KR20220040158A - 흡입 노즐, 흡입 노즐을 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

실시예는 흡입 노즐 및 손잡이를 포함하고 손잡이로 이동되는 청소기로서, 흡입 노즐은 범퍼 및 브러쉬를 포함하고, 범퍼는 제1 면 및 제2 면으로 구성되고 노즐의 외부에 배치되고, 제2 면은 제1 면으로부터 제1 간격만큼 떨어져 배치되며, 범퍼의 눌림에 대응하여 변하는 제1 간격에 따라 브러쉬의 회전수 및 상기 청소기의 흡입력이 제어된다.

Description

흡입 노즐, 흡입 노즐을 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법{SUCTION NOZZLE, VACUUM CLEANER INCLUDING THE SUCTION NOZZLE, AND CONTROL METHOD FOR THE VACUUM CLEANER}
실시예는 흡입 노즐, 흡입 노즐을 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법으로서, 보다 상세하게는 흡입력이 개선된 청소기의 흡입 노즐, 이를 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 청소기는 먼지와 이물질을 흡입하거나 걸레질을 통하여 청소 기능을 수행하는 장치이다. 이러한 청소기는 바닥에 대한 청소 기능을 수행하게 되며, 청소기는 이동을 위한 휠을 포함한다. 일반적으로 휠은 청소기 본체에 가해지는 외력에 의해 굴림되어 청소기 본체를 바닥에 대하여 이동시키도록 이루어진다.
이러한 청소기는, 청소기 본체 내부에 장착되는 흡입 모터에 의하여 발생하는 흡입력을 이용하여, 먼지가 포함된 공기를 흡입한 다음, 먼지분리장치에서 먼지를 필터링하는 장치이다. 이러한 청소기는, 먼지를 흡입하기 위한 흡입 노즐이 본체와는 별도로 구비되어 연결장치에 의해서 연결되는 캐니스터 타입의 청소기와, 흡입 노즐이 본체와 회전 가능하게 연결되는 업라이트 타입의 청소기와, 사용자가 본체를 손으로 파지한 상태로 사용되는 핸디형 청소기로 구별할 수 있다.
또한, 청소기는 하우징에 내장되어 있는 전기 블로워 팬(Electric blower fan)의 구동에 의하여 흡입력을 발생하고 브러쉬를 포함하며, 공기의 흡입력에 의하여 먼지 등의 이물질이 포함되어 있는 공기 및 브러쉬의 회전으로 들어오는 먼지를 하우징 안으로 흡입하여 필터(Filter)에 의하여 여과한 후, 하우징 밖으로 배출하여 청소하는 장치이다. 이러한 청소기는 캐니스터 타입(Canister Type), 업라이트 타입(Upright Type)과 핸디 타입(Handy Type) 등으로 구분되고 있다.
또한, 청소기의 흡입 노즐에는 솔이 부착된 회전 브러쉬인 아지테이터(agitator)가 설치되며, 아지테이터가 회전하면서 바닥면 또는 카펫 속의 먼지를 긁어내면서 청소를 할 수 있다.
종래의 청소기는 근접 장애물을 감지할 수 있는 센서를 내장하여 장애물이 감지될 시 브러쉬의 회전 속도를 제어하여 장애물 인접 구역 청소 성능을 높인다. 하지만, 종래 청소기의 경우, 장애물이 움직여 노즐 근처를 지나가거나 사용자가 장애물 근처를 빠르게 왕복 청소하여도 지나가도 장애물이 감지될 때마다 감지하고 브러쉬의 회전 속도를 산발적으로 변경하여 원하는 시점에 브러쉬의 회전 속도를 제어하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 청소기는 사용 도중 장애물과의 충돌에 의해 노즐이 쉽게 깨진다는 문제점이 있었다.
미국 공개특허 US 2012-0167331
실시예는 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 근접 장애물을 감지할 수 있는 청소기를 제공하기 위함이다.
또한, 실시예는 장애물에 의한 파손에 강한 범퍼를 포함하는 청소기를 제공하기 위함이다.
또한, 실시예는 장애물의 감지에 따른 브러쉬 모터 및/또는 흡입 모터의 회전 속도를 제어하여 장애물 인접 구역의 청소 성능을 향상시키기 위함이다.
또한, 실시예는 사용자가 원하는 시점에 장애물 인접 구역 청소를 위한 브러쉬의 회전 속도 및/또는 흡입력을 제어하기 위함이다.
또한, 실시예는 청소기의 노즐과 장애물의 접촉을 감지하여 장애물 인접 구역의 청소 성능을 향상시키기 위함이다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 실시예의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예는 청소기를 제공한다. 이러한 청소기는 흡입 노즐 및 손잡이를 포함하고 상기 손잡이로 이동되는 청소기로서, 상기 흡입 노즐은 범퍼 및 브러쉬를 포함하고, 상기 범퍼는 제1 면 및 제2 면으로 구성되고 상기 노즐의 외부에 배치되고, 상기 제2 면은 상기 제1 면으로부터 제1 간격만큼 떨어져 배치되며, 상기 범퍼의 눌림에 대응하여 변하는 상기 제1 간격에 따라 상기 브러쉬의 회전수 및 상기 청소기의 흡입력이 제어된다.
또한, 실시예에 따른 상기 청소기는 모터 및 제어부를 더 포함하고, 상기 모터는 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 브러쉬의 회전수 및 상기 청소기의 흡입력 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 흡입 노즐은, 상기 제1 면의 눌림에 따라, 상기 제1 간격이 제2 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 신호를 생성하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 간격이 상기 제2 간격에서 상기 제1 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 해제 신호를 생성하며, 상기 제어부는, 상기 눌림 신호에 따라 상기 회전수가 제1 회전수가 되고 상기 눌림 해제 신호에 따라 상기 회전수가 제2 회전수가 되도록, 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 면의 눌림은 상기 손잡이를 이용하여 상기 청소기가 이동하는 거리에 비례하고, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁고, 상기 제1 회전수는 상기 제2 회전수보다 많다.
또한, 실시예에 따른 상기 제1 면에는 포토 인터럽터가 배치되고, 상기 포토 인터럽터는 사이에 공간을 포함하는 말굽 형상으로 형성되고, 상기 제2 면에는 상기 공간에 대응하는 위치에 차광물이 배치되고, 상기 차광물은, 상기 제1 간격에서 상기 공간에 인입되지 않고, 상기 제2 간격에서 상기 공간에 적어도 일부가 인입되며, 상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 간격에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 간격에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 실시예에 따른 상기 포토 인터럽터는 발광 소자 및 수광 소자를 포함하고, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자의 사이에 상기 공간이 형성되며, 상기 포토 인터럽터는, 상기 수광 소자에서 감지된 상기 발광 소자의 빛의 광량에 따라, 상기 눌림 신호 또는 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 실시예에 따른 상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제1 광량을 감지하고 상기 제2 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제2 광량을 감지하며, 상기 제1 광량에 따라 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량에 따라 상기 눌림 해제 신호를 생성하며, 상기 제1 광량은 상기 제2 광량보다 적다.
또한, 실시예에 따른 상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 광량이 상기 제2 광량으로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량이 상기 제1 광량으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 실시예에 따른 상기 제1 면에는 홀 센서가 배치되고, 상기 제2 면에는 상기 홀 센서에 대응하는 위치에 자석이 배치되고, 상기 홀 센서는, 상기 제1 간격에 대응하는 제1 자력 및 상기 제2 간격에 대응하는 제2 자력을 감지하고, 상기 제1 자력에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고, 상기 제2 자력에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하며, 상기 제2 자력은 상기 제1 자력보다 자력의 세기가 강하다.
또한, 실시예에 따른 상기 홀 센서는 추가로, 상기 제1 자력이 상기 제2 자력으로 변한 경우, 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 자력이 상기 제1 자력으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 실시예에 따른 상기 범퍼는 감지 회로를 포함하고, 상기 감지 회로는 상기 범퍼의 눌림 정도에 따라 스위칭 동작하는 스위치를 포함하고, 상기 감지 회로는 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기에 따라, 상기 눌림 신호 및 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 실시예에 따른 상기 스위치는, 상기 제1 간격에 대응하여 상기 전류가 제1 경로를 흐르는 제1 전류가 되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 간격에 대응하여 상기 전류가 제2 경로를 흐르는 제2 전류가 되도록 스위칭 동작하며, 상기 감지 회로는 추가로, 상기 제1 전류에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고 상기 제2 전류에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하며, 상기 제2 전류의 세기는 상기 제1 전류의 세기보다 낮다.
또한, 실시예에 따른 감지 회로는 추가로, 상기 제1 전류가 상기 제2 전류로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 전류가 상기 제1 전류로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 다른 실시예는 흡입 노즐을 제공한다. 이러한 흡입 노즐은, 손잡이 및 범퍼를 포함하고, 상기 손잡이로 이동되는 청소기의 흡입 노즐로서, 상기 범퍼는 제1 면 및 제2 면으로 구성되고 상기 흡입 노즐의 외부에 배치되고, 상기 제2 면은 상기 제1 면으로부터 제1 간격만큼 떨어져 배치되며,상기 흡입 노즐은, 상기 노즐은 소정의 회전수에 대응하여 생성된 흡입력에 따라 외부의 공기를 흡입하고, 상기 제1 면의 눌림에 따라, 상기 제1 간격이 제2 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 신호를 생성하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 간격이 상기 제2 간격에서 상기 제1 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 해제 신호를 생성하며, 상기 눌림 신호에 따라 상기 회전수가 제1 회전수가 되고 상기 눌림 해제 신호에 따라 상기 회전수가 제2 회전수가 되며, 상기 제1 면의 눌림은 상기 손잡이를 이용하여 상기 청소기가 이동하는 거리에 비례하고, 상기 제1 면은 플랙서블(Flexible) 재질로 형성되고, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁고, 상기 제1 회전수는 상기 제2 회전수보다 많다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 제1 면에는 포토 인터럽터가 배치되고, 상기 포토 인터럽터는 사이에 공간을 포함하는 말굽 형상으로 형성되고, 상기 제2 면에는 상기 공간에 대응하는 위치에 차광물이 배치되고, 상기 차광물은, 상기 제1 간격에서 상기 공간에 인입되지 않고, 상기 제2 간격에서 상기 공간에 적어도 일부가 인입되며, 상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 간격에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 간격에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 포토 인터럽터는 발광 소자 및 수광 소자를 포함하고, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자의 사이에 상기 공간이 형성되며, 상기 포토 인터럽터는, 상기 수광 소자에서 감지된 상기 발광 소자의 빛의 광량에 따라, 상기 눌림 신호 또는 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제1 광량을 감지하고 상기 제2 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제2 광량을 감지하며, 상기 제1 광량에 따라 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량에 따라 상기 눌림 해제 신호를 생성하며, 상기 제1 광량은 상기 제2 광량보다 적다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 광량이 상기 제2 광량으로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량이 상기 제1 광량으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 제1 면에는 홀 센서가 배치되고, 상기 제2 면에는 상기 홀 센서에 대응하는 위치에 자석이 배치되고, 상기 홀 센서는, 상기 제1 간격에 대응하는 제1 자력 및 상기 제2 간격에 대응하는 제2 자력을 감지하고, 상기 제1 자력에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고, 상기 제2 자력에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하며, 상기 제2 자력은 상기 제1 자력보다 자력의 세기가 강하다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 홀 센서는 추가로, 상기 제1 자력이 상기 제2 자력으로 변한 경우, 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 자력이 상기 제1 자력으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 범퍼는 감지 회로를 포함하고, 상기 감지 회로는 상기 범퍼의 눌림 정도에 따라 스위칭 동작하는 스위치를 포함하고, 상기 감지 회로는 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기에 따라, 상기 눌림 신호 및 상기 눌림 해제 신호를 생성한다.
또한, 다른 실시예에 따른 흡입 노즐의 상기 스위치는, 상기 제1 간격에 대응하여 상기 전류가 제1 경로를 흐르는 제1 전류가 되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 간격에 대응하여 상기 전류가 제2 경로를 흐르는 제2 전류가 되도록 스위칭 동작하며, 상기 감지 회로는 추가로, 상기 제1 전류에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고 상기 제2 전류에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제1 전류가 상기 제2 전류로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 전류가 상기 제1 전류로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성하며, 상기 제2 전류의 세기는 상기 제1 전류의 세기보다 낮다.
실시예에 따른 청소기의 흡입 노즐, 이를 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법은, 근접 장애물을 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 장애물에 의한 파손에 강한 범퍼를 포함하는 청소기를 제공하는 효과가 있다.
또한, 장애물의 감지에 따른 브러쉬 모터 및/또는 흡입 모터의 회전 속도를 제어하여 장애물 인접 구역의 청소 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 사용자가 원하는 시점에 장애물 인접 구역 청소를 위한 브러쉬의 회전 속도 및/또는 흡입력을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 청소기의 노즐과 장애물의 접촉을 감지하여 장애물 인접 구역의 청소 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 청소기의 사시도이다.
도 2a는 실시예에 따른 흡입 노즐의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 2b는 실시예에 따른 흡입 노즐의 분해 사시도를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 청소기의 주요 구성을 나타낸 블록도 이다.
도 4a는 실시예에 따른 프론트 범퍼의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4b는 실시예에 따른 프론트 범퍼의 눌림을 나타내는 도면이다.
도 5a는 다른 실시예에 따른 프론트 범퍼의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5b는 다른 실시예에 따른 프론트 범퍼의 눌림을 나타내는 도면이다.
도 6a는 또 다른 실시예에 따른 프론트 범퍼의 내부를 나타내는 도면이다.
도 6b는 또 다른 실시예에 따른 프론트 범퍼의 눌림에 따라 내부의 연결상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 청소기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 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, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도 1, 도 2a, 및 도 2b를 참조하여 실시예에 따른 청소기를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 청소기의 사시도이다.
도 2a는 실시예에 따른 흡입 노즐의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 2b는 실시예에 따른 흡입 노즐의 분해 사시도를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2a, 및 도 2b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 청소기(1)는 흡입력 및 브러쉬(34)의 회전을 발생시키기 위한 모터(M, 도 6a 참조)를 구비하는 청소기 본체(10), 청소기 본체(10)와 흡입 노즐(30)을 연결하는 연장관(20), 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 노즐(30)을 포함할 수 있다.
청소기 본체(10)는 공기에서 분리된 먼지가 저장되는 먼지통(12)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 흡입 노즐(30)을 통해 유입되는 먼지는 연장관(20)을 통해 먼지통(12)에 저장될 수 있다. 청소기 본체(10)에는 사용자가 파지하기 위한 손잡이(13)가 구비될 수 있다. 사용자는 손잡이(13)를 파지한 상태로 청소를 수행할 수 있다. 청소기 본체(10)에는 배터리(미도시)가 구비되며, 청소기 본체(10)에는 배터리가 수용되는 배터리 수용부(15)가 구비될 수 있다. 배터리 수용부(15)는 손잡이(13)의 하부에 구비될 수 있다. 배터리는 흡입 노즐(30)을 통해 외부 공기가 먼지통(12)에 흡입되도록, 흡입 노즐(30)로부터 먼지통(12)으로의 공기 흐름을 생성하고 브러쉬(34)의 회전을 발생시키는 모터(M)에 구동 전원을 공급할 수 있다.
연장관(20)은 본체(10)와 흡입 노즐(30)을 서로 연결할 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 연장관(20)은, 흡입 노즐(30)로부터의 먼지 등의 오염물질이 먼지통(12)으로 전달되도록, 속이 빈 중공 구조로 형성될 수 있다. 이러한 중공 구조는 흡입 노즐(30)로부터 먼지통(12) 사이의 오염 물질 통로를 형성할 수 있다.
흡입 노즐(30)은 케이스(31), 프론트 범퍼(32), 사이드 범퍼(33), 및 브러쉬(34)를 포함할 수 있다. 흡입 노즐(30)은 먼지가 포함된 공기가 흡입되는 노즐이다.
케이스(31)는 흡입 노즐(30)의 외형을 형성하며 프론트 범퍼(32) 및 사이드 범퍼(33)가 장착될 수 있다. 케이스(31)의 전방 아래에는 전방 개구(h)가 형성될 수 있다. 전방 개구(h)를 통해 오염 물질이 흡입 노즐(30) 안으로 들어갈 수 있다.
프론트 범퍼(32)는 케이스(31) 전면에 장착되어 외부로 노출되는 부분으로서, 장애물(예를 들어, 벽면 또는 모서리 등)과의 접촉시 가압 되어 케이스(31) 내측으로 이동 가능하게 구성된다. 프론트 범퍼(32)의 구체적인 기능에 대해서는 후술한다.
사이드 범퍼(33)는 케이스(31) 좌측면부와 우측면부에 각각 배치된다. 사이드 범퍼(33)는 케이스(31)의 좌측면부와 우측면부에 각각 장착되면서 그 일부가 케이스(31)의 측방으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 즉, 사이드 범퍼(33)는 케이스(31)의 양측보다 측 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 흡입 노즐(30)의 측면에 장애물이 있는 경우, 프론트 범퍼(32)보다 사이드 범퍼(33)가 먼저 장애물에 충돌하여 장애물에 대한 감지가 효과적으로 이루어질 수 있다.
브러쉬(34)는 케이스(31) 내부에 장착되고 전방 개구(h)를 통해 일부가 외부로 노출될 수 있다. 브러쉬(34)는 모터(M)에 의해 발생하는 회전 구동력에 의해 회전할 수 있다. 브러쉬(34)의 외주면은 융단(carpet)과 같은 직물 또는 펠트(felt) 재질로 이루어질 수 있다. 브러쉬(34)는 회전하여 청소 대상면과 마찰함으로써 오염 물질을 흡입 노즐(30) 안으로 넣을 수 있다. 예를 들어, 브러쉬(34)의 회전 시 청소 대상면에 쌓인 먼지 등의 오염 물질이 브러쉬(34)의 외주면에 끼임으로써 물리적으로 오염 물질이 흡입 노즐(30) 안으로 들어갈 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 실시예에 따른 청소기의 주요 구성을 설명한다.
실시예에 따른 청소기(1)는 프론트 범퍼(32), 전원부(40), 모터 구동부(50), 및 제어부(70)를 포함한다.
프론트 범퍼(32)는, 사용자가 청소기(1)를 소정의 힘으로 밀어 프론트 범퍼(32)가 장애물과 접촉된 경우, 사용자가 청소기(1)를 미는 방향과 반대 방향(D, 도 4b 참조)으로 케이스(31) 내측을 향해 이동 가능하게 구성될 수 있다. 프론트 범퍼(32)의 외부는 고무, 연성 플라스틱 등 외부 충격으로부터 깨지지 않는 플랙서블(Flexible) 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 사용자가 청소기(1)를 미는 방향으로 장애물과 청소기(1)가 접촉할 경우 발생하는 충격으로부터 프론트 범퍼(32)를 보호할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 청소기는 사용자의 사용에 따라 발생하는 장애물과 노즐과의 충격에 따른 파손을 방지할 수 있는 범퍼를 제공한다.
프론트 범퍼(32)는 케이스(31) 내측을 향해 이동하는 거리에 대응하는 눌림 신호(Ss)를 생성할 수 있다. 프론트 범퍼(32)는, 사용자가 장애물과 멀어지도록 청소기(1)를 이동시킨 경우, 케이스(31) 외측을 향해 이동하는 거리에 대응하는 눌림 해제 신호를 생성할 수 있다.
전원부(40)는 청소기(1)의 전원을 제어한다. 전원부(40)는 전원 스위치(미도시)를 포함하고 전원 스위치의 켜짐 상태(ON state)인지 또는 꺼짐 상태(OFF state)에 따라 전원 신호(Sp)를 생성할 수 있다. 전원 스위치는 물리적 스위치 또는 터치 스위치 일수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
모터 구동부(50)는 제어부(70)의 제어 신호에 따라 모터(M)의 회전수(RPM)가 제어되도록 모터(M) 구동 전류를 생성하여 모터(M)에 전달한다.
모터 구동부(50)는 제어 신호(Sc)에 따라 브러쉬(34)의 회전수 및 청소기(1)의 흡입력 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들어, 모터 구동부(50)는 제어 신호(Sc)에 따라 모터(M)의 회전수가 제1 회전수 또는 제2 회전수가 되도록 모터(M) 구동 전류를 생성할 수 있다. 따라서, 모터 구동부(50)는 제어 신호(Sc)에 따라 브러쉬(34)의 회전수 및 청소기(1)의 흡입력 중 적어도 하나를 제1 회전수 또는 제2 회전수로 제어할 수 있다. 모터 구동부(50)가 모터(M) 구동 전류를 생성하는 구체적인 방법은 설명을 생략한다.
제어부(70)는 전원 신호(Sp)에 따라 청소기(1)의 전원이 켜짐 상태(ON state)인지 또는 꺼짐 상태(OFF state)인지 판단하고, 청소기(1)의 전원이 켜짐 상태인 경우, 모터(M)의 회전수(RPM)가 제어되도록 제어 신호(Sc)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(70)는 청소기(1)의 전원이 켜짐 상태인 경우, 모터(M)의 회전수가 제1 회전수가 되도록 제어 신호(Sc)를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(70)는 눌림 신호(Sp)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림 발생 여부를 판단하고, 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 따라 모터의 회전수(RPM)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(70)는 눌림 신호(Sp)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림을 감지하고, 모터의 회전수가 제1 회전수에서 제2 회전수가 되도록 제어 신호(Sc)를 생성할 수 있다. 이때 제2 회전수는 제1 회전수보다 많고, 제2 회전수는 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 따라 증가될 수 있다.
또한, 제어부(70)는 프론트 범퍼(32)의 눌림을 감지한 다음, 눌림 해제 신호(Sr)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림 해제를 감지하고 모터(M)의 회전수가 제2 회전수에서 제1 회전수가 되도록, 제어 신호(Sc)를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(70)는 사용자가 원하는 시점에 브러쉬(34) 및/또는 흡입 노즐(30)의 흡입력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프론트 범퍼(32)의 눌림 시간이 기준 시간(예를 들어 0.5초) 이상 지속될 경우, 제어부(70)는 사용자가 좀 더 강력한 청소를 원하는 시점으로서 사용자의 의도(예를 들어, 장애물 인접 구역을 청소하려는 의도)를 파악할 수 있다. 제어부(70)는 사용자의 의도를 파악하여 현재의 청소 구역을 장애물 인접 구역으로 판단하고, 장애물 인접 구역 청소 모드에서 청소를 수행할 수 있다.
장애물 인접 구역 청소 모드는 모터(M)의 회전수를 증가시켜 청소를 수행하는 모드를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(70)는 프론트 범퍼(32)의 눌림 시간이 기준 시간 이상 지속될 경우, 모터(M)의 회전수를 제1 회전수에서 제2 회전수로 증가시킬 수 있다. 따라서, 제어부(70)는 장애물 인접 구역 청소 모드에서 브러쉬(34) 및/또는 흡입 노즐(30)의 흡입력을 향상시킬 수 있다. 이때, 제1 회전수가 노멀 모드(normal mode)이면 제2 회전수는 파워 모드(Power mode)일 수 있고, 제1 회전 수가 파워 모드이면 제2 회전수는 터보 모드(Turbo mode)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 노멀 모드는 최초로 청소기(1)에 전원이 공급될 경우에 대응하는 모터(M)의 회전수에 의해 청소가 수행되는 모드이고, 파워 모드는 노멀 모드보다 빠른 모터(M)의 회전수에 의해 청소가 수행되는 모드이며, 터보 모드는 모터(M)의 최대 회전수에 의해 청소가 수행되는 모드일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 실시예에 따른 청소기(1)는 사용자의 의도를 파악하여 사용자가 원하는 시점에 장애물 인접 구역 청소를 위한 모터(M)의 회전수를 제어할 수 있다.
제어부(70)가 프론트 범퍼(32)의, 눌림 및 눌림 해제를 감지하고 프론트 범퍼(32)의, 눌림 및 눌림 해제에 따라 모터(M)의 회전수를 제어하는 구체적인 방법은 후술한다.
이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 실시예에 따른 범퍼 및 제어부가 범퍼의, 눌림 및 눌림 해제를 감지하는 방법에 대해서 상세히 설명한다.
도 4a는 실시예에 따른 범퍼의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4b는 실시예에 따른 범퍼의 눌림을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면 실시예에 따른 프론트 범퍼(32)는 제1 면(321) 및 제2 면(322)으로 형성될 수 있다. 제1 면(321)과 제2 면(321)은 제1 간격(di1)만큼 서로 떨어져 배치될 수 있다. 제1 면(321)은 프론트 범퍼(32)의 외부에 배치되면서, 제1 면(321)과 제2 면(322)은 프론트 범퍼(32)의 외형을 형성한다.
제1 면(321)은 고무 또는 연성 플라스틱 등 플랙서블(Flexible) 재질로 형성될 수 있다. 제1 면(321)은, 프론트 범퍼(32)가 장애물에 접촉할 경우, 제1 면(321)으로부터 제2 면(322)을 향하는 제1 방향(D)으로 눌려 형상이 변형될 수 있다.
제1 방향(D)은 사용자가 손잡이(13)를 이용하여 청소기(1)를 이동하는 방향이고, 제1 면(321)의 눌림은 사용자가 손잡이(13)를 이용하여 청소기(1)를 이동시킨 거리 또는 손잡이(13)로부터 전달되는 사용자의 힘에 비례할 수 있다.
또한, 제1 면(321)은 프론트 범퍼(32)가 장애물에 접촉한 다음 접촉이 해제된 경우, 제1 방향(D)의 반대 방향으로 형상이 복원될 수 있다. 예를 들어, 프론트 범퍼(32)가 장애물에 접촉할 경우, 발생하는 접촉면의 압력에 따라 제1 면(321)은 제1 방향(D)으로 범퍼 눌림을 형성할 수 있다. 또한, 제1 면(321)이 범퍼 눌림을 형성한 다음, 접촉 해제에 따라 제1 방향(D)의 반대 방향으로 범퍼 눌림 해제를 형성할 수 있다.
제1 면(321)의 내부에는 포토 인터럽터(3211)가 배치될 수 있고 포토 인터럽터(3211)와 마주보는 방향의 제2 면(322)상에는 차광물(3212)이 배치될 수 있다.
포토 인터럽터(3211)는 발광 소자(3211a) 및 수광 소자(3211b)가 서로 마주보고 배치된 말굽 형상으로 형성될 수 있다. 포토 인터럽터(3211)는 수광 소자(3211b)에서 감지된 발광 소자(3211a)의 빛의 세기에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
차광물(3212)은 포토 인터럽터(3211)에 인입 또는 인출되도록, 수광소자(3211a) 및 발광 소자(3211b) 사이에 대응하는 제2 면(322)상에 배치될 수 있다. 차광물(3212)은 제1 면으로 형성되는 범퍼 눌림에 따라 발광 소자(3211a)가 방사하는 빛의 적어도 일부를 차단할 수 있다.
발광 소자(3211a)는 수광 소자(3211b)를 향해 빛을 방사한다. 발광 소자(3211a)는 소정의 파장을 가지는 적외선 LED일 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(3211)는 950nm 내지 850nm의 파장을 가지는 적외선 LED일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
수광 소자(3211b)는 발광 소자(3211)로부터의 빛의 세기에 대응하는 감지 전류를 생성할 수 있다. 수광 소자(3211b)는 감지 전류에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 수광 소자(3211b)는, 범퍼 눌림이 발생하지 않은 경우(제1 면(321)과 제2 면(321)이 제1 간격(di1)만큼 떨어진 경우), 발광 소자(3211a)의 제1 빛(L1)을 수광할 수 있다. 수광 소자(3211b)는 제1 빛(L1)의 광량에 따라 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
또한, 수광 소자(3221b)는 제1 방향(D)으로 범퍼 눌림이 발생한 경우(제1 면(321)과 제2 면(321)이 제2 간격(di2)만큼 떨어진 경우), 발광 소자(3211a)의 제2 빛(L2)을 수광할 수 있다. 수광 소자(3211b)는 제2 빛(L2)의 광량에 대응하는 눌림 신호(Ss)를 생성할 수 있다. 이때, 차광물(3212)은 수광소자(3211a) 및 발광 소자(3211b) 사이의 공간에 적어도 일부가 인입된다. 이때, 제2 간격(di2)은 제1 간격(di1)보다 좁고, 제2 빛(L2)의 광량은 제1 빛(L1)보다 적다.
즉, 수광 소자(3211b)는 제2 빛(L1)의 광량에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 또한, 수광 소자(3211b)는 들어오는 빛의 광량이 제1 빛(L1)의 광량에서 제2 빛(L2)의 광량으로 변한 경우 눌림 신호(Ss)를 생성할 수 있다. 수광 소자(3211b)는 들어오는 빛의 광량이 제2 빛(L2)의 광량에서 제1 빛(L1)의 광량으로 변한 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
따라서, 수광 소자(3221b)는 제2 빛(L2)에 대응하는 눌림 신호(Ss)를 생성한 다음, 범퍼 눌림이 발생하지 않은 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 따라서, 수광 소자(3221b)는 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
설명의 편의를 위해 실시예에 따른 수광 소자(3211b)가 수광하는 빛을 제1 빛(L1)과 제2 빛(L2)의 2가지 경우로 설명하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고 수광 소자(3211b)가 수광하는 빛의 세기는 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 따라 변할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 프론트 범퍼(32) 내부에 포터 인터럽터(3211)가 포함된 것으로 설명하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고 프론트 범퍼(32)의 내부에는 포터 리플렉터가 포함될 수 있다.
이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 다른 실시예에 따른 범퍼 및 제어부가 범퍼의, 눌림 및 눌림 해제를 감지하는 방법에 대해서 상세히 설명한다.
도 5a는 다른 실시예에 따른 범퍼의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5b는 다른 실시예에 따른 범퍼의 눌림을 나타내는 도면이다.
도 5a를 참조하면 다른 실시예에 따른 프론트 범퍼(32)는 제1 면(321) 및 제2 면(322)으로 형성될 수 있다. 제1 면(321)과 제2 면(321)은 제1 간격(di1)만큼 서로 떨어져 배치될 수 있다. 제1 면(321)과 제2 면(322)은 프론트 범퍼(32)의 외형을 형성한다.
제1 면(321)은 고무 또는 연성 플라스틱 등 플랙서블(Flexible) 재질로 형성될 수 있다. 제1 면(321)은, 프론트 범퍼(32)가 장애물에 접촉할 경우, 제1 면(321)으로부터 제2 면(322)을 향하는 제1 방향(D)으로 형상이 변형될 수 있다. 또한, 제1 면(321)은 프론트 범퍼(32)가 장애물에 접촉한 다음 접촉이 해제된 경우, 제1 방향(D)의 반대 방향으로 형상이 복원될 수 있다. 예를 들어, 프론트 범퍼(32)가 장애물에 접촉할 경우, 발생하는 접촉면의 압력에 따라 제1 면(321)은 제1 방향(D)으로 범퍼 눌림을 형성할 수 있다. 또한, 제1 면(321)이 범퍼 눌림을 형성한 다음, 접촉 해제에 따라 제1 방향(D)의 반대 방향으로 범퍼 눌림 해제를 형성할 수 있다.
제1 면(321)의 내부에는 홀 센서(3213)가 배치될 수 있고 홀 센서(3213)와 마주보는 방향의 제2 면(322)상에는 자석(3214)이 배치될 수 있다.
홀 센서(3213)는 자석(3214)의 자력을 감지할 수 있다. 자력은 홀 센서(3213)와 자석(3214) 사이의 거리에 비례한다. 홀 센서(3213)는 감지된 자력의 세기에 따라, 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 홀 센서(3213)는, 범퍼 눌림이 발생하지 않은 경우(제1 면(321)과 제2 면(321)이 제1 간격(di1)만큼 떨어진 경우), 제1 간격(di1)에 대응하는 제1 자력(M1)을 감지할 수 있다. 홀 센서(3213)는 제1 자력(M1)에 따라 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
또한, 홀 센서(3213)는 제1 방향(D)으로 범퍼 눌림이 발생한 경우(제1 면(321)과 제2 면(321)이 제2 간격(di2)만큼 떨어진 경우), 자석(3214)의 제2 자력(M2)을 감지할 수 있다. 홀 센서(3213)는 제2 자력(M2)에 대응하는 눌림 신호(Ss)를 생성할 수 있다. 이때, 제2 간격(di2)은 제1 간격(di1)보다 더 좁고, 제2 자력(M2)은 제1 자력(M1)보다 세기가 강하다.
또한, 홀 센서(3213)는 제2 자력(M22)에 대응하는 눌림 신호(Ss)를 생성한 다음, 범퍼 눌림이 발생하지 않은 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 즉, 홀 센서(3213)는 감지되는 자력에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제2 자력(M2)일 경우 눌림 신호(Ss)를 생성한다. 또한, 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제1 자력(M1)에 서 제2 자력(M2)으로 변한 경우 눌림 신호(Ss)를 생성한다. 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제1 자력(M1)일 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성한다. 또한, 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제2 자력(M2)에서 제1 자력(M1)으로 변한 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성한다.
따라서, 홀 센서(3213)는 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
설명의 편의를 위해 실시예에 따른 홀 센서(3213)가 감지하는 자력을 제1 자력(M1)과 제2 자력(M2)의 2가지 경우로 설명하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 따라 홀 센서(3213)가 감지하는 자력의 세기는 변할 수 있다.
이하, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 또 다른 실시예에 따른 범퍼 및 제어부가 범퍼의, 눌림 및 눌림 해제를 감지하는 방법에 대해서 상세히 설명한다.
도 6a는 또 다른 실시예에 따른 범퍼의 내부를 나타내는 도면이다.
도 6b는 또 다른 실시예에 따른 범퍼의 눌림에 따라 내부의 연결상태를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면 또 다른 실시예에 따른 프론트 범퍼(32)는 감지 회로(3215)를 포함할 수 있다.
감지 회로(3215)는 모터 구동부(50)와 모터(M) 사이에 전기적으로 연결되고, 모터(M)의 구동 전류를 감지한다. 감지 회로(3215)는 감지된 구동 전류에 따라 눌림 신호(Ss) 및 눌림 해제 신호(Sr)를 생성한다. 감지 회로(3215)는 가변 저항기(R) 및 스위치(S)를 포함한다.
가변 저항기(R)는 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 대응하여 저항의 크기가 변경될 수 있다. 예를 들어, 가변 저항기(R)는 제1 면(321)과 제2 면(321) 사이의 거리에 대응하여 저항의 크기가 변할 수 있다. 구체적으로 가변 저항기(R)는 제1 면(321)과 제2 면(321) 사이의 거리에 비례하거나 반비례하여 저항의 크기가 변할 수 있다.
스위치(S)는 모터 구동부(50) 및 제1 접점(C1)과 제2 접점(C2) 사이에 연결되어 있고, 프론트 범퍼(32)의 장애물 접촉에 따라 모터 구동부(50)와, 제1 접점 또는 제2 접점(C2)을 연결한다.
예를 들어, 스위치(S)는, 범퍼 눌림이 발생하지 않은 경우(제1 면(321)과 제2 면(321)이 제1 간격(di1)만큼 떨어진 경우), 모터 구동부(50) 와 제1 접점(C1)을 연결할 수 있다. 따라서, 모터 구동부(50)와 제1 접점(C1)으로 구성된 제1 경로(Ro1)를 따라 제1 구동 전류(I1)가 모터(M)에 공급된다.
또한, 스위치(S)는 제1 방향(D)으로 범퍼 눌림이 발생한 경우(제1 면(321)과 제2 면(321)이 제2 간격(di2)만큼 떨어진 경우), 모터 구동부(50) 와 제2 접점(C2)을 연결할 수 있다. 따라서, 모터 구동부(50)와 제2 접점(C2)으로 구성된 제2 경로(Ro2)를 따라 제2 구동 전류(I2)가 모터(M)에 공급된다. 이때, 제2 간격(di2)은 제1 간격(di1)보다 좁다. 가변 저항기(R)로 인한 전압 강하가 발생하기 때문에 제2 구동 전류(I2)는 제1 구동 전류(I1) 보다 약하다. 이때, 가변 저항기(R)의 저항은 제1 면(321)과 제2 면(321) 사이의 거리에 비례하거나 반비례하여 저항의 크기가 변할 수 있다.
따라서, 감지 회로(3215)는 제1 면(321)과 제2 면(321) 사이의 거리 변화에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 감지 회로(3215)는 제1 구동 전류(I1)가 제2 구동 전류(I2)로 변한 경우 눌림 신호(Ss)를 생성하고 제2 구동 전류(I2)가 제1 구동 전류(I1)로 변한 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 실시예에 따른 청소기의 제어 방법을 설명한다.
도 7은 실시예에 따른 청소기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계(S10)에서, 제어부(70)는 전원 신호(Sp)에 따라 청소기(1)의 전원 상태를 판단한다.
단계(S20)에서, 제어부(70)는 청소기(1)의 전원이 켜짐 상태인 경우, 모터(M)가 제1 회전수로 회전하도록 제어 신호(Sc)를 생성한다.
단계(S30)에서, 제어부(70)는 눌림 신호(Ss)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 발생했는지 판단한다.
예를 들어, 도 4b를 참조하여 설명한 바와 같이, 포토 인터럽터(3211)는 말굽 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 포토 인터럽터(3211)는, 발광 소자(3211a) 및 수광 소자(3211b) 사이에 소정의 공간이 형성되도록, 말굽 형상으로 형성될 수 있다. 포토 인터럽터(3211)는 수광 소자(3211b)에서 감지된 빛의 세기, 즉, 발광 소자(3211a) 빛의 광량에 따라 눌림 신호(Ss)를 생성한다. 즉, 수광 소자(3211b)는 제2 빛(L1)의 광량에 따라 눌림 신호(Ss)를 생성할 수 있다. 또한, 수광 소자(3211b)는 수광되는 빛의 광량이 제1 빛(L1)의 광량에서 제2 빛(L2)의 광량으로 변한 경우 눌림 신호(Ss)를 생성한다.
제어부(70)는 포토 인터럽터(3211)의 눌림 신호(Ss)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 발생한 것으로 판단한다.
또한, 도 5b를 참조하여 설명한 바와 같이, 홀 센서(3213)는 자석(3214)의 자력을 감지할 수 있다. 자력은 홀 센서(3213)와 자석(3214) 사이의 거리에 비례한다. 홀 센서(3213)는 감지된 자력의 세기에 따라, 눌림 신호(Ss)를 생성할 수 있다.
즉, 홀 센서(3213)는 감지되는 자력에 따라 눌림 신호(Ss)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제2 자력(M2)일 경우 눌림 신호(Ss)를 생성한다. 또한, 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제1 자력(M1)에 서 제2 자력(M2)로 변한 경우 눌림 신호(Ss)를 생성한다.
제어부(70)는 홀 센서(3213)의 눌림 신호(Ss)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 발생한 것으로 판단한다.
또한, 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이, 감지 회로(3215)는 제1 면(321)과 제2 면(321) 사이의 거리 변화에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 감지 회로(3215)는 제1 구동 전류(I1)가 제2 구동 전류(I2)로 변한 경우 눌림 신호(Ss)를 생성한다.
제어부(70)는 감지 회로(3215)의 눌림 신호(Ss)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 발생한 것으로 판단한다.
단계(S40)에서, 제어부(70)는 프론트 범퍼(32)의 눌림이 발생한 경우, 모터(M)가 제1 회전수에서 제2 회전수로 회전하도록 제어 신호(Sc)를 생성한다. 이때 제1 회전수는 제2 회전수보다 많고, 제2 회전수는 프론트 범퍼(32)의 눌림 정도에 따라 증가할 수 있다. 예를 들어, 제어부(70)는 제1 면(321)과 제2 면(321)의 간격에 반비례하여 제2 회전수가 증가하도록 제어 신호(Sc)를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(70)는 사용자가 원하는 시점에 브러쉬(34) 및/또는 흡입 노즐(30)의 흡입력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프론트 범퍼(32)의 눌림 시간이 기준 시간(예를 들어 0.5초) 이상 지속될 경우, 제어부(70)는 사용자가 좀 더 강력한 청소를 원하는 시점으로서 사용자의 의도(예를 들어, 장애물 인접 구역을 청소하려는 의도)를 파악할 수 있다. 제어부(70)는 사용자의 의도를 파악하여 현재의 청소 구역을 장애물 인접 구역으로 판단하고, 장애물 인접 구역 청소 모드에서 청소를 수행할 수 있다.
장애물 인접 구역 청소 모드는 모터(M)의 회전수를 증가시켜 청소를 수행하는 모드를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(70)는 프론트 범퍼(32)의 눌림 시간이 기준 시간 이상 지속될 경우, 모터(M)의 회전수를 제1 회전수에서 제2 회전수로 증가시킬 수 있다. 따라서, 제어부(70)는 장애물 인접 구역 청소 모드에서 브러쉬(34) 및/또는 흡입 노즐(30)의 흡입력을 향상시킬 수 있다. 이때, 제1 회전수가 노멀 모드(normal mode)이면 제2 회전수는 파워 모드(Power mode)일 수 있고, 제1 회전 수가 파워 모드이면 제2 회전수는 터보 모드(Turbo mode)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 노멀 모드는 최초로 청소기(1)에 전원이 공급될 경우에 대응하는 모터(M)의 회전수에 의해 청소가 수행되는 모드이고, 파워 모드는 노멀 모드보다 빠른 모터(M)의 회전수에 의해 청소가 수행되는 모드이며, 터보 모드는 모터(M)의 최대 회전수에 의해 청소가 수행되는 모드일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 실시예에 따른 청소기(1)는 사용자의 의도를 파악하여 사용자가 원하는 시점에 장애물 인접 구역 청소를 위한 모터(M)의 회전수를 제어할 수 있다.
단계(S50)에서, 제어부(70)는 눌림 해제 신호(Sr)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 해제되었는지 판단한다.
예를 들어, 도 4a를 참조하여 설명한 바와 같이, 포토 인터럽터(3211)는 발광 소자(3211a) 및 수광 소자(3211b)가 서로 마주보고 배치된 말굽 형상으로 형성될 수 있다. 포토 인터럽터(3211)는 수광 소자(3211b)에서 감지된 발광 소자(3211a) 빛의 세기 즉, 발광 소자(3211a) 빛의 광량에 따라 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 즉, 수광 소자(3211b)는 제1 빛(L1)의 광량에 따라 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
제어부(70)는 포토 인터럽터(3211)의 눌림 해제 신호(Sr)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 해제된 것으로 판단한다.
또한, 도 5a를 참조하여 설명한 바와 같이, 홀 센서(3213)는 자석(3214)의 자력을 감지할 수 있다. 자력은 홀 센서(3213)와 자석(3214) 사이의 거리에 비례한다. 홀 센서(3213)는 감지된 자력의 세기에 따라, 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다.
즉, 홀 센서(3213)는 감지되는 자력에 따라 눌림 해제 신호(Sr)를 생성한다. 예를 들어, 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제1 자력(M1)일 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성한다. 또한, 홀 센서(3213)는 감지된 자력이 제2 자력(M2)에서 제1 자력(M1)으로 변한 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성한다.
제어부(70)는 홀 센서(3213)의 눌림 해제 신호(Sr)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 해제된 것으로 판단한다.
또한, 도 6a를 참조하여 설명한 바와 같이, 감지 회로(3215)는 제1 면(321)과 제2 면(321) 사이의 거리 변화에 따라 눌림 신호(Ss) 또는 눌림 해제 신호(Sr)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 감지 회로(3215)는 제2 구동 전류(I2)가 제1 구동 전류(I1)로 변한 경우 눌림 해제 신호(Sr)를 생성한다.
제어부(70)는 감지 회로(3215)의 눌림 해제 신호(Sr)에 따라 프론트 범퍼(32)의 눌림이 해제된 것으로 판단한다.
단계(S60)에서, 제어부(70)는 프론트 범퍼(32)의 눌림이 해제되었다고 판단한 경우, 모터(M)가 제2 회전수에서 제1 회전수로 회전하도록 제어 신호(Sc)를 생성한다.
이상에서, 설명의 편의를 위해 흡입 노즐(30) 내부로 들어가는 공기의 흐름과 브러쉬(34)의 회전이 모터(M)의 동일한 회전수에 따라 발생하는 것으로 설명하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 브러쉬(34)의 회전 속도와 흡입 노즐(30) 내부로 흐르는 공기를 형성하기 위한 모터의 회전 속도는 서로 다룰 수 있다.
또한, 설명의 편의를 위해 프론트 범퍼가 장애물을 감지하는 방법에 대하여만 설명하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 사이드 범퍼도 프론트 범퍼와 동일한 구성으로 장애물을 감지할 수 있다.
또한, 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 실시예의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 이하의 청구범위에서 정의하고 있는 실시예의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 실시예의 권리범위에 속하는 것이다.
따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시로서 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
1: 청소기 10: 청소기 본체
12: 먼지통 13: 손잡이
20: 연장관 30: 흡입 노즐
31: 케이스 32: 프론트 범퍼
33: 사이드 범퍼 34: 브러쉬
321: 제1 면 322: 제2 면
32111: 포토 인터럽터 3212: 차광물
3214: 자석 3215: 감지 회로

Claims (20)

  1. 흡입 노즐 및 손잡이를 포함하고 상기 손잡이로 이동되는 청소기로서,
    상기 흡입 노즐은 범퍼 및 브러쉬를 포함하고,
    상기 범퍼는 제1 면 및 제2 면으로 구성되고 상기 노즐의 외부에 배치되고,
    상기 제2 면은 상기 제1 면으로부터 제1 간격만큼 떨어져 배치되며,
    상기 범퍼의 눌림에 대응하여 변하는 상기 제1 간격에 따라 상기 브러쉬의 회전수 및 상기 청소기의 흡입력이 제어되는 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 청소기는 모터 및 제어부를 더 포함하고,
    상기 모터는 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 브러쉬의 회전수 및 상기 청소기의 흡입력 중 적어도 하나를 제어하고,
    상기 흡입 노즐은, 상기 제1 면의 눌림에 따라, 상기 제1 간격이 제2 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 신호를 생성하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 간격이 상기 제2 간격에서 상기 제1 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 해제 신호를 생성하며,
    상기 제어부는, 상기 눌림 신호에 따라 상기 회전수가 제1 회전수가 되고 상기 눌림 해제 신호에 따라 상기 회전수가 제2 회전수가 되도록, 상기 제어 신호를 생성하고,
    상기 제1 면의 눌림은 상기 손잡이를 이용하여 상기 청소기가 이동하는 거리에 비례하고, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁고, 상기 제1 회전수는 상기 제2 회전수보다 많은, 청소기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 면에는 포토 인터럽터가 배치되고, 상기 포토 인터럽터는 사이에 공간을 포함하는 말굽 형상으로 형성되고,
    상기 제2 면에는 상기 공간에 대응하는 위치에 차광물이 배치되고,
    상기 차광물은, 상기 제1 간격에서 상기 공간에 인입되지 않고, 상기 제2 간격에서 상기 공간에 적어도 일부가 인입되며,
    상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 간격에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 간격에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 청소기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 포토 인터럽터는 발광 소자 및 수광 소자를 포함하고, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자의 사이에 상기 공간이 형성되며,
    상기 포토 인터럽터는, 상기 수광 소자에서 감지된 상기 발광 소자의 빛의 광량에 따라, 상기 눌림 신호 또는 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포토 인터럽터는,
    상기 제1 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제1 광량을 감지하고 상기 제2 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제2 광량을 감지하며,
    상기 제1 광량에 따라 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량에 따라 상기 눌림 해제 신호를 생성하며,
    상기 제1 광량은 상기 제2 광량보다 적은, 청소기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 포토 인터럽터는,
    상기 제1 광량이 상기 제2 광량으로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량이 상기 제1 광량으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성하는 청소기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 면에는 홀 센서가 배치되고,
    상기 제2 면에는 상기 홀 센서에 대응하는 위치에 자석이 배치되고,
    상기 홀 센서는, 상기 제1 간격에 대응하는 제1 자력 및 상기 제2 간격에 대응하는 제2 자력을 감지하고,
    상기 제1 자력에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고, 상기 제2 자력에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하며,
    상기 제2 자력은 상기 제1 자력보다 자력의 세기가 강한, 청소기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 홀 센서는 추가로,
    상기 제1 자력이 상기 제2 자력으로 변한 경우, 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 자력이 상기 제1 자력으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 청소기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 범퍼는 감지 회로를 포함하고,
    상기 감지 회로는 상기 범퍼의 눌림 정도에 따라 스위칭 동작하는 스위치를 포함하고,
    상기 감지 회로는 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기에 따라, 상기 눌림 신호 및 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 청소기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 제1 간격에 대응하여 상기 전류가 제1 경로를 흐르는 제1 전류가 되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 간격에 대응하여 상기 전류가 제2 경로를 흐르는 제2 전류가 되도록 스위칭 동작하며,
    상기 감지 회로는 추가로,
    상기 제1 전류에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고 상기 제2 전류에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하며,
    상기 제2 전류의 세기는 상기 제1 전류의 세기보다 낮은, 청소기.
  11. 제10항에 있어서,
    감지 회로는 추가로,
    상기 제1 전류가 상기 제2 전류로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 전류가 상기 제1 전류로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 청소기.
  12. 손잡이 및 범퍼를 포함하고, 상기 손잡이로 이동되는 청소기의 흡입 노즐로서,
    상기 범퍼는 제1 면 및 제2 면으로 구성되고 상기 흡입 노즐의 외부에 배치되고,
    상기 제2 면은 상기 제1 면으로부터 제1 간격만큼 떨어져 배치되며,
    상기 흡입 노즐은,
    상기 노즐은 소정의 회전수에 대응하여 생성된 흡입력에 따라 외부의 공기를 흡입하고, 상기 제1 면의 눌림에 따라, 상기 제1 간격이 제2 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 신호를 생성하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 간격이 상기 제2 간격에서 상기 제1 간격으로 변경된 경우, 상기 범퍼의 눌림 해제 신호를 생성하며,
    상기 눌림 신호에 따라 상기 회전수가 제1 회전수가 되고 상기 눌림 해제 신호에 따라 상기 회전수가 제2 회전수가 되며, 상기 제1 면의 눌림은 상기 손잡이를 이용하여 상기 청소기가 이동하는 거리에 비례하고, 상기 제1 면은 플랙서블(Flexible) 재질로 형성되고, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁고, 상기 제1 회전수는 상기 제2 회전수보다 많은, 흡입 노즐.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 면에는 포토 인터럽터가 배치되고, 상기 포토 인터럽터는 사이에 공간을 포함하는 말굽 형상으로 형성되고,
    상기 제2 면에는 상기 공간에 대응하는 위치에 차광물이 배치되고,
    상기 차광물은, 상기 제1 간격에서 상기 공간에 인입되지 않고, 상기 제2 간격에서 상기 공간에 적어도 일부가 인입되며,
    상기 포토 인터럽터는, 상기 제1 간격에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 간격에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 흡입 노즐.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포토 인터럽터는 발광 소자 및 수광 소자를 포함하고, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자의 사이에 상기 공간이 형성되며,
    상기 포토 인터럽터는, 상기 수광 소자에서 감지된 상기 발광 소자의 빛의 광량에 따라, 상기 눌림 신호 또는 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 흡입 노즐.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 포토 인터럽터는,
    상기 제1 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제1 광량을 감지하고 상기 제2 간격에서 상기 발광 소자의 빛의 제2 광량을 감지하며,
    상기 제1 광량에 따라 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량에 따라 상기 눌림 해제 신호를 생성하며,
    상기 제1 광량은 상기 제2 광량보다 적은, 흡입 노즐.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 포토 인터럽터는,
    상기 제1 광량이 상기 제2 광량으로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 광량이 상기 제1 광량으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 흡입 노즐.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 면에는 홀 센서가 배치되고,
    상기 제2 면에는 상기 홀 센서에 대응하는 위치에 자석이 배치되고,
    상기 홀 센서는, 상기 제1 간격에 대응하는 제1 자력 및 상기 제2 간격에 대응하는 제2 자력을 감지하고,
    상기 제1 자력에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고, 상기 제2 자력에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하며,
    상기 제2 자력은 상기 제1 자력보다 자력의 세기가 강한, 흡입 노즐.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 홀 센서는 추가로,
    상기 제1 자력이 상기 제2 자력으로 변한 경우, 상기 눌림 신호를 생성하고, 상기 제2 자력이 상기 제1 자력으로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 흡입 노즐.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 범퍼는 감지 회로를 포함하고,
    상기 감지 회로는 상기 범퍼의 눌림 정도에 따라 스위칭 동작하는 스위치를 포함하고,
    상기 감지 회로는 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기에 따라, 상기 눌림 신호 및 상기 눌림 해제 신호를 생성하는, 흡입 노즐.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 제1 간격에 대응하여 상기 전류가 제1 경로를 흐르는 제1 전류가 되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 간격에 대응하여 상기 전류가 제2 경로를 흐르는 제2 전류가 되도록 스위칭 동작하며,
    상기 감지 회로는 추가로,
    상기 제1 전류에 대응하여 상기 눌림 해제 신호를 생성하고 상기 제2 전류에 대응하여 상기 눌림 신호를 생성하고,
    상기 제1 전류가 상기 제2 전류로 변한 경우 상기 눌림 신호를 생성하고 상기 제2 전류가 상기 제1 전류로 변한 경우 상기 눌림 해제 신호를 생성하며,
    상기 제2 전류의 세기는 상기 제1 전류의 세기보다 낮은, 흡입 노즐.
KR1020200123042A 2020-09-23 2020-09-23 흡입 노즐, 흡입 노즐을 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법 KR102457533B1 (ko)

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KR1020200123042A KR102457533B1 (ko) 2020-09-23 2020-09-23 흡입 노즐, 흡입 노즐을 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법
PCT/KR2021/012309 WO2022065765A1 (ko) 2020-09-23 2021-09-09 흡입 노즐, 흡입 노즐을 포함하는 청소기, 및 청소기의 제어 방법
US18/027,442 US20240023776A1 (en) 2020-09-23 2021-09-09 Suction nozzle, cleaner comprising suction nozzle, and control method of cleaner

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