부터의 입력에 기초하여 적어도 하나의 가청 경고가 울릴 수 있다.
상기 로봇(10)은 위치 결정 또는 위치 추정 시스템(100)을 포함할 수 있다. 위치 추정 시스템(100)은, 비제한적인 예로서 상기한 센서를 포함하여, 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 위치 추정 시스템(100)은, 비제한적인 예로서 거리와 위치 감지를 위한 입체 카메라와 같은, 상기 로봇(10)의 위치를 결정하는 장애물 센서(101)를 포함할 수 있다. 상기 장애물 센서(101)는 상기 로봇(10)의 하우징(12)(도 3)에 장착될 수 있고, 예를 들면, 상기 로봇(10)의 앞쪽에 있는 장애물까지의 거리를 결정하기 위해서 하우징(12)의 앞쪽에 장착될 수 있다. 물체가 감지되었을 때 상기 로봇(10)의 속도를 늦추거나 진로를 조정하기 위해서 장애물 센서(101)로부터의 입력이 이용될 수 있다. 하나의 실시례로서, 상기 로봇(10)이 위치 결정 또는 위치 추정 시스템(100)으로부터의 입력에 기초하여 적어도 하나의 가청 경고를 발할 수 있다.
상기 로봇(10)에 대한 앞면 충돌 또는 측면 충돌을 결정하기 위해서 충돌 센서(bump senor)(102)가 위치 추정 시스템(100)에 제공될 수도 있다. 상기 충돌 센서(102)는 하우징(12)과, 예를 들면, 범퍼(14)(도 3)와 통합될 수 있다. 충돌 센서(102)로부터의 출력 신호는 장애물 회피 알고리즘을 선택하기 위하여 상기 컨트롤러에 입력을 제공한다.
상기 위치 추정 시스템(100)은 측벽 센서(103)(벽면 추종 센서(wall following sensor)라고도 알려져 있다)와 절벽 센서(104)를 더 포함할 수 있다. 측벽 센서(103)나 절벽 센서(104)는, 반사 센서 또는 비행 시간 센서(time-of-flight sensor)를 포함하여, 광학 센서, 기계식 센서, 또는 초음파 센서일 수 있다. 측벽 센서(103)는 하우징(12)의 측면 근처에 배치될 수 있고, 상기 로봇(10)이 벽과 접촉하지 않고 벽 근처를 따라 이동할 수 있도록 거리 피드백을 제공하며 상기 로봇(10)을 제어하는 측면을 향해 배치된 광학 위치 센서를 포함할 수 있다. 절벽 센서(104)는 상기 로봇(10)이 계단통(stairwell) 또는 선반과 같은 과도한 낙하부(drop)를 피할 수 있도록 거리 피드백을 제공하며 상기 로봇(10)을 제어하는 바닥을 향해 배치된 광학 위치 센서일 수 있다. 선택적으로, 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향 또는 작동 조건에 있는지 여부를 결정하기 위해서 하나 이상의 절벽 센서(104)로부터의 입력이 컨트롤러(20)에 의해서 이용될 수 있다. 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향 또는 작동 조건에 있으면, 가청 경고가 스피커(61)로부터 울린다.
상기 위치 추정 시스템(100)은 또한, 적어도 하나의 가속도계, 자이로스코프, 그리고, 선택적으로, 자력계 또는 나침반의 조합을 이용하여, 상기 로봇(10)의 가속도, 각속도, 또는 상기 로봇(10) 주위의 자기장을 측정하고 보고하기 위해서 관성 측정 장비(IMU)(105)를 포함할 수 있다. 상기 관성 측정 장비(105)는 컨트롤러(20)에 배치된 통합 관성 센서(integrated inertial sensor)일 수 있고, 선형 가속도, 회전 가속도 또는 자기장 가속도(magnetic field acceleration)를 감지하는 가속도계 또는 9-축 자이로스코프일 수 있다. 관성 측정 장비(IMU)(105)는 상기 로봇(10)을 청소할 표면의 여기저기로 조종하기 위해서 속도와 자세의 변화를 계산하여 컨트롤러(20)에 전달하기 위해 가속도 입력 데이터를 이용할 수 있다. 선택적으로, 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향 또는 작동 조건에 있는지 여부를 결정하기 위해서 관성 측정 장비(IMU)(105)로부터의 입력이 컨트롤러(20)에 의해서 이용될 수 있다. 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향 또는 작동 조건에 있으면, 가청 경고가 스피커(61)로부터 울린다.
상기 위치 추정 시스템(100)은, 예를 들어, 사용자가 상기 로봇(10)을 집어드는 경우, 상기 로봇(10)이 청소할 표면으로부터 들어올려지는 때를 감지하는 하나 이상의 리프트-업 센서(lift-up sensor)(106)를 더 포함할 수 있다. 이 정보는, 감지된 리프트-업 사건에 대응하여 펌프 모터(54), 브러시 모터(42), 진공 모터(47), 또는 바퀴 모터(72)의 작동을 중단시킬 수 있는, 컨트롤러(20)에 대한 입력으로 제공된다. 리프트-업 센서(106)는 상기 로봇(10)이 청소할 표면과 접촉하는 때, 예를 들면, 사용자가 상기 로봇(10)을 지면에 다시 내려놓는 때를 감지할 수도 있다. 이러한 입력이 있으면, 컨트롤러(20)는 펌프 모터(54), 브러시 모터(42), 진공 모터(47), 또는 바퀴 모터(72)의 작동을 재개할 수 있다. 선택적으로, 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향 또는 작동 조건에 있는지 여부를 결정하기 위해서 하나 이상의 리프트-업 센서(106)로부터의 입력이 컨트롤러(20)에 의해서 이용될 수 있다. 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향 또는 작동 조건에 있으면, 가청 경고가 스피커(61)로부터 울린다.
다른 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 청소할 표면으로부터 들어올려져 있을 때 및/또는 상기 로봇(10)이 청소할 표면과 접촉하고 있을 때를 감지하기 위해서 상기 로봇(10)이 관성 측정 장비(IMU)(105)를 이용할 수 있다. 이 경우에, 하나 이상의 리프트-업 센서(106)가 상기 로봇(10)에 설치되지 않을 수 있다.
또 다른 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 청소할 표면으로부터 들어올려져 있을 때 및/또는 상기 로봇(10)이 청소할 표면과 접촉하고 있을 때를 감지하기 위해서 상기 로봇(10)이 절벽 센서(104)를 이용할 수 있다. 이 경우에, 하나 이상의 리프트-업 센서(106)가 상기 로봇(10)에 설치되지 않을 수 있다.
예를 들어, 상기 로봇(10)이 적절하지 않게 배향되어 있거나 부정확하게 사용되고 있을 때 상기 로봇(10)이 사용자에게 하나 이상의 가청 경고를 발할 수 있다. 가청 경고는 내장된 스피커(61)로부터 울릴 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 가청 경고는 스마트폰이나 태블릿과 같은 모바일 장치로부터, 또는 비제한적인 예로서, 클라우드 기반 음성 서비스인 아마존 알렉사(Amazon　Alexa®)를 가진 아마존 에코(Amazon Echo®) 또는 아마존 에코 닷(Amazon Echo Dot®), 또는 구글 어시스턴트(Google Assistant)를 가진 구글 홈(Google Home®) 또는 구글 홈 미니(Google Home Mini®)와 같은 음성 제어 원격 장치를 포함하는, 스피커를 가진 다른 원격 장치로부터 울릴 수 있다.
상기 로봇(10)은 회수 탱크(44) 또는 공급 탱크(51)의 특징이나 상태를 감지하기 위해서 하나 이상의 탱크 센서(110)를 선택적으로 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 회수 탱크(44) 또는 공급 탱크(51)의 무게를 감지하는 하나 이상의 압력 센서가 제공될 수 있다. 다른 예에서는, 회수 탱크(44) 또는 공급 탱크(51)의 존재를 감지하는 하나 이상의 자기 센서(magnetic sensor)가 제공될 수 있다. 이 정보는, 비제한적인 예로서, 공급 탱크(51)가 채워질 때까지, 또는 회수 탱크(44)가 비워질 때까지, 또는 공급 탱크(51)와 회수 탱크(44)가 제대로 설치될 때까지 상기 로봇(10)의 작동을 막을 수 있는, 컨트롤러(20)에 대한 입력으로 제공된다. 컨트롤러(20)는 또한 디스플레이(91)에 지시하여 공급 탱크(51)와 회수 탱크(44) 중의 어느 하나 또는 양자 모두가 없는 것을 사용자에게 알릴 수도 있다.
상기 로봇(10)은 청소할 표면의 상태를 감지하는 하나 이상의 바닥 상태 센서(111)를 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 로봇(10)이 적외선(IR) 먼지 센서, 얼룩 센서, 냄새 센서, 또는 젖은 쓰레기 센서를 구비할 수 있다. 바닥 상태 센서(111)는 청소할 표면의 상태에 기초하여, 예를 들면, 청소 사이클을 선택하거나 변경하는 것에 의해, 상기 로봇(10)의 작동을 관리할 수 있는 컨트롤러에 대한 입력을 제공한다. 선택적으로, 바닥 상태 센서(111)는 스마트폰의 디스플레이에 입력을 제공할 수도 있다.
상기 로봇(10)은 하우징(12) 내부의 수분을 감지하는 적어도 하나의 수분 센서(112)를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 수분 센서(112)는 로봇 내부의 수분의 존재에 기초하여, 예를 들면, 상기 로봇(10)의 내부가 건조해질 때까지 청소 사이클을 변경하거나 중단시키는 것에 의해, 상기 로봇(10)의 작동을 관리할 수 있는 컨트롤러에 대한 입력을 제공한다. 선택적으로, 상기 로봇(10)의 내부가 젖어있는지 여부를 결정하기 위해서 수분 센서(112)로부터의 입력이 컨트롤러(20)에 의해 이용될 수 있다. 상기 로봇(10)의 내부가 젖어있다면, 스피커(61)로부터 가청 경고가 울린다. 통상적으로 건조한 상태인 상기 로봇(10)의 내부 장소에 있는 수분을 감지하기 위해서 수분 센서(112)는 하우징(12) 내부에 배치될 수 있지만, 공급 탱크(51) 또는 회수 탱크(44)의 외부에 배치될 수도 있다. 이러한 내부 장소에 있는 수분을 감지하는 것은, 예를 들면, 액체가 공급 탱크(51) 또는 회수 탱크(44)에서 쏟아져 나옴으로써 상기 로봇(10) 내부에 쏟은 액체가 있다는 것을 나타낼 수 있다.
사용자 결정 경계(user-determined boundary) 내에 상기 로봇(10)을 포함시키기 위해서 인공 장벽 시스템(artificial barrier system)(120)이 제공될 수도 있다. 인공 장벽 시스템(120)은 상기 로봇(10)으로부터 신호를 수신하는 적어도 하나의 신호 수신기와 미리 결정된 기간 동안 미리 결정된 방향쪽으로 암호화된(encoded) IR 빔을 방출하는 적어도 하나의 IR 발신기를 가진 장벽 하우징을 포함하는 인공 장벽 발생기(artificial barrier generator)(121)를 포함할 수 있다. 인공 장벽 발생기(121)는 충전가능한 배터리 또는 충전가능하지 않은 배터리에 의해서 작동되는 배터리 작동식으로 될 수 있거나 주전원에 직접 연결될 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 상기 수신기는 상기 로봇(10)이 인공 장벽 발생기로부터 미리 결정된 거리 내에 있을 때 상기 로봇(10)에 의해서 방출된 소리 레벨과 일치하는 미리 결정된 임계 소리 레벨을 감지하도록 구성된 마이크로폰을 포함할 수 있다.
선택적으로, 인공 장벽 발생기(121)는 장벽 하우징의 베이스의 주위에 복수의 쇼트 필드 IR 빔(short field IR beam)을 방출하도록 구성된 장벽 하우징의 베이스 근처에 있는 복수의 IR 방출기를 더 포함할 수 있다. 인공 장벽 발생기(121)는, 상기 로봇(10)이 근처에 있다는 것을 나타내는, 임계 소리 레벨을 마이크로폰이 감지한 후에만, 미리 결정된 기간 동안 하나 이상의 IR 빔을 선택적으로 방출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 인공 장벽 발생기(121)는 상기 로봇(10)이 인공 장벽 발생기(121) 근처에 있을 때에만 IR 빔을 방출함으로써 전력을 아낄 수 있다.
상기 로봇(10)은 인공 장벽 발생기(121)로부터 방출된 IR 신호를 감지하고 상응하는 신호를 컨트롤러(20)에 출력하기 위해서 상기 로봇(10)의 외주(perimeter) 둘레에 복수의 IR 트랜스시버("IR XCVR"이라고도 한다)(123)를 가질 수 있고, 이로 인해 인공 장벽 암호화된 IR 빔과 쇼트 필드 IR 빔에 의해서 정해진 경계를 피하기 위해 상기 로봇(10)의 위치를 조정하도록 구동 바퀴 제어 파라미터를 조정할 수 있다. 수신된 IR 신호에 기초하여, 컨트롤러(20)는 상기 로봇(10)이 인공 장벽(122)을 가로지르거나 장벽 하우징과 충돌하는 것을 방지한다. IR 트랜스시버(123)는 상기 로봇(10)을, 제공되는 경우, 도킹 스테이션쪽으로 안내하기 위해서 사용될 수도 있다.
작동시에, 미리 결정된 임계 신호 레벨보다 큰 상기 로봇(10)으로부터 방출된 소리(또는 빛)이 마이크로폰(또는 광검출기)에 의해서 감지되고 미리 결정된 기간 동안 하나 이상의 암호화된 IR 빔을 방출하도록 인공 장벽 발생기(121)를 촉발시킨다. 상기 로봇(10)에 장착된 IR 트랜스시버(123)가 IR 빔을 감지하여 컨트롤러(20)에 신호를 출력하면, 상기 컨트롤러는 청소할 표면에 대해 청소 작업을 계속하여 수행하면서 인공 장벽 시스템(120)에 의해서 설정된 장벽(122)을 피하도록 상기 로봇(10)의 위치를 조정하기 위해서 구동 시스템(70)을 조종한다.
상기 로봇(10)은 복수의 모드 중의 하나의 모드로 작동될 수 있다. 상기 복수의 모드는 습식 모드, 건식 모드, 그리고 위생처리 모드(sanitization mode)를 포함할 수 있다. 습식 작동 모드 동안에는, 공급 탱크(51)로부터 나온 액체가 바닥 표면에 도포되고 브러시롤(41)이 회전한다. 건식 작동 모드 동안에는, 브러시롤(41)이 회전하고 어떠한 액체도 바닥 표면에 도포되지 않는다. 위생처리 작동 모드 동안에는, 공급 탱크(51)로부터 나온 액체가 바닥 표면에 도포되고, 브러시롤(41)이 회전하며, 상기 로봇(10)은 도포된 액체가 미리 결정된 기간 동안 바닥의 표면에 남아 있도록 이동 패턴을 선택할 수 있다. 상기 미리 결정된 기간은, 비제한적인 예로서, 2분 내지 5분을 포함하여, 바닥 표면의 위생처리를 할 수 있는 임의의 지속 기간일 수 있다. 하지만, 위생처리는 2분보다 짧은 15초만큼의 짧은 기간에 달성될 수 있다. 습식 작동 모드, 건식 작동 모드, 그리고 위생처리 작동 모드의 각각 동안, 회수 탱크(44) 내의 액체 및/또는 쓰레기를 회수하기 위해서 흡입원(46)에 의해 흡입 노즐(45)에 부분 진공이 발생될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 도 1 내지 도 2에 기술된 시스템과 기능을 포함할 수 있는 예시적인 로봇(10)을 나타내고 있다. 도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 로봇(10)은 제1 단부(13)와 제2 단부(15)를 가진 D자 형상의 하우징(12)을 포함할 수 있다. 제1 단부(13)는, D자 형상의 하우징(12)의 둥근 부분이며, 범퍼(14)에 의해서 형성될 수 있는 상기 로봇(10)의 하우징 앞면(11)을 한정하고 있다. 제2 단부(15)는 D자 형상의 하우징(12)의 직선형 가장자리 부분인 하우징 뒷면(16)을 한정할 수 있다. D자 형상의 하우징(12)의 둥근 부분이 하우징 앞면을 한정할 수 있고, D자 형상의 하우징(12)의 직선형 가장자리 부분이 하우징 뒷면을 한정할 수 있는 것을 포함하여, 상기 로봇(10)의 다른 형상과 구성도 가능하다.
상기 로봇(10)의 전진 이동이 화살표 17로 나타내져 있고, 범퍼(14)가 상기 로봇(10)의 제1 단부(13)를 둘러싸서 상기 로봇(10)의 하우징 앞면(11)을 덮고 있다. 장애물과 충돌하는 동안, 범퍼(14)는 물체의 탐지를 기록하기 위해서 자세를 바꾸거나 병진이동할 수 있다. 범퍼(14)가 상기 로봇(10)의 각 측면(18)의 일부분을 둘러싸서 덮을 수도 있다. 상기 로봇(10)의 양 측면(18)은 상기 로봇(10)의 제1 단부(13) 또는 상기 로봇(10)의 하우징 앞면(11)과 상기 로봇(10)의 제2 단부(15) 또는 상기 로봇(10)의 하우징 뒷면(16) 사이에 뻗어 있다.
상기 로봇(10)의 하부 사시도가 도 4에 도시되어 있다. 상기 로봇(10)은 브러시롤(41) 및 구동 바퀴(71)를 가진 적어도 하나의 바퀴 조립체를 포함할 수 있다. 브러시롤(41)은 흡입 노즐(45)이 형성될 수 있는 브러시 챔버(22) 내에 위치될 수 있다. 브러시롤(41)과 브러시 챔버(22)는 제2 단부(15)에 근접하여, 예를 들면, 하우징(12)의 직선형 가장자리 부분에 근접하여 배치될 수 있다. 상기 로봇(10)의 밑면(21)을 따라서 그리고 화살표 17로 표시된 상기 로봇(10)의 전진 이동의 방향에 대하여, 브러시롤(41)이 구동 바퀴(71)의 뒤에 장착되어 있다. 추가적으로, 회수 탱크(44)가 브러시롤(41)과 브러시 챔버(22)에 인접하여 위치될 수 있다. 도시된 예에서는, 회수 탱크(44)가 브러시 챔버(22)와 브러시롤(41)보다 위에, 그리고 부분적으로 구동 바퀴(71)보다 위에 위치되어 있다. 공급 탱크(51)는 회수 탱크(44)의 뒤쪽에 위치될 수 있고, 또한 브러시 챔버(22), 브러시롤(41), 그리고 구동 바퀴(71)의 뒤쪽에 위치될 수도 있다. 공급 탱크(51)의 다른 구성도 가능하다.
회수 탱크(44)와 공급 탱크(51)는, 회수 탱크(44)와 공급 탱크(51)의 내부 공간이 사용자에게 보이도록, 적어도 부분적으로 반투명한 물질 또는 투명한 물질로 형성될 수 있다. 브러시 챔버(22)는, 사용자가 브러시롤(41)을 볼 수 있도록, 적어도 부분적으로 반투명한 물질 또는 투명한 물질로 형성될 수 있다.
회수 탱크(44)와 공급 탱크(51)는 하우징(12)에 있는 별개의 구성요소일 수 있다. 대체 실시형태로서, 회수 탱크(44)와 공급 탱크(51)는 도시된 것과 같이 단일 구조 또는 일체형 탱크 조립체(24)로 통합될 수 있다. 회수 탱크(44)와 공급 탱크(51) 양자가 한 번의 조치로 함께 제거되도록 탱크 조립체(24)가 소비자에 의해서 선택적으로 제거될 수 있는 것이 고려된다. 탱크 조립체(24)는, 탱크 조립체(24)의 하우징(12)으로부터의 규칙적인 분리(regular separation)를 가능하게 하면서, 탱크 조립체(24)와 하우징(12)을 연결시킬 수 있는 임의의 적절한 래치, 캐치, 또는 다른 기계식 고정장치를 포함하여, 임의의 적절한 기구를 이용하여 하우징(12)에 부착될 수 있다. 손잡이(25)가 탱크 조립체(24)에 제공될 수 있고, 이 경우에 사용자는 손잡이(25)를 쥐고 탱크 조립체(24)를 하우징(12)으로부터 들어올릴 수 있다.
탱크 조립체(24)를 분리하면 브러시 챔버(22)와 흡입 노즐(45)도 분리되도록, 탱크 조립체(24)에 적어도 부분적으로, 또는 완전히 브러시 챔버(22)와 흡입 노즐(45)가 형성될 수 있는 것도 고려된다. 이러한 구성은 사용성과 내구성을 향상시킬 수 있고, 회수 탱크(44)를 비워서 씻고, 브러시 챔버(22)와 흡입 노즐(45)를 청소하고, 공급 탱크(51)를 채우기 위해서 소비자는 한 번의 조치로 탱크 조립체(24)를 분리할 수 있다.
회수 탱크(44)는 회수 탱크(44)의 수거한 내용물을 비우는 것을 용이하게 하기 위해서 개방가능한 커버(26)를 가질 수 있다. 상기 커버(26)를 회수 탱크(44)로부터 결합해제 또는 분리시키기 위해서 릴리스 버튼(27) 또는 다른 액추에이터가 선택적으로 설치될 수 있다. 탱크 조립체(24)가 하우징(12)으로부터 분리될 때 공급 탱크(51)가 회수 탱크(44)로부터 선택적으로 분리될 수 있는 것도 고려된다.
상기 로봇(10)의 저면도가 도 5에 도시되어 있고, 도 5에서는 하우징(12)의 밑면(21)을 볼 수 있다. 2개의 구동 바퀴(71) 외에, 상기 로봇(10)은 청소할 표면과 상기 로봇(10)의 밑면(21) 사이의 최소 간격을 유지하기 위해서 적어도 하나의 다리 바퀴(74)를 포함할 수도 있다. 상기 다리 바퀴(74)는, 비제한적인 예로서, 굴대에 장착된 바퀴, 또는, 여러 방향으로 구르는 전방향 볼(omnidirectional ball)을 포함할 수 있다. 상기 다리 바퀴(74)는, 하나의 예로서, 제1 단부(13) 또는 하우징 앞면(11)에 가깝게 위치될 수 있다.
도시된 예에서는, 유체 분배기(52)가 펌프(53)(도 1)를 통하여 공급 탱크(51)(도 4)에 유체가 유동할 수 있게 결합된 매니폴드를 포함하고 있다. 상기 매니폴드는 청소용 유체를 바닥 표면에 바로 전달하기 위해서 상기 로봇(10)의 밑면(21)에 배치된 복수의 유출구(57)를 가질 수 있다. 상기 유출구(57)는 브러시롤(41)의 앞쪽에 배치될 수 있고, 브러시롤(41)은 상기한 로봇(10)의 습식 작동 모드 동안을 포함하여, 도포된 청소용 유체를 분포시키고, 도포된 청소용 유체를 바닥 표면으로부터 흡수하고, 제거할 수 있다.
다른 예(도시되어 있지 않음)에서는, 고무 청소기(squeegee)가 하우징(12)에, 예를 들면, 브러시롤(41) 뒤에 선택적으로 설치될 수 있다. 이러한 경우에, 고무 청소기는 상기 로봇(10)이 청소할 표면 전체에 걸쳐서 이동할 때 청소할 표면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 고무 청소기는 남아 있는 잔류 액체를 청소할 표면으로부터 닦아낼 수 있고, 이것에 의해 청소할 표면에 수분과 줄무늬 자국이 없는 마무리 처리를 한다. 건식 사용시에, 상기 고무 청소기는 흐트러진 쓰레기가 회전하는 브러시롤(41)에 의해서 흩어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참고하면, 하나의 실시례에서, 상기 시스템(60)은 적어도 IMU(105)에 연결되어 있으며, 상기 로봇(10)이 지면으로부터 들어올려지는 경우 및/또는 미리 결정된 각도를 초과하는 수준으로 기울어지는 경우 사용자에게 알리거나 경고를 하도록 구성된 경고 시스템이다. 상기 로봇(10)을 기울이면 공급 탱크(51) 및/또는 회수 탱크(44)에서 액체가 쏟아져 나와, 상기 로봇(10)의 내부 새시(chassis)에나 청소할 표면에 쏟아질 수 있고, 이 두 경우 모두 바람직하지 않다. 상기 경고 시스템(60)은 사용자가 공급 탱크(51)와 회수 탱크(44) 중의 어느 하나 또는 양자 모두에서 액체가 쏟아져 나올 수 있는 정도로 상기 로봇(10)을 기울이는 것을 방지할 수 있다.
상기 경고 시스템(60)은, 비제한적인 예로서, 하우징(12) 내부의 IMU(105) (다시 말해서, 자이로스코프), 리프트-업 센서(106), 절벽 센서(104), 또는 수분 센서(112)와 같은, 적어도 하나의 센서로부터의 입력을 통하여 작동이 촉발될 수 있다.
도 6은 상기 로봇(10)에 의해서 실행되는 한 실시례의 가청 경고를 발하는 방법 200의 흐름도이다. 논의된 단계들의 순서는 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명을 손상하지 않고서, 상기 단계들이 다른 논리적 순서로 진행될 수 있거나, 추가 단계나 중간 단계가 포함될 수 있거나, 기술된 단계들이 여러 단계로 분할될 수도 있다고 생각되기 때문에 결코 상기 방법을 제한하려는 것은 아니다.
단계 202에서는, 상기 로봇(10)이 청소를 하고 있다. 청소하는 동안, 브러시 모터(42), 진공 모터(47), 펌프 모터(54), 및/또는 바퀴 모터(72)가 작동될 수 있다.
단계 204에서는, 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향 또는 작동 조건에 있는지 여부를 상기 로봇(10)이 점검한다. 하나의 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 내장된 IMU(105)를 사용하여 상기 로봇(10)이 들어올려져 있는 경우 및/또는 상기 로봇(10)이 청소할 표면과 평행하지 않은 각도로 기울어져 있는 경우를 감지한다. 이것은 상기 로봇(10)이 청소할 표면으로부터 완전히 들어올려져 있는 경우, 청소할 표면으로부터 부분적으로 들어올려져 있거나 기울어져 있는 경우, 또는 거꾸로 뒤집혀 있는 경우를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, IMU(105)가 상기 로봇(10)의 경사각을 감지할 수 있고, 상기 경사각이 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하는 경우, 컨트롤러(20)가 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향으로 있다고 기록한다. 다른 경사 센서도 가능하다. 하나의 실시례에서, 미리 결정된 경사각은 액체가 회수 탱크(44)에서 쏟아져 나올 수 있는 경사각이다. 다른 실시례에서, 미리 결정된 경사각은 액체가 공급 탱크(51)에서 쏟아져 나올 수 있는 경사각이다. 또 다른 실시례에서는, 미리 결정된 경사각이 20도, 또는 30도, 또는 45도, 또는 60도, 또는 90도이다. 단계 204를 실행하면, 컨트롤러(20)가 상기 로봇(10)의 감지된 경사각을 미리 결정된 경사각과 비교함으로써 상기 로봇(10)의 감지된 경사각이 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하는지를 판단할 수 있다.
다른 내장된 센서가 단계 204에서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 다른 실시례에서는, 단계 204에서 상기 로봇(10)이 내장된 리프트-업 센서(106)를 사용하여 상기 로봇(10)이 들어올려진 경우를 감지할 수 있다. 또 다른 실시례에서는, 단계 204에서 상기 로봇(10)이 내장된 절벽 센서(104)를 사용하여 상기 로봇(10)이 들어올려진 경우를 감지할 수 있다.
이러한 시나리오(scenario)들 중의 하나가 감지되면, 상기 로봇(10)이 단계 206에서 선택적으로 청소를 중지할 수 있고 단계 208에서 내장된 스피커(61), 또는 선택적으로 원격 스피커로부터 가청 경고를 발할 수 있다. 컨트롤러(20)는 스피커(61)에 지시하여 사용자에게 경고를 제공할 수 있다. 선택적으로, 단계 208에서 가청 경고와 함께 시각적 경고를 발할 수 있다.
상기 가청 경고는 구체적인 정보를 사용자에게 명확하게 전달할 수 있는 미리 녹음된 음성 메세지일 수 있다. 이러한 음성 메세지는 사용자에 대한 지시나 조치를 직접 진술할 수 있다. 이것의 예는, 비제한적인 예로서, "계속하기 전에 로봇을 다시 지면에 놓으세요", "계속하기 전에 로봇을 위쪽이 위로 오게 돌리세요", "계속하기 전에 로봇이 젖지 않도록 주의하세요", 그리고 "계속하기 전에 로봇의 건조 시간을 허용하세요"를 포함한다. 적절한 사용과 청소를 위한 다른 음성 프롬프트(voice prompt)가 스피커(61)에서 울릴 수 있다. 다른 실시례에서는, 상기 가청 경고가 일련의 삐 하는 발신음(beep)이나 신호음(tone)으로 울릴 수 있다.
단계 208에서 가청 경고가 한 번, 미리 결정된 횟수로, 또는 소정의 기간 동안 울릴 수 있다. 가청 경고를 한 번 이상 울리거나 연장된 기간 동안 울리면 사용자가 경고를 들을 가능성을 높일 수 있다. 선택적으로, 가청 경고는 가청 경고를 촉발시킨 배치방향 또는 작동 조건이 바로잡힐 때까지 연속적으로 또는 단속적으로 울릴 수 있다.
선택적으로, 상기 로봇(10)이 가청 경고를 발하기 전, 가청 경고를 발하는 동안, 또는 가청 경고를 발한 후, 단계 206에 표시된 것과 같이 상기 로봇(10)이 청소를 중지할 수 있다. 청소를 중지하는 것은 브러시 모터(42), 진공 모터(47), 펌프 모터(54), 및/또는 바퀴 모터(72)의 작동을 중단하는 것을 포함할 수 있다. 대체 실시형태로서, 단계 206에서 상기 로봇(10)이 청소를 계속할 수 있거나, 적어도 하나의 다른 모터의 작동을 중단하면서 적어도 하나의 모터의 작동을 계속할 수 있다.
도 7은 상기 로봇(10)에 의해서 실행되는 다른 실시례의 가청 경고를 발하는 방법 300의 흐름도이다. 논의된 단계들의 순서는 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명을 손상하지 않고서, 상기 단계들이 다른 논리적 순서로 진행될 수 있거나, 추가 단계나 중간 단계가 포함될 수 있거나, 기술된 단계들이 여러 단계로 분할될 수도 있다고 생각되기 때문에 결코 상기 방법을 제한하려는 것은 아니다.
처음에, 방법 300은 제1 실시례의 방법 200의 단계 202 내지 단계 208과 유사하거나 동일한 단계 302 내지 단계 308로 제1 실시례의 방법 200에 대해서 상기한 것과 같이 진행할 수 있다. 방법 300에서는, 상기 로봇(10)은 단계 310에서, 사용자에 의해 가청 경고가 수신되었다는 것, 다시 말해서, 사용자가 가청 경고를 들었다는 것을 사용자가 확인해 줄 때까지 계속해서 가청 경고를 울린다.
단계 310에서 사용자 확인이 수신될 때까지 가청 경고는 계속해서 울릴 수 있다. 선택적으로, 단계 308에서 가청 경고, 예를 들면, 미리 녹음된 음성 메세지를 한 번 발할 수 있고, 단계 310에서 미리 결정된 타임아웃 기간 내에 사용자 확인이 수신되지 않으면, 상기 방법 300은 단계 308로 되돌아가고 가청 경고 또는 미리 녹음된 음성 메세지를 다시 발한다. 이 루프(loop)는 사용자 확인이 수신될 때까지 계속될 수 있다
단계 310에서 가청 경고의 수신 확인은 가청 경고를 촉발시킨 배치방향 또는 작동 조건을 바로잡는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 상기 로봇(10)을 청소할 표면에 다시 내려놓을 수 있고 및/또는 상기 로봇(10)을 청소할 표면과 평행한 각도로 조정할 수 있다. 가청 경고를 촉발시킨 배치방향 또는 작동 조건을 사용자가 바로잡았을 때를 결정하기 위해서 IMU(105) 및/또는 리프트 업 센서(106) 및/또는 절벽 센서(104)로부터의 입력이 이용될 수 있다.
다른 실시례에서는, 사용자에 의해 가청 경고가 수신되었다는 것/사용자가 가청 경고를 들었다는 것을 확인해 주는 수신 확인 입력을 사용자가 컨트롤러(20)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 상기 로봇(10)에 있는 버튼을 누르거나 사용자 인터페이스(90)를 통하여 입력을 제공할 수 있다. 다른 예에서는, 사용자가 스마트폰 또는 태블릿과 같은 모바일 장치를 통하거나, 음성 제어 원격 장치(voice-controlled remote device)를 통하여 상기 수신 확인 입력을 컨트롤러(20)에 제공할 수 있다. 또 다른 예에서는, 사용자가 카메라(130) 앞에서 사용자에 의해 가청 경고가 수신되었다는 것/사용자가 가청 경고를 들었다는 것을 확인해 주는 동작을 실행할 수 있다.
단계 310에서 사용자 확인이 수신되면, 단계 312에서 상기 로봇(10)은 가청 경고를 발하는 것을 중지한다.
도 8은 상기 로봇(10)에 의해서 실행되는 다른 실시례의 가청 경고를 발하는 방법 400의 흐름도이다. 논의된 단계들의 순서는 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명을 손상하지 않고서, 상기 단계들이 다른 논리적 순서로 진행될 수 있거나, 추가 단계나 중간 단계가 포함될 수 있거나, 기술된 단계들이 여러 단계로 분할될 수도 있다고 생각되기 때문에 결코 상기 방법을 제한하려는 것은 아니다.
단계 402에서는, 상기 로봇(10)이 청소를 하고 있다. 청소하는 동안, 브러시 모터(42), 진공 모터(47), 펌프 모터(54), 및/또는 바퀴 모터(72)가 작동될 수 있다.
단계 404에서는, 상기 로봇(10)이, 가청 경고가 울려야 하는 작동 조건인 상기 로봇(10) 내에 수분이 감지되는지를 점검한다. 통상적으로 건조한 상태인 상기 로봇(10) 내의 장소, 예를 들면, 상기 로봇(10)의 하우징(12) 내부이지만 공급 탱크 또는 회수 탱크의 외부인 장소에서 수분이 감지될 수 있다. 이러한 장소에서 수분을 감지하는 것은, 예를 들면, 공급 탱크(51) 또는 회수 탱크(44)에서 액체가 쏟아져 나오는 것에 의해, 상기 로봇(10) 내부에 유출물이 있다는 것을 나타낼 수 있다. 하나의 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 내장된 수분 센서(112)를 사용하여 하우징(12) 내부의 수분을 감지한다.
수분이 감지되면, 상기 방법 400은 제2 실시례의 방법 300의 단계 306 내지 단계 312와 유사하거나 동일한 단계 406 내지 단계 412로 제2 실시례의 방법 300에 대해서 상기한 것과 같이 진행할 수 있다. 선택적으로, 단계 408에서 발한 가청 경고는 사용자에게 전원을 켜기 전에 상기 로봇(10)이 마를 수 있게 허용하도록 지시하는 음성 프롬프트일 수 있다.
단계 410에서 가청 경고의 수신 확인은 상기한 것과 같이 컨트롤러(20)에 대한 사용자 확인 입력을 포함할 수 있거나, 작동 조건을 바로잡는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 수분 센서(112)로부터의 입력을 이용하여 사용자가 로봇(10)이 마를 수 있게 허용한 때를 결정할 수 있다.
다른 실시례에서는, 단계 408에서 가청 경고가 한 번, 미리 결정된 횟수로, 또는 소정의 기간 동안 울릴 수 있고, 방법 200과 유사하게, 사용자 확인을 요하지 않고 중지할 수 있다.
도 9는 상기 로봇(10)에 의해서 실행되는 다른 실시례의 가청 경고를 발하는 방법 500의 흐름도이다. 논의된 단계들의 순서는 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명을 손상하지 않고서, 상기 단계들이 다른 논리적 순서로 진행될 수 있거나, 추가 단계나 중간 단계가 포함될 수 있거나, 기술된 단계들이 여러 단계로 분할될 수도 있다고 생각되기 때문에 결코 상기 방법을 제한하려는 것은 아니다.
단계 502에서는, 상기 로봇(10)이 청소를 하고 있다. 청소하는 동안, 브러시 모터(42), 진공 모터(47), 펌프 모터(54), 및/또는 바퀴 모터(72)가 작동될 수 있다.
단계 504에서는, 상기 로봇(10)이 미리 결정된 경사각을 넘어서 기울어져 있는지 및/또는 거꾸로 뒤집어져 있는지를 상기 로봇(10)이 점검한다. 하나의 실시례에서는, 상기 로봇(10)이 내장된 IMU(105)를 사용하여 상기 로봇(10)이 미리 결정된 경사각으로 기울어져 있거나 거꾸로 뒤집어져 있는 경우를 감지한다. 예를 들면, IMU(105)는 상기 로봇(10)의 경사각을 감지할 수 있고, 이 경사각이 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하면, 컨트롤러(20)가 상기 로봇(10)이 가청 경고가 울려야 하는 배치방향으로 있다고 기록한다. 다른 경사 센서도 가능하다. 하나의 실시례에서, 미리 결정된 경사각은 액체가 회수 탱크(44) 및/또는 공급 탱크(51)에서 쏟아져 나올 수 있는 경사각이다. 다른 실시례에서, 미리 결정된 경사각은 상기 로봇(10)이 거꾸로 뒤집어지는 경사각이다. 또 다른 실시례에서는, 미리 결정된 경사각이 20도, 또는 30도, 또는 45도, 또는 60도, 또는 90도이다. 단계 504를 실행하면, 컨트롤러(20)가 상기 로봇(10)의 감지된 경사각을 미리 결정된 경사각과 비교함으로써 상기 로봇(10)의 감지된 경사각이 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하는지를 판단할 수 있다.
이러한 시나리오들 중의 하나가 감지되면, 단계 506에서 전력 차단기가 작동될 수 있다. 전력 차단기는 상기 로봇(10)의 복수의 전기 부품에 전력 공급을 중단할 수 있다. 하나의 실시례에서, 전력 차단기는 컨트롤러(20), 스피커(61), 스피커 드라이버(62), 그리고 선택적으로 사용자 인터페이스(90)를 제외하고, 상기 로봇(10)의 모든 전기 부품에 전력 공급을 중단할 수 있다. 적절한 전력 차단기의 한 예는 미리 결정된 배치방향 또는 기울기에서 상기 로봇(10)의 하나 이상의 전기 부품을 끄는 틸트 스위치(tilt switch)이다.
단계 506 후에, 상기 방법 500은 제2 실시례의 방법 300의 단계 308 내지 단계 312와 유사하거나 동일한 단계 508 내지 단계 512로 제2 실시례의 방법 300에 대해서 상기한 것과 같이 진행할 수 있다.
선택적으로, 단계 508에서 발한 가청 경고는 사용자에게 상기 로봇(10)을 위쪽이 위로 오게 바닥에 다시 내려놓도록, 상기 로봇(10)이 젖지 않게 하도록, 및/또는 상기 로봇(10)이 제대로 작동하도록 적절하게 마른 상태인 것을 사용자가 확인한 경우에만 리셋 버튼을 누르도록 지시하는 음성 프롬프트일 수 있다.
단계 510에서 가청 경고의 수신 확인은 상기한 것과 같이 컨트롤러(20)에 대한 사용자 확인 입력을 포함할 수 있거나, 작동 조건을 바로잡는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, IMU로부터의 입력은 상기 로봇(10)이 위쪽이 위로 오게 똑바로 있는 때를 결정하기 위해서 사용될 수 있고, 수분 센서(112)로부터의 입력은 상기 로봇(10)이 제대로 작동하도록 적절하게 마른 상태인 때를 결정하기 위해서 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 장치, 시스템, 그리고 방법의 다양한 실시형태 또는 특징으로부터 발생되는 본 발명의 여러가지 장점이 있다. 예를 들면, 상기한 실시형태는 상기 로봇이 적절하지 않게 배향되어 있거나 부정확하게 사용되고 있을 때 가청 경고를 제공하는 경고 시스템을 가진 자율 청소 로봇을 제공한다. 본 명세서에 개시된 상기 경고 시스템의 다양한 실시례 및 관련 방법은 의도하지 않은 사용자/로봇 상호작용을 해결한다. 본 명세서에 개시된 실시례들은 상기 로봇의 부적절한 사용을 못하게 막으며, 몇몇 경우에는 사용자로 하여 안전한 작동을 위해 상기 로봇의 적절한 상태를 확인할 것을 요구한다. 이전에는, 이러한 정보를 로봇에 붙어있는 라벨이나 사용 설명서를 통해서만 구할 수 있었다.
본 발명의 실시형태의 다른 장점은 습식 청소 로봇에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 실시례들은 상기 로봇이 들어올려지거나, 기울어지거나, 뒤집어지거나, 상기 로봇 내부에 수분이 존재할 때 사용자에게 경고를 제공한다. 본 명세서에 개시된 상기 경고 시스템의 다양한 실시례 및 관련 방법은 사용자가 뜻하지 않게 습식 청소 로봇을 뒤집어려고 하고 하우징(12) 내부에 수분이 있거나 수분이 존재할 수 있을 때 습식 청소 로봇을 사용하려고 할 가능성을 줄일 수 있다. 본 명세서에 개시된 실시례들은 습식 청소 로봇의 부적절한 사용을 못하게 막으며, 몇몇 경우에는 로봇의 내부가 젖어 있거나 젖을 수 있을 때 전력 공급을 차단함으로써 습식 청소 로봇의 부적절한 사용을 막는다.
아직 설명하지 않은 범위까지, 본 발명의 다양한 실시례의 상이한 특징과 구조가 원하는 대로 서로 결합되어 사용될 수 있거나, 별개로 사용될 수 있다. 하나의 자율 바닥 청소기 또는 바닥 청소 로봇이 이러한 특징 전부를 가지는 것으로 본 명세서에 설명되어 있는 것이 이러한 특징 전부가 결합되어 사용되어야 한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 오히려 설명의 간략화를 기하기 위해서 본 명세서에 그렇게 기술되어 있는 것이다. 방법 200, 방법 300, 방법 400 및 방법 500은 본 명세서에 개시된 상기 로봇(10)의 실시례에 관하여 기술되어 있지만, 상기 방법 200, 방법 300, 방법 400 및 방법 500은 다른 로봇에 적용될 수도 있는 것에 유의해야 한다. 또한, 여러 방법이 본 명세서에 개시되어 있지만, 개시된 방법들 중의 하나의 방법이 독립적으로 수행될 수 있거나, 본 명세서에 개시된 방법들의 임의의 조합을 포함하여, 개시된 방법들 중의 하나 이상의 방법이 하나의 로봇에 의해서 실행될 수 있다. 따라서, 새로운 실시례가 명시적으로 기술되어있던지 그렇지 않던지 간에, 새로운 실시례를 형성하기 위해서 상기 실시례들의 다양한 특징들이 원하는 대로 다양한 청소 장치 구성으로 짜맞추어질 수 있다.
상기 설명은 본 발명의 일반적이고 구체적인 실시례에 관한 것이다. 하지만, 균등론을 포함하여 특허법의 원칙에 따라 해석되어야 하는, 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 기술사상과 보다 넓은 실시형태로부터 벗어나지 않고 다양한 수정과 변경이 이루어질 수 있다. 상기와 같이, 본 발명은 예시적인 목적으로 제공되어 있는 것이므로 본 발명의 모든 실시례의 총망라한 설명으로 해석되어서는 안되며 청구범위를 이들 실시례와 관련하여 예시되어 있거나 설명되어 있는 특정 요소로 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어, "하나의", "어떤", 또는 "상기"라는 표현을 사용하여, 어떤 요소를 단수형으로 표현한 것이 상기 요소를 단수형으로 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
마찬가지로, 첨부된 청구범위가 첨부된 청구범위에 포함되는 특정 실시례들 사이에서 달라질 수 있는, 상세한 설명에 기술된 명확하고 특정적인 구성요소 또는 방법으로 제한되지 않는다는 것도 알아야 한다. 다양한 실시례의 특정의 특징이나 실시형태를 설명하기 위해서 본 명세서에 기초한 임의의 마쿠쉬 그룹(Markush group)과 관련하여, 상이한, 특수한, 및/또는 예상 밖의 결과가 다른 모든 마쿠쉬 요소(Marcush member)로부터 독립적인 각각의 마쿠쉬 그룹의 각각의 요소로부터 얻어질 수 있다. 마쿠쉬 그룹의 각각의 요소가 개별적으로 또는 결합하여 의존할 수 있고 첨부된 청구범위 내에서 특정 실시례에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다.

Claims (20)

  1. 자율 바닥 청소기로서,
    자율적으로 이동가능한 하우징;
    컨트롤러;
    상기 하우징을 청소할 표면 위에서 자율적으로 이동시키는 구동 시스템;
    액체를 담을 수 있는 탱크;
    스피커; 그리고
    자율 바닥 청소기의 경사각을 감지하여 이 정보를 상기 컨트롤러에 대한 입력으로 제공하도록 구성된 경사 센서;
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러가
    상기 구동 시스템을 작동시켜서 청소할 표면 위에서의 상기 하우징의 자율 이동을 제어하도록 구성되어 있고; 그리고
    감지된 경사각이 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하는 것에 대응하여 상기 스피커로부터 가청 경고를 발생시키도록 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 경사각이 상기 탱크에서 액체가 쏟아져 나올 수 있는 각도인 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탱크와 유체 연통되어 있는 유체 분배기를 포함하는 유체 전달 시스템을 포함하고, 상기 탱크가 청소용 유체를 저장하는 공급 탱크인 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  4. 제3항에 있어서, 흡입 노즐에 의해서 형성된 유입구를 가진 상기 하우징을 통과하는 회수 경로, 회수 탱크, 그리고 상기 회수 경로를 통과하는 작업 공기 흐름을 발생시키기 위해서 상기 흡입 노즐 및 상기 회수 탱크와 유체 연통되어 있는 흡입원을 포함하는 수거 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 탱크가 청소할 표면으로부터 수거한 액체를 수용하도록 구성된 회수 탱크인 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스피커를 제어하고 상기 컨트롤러와 상기 스피커 사이의 인터페이스로서의 역할을 하는 스피커 드라이버를 포함하고, 상기 스피커와 상기 스피커 드라이버가 상기 자율적으로 이동가능한 하우징에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  7. 제1항에 있어서, 가청 경고를 받은 것을 확인해 주는 사용자 동작을 감지하도록 구성된 적어도 하나의 카메라를 포함하고, 상기 카메라가 상기 사용자 동작을 감지하는 것에 대응하여 상기 컨트롤러가 가청 경고를 발하는 것을 중지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 경사 센서가 관성 측정 장비와 자이로스코프 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  9. 제1항에 있어서,
    자율 바닥 청소기가 청소할 표면으로부터 들어올려지는 때를 감지하도록 구성된 리프트-업 센서; 그리고
    상기 하우징 내부의 수분을 감지하도록 구성된 수분 센서;
    중의 적어도 하나를 포함하고,
    자율 바닥 청소기가 청소할 표면으로부터 들어올려지는 것을 감지하는 것에 대응하여 상기 컨트롤러가 상기 스피커로부터 가청 경고를 발생시키도록 구성되어 있고;
    상기 하우징 내부의 수분을 감지하는 것에 대응하여 상기 컨트롤러가 상기 스피커로부터 가청 경고를 발생시키도록 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기.
  10. 자율적으로 이동가능한 하우징, 컨트롤러, 상기 컨트롤러와 작동가능하게 결합되어 있으며 상기 하우징을 청소할 표면 위에서 자율적으로 이동시키는 구동 시스템, 그리고 액체를 담을 수 있는 탱크를 가진 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법으로서,
    내장된 경사 센서로, 자율 바닥 청소기의 경사각을 감지하는 단계;
    자율 바닥 청소기의 경사각이 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하는지를 판단하는 단계;
    자율 바닥 청소기의 경사각이 상기 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하면 가청 경고를 발하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 미리 결정된 경사각이 상기 탱크에서 액체가 쏟아져 나올 수 있는 각도인 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 탱크가
    회수 탱크; 그리고
    공급 탱크;
    중의 하나이고,
    상기 탱크가 회수 탱크인 경우 상기 미리 결정된 경사각이 상기 회수 탱크에서 액체가 쏟아져 나올 수 있는 각도이고,
    상기 탱크가 공급 탱크인 경우 상기 미리 결정된 경사각이 상기 공급 탱크에서 액체가 쏟아져 나올 수 있는 각도인 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 하우징을 표면 위에서 자율적으로 이동시키면서 표면 청소 작업을 수행하는 단계; 그리고
    자율 바닥 청소기의 경사각이 상기 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하면 청소 작업을 중지하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 청소 작업을 수행하는 단계가 적어도 하나의 모터를 작동시키는 것을 포함하고,
    상기 청소 작업을 중지하는 단계가 상기 적어도 하나의 모터의 작동을 정지시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모터가 브러시 모터, 진공 모터, 펌프 모터, 그리고 바퀴 모터를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 하우징을 표면 위에서 자율적으로 이동시키면서 표면 청소 작업을 수행하는 단계; 그리고
    자율 바닥 청소기의 경사각이 상기 미리 결정된 경사각과 일치하거나 초과하면 전력 차단기를 작동시키는 단계;
    를 포함하고,
    상기 청소 작업을 수행하는 단계가 적어도 하나의 모터를 작동시키는 것을 포함하고,
    상기 전력 차단기를 작동시키는 단계가 자율 바닥 청소기의 복수의 전기 부품에 전력 공급을 차단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 가청 경고를 발하는 단계가 내장된 스피커로부터 미리 녹음된 음성 메세지를 내보내는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    가청 경고를 받았다는 사용자 확인이 상기 컨트롤러에 의해서 수신되는지를 판단하는 단계; 그리고
    가청 경고를 받았다는 사용자 확인이 미리 결정된 타임아웃 기간 내에 수신되지 않으면 제2 가청 경고를 발하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    가청 경고를 받았다는 사용자 확인이 상기 컨트롤러에 의해서 수신되는지를 판단하는 단계; 그리고
    가청 경고를 받았다는 사용자 확인이 수신되면 가청 경고를 중지하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 가청 경고를 받았다는 사용자 확인이 수신되는지를 판단하는 단계가 자율 바닥 청소기의 경사각이 상기 미리 결정된 경사각보다 작은지를 판단하는 것을 포함하고,
    상기 가청 경고를 받았다는 사용자 확인이 수신되면 가청 경고를 중지하는 단계가 상기 경사각이 상기 미리 결정된 경사각보다 작으면 가청 경고를 중지하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
  20. 제10항에 있어서,
    내장된 리프트-업 센서에 의해서 상기 자율 바닥 청소기가 청소할 표면으로부터 들어올려지는 것이 감지되면 가청 경고를 발하는 단계; 그리고
    내장된 수분 센서에 의해서 상기 탱크 외측의 상기 하우징 내의 장소에서 수분이 감지되면 가청 경고를 발하는 단계;
    중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 바닥 청소기용 가청 경고를 발하는 방법.
KR1020200166197A 2019-12-06 2020-12-02 가청 경고 시스템을 가진 자율 바닥 청소기 KR20210072703A (ko)

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