KR20210132785A - 진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템 - Google Patents

진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템 Download PDF

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KR20210132785A
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Abstract

진공 청소 시스템이 개시된다. 본 발명의 진공 청소 시스템은 복수의 진공 청소기 및 단말기를 포함하여 구성된다. 진공 청소기들은 작동 중 각각의 위치정보를 생성한다. 단말기는 위치정보를 수신하여 통합적으로 출력한다. 단말기는 위치정보를 생성시점별로 저장하여 시간별 및 위치별 청소패턴 데이터를 출력한다.

Description

진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템{VACUUM CLEANER AND VACUUM CLEANING SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은 진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전용어플을 통한 실시간 모니터링을 지원하는 진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템에 관한 것이다.
로봇 청소기(Robotic vacuum cleaner)란 자동으로 움직이면서 청소를 하는 로봇이다. 각종 센서가 탑재되어서 주로 바닥을 청소하는 데 사용된다.
이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제1856502호(이하 선행문헌1)는 로봇 청소기, 이의 원격 제어 시스템 및 원격 제어 방법을 개시하고 있다.
선행문헌1의 로봇 청소기 원격 제어 시스템은 로봇 청소기 및 단말 장치를 포함하여 구성된다.
로봇 청소기는 오염도 검출 유닛, 제어 유닛, 통신 유닛, 장애물 검출 유닛, 위치 인식 유닛 및 출력 유닛을 포함하여 구성된다.
오염도 검출 유닛은 청소 영역의 오염도를 검출한다. 제어 유닛은 청소 영역을 탐색하여 청소 지도를 생성한다. 그리고 청소 지도로부터 오염도 지도를 생성한다. 통신 유닛은 오염도 지도를 외부 장치에 전송한다. 따라서 원격지에서 청소 영역에 대한 청소 상태, 오염 상태 등의 정보들을 용이하게 확인할 수 있다.
장애물 검출 유닛은 청소 영역의 장애물을 검출한다. 위치 인식 유닛은 로봇 청소기의 위치를 인식한다. 출력 유닛은 오염도 지도를 화면에 디스플레이한다. 제어 유닛은 오염도를 비교하고 비교 결과에 따라 경고 신호를 발생시킨다.
단말 장치는 제어 모듈, 통신 모듈, 인터페이스 모듈 및 저장 모듈을 포함하여 구성된다.
제어 모듈은 원격 제어 프로그램(이하 전용어플)을 실행하여 제어 명령을 생성한다. 통신 모듈은 로봇 청소기로부터 오염도 지도를 수신한다. 통신 모듈은 로봇 청소기에 제어 명령을 전송한다. 따라서 선행문헌1의 로봇 청소기 원격 제어 시스템은 전용어플을 활용하여 청소방법, 청소구역 및 청소시간 등을 원격제어로 설정 가능한다.
인터페이스 모듈은 오염도 지도를 디스플레이한다. 사용자는 인터페이스 모듈을 통해 제어 명령을 입력한다. 따라서 선행문헌1의 로봇 청소기 원격 제어 시스템은 로봇 청소기의 실시간 모니터링이 가능하다. 저장 모듈은 원격 제어 프로그램과 로봇 청소기로부터 수신한 데이터들을 저장한다.
따라서 선행문헌1의 로봇 청소기 원격 제어 시스템은 청소 지도와 오염도 지도를 이용하여 청소 계획 및 오염 예방 계획을 수립할 수 있다. 그리고 청소 영역을 지정하여 세밀한 청소를 수행할 수 있다.
그러나 일반적인 진공 청소기는 사용자가 직접 수동으로 조작하거나 별도의 제어를 통해 사용해야 한다. 일반적인 진공 청소기는 전용어플을 통한 실시간 모니터링이 지원되지 않으므로, 청소구역, 청소시간 및 청소주기에 대한 정확한 관리가 불가능하다.
따라서 진공 청소기와 로봇 청소기를 함께 사용하는 경우 진공 청소기로 청소한 영역을 로봇 청소기가 중복해서 청소하는 문제가 있다. 그리고 사용자가 로봇 청소기가 청소한 영역을 진공 청소기로 중복해서 청소하는 문제가 있다.
또한, 최근 진공 청소기는 물걸레 전용 흡입구를 제공하고 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 일반적인 진공 청소기는 전용어플을 통한 실시간 모니터링이 지원되지 않으므로, 건식청소와 습식청소에 대한 정확한 관리가 불가능하다.
(선행문헌1) 대한민국 등록특허공보 제1856502호 (등록일: 2018.05.03)
본 발명의 해결하고자 하는 일 과제는, 전용어플을 통한 실시간 모니터링이 가능하도록 이루어지는 진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 과제는, 진공 청소기와 로봇 청소기의 중복청소가 방지되도록 이루어지는 진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 과제는, 건식청소와 습식청소에 대한 정확한 관리가 가능하도록 이루어지는 진공 청소기 및 이를 포함하는 진공 청소 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소 시스템은 진공 청소기 및 단말기를 포함하여 구성될 수 있다.
진공 청소기는 복수로 구비될 수 있다. 진공 청소기들은 제1 진공 청소기 및 제2 진공 청소기를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 진공 청소기 및 제2 진공 청소기는 작동 중 각각의 위치정보를 생성할 수 있다.
제1 진공 청소기는 수동 진공 청소기일 수 있다. 그리고 제2 진공 청소기는 수동 진공 청소기 또는 자동 진공 청소기일 수 있다.
제1 진공 청소기는 본체, 흡입노즐, 손잡이, 센싱부, 거치대 및 통신부를 포함하여 구성될 수 있다.
흡입노즐은 공기의 압력차에 의해 바닥의 먼지를 흡입할 수 있다. 흡입노즐은 연장관을 통해 본체에 연결될 수 있다. 흡입노즐은 본체에 직접 연결될 수도 있다.
손잡이는 본체에 형성될 수 있다. 사용자는 본체에 형성된 손잡이를 잡고 바닥면에 놓인 흡입노즐을 앞뒤로 이동시킬 수 있다.
본체 또는 손잡이에 거치대가 구비될 수 있다. 단말기는 거치대에 거치될 수 있다. 거치대는 본체 또는 손잡이에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 사용자는 손잡이를 잡고 청소를 진행하는 과정에서 단말기의 화면을 관찰할 수 있다.
본체는 공기의 압력차를 형성할 수 있다. 본체의 내부에는 송풍기가 구비될 수 있다. 송풍기가 공기의 압력차를 형성하면, 바닥의 먼지 및 이물질이 흡입노즐의 입구와 연장관을 통해 본체로 이동할 수 있다.
센싱부는 모션센서 및 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
모션센서는 케이스의 동작을 인식할 수 있다. 모션센서는 본체 또는 손잡이 내부에 구비될 수 있다. 모션센서는 동작 인식 센서로 구비될 수 있다. 모션센서는 본체 또는 손잡이의 이동, 회전, 방향, 높이를 감지할 수 있다. 모션센서는 본체 또는 손잡이의 기울기정보, 높이정보 및 이동정보를 생성할 수 있다.
모션센서가 생성한 기울기정보, 높이정보 및 이동정보들은 제어부에 전송될 수 있다. 기울기정보, 높이정보 및 이동정보들은 제어부에 저장될 수 있다. 제어부는 기울기정보 및 높이정보를 기초로 흡입노즐의 위치정보를 생성할 수 있다.
통신부는 흡입노즐의 위치정보를 단말기에 송신할 수 있다.
모션센서는 높이정보 및 이동정보의 기준이 되는 기준좌표를 생성할 수 있다. 기준좌표는 모션센서가 구비된 지점일 수 있다. 또는 기준좌표는 제1 진공 청소기가 충전대에 거치된 상태에서 흡입구의 위쪽 임의의 지점일 수 있다.
흡입노즐은 흡입구를 통해 바닥의 먼지를 흡입할 수 있다. 제어부는 기울기정보 및 높이정보를 기초로 흡입노즐의 위치정보를 생성할 수 있다. 목표좌표는 흡입구 주변의 일정영역 내에 위치할 수 있다. 물걸레 전용노즐의 경우에도 목표좌표는 흡입구 주변의 일정영역 내에 위치할 수 있다.
사용자가 제1 진공 청소기를 사용하는 과정에서 제어부는 흡입노즐의 위치정보를 구할 수 있다. 사용자가 제1 진공 청소기를 사용할 때 제1 진공 청소기는 X축, Y축 및 Z축 중 하나 이상의 축을 중심으로 기울어질 수 있다.
사용자가 제1 진공 청소기를 사용할 때 제1 진공 청소기는 Y축을 중심으로 기울어질 수 있다. 사용자가 제1 진공 청소기를 사용하고 있는 과정에서 모션센서는 지속적으로 기준좌표를 업데이트할 수 있다.
또한, 모션센서는 기울기정보를 지속적으로 업데이트할 수 있다. 연장관의 길이는 사용자에 의해 조절될 수 있다. 따라서 목표좌표와 기준좌표 간 거리는 변화할 수 있다. 이 경우 목표좌표는 아래와 같을 수 있다.
X1=X0+L*COSθA
Y1=Y0
Z1=Z0-L*SINθA
바닥면이 평면이라고 가정하면, Z1는 일정한 상수값으로 구해질 수 있다. X0, Y0, Z0 및 θA는 모션센서가 측정한 상수값이다. 따라서 제어부는 X1, Y1 및 L을 구할 수 있다. 즉, 사용자가 제1 진공 청소기를 사용하는 과정에서 제어부는 흡입노즐의 위치정보를 구할 수 있다.
본체에 카메라가 설치될 수 있다. 카메라는 제1 진공 청소기 작동 중 제1 진공 청소기 주변을 촬영할 수 있다. 그리고 제어부는 카메라를 이용하여 청소지도를 작성할 수 있다. 청소지도는 복수의 청소영역으로 분류될 수 있다.
단말기는 사용자의 스마트폰일 수 있다. 사용자는 스마트폰에 진공 청소 시스템 전용 어플리케이션을 설치할 수 있다.
제1 진공 청소기 및 제2 진공 청소기는 작동 중 각각의 위치정보를 생성할 수 있다. 제1 진공 청소기는 수동 진공 청소기일 수 있다. 그리고 제2 진공 청소기는 자동 진공 청소기일 수 있다.
제1 진공 청소기는 제1 위치정보를 생성할 수 있다. 제2 진공 청소기는 제2 위치정보를 생성할 수 있다. 제1 위치정보 및 제2 위치정보는 각각 실시간위치정보 및 저장위치정보를 포함할 수 있다.
사용자는 전용어플을 실행시키고 단말기를 거치대에 거치한 상태에서 제1 진공 청소기를 통한 청소를 진행할 수 있다. 제1 진공 청소기를 통한 청소를 진행하는 동안 사용자는 단말기 화면을 통해 청소 진행 상황을 실시간 모니터링할 수 있다. 또한, 사용자는 단말기 화면의 청소지도에서 제2 진공 청소기의 청소영역을 선택할 수 있다.
단말기는 제1 진공 청소기 및 제2 진공 청소기의 위치정보를 수신하여 실시간으로 출력할 수 있다. 또한, 단말기는 제1 진공 청소기 및 제2 진공 청소기의 위치정보를 수신하여 화면에 통합적으로 출력할 수 있다. 따라서, 사용자는 제1 진공 청소기에 의한 청소완료구역과 제2 진공 청소기에 의한 청소완료구역을 실시간으로 확인할 수 있다.
제1 진공 청소기에 의한 청소완료구역은 전용어플이 실행되고 나서 생성된 제1 위치정보를 의미할 수 있다. 제2 진공 청소기에 의한 청소완료구역은 전용어플이 실행되고 나서 생성된 제2 위치정보를 의미할 수 있다.
이때 단말기는 제1 위치정보와 제2 위치정보의 교집합이 최소화되도록 알림데이터를 출력할 수 있다. 사용자는 알림데이터를 듣고 단말기 화면의 청소지도에서 제1 진공 청소기의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기로 청소완료구역을 청소하지 않을 수 있다.
또한, 실시간위치정보가 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 단말기가 알림데이터를 출력할 수도 있다. 사용자는 알림데이터를 듣고 단말기 화면의 청소지도에서 제1 진공 청소기의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기로 청소완료구역을 또 다시 청소하지 않을 수 있다.
단말기는 제1 위치정보를 제2 진공 청소기에 송신할 수 있다. 그리고 제2 진공 청소기는 제1 위치정보에 해당하는 영역의 청소를 최소화할 수 있다.
제2 진공 청소기의 저장위치정보는 바닥정보를 포함할 수 있다. 제1 진공 청소기의 실시간위치정보가 제2 진공 청소기의 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 제1 진공 청소기의 흡입력이 바닥정보에 따라 자동 조절될 수 있다.
제2 진공 청소기는 장애물위치정보를 생성하여 단말기에 송신할 수 있다. 그리고 제1 진공 청소기의 실시간위치정보가 장애물위치정보와 가까워질 때 단말기가 알림데이터를 출력할 수 있다.
사용자는 알림데이터를 듣고 단말기 화면의 청소지도에서 제1 진공 청소기의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기가 장애물로 접근하는 것을 인지할 수 있다.
제1 진공 청소기의 실시간위치정보가 제2 위치정보를 벗어날 때 단말기가 알림데이터를 출력할 수 있다. 사용자는 알림데이터를 듣고 단말기 화면의 청소지도에서 제1 진공 청소기의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기가 제2 위치정보를 벗어나는 것을 인지할 수 있다.
단말기는 위치정보를 생성시점별로 저장하여 시간별 및 위치별 청소패턴 데이터를 출력할 수 있다. 단말기는 특정 시각에 청소패턴을 알리는 알림데이터를 출력할 수 있다. 사용자는 알림데이터를 듣고 제1 진공 청소기를 사용하여 청소를 진행할 수 있다. 또한, 제2 진공 청소기가 특정 시각에 자동으로 청소를 진행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 단말기는 흡입노즐의 위치정보를 생성시점별로 저장하여 시간별 및 위치별 청소패턴 데이터를 출력함으로써, 청소구역, 청소시간 및 청소주기에 대한 정확한 관리가 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 단말기는 제1 위치정보와 제2 위치정보의 교집합이 최소화되도록 알림데이터를 출력하는 한편, 자동 진공 청소기는 제1 위치정보에 해당하는 영역의 청소를 최소화함으로써, 진공 청소기 및 로봇 청소기가 각각 하나 이상 구비되더라도 중복청소를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 자동 진공 청소기는 제1 위치정보에 해당하는 영역의 청소를 최대화함으로써, 건식청소와 습식청소가 순차적으로 진행되는 청소영역을 정확하게 선정하고 관리할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 실시간위치정보가 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 단말기가 알림데이터를 출력하는 한편, 수동 진공 청소기의 흡입력이 바닥정보에 따라 자동 조절됨으로써, 청소 영역을 지정하여 세밀한 청소를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소 시스템의 진공 청소기와 단말기를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 진공 청소기가 충전대에 거치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 진공 청소기의 센싱부, 통신부 및 단말기를 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 2의 진공 청소기의 거치대를 나타내는 부분확대도이다.
도 5는 도 2의 진공 청소기의 모션센서와 흡입노즐의 상대적 위치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 2의 진공 청소기의 모션센서와 흡입노즐의 상대적 위치를 나타내는 측면도이다.
도 7은 도 5의 진공 청소기의 흡입노즐을 나타내는 저면도이다.
도 8은 물걸레 전용노즐을 나타내는 저면도이다.
도 9는 도 5의 진공 청소기가 Y축을 중심으로 기울어진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 진공 청소기의 정면도이다.
도 11은 도 10의 진공 청소기가 X축을 중심으로 기울어진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 12는 단말기 전용어플의 로봇청소기 설정화면을 나타내는 도면이다.
도 13은 단말기 전용어플의 선택 영역 청소 설정화면을 나타내는 도면이다.
도 14는 단말기 전용어플이 출력한 청소지도를 나타내는 도면이다.
도 15는 건식청소 진행시 단말기 전용어플이 출력한 청소영역을 나타내는 도면이다.
도 16은 습식청소 진행시 단말기 전용어플이 출력한 청소영역을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소 시스템(1)의 진공 청소기(10)와 단말기(20)를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소 시스템(1)은 진공 청소기(10) 및 단말기(20)를 포함하여 구성된다.
진공 청소기(10)는 복수로 구비될 수 있다. 진공 청소기(10)들은 제1 진공 청소기(11) 및 제2 진공 청소기(12)를 포함하여 구성된다. 제1 진공 청소기(11) 및 제2 진공 청소기(12)는 작동 중 각각의 위치정보를 생성한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 진공 청소기(11)는 수동 진공 청소기(10)일 수 있다. 그리고 제2 진공 청소기(12)는 수동 진공 청소기(10) 또는 자동 진공 청소기(10)일 수 있다. 도 1은 제2 진공 청소기(12)로서 자동 진공 청소기(10; 로봇 청소기)를 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 진공 청소기(10)가 충전대(C)에 거치된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2의 진공 청소기(10)의 센싱부(400), 통신부(600) 및 단말기(20)를 나타내는 개략도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 진공 청소기(11)는 본체(100), 흡입노즐(200), 손잡이(300), 센싱부(400), 거치대(500) 및 통신부(600)를 포함하여 구성된다.
흡입노즐(200)은 공기의 압력차에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 구성이다. 흡입노즐(200)은 하우징(210), 구동부, 솔모듈(220) 및 커넥터(230)를 포함하여 구성된다. 흡입노즐(200)은 연장관(T)을 통해 본체(100)에 연결된다. 흡입노즐(200)은 본체(100)에 직접 연결될 수도 있다.
손잡이(300)는 본체(100)에 형성될 수 있다. 손잡이(300)에 사용자의 힘이 인가된다. 사용자는 본체(100)에 형성된 손잡이(300)를 잡고 바닥면에 놓인 흡입노즐(200)을 앞뒤로 이동시킬 수 있다.
도 4는 도 2의 진공 청소기(10)의 거치대(500)를 나타내는 부분확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본체(100) 또는 손잡이(300)에 거치대(500)가 구비될 수 있다. 단말기(20)는 거치대(500)에 거치될 수 있다. 거치대(500)는 그리퍼(510)를 포함하여 구성된다. 그리퍼(510)는 스프링의 회복력에 의해 단말기(20)를 잡을 수 있다.
거치대(500)는 본체(100) 또는 손잡이(300)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 손잡이(300)에 장착부(310)가 구비될 수 있다. 장착부(310)에 홈이 형성될 수 있다. 거치대(500) 뒷면에 돌출부가 구비될 수 있다. 돌출부는 홈에 삽입될 수 있다.
거치대(500)와 돌출부는 힌지(hinge)에 의해 연결될 수 있다. 따라서 사용자는 단말기(20)의 각도를 조정할 수 있다. 사용자는 손잡이(300)를 잡고 청소를 진행하는 과정에서 단말기(20)의 화면을 관찰할 수 있다.
본체(100)는 공기의 압력차를 형성하는 구성이다. 본체(100)의 내부에는 송풍기가 구비된다. 송풍기가 공기의 압력차를 형성하면, 바닥의 먼지 및 이물질이 흡입노즐(200)의 입구와 연장관(T)을 통해 본체(100)로 이동한다. 본체(100)의 내부에는 원심분리식 집진 장치가 구비될 수 있다. 먼지 및 이물질은 먼지통에 수용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 센싱부(400)는 모션센서(410) 및 제어부(420)를 포함하여 구성된다.
모션센서(410)는 케이스의 동작을 인식하는 구성이다. 모션센서(410)는 본체(100) 또는 손잡이(300) 내부에 구비될 수 있다. 모션센서(410)는 동작 인식 센서(motion recognition sensor)로 구비된다.
동작 인식 센서는 물체의 움직임이나 위치를 인식하는 센서이다. 동작 인식 센서는 지자기 센서(geomagnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 기압 센서(pressure sensor), 자이로 센서(Gyro Sensor)의 기능이 하나의 칩에 들어가 있는 복합 센서이다.
모션센서(410)는 본체(100) 또는 손잡이(300)의 이동, 회전, 방향, 높이를 감지한다. 모션센서(410)는 본체(100) 또는 손잡이(300)의 기울기정보, 높이정보 및 이동정보를 생성한다.
모션센서(410)가 생성한 기울기정보, 높이정보 및 이동정보들은 제어부(420)에 전송된다. 기울기정보, 높이정보 및 이동정보들은 제어부(420)에 저장된다. 제어부(420)는 기울기정보 및 높이정보를 기초로 흡입노즐(200)의 위치정보를 생성한다.
통신부(600)는 흡입노즐(200)의 위치정보를 단말기(20)에 송신한다. 통신부(600)는 본체(100) 또는 손잡이(300) 내부에 구비될 수 있다. 통신부(600)는 와이파이(WiFi) 등 근거리 통신망(local area network)에 의해 흡입노즐(200)의 위치정보를 단말기(20)에 송신할 수 있다.
도 5는 도 2의 진공 청소기(10)의 모션센서(410)와 흡입노즐(200)의 상대적 위치를 나타내는 사시도이다. 도 6은 도 2의 진공 청소기(10)의 모션센서(410)와 흡입노즐(200)의 상대적 위치를 나타내는 측면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 모션센서(410)는 높이정보 및 이동정보의 기준이 되는 기준좌표(P1)를 생성한다. 기준좌표(P1)는 모션센서(410)가 구비된 지점일 수 있다. 또는 기준좌표(P1)는 제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 흡입구(201)의 위쪽 임의의 지점일 수 있다.
기준좌표(P1)는 (X0, Y0, Z0)로 표기하기로 한다. X축은 제1 진공청소기의 앞쪽을 의미할 수 있다. Y축은 제1 진공청소기의 옆쪽을 의미할 수 있다. Z축은 제1 진공청소기의 위쪽을 의미할 수 있다.
도 7은 도 5의 진공 청소기(10)의 흡입노즐(200)을 나타내는 저면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 흡입노즐(200)은 흡입구(201)를 통해 바닥의 먼지를 흡입한다. 제어부(420)는 기울기정보 및 높이정보를 기초로 흡입노즐(200)의 위치정보를 생성한다.
흡입노즐(200)의 위치정보는 흡입구(201)의 좌표(이하 목표좌표(P2))를 의미할 수 있다. 목표좌표(P2)는 (X1, Y1, Z1)으로 표기하기로 한다. 목표좌표(P2)는 흡입구(201) 주변의 일정영역(PA) 내에 위치할 수 있다.
도 8은 물걸레 전용노즐을 나타내는 저면도이다. 물걸레 전용노즐은 하우징(210), 구동부, 물걸레 및 커넥터(230)를 포함하여 구성된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(420)는 기울기정보 및 높이정보를 기초로 물걸레 전용노즐의 위치정보를 생성한다. 물걸레 전용노즐의 위치정보도 흡입구(201)의 좌표(목표좌표(P2))를 의미할 수 있다. 물걸레 전용노즐의 경우에도 목표좌표(P2)는 흡입구(201) 주변의 일정영역(PA) 내에 위치할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 기준좌표(P1)와 목표좌표(P2)는 수직선상 내에 위치할 수 있다. 그리고 제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 연장관(T)은 수축된 상태에 있다.
즉, 제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 목표좌표(P2)와 기준좌표(P1)는 수직선상 내에 일정한 거리(이하 'L')를 유지한다. 따라서 제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 목표좌표(P2)는 아래와 같다.
[수학식 1]
X1=X0
Y1=Y0
Z1=Z0-L
X0, Y0 및 Z0는 모션센서(410)가 측정한 상수값이다. 또한, L은 정해진 상수값이다. 따라서 제어부(420)는 X1, Y1 및 Z1을 구할 수 있다. 즉, 제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 제어부(420)는 흡입노즐(200)의 위치정보를 구할 수 있다.
또한, 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용하는 과정에서 제어부(420)는 흡입노즐(200)의 위치정보를 구할 수 있다. 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용할 때 제1 진공 청소기(11)는 X축, Y축 및 Z축 중 하나 이상의 축을 중심으로 기울어질 수 있다.
도 9는 도 5의 진공 청소기(10)가 Y축을 중심으로 기울어진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용할 때 제1 진공 청소기(11)는 Y축을 중심으로 기울어질 수 있다. 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용하고 있는 과정에서 모션센서(410)는 지속적으로 기준좌표(P1)를 업데이트한다.
또한, 모션센서(410)는 기울기정보를 지속적으로 업데이트한다. 이 경우 기울기는 (0, θA, 0)로 표기하기로 한다. 연장관(T)의 길이는 사용자에 의해 조절될 수 있다. 따라서 목표좌표(P2)와 기준좌표(P1) 간 거리(L)는 변화할 수 있다. 이 경우 목표좌표(P2)는 아래와 같다.
[수학식 2]
X1=X0+L*COSθA
Y1=Y0
Z1=Z0-L*SINθA
제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 Z1은 바닥면과 일정한 거리만큼 이격된다. 그리고 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용하고 있는 과정에서 Z1는 바닥면과 일정한 거리를 형성한다. 따라서 바닥면이 평면이라고 가정하면, Z1는 일정한 상수값으로 구해질 수 있다.
X0, Y0, Z0 및 θA는 모션센서(410)가 측정한 상수값이다. 따라서 제어부(420)는 X1, Y1 및 L을 구할 수 있다. 즉, 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용하는 과정에서 제어부(420)는 흡입노즐(200)의 위치정보를 구할 수 있다.
도 10은 도 9의 진공 청소기(10)의 정면도이다. 도 11은 도 10의 진공 청소기(10)가 X축을 중심으로 기울어진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용할 때 제1 진공 청소기(11)는 X축을 중심으로 기울어질 수 있다. 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용하고 있는 과정에서 모션센서(410)는 지속적으로 기준좌표(P1)를 업데이트한다.
또한, 모션센서(410)는 기울기정보를 지속적으로 업데이트한다. 이 경우 기울기는 (θB, 0, 0)로 표기하기로 한다. 연장관(T)의 길이는 사용자에 의해 조절될 수 있다. 따라서 목표좌표(P2)와 기준좌표(P1) 간 거리(L)는 변화할 수 있다. 이 경우 목표좌표(P2)는 아래와 같다.
[수학식 3]
X1=X0
Y1=Y0-L*COSθB
Z1=Z0-L*SINθB
제1 진공 청소기(11)가 충전대(C)에 거치된 상태에서 Z1은 바닥면과 일정한 거리만큼 이격된다. 그리고 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용하고 있는 과정에서 Z1는 바닥면과 일정한 거리를 형성한다. 따라서 바닥면이 평면이라고 가정하면, Z1는 일정한 상수값으로 구해질 수 있다.
X0, Y0, Z0 및 θB는 모션센서(410)가 측정한 상수값이다. 따라서 제어부(420)는 X1, Y1 및 L을 구할 수 있다. 즉, 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 사용하는 과정에서 제어부(420)는 흡입노즐(200)의 위치정보를 구할 수 있다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 카메라(430)가 설치될 수 있다. 카메라(430)는 제1 진공 청소기(11) 작동 중 제1 진공 청소기(11) 주변을 촬영할 수 있다.
그리고 제어부(420)는 카메라(430)를 이용하여 청소지도(21)를 작성할 수 있다. 청소지도(21)는 진공 청소기(10)가 실제로 청소한 영역을 지도화한 것으로 이해되어야 한다.
제2 진공 청소기(12)도 카메라(430)를 이용하여 청소지도(21)를 작성할 수 있다. 대한민국 등록특허공보 제1856502호 로봇 청소기, 이의 원격 제어 시스템(1) 및 원격 제어 방법에 개시된 바와 같이 카메라(430) 촬영에 의한 청소지도(21) 작성은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하고자 한다.
도 12는 단말기(20) 전용어플의 로봇청소기 설정화면을 나타내는 도면이다. 도 13은 단말기(20) 전용어플의 선택 영역 청소 설정화면을 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 단말기(20)는 사용자의 스마트폰일 수 있다. 사용자는 스마트폰에 진공 청소 시스템(1) 전용 어플리케이션(이하 전용어플)을 설치할 수 있다.
사용자는 단말기(20) 전용어플의 입력창을 통해 로봇 청소기의 작동설정을 할 수 있다. 대한민국 등록특허공보 제1856502호에 개시된 바와 같이 단말기(20)에 의한 로봇 청소기의 원격 제어는 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하고자 한다.
상술한 바와 같이, 진공 청소기(10)는 복수로 구비될 수 있다. 진공 청소기(10)들은 제1 진공 청소기(11) 및 제2 진공 청소기(12)를 포함하여 구성된다.
제1 진공 청소기(11) 및 제2 진공 청소기(12)는 작동 중 각각의 위치정보를 생성한다. 제1 진공 청소기(11)는 수동 진공 청소기(10)일 수 있다. 그리고 제2 진공 청소기(12)는 자동 진공 청소기(10)일 수 있다.
제1 진공 청소기(11)는 제1 위치정보를 생성한다. 제2 진공 청소기(12)는 제2 위치정보를 생성한다. 제1 위치정보 및 제2 위치정보는 각각 실시간위치정보 및 저장위치정보를 포함한다.
실시간위치정보는 진공 청소기(10)의 작동 중 실시간으로 새로 생성된 위치정보를 의미한다. 저장위치정보는 실시간위치정보보다 이전에 생성된 위치정보를 의미한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 단말기(20) 화면에 표시된 청소지도(21)는 저장위치정보를 기초로 생성된 것으로 이해되어야 한다. 청소지도(21)는 제1 영역(①), 제2 영역(②), 제3 영역(③), 제4 영역(④) 및 제5 영역(⑤)과 같이 복수의 청소영역으로 분류될 수 있다.
도 14는 단말기(20) 전용어플이 출력한 청소지도(21)를 나타내는 도면이다. 도 15는 건식청소 진행시 단말기(20) 전용어플이 출력한 청소영역을 나타내는 도면이다.
사용자는 전용어플을 실행시키고 단말기(20)를 거치대(500)에 거치한 상태에서 제1 진공 청소기(11)를 통한 청소를 진행할 수 있다. 제1 진공 청소기(11)를 통한 청소를 진행하는 동안 사용자는 단말기(20) 화면을 통해 청소 진행 상황을 실시간 모니터링할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 사용자는 단말기(20) 화면의 청소지도(21)에서 제1 영역(①), 제2 영역(②), 제3 영역(③) 및 제4 영역(④) 중 하나 이상을 선택하여 제2 진공 청소기(12)의 청소영역을 선택할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 단말기(20)는 제1 진공 청소기(11) 및 제2 진공 청소기(12)의 위치정보를 수신하여 실시간으로 출력한다. 또한, 단말기(20)는 제1 진공 청소기(11) 및 제2 진공 청소기(12)의 위치정보를 수신하여 화면에 통합적으로 출력한다.
따라서, 사용자는 제1 진공 청소기(11)에 의한 청소완료구역(A9건식청소완료구역)과 제2 진공 청소기(12)에 의한 청소완료구역(R9건식청소완료구역)을 실시간으로 확인할 수 있다.
제1 진공 청소기(11)에 의한 청소완료구역(A9건식청소완료구역)은 전용어플이 실행되고 나서 생성된 제1 위치정보를 의미할 수 있다. 제2 진공 청소기(12)에 의한 청소완료구역(R9건식청소완료구역)은 전용어플이 실행되고 나서 생성된 제2 위치정보를 의미할 수 있다.
이때 단말기(20)는 제1 위치정보와 제2 위치정보의 교집합이 최소화되도록 알림데이터를 출력할 수 있다. 일 예로, 알림데이터는 "이미 청소한 영역입니다."일 수 있다.
사용자는 알림데이터를 듣고 단말기(20) 화면의 청소지도(21)에서 제1 진공 청소기(11)의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기(11)로 R9건식청소완료구역을 청소하지 않을 수 있다.
또한, 실시간위치정보가 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 단말기(20)가 알림데이터를 출력할 수도 있다. 즉, 제1 위치정보의 실시간위치정보가 제2 위치정보의 저장위치정보는 물론, 제1 위치정보의 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 단말기(20)가 알림데이터를 출력할 수도 있다.
일 예로, 알림데이터는 "이미 청소한 영역입니다."일 수 있다. 사용자는 알림데이터를 듣고 단말기(20) 화면의 청소지도(21)에서 제1 진공 청소기(11)의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기(11)로 A9건식청소완료구역을 또 다시 청소하지 않을 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 사용자는 제1 진공 청소기(11)로 제1 영역(①)과 복도의 청소를 완료하였다. 따라서 제1 위치정보는 복도를 포함한다. 제2 진공 청소기(12)는 제4 영역(④)의 청소를 완료하고 나서 제3 영역(③)을 청소하고 있다.
제2 진공 청소기(12)가 제4 영역(④)에서 제3 영역(③)으로 이동하려면 반드시 복도를 지나야 한다. 또한, 이후 제2 진공 청소기(12)가 제3 영역(③)에서 제2 영역(②)으로 이동하려면 반드시 복도를 지나야 한다.
단말기(20)는 제1 위치정보를 제2 진공 청소기(12)에 송신할 수 있다. 그리고 제2 진공 청소기(12)는 제1 위치정보에 해당하는 영역의 청소를 최소화할 수 있다. 일 예로, 제2 진공 청소기(12)는 복도를 최단경로로 이동할 수 있다. 또는, 제2 진공 청소기(12)는 복도를 지나가면서 바닥의 먼지를 흡입하지 않을 수 있다.
제2 진공 청소기(12)의 저장위치정보는 바닥정보를 포함할 수 있다. 제1 진공 청소기(11)의 실시간위치정보가 제2 진공 청소기(12)의 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 제1 진공 청소기(11)의 흡입력이 바닥정보에 따라 자동 조절될 수 있다.
바닥정보는 바닥의 재질을 의미할 수 있다. 제2 진공 청소기(12)는 로봇 청소기로서 카메라(430)를 통해 제2 진공 청소기(12) 주변을 촬영할 수 있다.
그리고 제어부(420)는 카메라(430)를 이용하여 바닥을 포함한 청소기 주변 물체를 인지할 수 있다. 대한민국 등록특허공보 제1856502호에 개시된 바와 같이 카메라(430) 촬영에 의한 주변 물체 인식은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하고자 한다.
일 예로, 제4 영역(④)의 바닥에 카펫이 깔려있는 경우 제2 진공 청소기(12)의 저장위치정보는 카펫을 인지한 바닥정보를 포함한다. 이후 사용자가 제1 진공 청소기(11)를 가지고 제4 영역(④)으로 진입하면, 제어부(420)가 제1 진공 청소기(11)의 흡입력이 강해지도록 구동부(모터)를 제어할 수 있다.
제2 진공 청소기(12)는 장애물위치정보를 생성하여 단말기(20)에 송신할 수 있다. 그리고 제1 진공 청소기(11)의 실시간위치정보가 장애물위치정보와 가까워질 때 단말기(20)가 알림데이터를 출력할 수 있다.
일 예로, 알림데이터는 "장애물입니다."일 수 있다. 사용자는 알림데이터를 듣고 단말기(20) 화면의 청소지도(21)에서 제1 진공 청소기(11)의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기(11)가 장애물로 접근하는 것을 인지할 수 있다. 장애물은 난간이나 계단, 화분 등 청소에 주의가 요구되는 구조물이나 물체를 의미할 수 있다.
도 16은 습식청소 진행시 단말기(20) 전용어플이 출력한 청소영역을 나타내는 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제2 진공 청소기(12)는 제1 영역(①)과 복도의 청소를 완료하였다. 사용자는 제1 진공 청소기(11)로 제1 영역(①)의 습식청소를 완료하고 나서 복도의 습식청소를 진행하고 있다.
제1 진공 청소기(11)의 실시간위치정보가 제2 위치정보를 벗어날 때 단말기(20)가 알림데이터를 출력할 수 있다. 일 예로, 알림데이터는 "복도를 청소해주세요."일 수 있다.
사용자는 알림데이터를 듣고 단말기(20) 화면의 청소지도(21)에서 제1 진공 청소기(11)의 현재 위치를 확인함으로써, 제1 진공 청소기(11)가 제2 위치정보를 벗어나는 것을 인지할 수 있다.
단말기(20)는 위치정보를 생성시점별로 저장하여 시간별 및 위치별 청소패턴 데이터(22)를 출력할 수 있다. 일 예로, 도 15의 청소패턴은 주로 매일 저녁 7시~9시 사이에 진행된다. 그리고 도 16의 청소패턴은 매주 토요일 11시에 진행된다.
단말기(20)는 매일 저녁 7시~9시 사이에 청소패턴을 알리는 알림데이터를 출력할 수 있다. 일 예로, 알림데이터는 "1번 방과 복도를 청소해주세요."일 수 있다.
사용자는 알림데이터를 듣고 제1 진공 청소기(11)를 사용하여 청소를 진행할 수 있다. 또한, 알림데이터는 "3번 방과 4번 방의 청소를 시작합니다."일 수 있다. 이후 제2 진공 청소기(12)가 자동으로 번 방과 4번 방의 청소를 진행할 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 시스템
10 : 진공 청소기 300 : 손잡이
11 : 제1 진공 청소기 310 : 장착부
12 : 제2 진공 청소기 400 : 센싱부
100 : 본체 410 : 모션센서
T : 연장관 420 : 제어부
C : 충전대 430 : 카메라
200 : 흡입노즐 P1 : 기준좌표
210 : 하우징 P2 : 목표좌표
201 : 흡입구 500 : 거치대
220 : 솔모듈 510 : 그리퍼
230 : 커넥터 600 : 통신부
20 : 단말기
21 : 청소지도
22 : 청소패턴 데이터
① : 제1 영역
② : 제2 영역
③ : 제3 영역
④ : 제4 영역
⑤ : 제5 영역

Claims (10)

  1. 공기의 압력차를 형성하는 본체;
    상기 공기의 압력차에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입노즐;
    상기 흡입노즐이 상기 바닥을 이동하도록 사용자의 힘이 인가되는 손잡이;
    상기 흡입노즐의 위치정보를 생성하는 센싱부;
    상기 본체 또는 상기 손잡이에 구비되고, 단말기가 거치되는 거치대; 및
    상기 위치정보를 상기 단말기에 송신하는 통신부를 포함하고,
    상기 단말기는 상기 위치정보를 실시간으로 출력하는,
    진공 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 본체 또는 상기 손잡이의 기울기정보를 생성하는 모션센서; 및
    상기 기울기정보를 기초로 상기 위치정보를 생성하는 제어부를 포함하는,
    진공 청소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 본체 또는 상기 손잡이의 기울기정보 및 높이정보를 생성하는 모션센서; 및
    상기 기울기정보 및 상기 높이정보를 기초로 상기 위치정보를 생성하는 제어부를 포함하는,
    진공 청소기.
  4. 작동 중 각각의 위치정보를 생성하는 복수의 진공 청소기; 및
    상기 위치정보를 수신하여 통합적으로 출력하는 단말기를 포함하는,
    진공 청소 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단말기는 상기 위치정보를 생성시점별로 저장하여 시간별 및 위치별 청소패턴 데이터를 출력하는,
    진공 청소 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 진공 청소기들은 제1 진공 청소기 및 제2 진공 청소기를 포함하고,
    상기 위치정보는,
    상기 제1 진공 청소기가 생성하는 제1 위치정보; 및
    상기 제2 진공 청소기가 생성하는 제2 위치정보를 포함하고,
    상기 단말기는 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보의 교집합이 최소화되도록 알림데이터를 출력하는,
    진공 청소 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 진공 청소기들은 수동 진공 청소기 및 자동 진공 청소기를 포함하고,
    상기 위치정보는,
    상기 수동 진공 청소기가 생성하는 제1 위치정보; 및
    상기 자동 진공 청소기가 생성하는 제2 위치정보를 포함하고,
    상기 단말기는 상기 제1 위치정보를 상기 자동 진공 청소기에 송신하고,
    상기 자동 진공 청소기는 상기 제1 위치정보에 해당하는 영역의 청소를 최소화 또는 최대화하는,
    진공 청소 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 위치정보는 새로 생성된 실시간위치정보와, 상기 실시간위치정보보다 이전에 생성된 저장위치정보를 포함하고,
    상기 실시간위치정보가 상기 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 상기 단말기가 알림데이터를 출력하는,
    진공 청소 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진공 청소기들은 수동 진공 청소기 및 자동 진공 청소기를 포함하고,
    상기 자동 진공 청소기의 상기 저장위치정보는 바닥정보를 포함하고,
    상기 수동 진공 청소기의 상기 실시간위치정보가 상기 자동 진공 청소기의 상기 저장위치정보 중 하나와 일치할 때 상기 수동 진공 청소기의 흡입력이 상기 바닥정보에 따라 자동 조절되는,
    진공 청소 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 진공 청소기들은 수동 진공 청소기 및 자동 진공 청소기를 포함하고,
    상기 자동 진공 청소기는 장애물위치정보를 생성하여 상기 단말기에 송신하고,
    상기 수동 진공 청소기의 상기 실시간위치정보가 상기 장애물위치정보와 가까워질 때 상기 단말기가 알림데이터를 출력하는,
    진공 청소 시스템.
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