KR20210112917A

KR20210112917A - 청소기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20210112917A
Application number: KR1020200028569A
Authority: KR
Inventors: 서종현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2021-09-15

Abstract

청소기 및 그 제어방법이 개시된다. 본 명세서에 따른 청소 노즐이 장착되는 청소 모듈 및 본체를 포함하는 청소기는, 청소 모듈 및 청소기 본체를 포함하며, 청소기 본체는, 청소 모듈로 전력을 공급하는 전력 공급부와, 및 청소 노즐로부터 공급된 전력에 대한 전류 피드백을 획득하고, 전류 피드백에 기반하여 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함함으로써, 액체가 청소기 본체 내부로 흘러들어 가는 것을 방지할 수 있다.

Description

청소기 및 그 제어방법{VACUUM CLEANER AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 명세서는 청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청소 노즐의 출력을 가변적으로 제어하는 청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 전기를 이용하여 공기를 흡입하는 방식으로 작은 쓰레기나 먼지를 빨아들여 제품 속에 있는 먼지통에 채우는 가전기기로, 진공청소기로 불리는 것이 일반적이다.

이러한 청소기는 사용자가 직접 청소기를 이동시키면서 청소를 수행하기 위한 수동 청소기와, 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 자동 청소기로 구분될 수 있다. 수동 청소기는 청소기의 형태에 따라, 캐니스터형 청소기, 업라이트 청소기, 핸디형 청소기, 스틱형 청소기 등으로 구분될 수 있다.

가정용 청소기에서는 과거 캐니스터형 청소기가 많이 사용되었지만, 최근에는 먼지통과 청소기 본체를 일체로 제공하여 사용 편의성이 좋아진 핸디형 청소기와 스틱 청소기가 많이 사용되는 추세이다.

캐니스티형 청소기는 본체와 흡입구가 고무호스나 파이프로 연결되어 있고 경우에 따라 흡입구에 솔을 끼어서 사용 가능하다.

상기한 바와 같은 청소기는 청소기 전체를 제어하는 청소기 본체와, 청소기 본체에 연결되며 흡입구 및 청소 노즐을 포함하는 청소 모듈로 구성될 수 있다.

한편, 청소 모듈은 청소 노즐의 하나의 예로 물걸레 노즐이 부착될 수 있다. 이러한 물걸레 노즐이 부착된 청소 모듈은 청소기 본체의 제어에 따라 바닥에 액체(예: 물)를 뿌리고, 바닥에 뿌려진 액체와 먼지를 함께 액체를 닦아낼 수 있다.

한편, 청소기 본체 내부에 위치한 흡입 모터의 흡입력에 의해 바닥의 액체가 청소 모듈을 통해 청소기 본체 및 흡입 모터로 흘러들어 갈 수 있다. 또한, 제품 초기 구동 시 청소 모듈 내에서 물걸레 노즐보다 전방에 위치한 흡입구로 바닥의 액체가 흡입될 수 있다. 이러한 경우, 모터 및 인버터 회로 등 청소기 본체 내부의 전장품이 손상될 수 있으며, 제품 수명이 단축될 수 있다.

한국 공개특허공보 10-2018-0094343 A (2018.08.13 공개) 한국 공개특허공보 10-2018-0088846 A (2018.07.30 공개)

본 명세서는 상기한 문제점을 해결하기 위한 청소기 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 명세서는 물걸레 노즐이 부착된 청소 모듈의 흡입구를 통해 흡입되는 액체에 의해 청소기 본체 내부의 전장품이 손상되는 것을 방지할 수 있는 청소기를 제공하고자 한다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 청소기의 제어 방법은 청소기의 청소 노즐에 전력을 공급하는 단계; 상기 청소 노즐로부터 상기 공급된 전력에 대한 전류 피드백을 획득하는 단계; 및 상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 청소 노즐이 물걸레 노즐인 경우, 상기 청소기에 공급되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 청소 노즐의 흡입력을 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 청소기의 흡입 모터의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 최대 모터 회전수 대비 65% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 청소기의 동작 모드가 미리 정해진 출력 범위 중 가장 높은 범위인 제1 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수보다 70% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 청소기의 동작 모드가 상기 제1 모드보다 출력 범위가 낮은 제2 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수보다 80% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전류 피드백을 획득하는 단계는, 상기 청소 노즐로부터 획득되는 전류값의 변화를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 단계를 더 포함하며, 상기 전력을 제어하는 단계는, 상기 청소 노즐의 종류에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 단계는, 상기 전류 피드백 및 상기 청소 노즐에 가해지는 압력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 청소 노즐이 장착되는 청소 모듈 및 본체를 포함하는 청소기에 있어서, 청소 모듈 및 청소기 본체를 포함하며, 상기 청소기 본체는, 상기 청소 모듈로 전력을 공급하는 전력 공급부; 및 상기 청소 노즐로부터 상기 공급된 전력에 대한 전류 피드백을 획득하고, 상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 제어부;를 포함한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소 노즐이 물걸레 노즐인 경우, 상기 청소기에 공급되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소 노즐의 흡입력을 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소기의 흡입 모터의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 최대 모터 회전수 대비 65% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소기의 동작 모드가 미리 정해진 출력 범위 중 가장 높은 범위인 제1 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수보다 70% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소기의 동작 모드가 상기 제1 모드보다 출력 범위가 낮은 제2 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수보다 80% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 청소 노즐로부터 획득되는 전류값의 변화를 검출하여 상기 전류 피드백을 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하며, 상기 청소 노즐의 종류에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 전류 피드백 및 상기 청소 노즐에 가해지는 압력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서에 따른 청소기 및 그 제어방법에 따르면, 물걸레 노즐이 장착된 청소기 전체의 출력을 가변적으로 제어함으로써, 액체가 청소기 본체 내부로 흘러들어 가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 명세서의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 물걸레 노즐이 장착된 경우 초기 동작 모드를 최소 전력으로 동작되는 물걸레 모드로 설정함으로써, 청소기 전원을 켠 직후 사용자의 의도와 관계없이 급작스럽게 액체가 청소기 본체 내부까지 전달되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 명세서의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 청소기 본체 내부로 액체가 과도하게 흘러 들어가는 것을 방지함으로써, 청소기 본체 내부의 전장품의 손상을 방지할 수 있고, 청소기의 사용 수명을 연장할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 청소기의 제어를 위한 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 청소기와 스마트 디바이스의 제어 시스템을 이루는 각 구성들의 제어 블록도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 맞춤형 청소 정보 제공 장치를 도시한다.
도 4는 도 3의 프로세서의 예시를 나타낸 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 청소기를 나타내는 분해사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 청소기의 제어방법을 나타내는 그림이다.
도 7은 청소기의 연결관계를 나타내는 블록도이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 청소기 본체와 청소모듈의 결합부를 나타내는 단면도이다.
도 9는 제1 실시예에 따른 청소기 본체와 청소모듈의 결합부를 각각 나타내는 평면도이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 청소기 본체와 청소모듈의 결합부를 각각 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 물걸레 노즐의 저면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 물걸레 노즐을 후측에서 바라본 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 베이스에 구동 장치가 설치된 상태를 보여주는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 피드백을 획득하는 과정을 예시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 노즐 별 전력 피드백 특성을 도시한 그래프이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 노즐을 감지하는 과정의 하나의 예를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 노즐을 감지하는 과정의 다른 하나의 예를 도시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 상황 별 전력 피드백 특성을 예시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 변경 과정의 하나의 예를 도시한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 변경 과정의 다른 하나의 예를 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서(discloser)에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 명세서(discloser)의 용어는 document, specification, description 등의 용어로 대체할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 청소기(100)의 제어를 위한 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 청소기(100)와 스마트 디바이스(20)의 제어 시스템을 이루는 각 구성들의 제어 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 청소기(100)의 제어 시스템은, 청소기(100)와, 청소기(100) 제어 또는 관리를 위한 어플리케이션(APP: application)이 탑재된 스마트 디바이스(20)와, 어플리케이션을 관리하는 서버(30)와, 스마트 디바이스(20)와 청소기(100) 및 서버(30)간 통신을 위한 인터넷(40)을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 청소기(100)는, 제어부(101), 입력부(102), 출력부(103), 센싱부(104), 메모리(105), 통신모듈(106) 및 전원 공급부(107)를 포함할 수 있다. 제어부(101)는 입력부(102), 출력부(103), 센싱부(104), 메모리(105), 통신모듈(106) 및 전원 공급부(107)의 기능을 제어할 수 있다.

스마트 디바이스(20)는 제어부(21), 입력부(22), 메모리(23), 전원 공급부(24), 무선 통신부(25), 음향 출력부(26) 및 디스플레이부(27)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(21)는 입력부(22), 메모리(23), 전원 공급부(24), 무선 통신부(25), 음향 출력부(26) 및 디스플레이부(27)의 각 기능을 제어할 수 있다. 사용자는 스마트 디바이스(20)에 설치한 청소기(100) 관리 또는 제어를 위한 어플리케이션(APP)을 실행시키고, 이 어플리케이션을 통하여 청소기(100) 관리 상태를 확인하거나 제어 명령을 입력할 수 있다. 그리고 사용자는 인터넷(40)을 통해 서버(30)에 저장된 청소기(100)의 관리 상태에 관한 정보를 스마트 디바이스(20)에 전송받을 수 있다. 그리고 스마트 디바이스(20)에서 입력된 제어 명령은 인터넷(40)을 통하여 어플리케이션의 서버(30)로 전송되고, 서버(30)에서는 인터넷(40)을 통하여 청소기(100)의 통신모듈(106)로 제어 명령을 송신할 수 있다.

또한, 통신모듈(106)을 통하여 수신된 제어 명령은 청소기(100)의 제어부(101)로 수신되고, 제어부(101)에서는 수신된 제어 명령에 따라 구동부(105)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 청소기(100)의 제어부(101)에서는 센싱부(104)에서 수신되는 청소 과정에서 발생하는 이벤트를 통신모듈(106)을 통하여 유선 또는 무선으로 송신할 수 있다. 청소기(100)의 통신모듈(106)을 통하여 송신되는 이벤트 정보는 인터넷(40)을 통하여 서버(30)로 전송될 수 있다. 그리고 서버(30)에서는 수신된 이벤트 정보를 인터넷(40)을 통하여 스마트 디바이스(20)의 무선 통신부(25)로 송신할 수 있다.

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 맞춤형 청소 정보 제공 장치(100)를 도시한다.

도 3을 참조하면, 맞춤형 청소 정보 제공 장치(100)는 제어부(101), 입력부(102), 출력부(103), 센싱부(104), 메모리(105), 통신모듈(106) 및/또는 전원 공급부(107)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(101)는 입력부(102), 출력부(103), 센싱부(104), 메모리(105), 통신모듈(106) 및/또는 전원 공급부(107)의 각 기능을 제어할 수 있다.

센싱부(104)는 맞춤형 청소 정보 제공 장치(100)의 구동부의 전류, 전압, 부하 및 토크 중 어느 하나 이상의 정보를 센싱하는 센서들을 포함할 수 있다.

전원 공급부(107)는 제어부(101)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 맞춤형 청소 정보 제공 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다.

도 4는 도 3의 프로세서의 예시를 나타낸 블륵도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 도 4의 제어부(101)는 AI 장치(50)가 될 수 있으며, 반드시 이에 한정할 필요는 없다.

상기 AI 장치(50)는 AI 프로세싱을 수행할 수 있는 AI 모듈을 포함하는 전자 기기를 포함할 수 있다. 상기 AI 프로세싱은, 도 3에 도시된 맞춤형 청소 정보 제공 장치(100)의 제어와 관련된 모든 동작들을 포함할 수 있다. 상기 AI 장치(50)는 AI 프로세서(51), 메모리(55) 및/또는 통신부(57)를 포함할 수 있다.AI 프로세서(51)는 메모리(55)에 저장된 프로그램을 이용하여 신경망을 학습할 수 있다. 한편, AI 프로세서(51)는 데이터 분류/인식을 위한 신경망을 학습하는 데이터 학습부(52)를 포함할 수 있다. 데이터 학습부(52)는 학습 데이터 획득부(53) 및 모델 학습부(54)를 포함할 수 있다. 학습 데이터 획득부(53)는 데이터를 분류하고 인식하기 위한 신경망 모델에 필요한 학습 데이터를 획득할 수 있다. 모델 학습부(54)는 상기 획득된 학습 데이터를 이용하여, 신경망 모델이 소정의 데이터를 어떻게 분류할지에 관한 판단 기준을 가지도록 학습할 수 있다.통신부(57)는 AI 프로세서(51)에 의한 AI 프로세싱 결과를 외부 전자 기기로 전송할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 청소기(100)를 나타내는 분해사시도이다.

도 5를 참조하면, 청소기(100)는 청소기 본체(200)와, 청소기 본체(200)에 결합되는 청소모듈(210)과, 청소기 본체(200)와 청소모듈(210)을 연결하는 길이조절부재(220)와, 청소기 본체(200)에 결합되는 배터리(400)와, 청소기 본체(200)가 거치되는 청소기 거치대(300)를 포함할 수 있다.

청소기 본체(200)는 흡입력을 발생시키는 흡입모터(미도시)와 흡입되는 공기로부터 먼지를 분리하는 싸이클론 유동기(미도시)가 설치되는 몸통부(201)와, 몸통부(201)의 후방에 연결되고 사용자가 파지할 수 있는 손잡이부(202)와, 몸통부(201)의 전방에 연결되고 청소모듈(210) 또는 길이조절부재(220)가 결합되는 연결부(203)를 포함할 수 있다.

청소모듈(210)은 먼지 등을 빨아들이는 흡입부(211)와, 청소기 본체(200) 또는 길이조절부재(220)에 결합되는 결합부(212)를 포함할 수 있다.

길이조절부재(220)는 일 단이 청소기 본체(200)에 결합되고, 타 단이 청소모듈(210)에 결합될 수 있다. 그리고 길이조절부재(220)는 길이가 가변되는 구조를 채용할 수 있다. 그리고 길이조절부재(220)는 탄성적으로 변경 가능한 소재를 채용할 수 있다. 그리고 길이조절부재(220)는 일 단이 청소기 본체(200)에 결합되고, 타 단에 흡입부(미도시)가 마련되어 별도의 청소모듈이 결합되지 않고도 흡입 기능을 수행할 수 있다.

배터리(400)는 청소기 본체(200)의 몸통부(201)에 탈착 가능하게 연결되어 청소기(100)를 구동하기 위한 전원을 공급할 수 있다. 그리고 배터리(400)는 청소기 거치대(300)의 배터리 수용부(302)에 탈착 가능하게 연결되어 충전 가능하도록 마련될 수 있다. 그리고 배터리(400)는 2개가 마련되어, 하나는 청소기 본체(200)에 결합되어 전원을 공급하고, 다른 하나는 청소기 거치대(300)에 결합되어 충전될 수 있다.

청소기 거치대(300)는 스탠드 형 또는 벽걸이 형의 몸체부(301)와, 배터리(400)가 충전되는 배터리 수용부(302)와, 청소기 본체(200)를 지지하는 청소기 지지부(303)와, 청소기 본체(200)에 결합된 배터리(400)와 전기적으로 접속되는 충전부(304)를 포함할 수 있다.

도면에는 벽걸이 형의 몸체부(301)를 도시하였지만, 이와 달리 바닥 위에 서 있는 상태로 마련되는 스탠드 형의 몸체부(미도시)를 포함할 수도 있다.

그리고 청소기 본체(200)는 청소기 지지부(303)에 지지된 상태에서 배터리(400)가 충전부(304)에 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서 사용자는 청소기 본체(200)를 청소기 거치대(300)에 거치시키는 동안 배터리(400)를 충전할 수 있다.

그리고 청소기 거치대(300)는 전원선(310)을 통해 외부 콘센트(311)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전원선(310)을 통해 전달되는 전류는 청소기 거치대의 충전부(304)를 통해 청소기 본체(200)에 수용된 제1 배터리를 충전시키고, 배터리 수용부(302)에 거치된 제2 배터리를 충전시킬 수 있다.

그리고 청소기(100)는 청소기 본체(200)에 다양한 기능을 수행하는 흡입부가 모듈식으로 장착될 수 있다. 즉, 청소모듈(210)은 기능별로 복수 개 마련되고, 사용자는 청소대상에 맞는 청소모듈(210)을 청소기 본체(200)에 결합하여 사용할 수 있다.

청소모듈(210)은 기본적인 마룻바닥용 흡입구를 구비하는 청소모듈과, 침구전용 흡입구를 구비하는 청소모듈과, 매트리스전용 흡입구를 구비하는 청소모듈과, 카펫전용 흡입구를 구비하는 청소모듈과, 물걸레를 구비하는 청소모듈 등을 포함할 수 있다. 이 밖에도, 굳은 먼지용, 구부러지는 틈새용, 상부 청소용 등 다양한 기능을 수행하는 전용 청소모듈이 모듈로 마련될 수 있다.

그리고 도면에는 2in1 흡입구를 구비하는 청소모듈(221)과 틈새용 흡입구를 구비하는 청소모듈(222)이 청소기 거치대(300)에 거치되어 있는 것을 도시하고 있다. 2in1 흡입구를 구비하는 청소모듈(221)은 버튼 조작으로 솔의 길이를 조절하여, 소파나 매트리스를 청소할 경우에는 기본형으로 사용하고, 액자나 가구를 청소할 경우에는 솔형으로 사용할 수 있다. 그리고 틈새용 흡입구를 구비하는 청소모듈(222)은 흡입구가 폭이 좁은 노즐 형태로 마련되어 좁은 틈새에 삽입시켜 먼지 등을 빨아들이는 데 유리할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 청소기(100)의 제어방법을 나타내는 그림이다.

본 명세서의 실시예에 따른 청소기(100)는 청소모듈(210)이 탈부착 가능한 모듈식으로 마련되고, 필요에 따라 적절한 청소모듈(210)을 바꿔가면서 사용할 수 있다.

청소기 본체(200)는 청소모듈(210)으로부터 사용 청소모듈의 정보 및 부하정보를 전달받을 수 있다. 예를 들어, 청소기 본체(200)에 마련되는 메인회로(MCU: Micro Controller Unit)는 청소모듈(210)과 연결되는 전원선에서 측정되는 전류 값(또는 전압 값)을 통해 현재 사용되고 있는 청소모듈(210)이 무엇인지 구분하여 저장할 수 있다. 그리고 청소모듈(210)에 가해지는 부하에 따라 전원선의 전류값이 달라질 수 있으므로, 메인회로는 청소모듈(210)에 가해지는 부하 정보 또는 토크 정보도 저장하여 이용할 수 있다.

그리고 메인회로는 어떤 청소모듈(210)을 어느 시기에, 어느 시간동안 사용했는지에 관한 정보, 즉 사용시간 정보를 저장할 수 있다. 그리고 청소기 본체(200)의 흡입모터의 회전력에 따라 흡입모드가 강/중/약으로 구분될 수 있는 경우, 메인회로는 사용자가 사용한 흡입모드별 사용시간과 사용출력을 저장할 수 있다. 그리고 메인회로는 이들 정보와 함께, 사용자가 사용한 청소모듈별 사용 누적시간 및 사용빈도 정보를 서버(30)에 전달할 수 있다.

서버(30)는 누적된 정보를 이용하여 사용자에게 청소이력 정보를 제공할 수 있다. 그리고 서버(30)는 사용자의 청소패턴을 분석하여 스마트 디바이스(20) 또는 청소기(100)에 필요한 청소유형을 추천하여 청소시기가 도래하였음을 알릴 수 있다. 예를 들어, 청소기(100)의 누적 데이터를 통해 분석할 때, 마지막으로 침구류 청소를 진행한지가 2달이 지난 경우, 스마트 디바이스(20)의 어플리케이션을 통해 침구류 청소를 진행할 때가 되었음을 사용자에게 알릴 수 있다.

그 밖에도 서버(30)는 청소모듈(210) 부품의 청소시기가 되었음을 알리거나, 청소모듈(210)이 고장나거나 교체시기가 경과되었음을 알릴 수 있다.

도 7은 청소기(100)의 연결관계를 나타내는 블록도이다.

도 7의 (a)를 참조하면, 청소모듈(210)과 청소기 본체(200)는 전원선을 통해 물리적으로 연결되고, 청소기 본체(200)와 서버(30)는 무선 통신으로 연결되고, 서버(30)와 스마트 디바이스(20)는 무선 통신으로 연결될 수 있다.

청소모듈(210)과 청소기 본체(200)의 결합부는 청소기 본체(200)에서 생성된 흡입력이 청소모듈(210)로 전달되고, 청소모듈(210)에서 빨아드린 먼지 등이 이동하는 통로가 되는 흡입관과, 청소모듈(210)에 동력을 제공하기 위한 전원선이 마련될 수 있다.

그리고 청소기 본체(200)의 메인회로는 전원선의 전류 값(또는 전압 값)을 통해 어떤 청소모듈(210)이 결합되었는지, 현재 사용 중인지, 가해지는 부하 내지 토크의 크기는 어느 정도인지에 대한 정보를 취득할 수 있다.

도 7의 (b)를 참조하면, 청소모듈(210)과 청소기 본체(200)는 전원선을 통한 물리적으로 연결과 함께 유선 통신을 통해 연결되고, 청소기 본체(200)와 서버(30)는 무선 통신으로 연결되고, 서버(30)와 스마트 디바이스(20)는 무선 통신으로 연결될 수 있다.

청소모듈(210)과 청소기 본체(200)의 결합부는 청소기 본체(200)에서 생성된 흡입력이 청소모듈(210)으로 전달되고, 청소모듈(210)에서 빨아드린 먼지 등이 이동하는 통로가 되는 흡입관과, 청소모듈(210)에 동력을 제공하기 위한 전원선과, 청소모듈(210)의 사용 정보를 전달하기 통신선이 마련될 수 있다.

그리고 청소기 본체(200)의 메인회로는 통신선의 정보를 통해 어떤 청소모듈(210)이 결합되었는지, 현재 사용 중인지, 가해지는 부하의 크기는 어느 정도인지에 대한 정보를 취득할 수 있다. 전원선의 전류(또는 전압) 정보에는 노이즈가 포함되어 있으며, 노이즈의 크기가 상대적으로 큰 경우에는 이들로부터 얻고자 하는 정보의 식별이 불가능할 수 있다. 이러한 경우에 별도의 통신선을 이용함으로써 얻고자 하는 정보만을 별도의 라인으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 침구전용 청소모듈이 결합되어 사용되는 경우 가동전류가 매우 미약하기 때문에 전원선을 통해 사용정보를 취득하는 것이 어려울 수 있다. 이 경우, 전원선과 별도로 통신선을 마련하고, 통신선을 통해 청소모듈(210)의 사용정보를 전달하여 누락되는 정보없이 정보전달이 가능하다.

도 7의 (c)를 참조하면, 청소모듈(210)과 청소기 본체(200)는 전원선을 통한 물리적으로 연결과 함께 무선 통신을 통해 연결되고, 청소기 본체(200)와 서버(30)는 무선 통신으로 연결되고, 서버(30)와 스마트 디바이스(20)는 무선 통신으로 연결될 수 있다.

청소모듈(210)에는 사용 정보를 무선으로 전달하기 위한 송신부가 마련될 수 있다. 그리고 청소기 본체(200)에는 청소모듈(210)의 정보를 수신하기 위한 수신부가 마련될 수 있다.

그리고 청소기 본체(200)의 메인회로는 수신부의 정보를 통해 어떤 청소모듈(210)이 결합되었는지, 현재 사용 중인지, 가해지는 부하의 크기는 어느 정도인지에 대한 정보를 취득할 수 있다. 사용될 수 있는 무선통신의 수단으로는 지그비(Zigbee) 또는 블루투스(Bluetooth) 등이 사용될 수 있다.

도 8은 제1 실시예에 따른 청소기 본체(200)와 청소모듈(210)의 결합부를 나타내는 단면도이고, 도 9는 제1 실시예에 따른 청소기 본체(200)와 청소모듈(210)의 결합부를 각각 나타내는 평면도이다.

청소기 본체(200)는 몸통부(201)의 전방에 연결되고 청소모듈(210) 또는 길이조절부재(220)가 결합되는 연결부(203)가 형성될 수 있다. 연결부(203)는 몸통부(201)의 전방에 돌출되는 관 형태로 마련될 수 있다.

그리고 청소모듈(210) 또는 길이조절부재(220)의 일 단부에는 연결부(203)에 결합되는 결합부(212)가 형성될 수 있다. 결합부(212)는 연결부(203)가 수용될 수 있는 관 형태로 마련될 수 있다. 이 때, 결합부(212)의 내경은 연결부(203)의 외경과 동일하거나 이보다 조금 크게 마련될 수 있다.

연결부(203)와 결합부(212)는 탈착 가능하게 결합할 수 있으며, 일 예로, 연결부(203)의 외주면에 요입되도록 형성되는 결합홈(203c)과 결합부(212)의 내주면에 돌출되도록 형성되는 결합돌기(212c)의 결합으로 제공될 수 있다.

그리고 결합돌기(212c)는 결합부(212)와 힌지(hinge)로 연결되고 코일 스프링 등의 탄성부재로 지지될 수 있다. 즉, 사용자가 연결부(203)를 결합부(212) 내측 공간으로 삽입시키면 결합돌기(212c)가 탄성부재를 가압한 상태로 눌리게 되고, 연결부(203)의 삽입이 완료되면 탄성부재의 복원력에 의해 결합돌기(212c)가 결합홈(203c)에 끼워지게 된다. 따라서 연결부(203)와 결합부(212)가 견고하게 결합될 수 있다.

분리시에는 결합부(212)의 외주면에 마련되는 누름쇠가 이용될 수 있다. 사용자가 누름쇠를 누르면, 이와 연결된 결합돌기(212c)가 탄성부재를 가압한 상태로 눌리게 된다. 즉, 결합돌기(212c)가 결합홈(203c)으로부터 분리되어 연결부(203)를 결합부(212)로부터 분리시킬 수 있다.

연결부(203)는 청소기 본체(200)에서 생성된 흡입력을 청소모듈(210)로 전달하고, 청소모듈(210)에서 빨아드린 먼지 등이 이동하는 통로가 되는 제1 흡입관(203a)과, 청소모듈(210)에 동력을 제공하기 위한 제1 전원 연결부(203b)가 마련될 수 있다.

그리고 결합부(212)는 연결부(203)의 흡입력이 전달되고, 청소모듈(210)에서 빨아드린 먼지 등이 이동하는 통로가 되는 제2 흡입관(212a)과, 제1 전원 연결부(203b)로부터 동력을 제공받기 위한 제2 전원 연결부(212b)가 마련될 수 있다.

제1 및 제2 전원 연결부(203b, 212b)는 제1 및 제2 흡입관(203a, 212a)의 일 측에 마련될 수 있으며, 2개의 단자가 접속되는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제2 전원 연결부(212b)는 양 단자가 돌출되도록 마련되고, 제1 전원 연결부(203b)는 음 단자가 요입되도록 마련되어 제2 전원 연결부(212b)가 삽입될 수 있다.

즉, 연결부(203)와 결합부(212)가 결합하면서 흡입관(203a, 212a)과 전원 연결부(202b, 212b)가 동시에 연결될 수 있다.

도 10은 제2 실시예에 따른 청소기 본체(200)와 청소모듈(210)의 결합부를 각각 나타내는 평면도이다.

연결부(203)는 청소기 본체(200)에서 생성된 흡입력을 청소모듈(210)로 전달하고, 청소모듈(210)에서 빨아드린 먼지 등이 이동하는 통로가 되는 제1 흡입관(203a)과, 청소모듈(210)에 동력을 제공하기 위한 제1 전원 연결부(203b)와, 후술하는 제2 정보 연결부(212d)에 접속되어 정보를 전달받는 제1 정보 연결부(203d)가 마련될 수 있다.

그리고 결합부(212)는 연결부(203)의 흡입력이 전달되고, 청소모듈(210)에서 빨아드린 먼지 등이 이동하는 통로가 되는 제2 흡입관(212a)과, 제1 전원 연결부(203b)로부터 동력을 제공받기 위한 제2 전원 연결부(212b)와, 청소모듈(210)의 정보를 청소기 본체(200)의 메인회로에 전달하는 제2 정보 연결부(212d)가가 마련될 수 있다.

그리고 제1 및 제2 정보 연결부(203d, 212d)는 제1 및 제2 전원 연결부(203b, 212b)에 인접하여 마련될 수 있으며, 일 단자가 접속되는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제2 정보 연결부(212d)는 일 단자가 돌출되도록 마련되고, 제1 정보 연결부(203d)는 음 단자가 요입되도록 마련되어 제2 전원 연결부(212d)가 삽입될 수 있다.

즉, 연결부(203)와 결합부(212)가 결합하면서 흡입관(203a, 212a)과 전원 연결부(202b, 212b)와 정보 연결부(202d, 212d)가 동시에 연결될 수 있다.

모터의 토크는 회전자에 흐르는 부하 전류(load current)에 비례한다. 모터의 부하가 증가하면 부하 전류가 증가하고, 토크가 증가하여 부하와 균형이 잡혀 안정적인 운전을 계속할 수 있다. 토크와 부하 전류의 관계는 토크 특성 곡선(torque characteristic curve) 등을 통해 알 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 물걸레 노즐의 저면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 물걸레 노즐에는 모터에 의해 회전되는 걸레판에 부착되며 바닥의 청소를 진행하는 물걸레(1101, 1102)가 구비될 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 물걸레 노즐은 복수개의 회전판을 구동하기 위한 복수의 모터가 구비될 수 있다.

또한, 노즐 진행방향의 전방에는 물걸레가 지나가기 전 바닥의 먼지나 오물을 먼저 흡입하기 위한 흡입구(1103)가 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기한 물걸레 노즐은 상기 각 회전판을 개별적으로 구동하기 위한 복수의 모터(또는 구동 장치)를 포함할 수 있다.

물걸레는 일 예로 원판 형태로 형성될 수 있다. 상기 회전판이 물걸레 노즐의 하측에 연결된 상태에서 상기한 물걸레의 일부는 상기 물걸레 노즐의 외측으로 돌출될 수 있으며, 물걸레 노즐의 직하방에 위치하는 바닥면 뿐만 아니라 물걸레 노즐의 외측에 위치되는 바닥면도 청소할 수 있다.

여기서, 상기한 물걸레 노즐을 전진시키며 청소할 때, 물걸레 노즐의 전방에 형성된 유로에 의해서 바닥면의 이물질과 공기가 흡입된 후에 상기 물걸레(1101, 1102)에 의해 바닥면이 닦일 수 있다.

상기 물걸레로 물을 공급할 수 있도록, 상기한 물걸레 노즐은 물탱크를 더 포함할 수 있으며, 물탱크는 물걸레 노즐의 하우징에 장착된 상태에서 각 물걸레로 물을 공급할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 물걸레 노즐을 후측에서 바라본 사시도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 물걸레 노즐은 물탱크에서 배출되는 물의 양을 조절하기 위한 조절부(1201)를 포함할 수 있다. 일 예로, 조절부는 상기 물걸레 노즐의 후측에 위치될 수 있다. 예를 들어, 조절부는 사용자가 조작할 수 있으며, 조절부에 의해서 물탱크에서 물이 배출되도록 하거나 물이 배출되지 않도록 할 수 있다. 또한, 조절부는 사용자의 조작에 의해 물탱크에서 배출되는 물의 양을 조절할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 베이스에 구동 장치가 설치된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제1 구동 장치와 제2 구동 장치는 좌우 대칭되는 형태로 형성될 수 있다. 제1 구동 장치는 제1 구동 모터(1301)를 포함하고, 제2 구동 장치는 제2 구동 모터(1302)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 각 구동 장치는 모터 하우징을 포함할 수 있다 상기 모터 하우징에 상기 각 구동 모터 및 동력을 전달하기 위한 동력 전달부가 수용될 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 청소기의 제어 방법은 S1410 단계 내지 S1450 단계를 포함하며, 상세한 설명은 하기와 같다. 여기서, 청소기의 제어 방법은 도 1의 청소기(100), 도 2의 청소기(100), 인터넷(40), 스마트 디바이스(20), 도 3의 맞춤형 청소 정보 제공 장치(100), 도 4의 AI 장치(50), 도 5의 청소기 본체(200), 청소모듈(210), 도 6의 청소기 본체(200), 청소모듈(210), 도 7의 청소기 본체(200), 청소모듈(210), 서버(30) 또는 스마트 디바이스(20) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 하기에서는 청소기(청소기 본체(200))가 도 14의 청소기의 제어 방법을 수행하는 것을 가정하여 설명하지만, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 상세한 설명은 하기와 같다.

먼저, 청소기는 청소 노즐에 전력을 공급할 수 있다(S1410). 여기서, 청소 노즐은 상기에서 설명한 물걸레 노즐이 될 수 있다.

그 다음, 청소기는 청소 노즐로부터 전력 피드백을 획득할 수 있다(S1430). 여기서, 청소기는 청소 노즐로부터 되돌아오는 전류값을 센싱부(104)를 이용하여 검출할 수 있다.

이어서, 청소기는 청소 노즐로부터 획득된 전력 피드백에 기반하여 전력을 제어할 수 있다(S1450). 예를 들어, 청소기는 청소 노즐로부터 획득된 전력 피드백에 기반하여 청소 노즐이 물걸레 노즐임을 인식할 수 있다. 청소 노즐이 물걸레 노즐임을 인식하면, 청소기는 청소 노즐, 청소 노즐을 포함하는 청소 모듈 및/또는 청소기 본체에 공급되는 전력을 감소시킬 수 있다.

상세한 설명은 아래의 도 15 내지 도 22를 참조하여 설명하도록 한다.

여기서, 청소 노즐이 물걸레 노즐인 경우, 앞서 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한 바와 같이, 물걸레 노즐의 제1 구동 장치는 제어부의 제어에 따라 제1 회전판을 회전시키고, 제1 회전판이 회전함에 따라 제1 회전판에 장착된 제1 물걸레가 함께 회전될 수 있다. 또한, 물걸레 노즐의 제2 구동 장치는 제어부의 제어에 따라 제2 회전판을 회전시키고, 제2 회전판이 회전함에 따라 제2 회전판에 장착된 제2 물걸레가 함께 회전될 수 있다. 여기서, 제1 물걸레 및 제2 물걸레는 회전이 용이하도록 원형으로 구성될 수 있다. 상기한 바에 따라, 바닥면의 액체가 청소 노즐의 흡입구를 통해 청소기 본체 내부로 흘러들어가게 되어 제1 구동 장치가 동작을 멈추게 될 경우에도, 제2 구동 장치는 여전히 동작 가능할 수 있다. 이에 따라, 제1 구동 장치가 동작을 멈추게 되어 제1 구동 장치 및 제1 회전판에 장착된 제1 물걸레가 동작하지 못하는 경우에도, 제2 구동 장치가 동작을 계속 수행하여 제2 구동 장치 및 제2 회전판에 장착된 제2 물걸레는 계속하여 회전 동작을 유지할 수 있다.

또한, 여기서, 청소 노즐의 제1 구동 장치 및 제2 구동 장치가 동시에 동작하면서 제1 구동 장치와 제2 구동 장치에서 모두 전류 피드백(전력 피드백)을 제어부로 전달하게 되므로, 제어부는 제1 구동 장치 또는 제2 구동 장치 하나만이 전류 피드백을 전달할 경우보다 더 큰 전류값을 획득할 수 있다. 이에 따라, 제어부는 보다 낮은 민감도(sensitivity) 만으로도 청소 노즐의 전류 피드백을 정확하게 획득할 수 있다는 장점이 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 피드백을 획득하는 과정을 예시한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 사용자가 청소기의 전원을 ON하면, 청소기의 제어부는 일정한 듀티비를 가지는 PWM 신호(1501)를 청소 노즐 및/또는 청소 노즐을 포함하는 청소 모듈(1502)로 인가할 수 있다.

이에 따라, 청소 노즐 및/또는 청소 모듈에는 특정값의 평균전압이 인가될 수 있다.

여기서, 제어부는 청소 노즐 및/또는 청소 모듈로부터 특정 순간(t=i_p)(예: i_p=1ms)에 피크값을 가지고 시간 경과에 따라 순차적으로 1ms에서 10ms 사이에서 감소하는 전류값(1503)을 획득할 수 있다. 상기한 전류값을 전류 피드백으로 명명할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 노즐 별 전력 피드백 특성을 도시한 그래프이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 제어부는 t=1ms에서 전력이 인가된 청소 노즐로부터 청소 노즐의 종류에 따라 서로 다른 전력 피드백을 획득할 수 있다.

첫번째 예로, 청소 노즐이 카펫 노즐인 경우, 제어부는 t=1ms부터 t=40ms까지 상전류값을 획득하고, t=40ms부터 t=70ms까지 시간의 경과에 따라 순차적으로 감소하는 전류값을 획득할 수 있다.

두번째 예로, 청소 노즐이 플러피 노즐인 경우, 제어부는 t=1ms부터 t=10ms까지 시간의 경과에 따라 증가하는 전류값을 획득하고, t=10ms부터 t=20ms까지 시간의 경과에 따라 제1 기울기로 감소하는 전류값을 획득하며, t=20ms부터 t=40ms까지 시간의 경과에 따라 제2 기울기로 감소하는 전류값을 획득하고, t=40ms부터 t=60ms까지 시간의 경과에 따라 제3 기울기로 감소하는 전류값을 획득할 수 있다.

세번째 예로, 청소 노즐이 침구 노즐인 경우, 제어부는 t=1ms부터 t=10ms까지 시간의 경과에 따라 증가하는 전류값을 획득하고, t=10ms부터 t=20ms까지 시간의 경과에 따라 제4 기울기로 감소하는 전류값을 획득하며, t=20ms부터 t=40ms까지 제5 기울기로 감소하는 전류값을 획득하고, Micom 동작이 시작되는 t=40ms부터 t=60ms까지 제6 기울기로 감소하는 전류값을 획득할 수 있다.

마지막 예로, 청소 노즐이 물걸레 노즐인 경우, 제어부는 t=1ms부터 t=10ms까지 제7 기울기로 감소하는 전류값을 획득하고, t=10ms부터 t=40ms까지 일정한 상전류값을 획득하며, Micom이 동작을 시작하는 t=40ms부터 t=50ms까지는 제8 기울기로 증가하는 전류값을 획득하고, t=50ms부터 t=60ms까지는 제9 기울기로 감소하는 전류값을 획득할 수 있다.

상기한 바와 같이, 제어부는 청소 노즐의 종류에 따라 서로 다른 전류 피드백을 획득할 수 있다. 제어부는 서로 다른 전류 피드백에 기반하여, 청소 노즐의 종류를 인식할 수 있다.

또 다른 예를 들어, 제어부는 메인 PCB에 추가되는 캐패시터를 통해 상기한 바와 같이 청소 노즐의 종류에 따라 다른 초기 기동 전류를 획득할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 노즐을 감지하는 과정의 하나의 예를 도시한다.

도 17에 도시된 바와 같이, 앞서 도 15 내지 도 17을 참조하여 설명한 바와 다르게, 제어부는 외부 물체(1702)에 의해 청소 모듈(1701)에 가해지는 수직 하중을 검출할 수 있다.

청소 모듈에 가해지는 수직 하중을 검출하면, 제어부는 청소 모듈에 가해지는 수직 하중에 기반하여 청소 노즐의 종류를 인식할 수 있다. 예를 들어, 청소 모듈에 가해지는 수직 하중에 미리 정해진 임계값을 초과할 경우, 제어부는 청소 모듈에 장착된 청소 노즐이 물걸레 모듈이라고 인식할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 노즐을 감지하는 과정의 다른 하나의 예를 도시한다.

도 17의 경우와 유사하게, 도 18에 도시된 바와 같이, 사용자가 청소기 본체(1801)에 압력을 가할 경우, 제어부는 청소기 본체에 가해지는 압력을 검출할 수 있다.

청소기 본체에 가해지는 압력을 검출하면, 제어부는 사용자가 물걸레질을 위한 용도로서 청소기를 사용한다고 인식하고, 청소 모듈에 물걸레 노즐이 장착되었다고 인식할 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 상황 별 전력 피드백 특성을 예시한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 플러피 노즐이 카펫에 접촉된 상태에서 플러피 노즐로 40ms동안 전류가 인가되는 경우(Fluffy-Carpet), 제어부는 약 1.2A에서 1.6A의 전류값을 플러피 노즐로부터 획득할 수 있다.

플러피 노즐이 카펫에 접촉된 상태에서 플러피 노즐로 50ms동안 전류가 인가되는 경우, 제어부는 약 1.0A에서 1.2A의 전류값을 플러피 노즐로부터 획득할 수 있다.

카펫 노즐이 바닥에 접촉된 상태에서 카펫 노즐로 40ms동안 전류가 인가되는 경우(Carpet-Flat), 제어부는 약 2.4A에서 2.6A의 전류값을 카펫 노즐로부터 획득할 수 있다.

카펫 노즐이 바닥에 접촉된 상태에서 카펫 노즐로 50ms동안 전류가 인가되는 경우, 제어부는 약 2.2A에서 2.4A의 전류값을 카펫 노즐로부터 획득할 수 있다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 20에 도시된 바와 같이, 제어부의 청소기 동작 모드 설정 과정(S2000)은 S2001 내지 S2009 단계를 포함하며, 상세한 설명은 하기와 같다.

먼저, 제어부는 청소기에 전원이 ON되었는지 여부를 판단할 수 있다(S2001).

판단 결과 청소기에 전원이 ON된 경우, 제어부는 물걸레 노즐이 감지되었는지 여부를 판단할 수 있다(S2003).

판단 결과 청소기의 청소 모듈에 물걸레 노즐이 장착되어 물걸레 노즐이 감지된 경우, 제어부는 모핑 모드로 동작을 개시할 수 있다(S2005). 여기서, 모핑 모드(Mopping Mode)는 청소기 본체 내부의 흡입 모터를 구동시키지 않고, 오직 물걸레 노즐의 복수의 물걸레만을 동작시키는 모드를 의미할 수 있다.

판단 결과 청소기의 청소 모듈에 물걸레 노즐이 아닌 다른 노즐이 감지된 경우, 제어부는 일반 모드로 동작을 개시할 수 있다(S2007).

이어서, 제어부는 사용자 입력에 기반하여 청소기의 동작 모드를 변경할 수 있다(S2009).

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 변경 과정의 하나의 예를 도시한다.

예를 들어, 물걸레 노즐이 아닌 다른 노즐(예: 카펫 노즐, 플러피 노즐, 하드 플로어 노즐, 침구 노즐 등의 일반 노즐)이 감지된 경우, 제어부는 일반 모드 및/또는 표준 모드로 청소기를 동작시킬 수 있다.

다만, 물걸레 노즐이 감지된 경우, 제어부는 도 21에 도시된 순서대로 청소기를 동작시킬 수 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 청소기에 전원이 ON되고(S2101) 물걸레 노즐이 장착되었음을 감지하면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 모핑 모드(Mopping Mode)로 설정하고, 물걸레만을 회전시킬 수 있다(S2103).

모핑 모드로 동작되던 중 청소기에 구비된 “+ 버튼”을 1번 입력하는 사용자 입력이 획득되면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 표준+Mopping 모드로 변경할 수 있다(S2105). 여기서, 표준+Mopping 모드는 제1 크기의 출력으로 흡입 모터를 동작시키면서 물걸레 노즐의 물걸레를 회전시키는 동작을 의미할 수 있다.

표준+Mopping 모드로 동작되던 중 청소기에 구비된 “+버튼”을 1번 입력하는 사용자 입력이 획득되면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 강+Mopping 모드로 변경할 수 있다(S2107). 여기서, 강+Mopping 모드는 제1 크기보다 큰 제2 크기의 출력으로 흡입 모터를 동작시키면서 물걸레 노즐의 물걸레를 회전시키는 동작을 의미할 수 있다.

강+Mopping 모드로 동작되던 중 청소기에 구비된 “+버튼”을 3초간 입력하는 사용자 입력이 획득되면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 터보+Mopping 모드로 변경할 수 있다(S2109). 여기서, 터보+Mopping 모드는 제2 크기보다 큰 제3 크기의 출력으로 흡입 모터를 동작시키면서 물걸레 노즐의 물걸레를 회전시키는 동작을 의미할 수 있다.

이와 반대로, 터보+Mopping 모드에서 “-버튼”을 1번 입력하는 사용자 입력이 획득되면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 강+Mopping 모드로 변경할 수 있다. 이어서, 강+Mopping 모드에서 “-버튼”을 1번 입력하는 사용자 입력이 획득되면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 표준+Mopping 모드로 변경할 수 있다. 이어서, 표준+Mopping 모드에서 “-버튼”을 1번 입력하는 사용자 입력이 획득되면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 Mopping 모드로 변경할 수 있다.

상기한 바와 같이, 사용자의 입력 및 청소 노즐의 종류에 따라 청소기의 동작 모드를 설정함으로써, 물걸레 초기 동작 시 바닥면의 액체가 흡입 모터의 흡입력에 의해 모터 등 청소기 본체 내부의 전장품으로 흘러들어가는 것을 방지할 수 있다.

다른 예로, 만일 청소 모듈의 흡입구 위치가 물걸레의 전방이 아닌 물걸레의 후방에 위치할 경우, 제어부는 전원 ON 상태에서 물걸레 노즐이 인식되더라도 일반 노즐이 장착된 경우와 동일하게 표준 모드 및/또는 표준+Mopping 모드로 청소기를 동작시킬 수 있다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 변경 과정의 다른 하나의 예를 도시한다.

도 22에 도시된 바와 같이, 청소기에 전원이 ON되고(S2201) 물걸레 노즐이 장착되었음을 감지하면, 제어부는 청소기의 동작 모드를 표준+Mopping 모드로 설정하고, 제1 크기의 출력으로 흡입 모터를 동작시키면서 물걸레 노즐의 물걸레를 회전시킬 수 있다(S2205).

이후 제어부는 S2205 단계에서 “+버튼”이 1회 입력되면 강+Mopping 모드로(S2207), “-버튼”이 1회 입력되면 Mopping 모드(S2203)로 청소기를 동작시킬 수 있다.

또한, 제어부는 S2207 단계에서 “+버튼”이 3초동안 입력되면 터보+Mopping 모드로(S2209)로 청소기를 동작시킬 수 있다.

한편, 청소기는 일반 청소 노즐을 장착할 경우와 물걸레 노즐을 장착할 경우, 2가지 경우에 있어서 청소기 전체 소비 전력을 가변적으로 제어할 수 있다.

먼저, 제어부는 물걸레 노즐이 인식되기 전 각 모드 별 제품 소비 전력 범위보다, 물걸레 노즐이 인식된 후 제품 소비 전력 범위를 20%에서 50%까지 감소시킬 수 있다.

구체적으로, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우, 각 모드에서의 모터의 출력을 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 터보 모드에 있어서, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우의 모터(예: 흡입 모터)의 출력을 일반 노즐 인식 시 모터의 출력에 비해 30%에서 40%까지 감소시킬 수 있다. 이는 터보 모드(최강 모드)가 통상의 청소기에서 가장 강력한 흡입력을 출력하기 때문이다. 터보 모드(최강 모드)의 흡입력이 최대치이므로, 물걸레 장착시 모터의 출력 감소폭이 다른 청소 모드에 비해 가장 크게 감소하게 된다. 따라서, 바닥면 상에 존재하는 액체류 등이 흡입구를 통해 흡입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 터보 모드(최강 모드)의 흡입력보다는 작으나, 일반적인 표준 모드의 흡입력보다는 강한 흡입력을 가진 강 모드에 있어서, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우의 모터 출력을 일반 노즐 인식 시 모터의 출력에 비해 45%에서 65%까지 감소시킬 수 있다. 즉, 모터 출력 감소폭이 터보 모드(최강 모드)의 모터 출력 감소폭에 비해서는 작으나, 표준 모드의 모터 출력 감소폭보다는 크게 설정될 수 있다. 한편, 표준 모드에 있어서, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우의 모터 출력을 일반 노즐 인식 시 모터의 출력에 비해 90%에서 100%미만까지 감소시키거나, 100%로 유지할 수 있다. 이는 표준 모드에서는 물걸레 장착이 감지되어도 모터의 출력을 변화하지 않을 수 있음을 의미한다. 또한, 모터 출력의 변화폭은 터보 모드(최강 모드) 혹은 강 모드에 비해 가장 작게 변화될 수 있다.

즉, 표준 모드에서는 물걸레 장착에 따라 모터의 출력을 변화하지 않더라도, 청소면 상에 존재하는 액체가 흡입되어 흡입 모터 혹은 전장품에 까지 미치지 않을 수 있음을 의미 한다.

또한, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우, 흡입 모터의 흡입력 및/또는 모터 회전수를 감소시킬 수 있다. 여기서, 회전수의 감소폭은 각 모드별로 다르지만, 일반 노즐 장착 시 각 모드별 모터 회전수 보다는 낮게 설정할 수 있다.

물걸레 노즐 장착이 감지된 경우에는 청소기 본체에 아무런 노즐이 연결되지 않은 무부하 상태에서의 최대 모터 회전수에 대비하여, 모터의 회전수를 65% 수준으로 낮추어 동작함이 바람직하다. 이는 상기 모터 출력을 감소시키기 위한 하나의 방법으로, 청소면 상의 액체가 물걸레 노즐을 통해 흡입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 각 모드에 따른 흡입모터 회전수는 아래와 같이 나타날 수 있다.

예를 들면, 터보 모드(최강 모드)에 있어서, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우의 모터의 분당 회전수(rpm)를 일반 노즐이 인식된 경우의 75%에서 80%까지 감소시키거나, 노즐이 연결되지 않은 경우의 70%에서 75%까지 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 강 모드에 있어서, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우의 모터의 분당 회전수를 일반 노즐이 인식된 경우의 80%에서 85%까지 감소시키거나, 노즐이 연결되지 않은 경우의 90%에서 95%까지 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 표준 모드에 있어서, 제어부는 물걸레 노즐이 인식된 경우의 모터의 분당 회전수를 일반 노즐 인식 시 모터의 분당 회전수에 비해 95%에서 100%미만까지 감소시키거나, 100%로 유지할 수 있다.

즉, 흡입 모터의 회전수도 앞서 언급한 모터의 출력과 같이, 터보 모드(최강 모드), 강 모드, 표준 모드 순서로 감소폭이 점점 작아지며 변화 될 수 있다.

앞에서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.

Claims

청소기의 제어 방법에 있어서,
청소기의 청소 노즐에 전력을 공급하는 단계;
상기 청소 노즐로부터 상기 공급된 전력에 대한 전류 피드백을 획득하는 단계; 및
상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 단계;를 포함하는
방법.
제1항에 있어서,
상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 청소 노즐이 물걸레 노즐인 경우, 상기 청소기에 공급되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
방법.
제2항에 있어서,
상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 청소 노즐의 흡입력을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
방법.
제3항에 있어서,
상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 청소기의 흡입 모터의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 하는,
방법.
제4항에 있어서,
상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 최대 모터 회전수 대비 65% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 하는,
방법.
제5항에 있어서,
상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 청소기의 동작 모드가 미리 정해진 출력 범위 중 가장 높은 범위인 제1 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수 대비 70% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 하는,
방법.
제6항에 있어서,
상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 청소기의 동작 모드가 상기 제1 모드보다 출력 범위가 낮은 제2 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수 대비 80% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 하는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 전류 피드백을 획득하는 단계는,
상기 청소 노즐로부터 획득되는 전류값의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 단계를 더 포함하며,
상기 전력을 제어하는 단계는,
상기 청소 노즐의 종류에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는,
방법.
제9항에 있어서,
상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 단계는,
상기 전류 피드백 및 상기 청소 노즐에 가해지는 압력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 것을 특징으로 하는,
방법.
청소 노즐이 장착되는 청소 모듈 및 본체를 포함하는 청소기에 있어서,
청소 모듈 및 청소기 본체를 포함하며,
상기 청소기 본체는,
상기 청소 모듈로 전력을 공급하는 전력 공급부; 및
상기 청소 노즐로부터 상기 공급된 전력에 대한 전류 피드백을 획득하고, 상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 제어부;를 포함하는,
청소기.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 청소 노즐이 물걸레 노즐인 경우, 상기 청소기에 공급되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 청소 노즐의 흡입력을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 청소기의 흡입 모터의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 최대 모터 회전수 대비 65% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 청소기의 동작 모드가 미리 정해진 출력 범위 중 가장 높은 범위인 제1 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수 대비 70% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제16항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 청소기의 동작 모드가 상기 제1 모드보다 출력 범위가 낮은 제2 모드인 경우, 상기 흡입 모터의 회전수를 상기 물걸레 노즐이 인식되기 전의 모터 회전수 대비 80% 수준까지 감소시키는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 청소 노즐로부터 획득되는 전류값의 변화를 검출하여 상기 전류 피드백을 획득하는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전류 피드백에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하며,
상기 청소 노즐의 종류에 기반하여 상기 청소기에 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는,
청소기.
제19항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전류 피드백 및 상기 청소 노즐에 가해지는 압력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 청소 노즐의 종류를 인식하는 것을 특징으로 하는,
청소기.