KR20230112934A - 청소기 및 청소기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부의 공기를 흡입하는 흡입 노즐, 상기 흡입 노즐에 설치되어 먼지를 쓸어올리는 브러쉬를 회전시키는 브러쉬 모터, 상기 흡입 노즐의 흡입력을 생성하는 흡입 모터, 상기 흡입 노즐에 설치되어 서로 직교하는 공간 좌표계의 3개의 축에 대한 가속도를 센싱하는 가속도 센서, 상기 브러쉬 모터 및 상기 가속도 센서에 전원을 공급하는 전원부 및 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 상기 브러쉬 모터, 상기 흡입 모터 및 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

청소기 및 청소기의 제어방법{Cleaner and Control method thereof}

본 발명은 청소기에서 사용자의 의도 및 흡입 노즐의 상태에 따라 청소기를 제어하는 기술에 관한 것이다.

청소기는, 사용자가 직접 청소기를 이동시키면서 청소를 수행하기 위한 수동 청소기와, 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 로봇 청소기로 구분될 수 있다. 또한, 수동 청소기는, 청소기의 형태에 따라, 캐니스터 타입의 청소기, 업라이트 타입의 청소기, 핸디형 청소기, 스틱형 청소기 등으로 구분될 수 있다.

청소기는 먼지를 흡입하는 구동력을 제공하기 위하여 임펠러와 임펠러를 회전시키는 흡입 모터를 포함한다.

핸디형 청소기의 경우, 흡입 노즐을 사용자가 조작하게 되는 데, 흡입 노즐의 경우, 효율적인 청소를 위해 사용자 의도에 따라 브러쉬의 속도와 흡입(Suction) 정도에 따라 가변할 필요가 있지만, 사용자의 의도를 정확하게 판단할 수 없는 문제점이 존재한다.

또한, 흡입 노즐이 바닥에 붙어서 청소하는 것이 일반적이지만, 사용자가 때로는 작업 공간 이동 및 계단 및 턱이 이는 경우 흡입 노즐을 들어 올려 사용하게 된다. 이럴 경우, 애지테이터(Agitator) 포함하는 흡입 노즐은 애지테이터가 외부로 노출되게 되고 사용자가 손가락이 접촉하는 경우 안전 문제가 발생하는 문제점이 존재한다.

또한, 사용자가 청소 중에 물건을 옮길 때, 청소기를 조작하여 청소기의 전원을 오프하거나, 흡입 모터를 오프하게 된다. 그러나, 이럴 경우, 사용자가 일일히 조작을 해주는 불편이 초래되는 문제점이 존재한다.

도한, 사용자가 청소 중에 물건을 옮길 때에 청소기의 전원을 오프하지 않는 경우, 충전식으로 작동되는 청소기의 청소시간을 줄게 되는 문제점도 존재한다.

실용신안 등록 공보 제2001658010000호

본 발명의 제1과제는, 청소 시에 사용자의 의도를 반영하여 흡입 모터와 브러쉬 모터의 일시정지가 필요할 때, 일시정지하고, 청소기의 전원의 오프가 필요할 때 전원을 오프하여서, 청소기의 사용시간을 늘리는 것이다.

제2과제는, 청소 시에 사용자의 의도를 반영하여 브러쉬의 회전속도를 제어하여, 청소기의 에너지 사용을 줄이고, 효율적인 청소가 가능하게 하는 것이다.

제3과제는 청소 시에 흡입 노즐의 들림 상태를 파악하고, 흡입 노즐의 들림 상태일 때, 브러쉬 모터 또는/및 흡입 모터를 정지하여서, 흡입 노즐의 흡입부를 통해 사용자의 손가락 등이 유입되어 발생되는 부상을 방지하는 것이다.

제4과제는 흡입 노즐의 전후방 움직임만을 감지하여 사용자의 의도를 파악하는 것이 아니고, 3축 방향의 움직임을 종합적으로 고려하여서, 사용자의 의도를 파악하는 것이다.

상기 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 흡입 노즐의 3축에 대한 가속도를 바탕으로, 흡입 노즐의 정지 모션을 판단하고, 정지 모션인 경우, 브러쉬 모터 및 흡입 모터를 오프하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 흡입 노즐의 3축에 대한 가속도를 바탕으로, 흡입 노즐의 정지 모션을 판단하고, 정지 모션인 경우, 청소기의 전원을 오프하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명은 외부의 공기를 흡입하는 흡입 노즐, 상기 흡입 노즐에 설치되어 먼지를 쓸어올리는 브러쉬를 회전시키는 브러쉬 모터, 상기 흡입 노즐의 흡입력을 생성하는 흡입 모터, 상기 흡입 노즐에 설치되어 서로 직교하는 공간 좌표계의 3개의 축에 대한 가속도를 센싱하는 가속도 센서, 상기 브러쉬 모터 및 상기 가속도 센서에 전원을 공급하는 전원부 및 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 상기 브러쉬 모터, 상기 흡입 모터 및 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 가속도 센서에서 제공된 가속도 변화량을 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션 여부를 판단하고, 상기 흡입 노즐의 정지모션이 제1시간 이상 유지되는 경우, 상기 브러쉬 모터 및 상기 흡입 모터를 오프(OFF)시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 가속도 센서에서 제공된 가속도 변화량을 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션 여부를 판단하고, 상기 상기 흡입 노즐의 정지모션이 제2시간 이상 유지되는 경우, 상기 전원부를 오프(OFF)시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 가속도 센서에서 제공된 가속도 변화량을 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션 여부를 판단하고, 상기 흡입 노즐의 정지모션이 제1시간 동안 유지되는 경우, 상기 브러쉬 모터 및 상기 흡입 모터를 오프(OFF)시키고, 상기 상기 흡입 노즐의 정지모션이 상기 제1시간 보다 큰 제2시간 동안 유지되는 경우, 상기 전원부를 오프(OFF)시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제1 정지 기준 값 이상이고, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 정지 기준 값 이상인 경우, 상기 흡입 노즐의 정지모션으로 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 상기 브러쉬의 회전속도를 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 이거나, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 중속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 제4 기준 값 이상 인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 중속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제3 기준 값 보다 작고, 상기 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작은 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 저속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 이거나, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 흡입 모터의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 상기 흡입 모터의 회전 속도를 중속으로 변경할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 X축의 가속도 변화량이 제3 기준 값 보다 작고, 상기 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작은 경우, 상기 흡입 모터의 회전 속도를 저속으로 변경할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 흡입 노즐의 하면에는 상기 외부의 공기가 유입되는 흡입구를 더 포함하고, 상기 Y축은 상기 브러쉬의 회전축 방향과 나란한 방향이고, 상기 X축은 상기 Y축과 직교하는 방향이며, 상기 Z축은 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 흡입 노즐의 하면과 직교하는 방향일 수 있다.

상기 제어부는, 상기 흡입 노즐의 정지 모션이 아니라고 판단되는 경우, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 상기 브러쉬의 회전속도 또는 상기 흡입 모터의 회전속도를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 제어방법은 흡입 노즐의 3축에 대한 가속도를 감지하는 감지단계, 상기 3축에 대한 가속도를 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션을 판단하는 판단단계 및 상기 흡입 노즐의 정지모션이 제1시간 동안 지속되면, 브러쉬 모터 및 흡입 모터를 오프하는 일시 정지 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 제어방법은 상기 흡입 노즐의 정지모션이 상기 제1시간 보다 큰 제2시간 동안 지속되면, 청소기의 전원을 오프하는 전원오프 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 판단단계에서, X축의 가속도 변화량이 제1 정지 기준 값 이상이고, 합산 가속도 변화량이 제2 정지 기준 값 이상인 경우, 상기 흡입 노즐의 정지모션으로 판단할 수 있다.

위의 해결수단을 통하여, 본 발명은 청소 시에 사용자의 의도를 반영하여 흡입 모터와 브러쉬 모터의 일시정지가 필요할 때, 일시정지하고, 청소기의 전원의 오프가 필요할 때 전원을 오프하여서, 사용자가 청소 중에 물건 등을 옮기나 청소 이외의 행위를 할 때 청소기를 제어할 필요가 없어서 사용자의 편의성이 향상되고, 청소기의 사용시간을 늘리는 이점이 있다.

본 발명은 청소 시에 사용자의 의도를 반영하여 브러쉬의 회전속도를 제어하여, 사용자가 브러쉬의 속도를 빠르게 하길 원하는 시점을 파악하므로, 청소기의 에너지 사용을 줄일 수 있고, 효율적인 청소가 가능한 이점이 있다.

본 발명은 청소 시에 흡입 노즐의 들림 상태를 파악하고, 흡입 노즐의 들림 상태일 때, 브러쉬 모터 또는/및 흡입 모터를 정지하여서, 흡입 노즐의 흡입부를 통해 사용자의 손가락 등이 유입되어 발생되는 부상을 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 청소 시에 흡입 노즐의 들림 상태 또는 뒤집힌 상태를 파악하고, 흡입 노즐의 들림 상태일 때, 브러쉬 모터 또는/및 흡입 모터를 정지하여서, 흡입 노즐이 제 역할을 못하는 시간에 모터를 정지하여서 에너지를 절약하고, 청소기의 가동시간을 증가시키는 이점이 있다.

본 발명은 청소 시에 흡인 노즐이 틸트 상태를 판단하고, 틸트 정도에 따라, 브러쉬 모터 또는/및 흡입 모터를 정지하거나, 브러쉬 모터 또는/및 흡입 모터의 속도를 줄여서, 사용자의 부상위험을 줄이고, 에너지 낭비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 흡입 노즐의 전후방 움직임만을 감지하여 사용자의 의도를 파악하는 것이 아니고, 3축 방향의 움직임을 종합적으로 고려하여서, 사용자의 편의성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)의 사용 상태를 보여주는 측면 입면도이다.
도 2는 도 1에서 노즐 모듈(70)을 탈거시킨 청소기(1)의 사시도이다.
도 3은 도 2의 청소기(1)의 측면 입면도이다.
도 4는 도 2의 청소기(1)의 상측 입면도이다.
도 5는 도 3의 청소기(1)를 라인 S1-S1'를 따라 수평으로 자른 단면도이다.
도 6은, 도 4의 청소기(1)를 라인 S2-S2'를 따라 수직으로 자른 단면도이다..
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 노즐을 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 흡입 노즐의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 예시 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따라 가속도 변화를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시간에 따라 가속도 변화를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 제어방법을 도시한 순서도이다.

본 발명을 설명하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축에 의한 공간 직교좌표계를 기준으로 이하 설명한다. 각 축방향(X축방향, Y축방향, Z축방향)은, 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향을 의미한다. 각 축방향의 앞에 '+'부호가 붙는 것(+X축방향, +Y축방향, +Z축방향)은, 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향 중 어느 한 방향인 양의 방향을 의미한다. 각 축방향의 앞에 '-'부호가 붙는 것(-X축방향, -Y축방향, -Z축방향)은, 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향 중 나머지 한 방향인 음의 방향을 의미한다.

이하에서 언급되는 “전(+X)/후(-X)/좌(+Y)/우(-Y)/상(+Z)/하(-Z)”등의 방향을 지칭하는 표현은 XYZ 좌표축에 따라 정의하나, 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.

이하에서 언급되는 구성요소 앞에 '제1, 제2, 제3' 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일 뿐, 구성요소 들 사이의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제1 구성요소 없이 제2구성요소 만을 포함하는 발명도 구현 가능하다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에 따른 청소기는 수동 청소기 또는 로봇 청소기가 될 수 있다. 즉 핸디형, 캐니스터, 업라이트 형태로 대표되는 수동 청소기 및 청소 공간의 자율 주행이 가능한 로봇 청소기에서, 본 발명과 동일하거나 유사한 유로를 포함하고 있다면 본 발명의 청구범위에서 정의하고 있는 발명의 적용이 가능하다.

이하, 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는 핸디형 수동 청소기로 한정하여 설명한다.

도 1 내지 도 6을 참고하여, 일 실시예에 따른 청소기(1)는 흡입된 공기가 외부로 배출되도록 안내하는 유로(P)를 형성하는 메인 바디(10)를 포함한다. 청소기(1)는 유로(P) 상에 배치되어 공기 중 먼지를 분리시키는 먼지 분리부(20)를 포함한다. 청소기(1)는 메인 바디(10)의 일측에 결합된 핸들(30)을 포함한다.

청소기(1)는 전원을 공급하는 배터리(Bt)와 배터리(Bt)가 수용되는 배터리 하우징(40)을 포함한다. 청소기(1)는, 유로(P) 상에 배치되어 유로 내의 공기를 이동시키는 팬 모듈(50, 50')을 포함한다. 청소기(1)는 먼지 분리부(20) 외에도 유로(P) 상에 배치되어 공기 중 먼지를 분리시키는 필터들(61, 62)을 포함한다.

청소기(1)는 메인 바디(10)의 흡입관(11)에 탈착 가능하게 연결되는 노즐 모듈(70)을 포함한다. 청소기(1)는 사용자가 청소기(1)의 On/Off나 흡입 모드 등을 입력할 수 있는 입력부(3)와, 사용자에게 청소기(1)의 각종 상태를 표시해주는 출력부(4)를 포함한다.

한편, 청소기(1)의 토출구에는 ⅰ가청 주파수 중 상대적으로 저역대 영역의 소음의 크기를 감소시키는 제1기능, 및 ⅱ가청 주파수 중 상대적으로 고역대 영역의 소음의 크기를 증가시키는 제2기능 중 적어도 하나를 수행하는 소음 제어 모듈(80, 80', 180, 280, 380, 980)이 구비될 수 있다. 소음 제어 모듈은 소리를 출력하는 스피커(89, 989)를 포함할수 있다. 실시예에 따라, 청소기(1)는 스피커(89, 989)의 소리를 소리 방출구(10b, 10b')로 전달시키는 소리 전달관(90)을 더 포함할 수 있다

도 1을 참고하여, 노즐 모듈(70)은 외부의 공기를 흡입하도록 구비된 흡입 노즐(71)과, 흡입 노즐(71)에서 길게 연장되는 연장관(73)을 포함한다. 연장관(73)은 흡입 노즐(71)과 흡입관(11)을 연결한다. 연장관(73)은 흡입 노즐(71)에서 흡입된 공기가 흡입유로(P1) 내로 유입되도록 안내한다. 연장관(73)의 일측 단부는 메인 바디(10)의 흡입관(11)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 사용자는 흡입 노즐(71)를 바닥에 놓은 상태에서 핸들(30)을 잡고 흡입 노즐(71)를 이동시키면서 청소할 수 있다.

도 2 내지 도 6을 참고하여, 메인 바디(10)는, 청소기(1)의 외관을 형성한다. 메인 바디(10)는 전체적으로 상하로 긴 원통형으로 형성될 수 있다. 메인 바디(10)의 내부에 먼지 분리부(20)가 수용된다. 메인 바디(10)의 내부에 팬 모듈(50, 50')이 수용된다. 메인 바디(10)는, 메인 바디(10) 내로 공기의 흡입을 안내하는 흡입관(11)을 포함한다. 흡입관(11)은 흡입유로(P1)를 형성한다. 흡입관(11)은 메인 바디(10)의 전방으로 돌출될 수 있다. 또한, 메인 바디(10)를 기준으로 흡입관(11)의 반대 방향에는 핸들(30)이 결합된다. 또한 핸들(30)의 하측에는 상기 팬 모듈(50, 50')에 전원을 공급하기 위한 배터리(Bt)가 장착될 수 있다..

메인 바디(10)는 배기구(10a, 10a')를 형성하는 배출 커버(12, 12')를 포함한다. 배출 커버(12, 12')는 메인 바디(10)의 상측 표면을 형성할 수 있다. 배출 커버(12, 12')는 팬 모듈 하우징(14)의 상측부를 덮어준다.

메인 바디(10)는 먼지 분리부(20)에서 분리된 먼지를 저장하기 위한 먼지 수집부(13)를 포함한다. 먼지 수집부(13) 내에 먼지 분리부(20)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 먼지 수집부(13)의 상측부의 내측면은 후술할 제1사이클론부(21)의 기능을 수행할 수 있다. (이 경우, 먼지 수집부(13)의 상측부는 제1사이클론부(21)로 지칭될 수 있다.) 먼지 수집부(13)의 내부에 제2사이클론부(22) 및 먼지 유동 가이드(24)가 배치된다.

먼지 수집부(13)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 먼지 수집부(13)는 팬 모듈 하우징(14)의 하측에 배치된다. 먼지 수집부(13)의 내부에 먼지의 저장 공간(S1, S2)이 형성된다. 먼지 수집부(13)와 먼지 유동 가이드(24) 사이에 제1저장 공간(S1)이 형성된다. 먼지 유동 가이드(24)의 내부에 제2저장 공간(S2)이 형성된다.

메인 바디(10)는 내부에 팬 모듈(50, 50')을 수용하는 팬 모듈 하우징(14)을 포함한다. 팬 모듈 하우징(14)은 먼지 수집부(13)에서 상측으로 연장되어 형성될 수 있다. 팬 모듈 하우징(14)은 원통형으로 형성된다. 팬 모듈 하우징(14)을 기준으로 흡입관(11)의 반대쪽에 핸들(30)의 연장부(31)가 배치된다.

메인 바디(10)는 먼지 수집부(13)를 개폐하도록 구비된 먼지 커버(15)를 포함한다. 먼지 커버(15)는 먼지 수집부(13)의 하측에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 먼지 커버(15)는 회전 동작에 의해서 먼지 수집부(13)의 하측을 개폐할 수 있다. 먼지 커버(15)는 회전을 위한 힌지(미도시)를 포함할 수 있다. 힌지는 먼지 수집부(13)에 결합될 수 있다. 먼지 커버(15)는 제1저장 공간(S1)와 제2저장 공간(S2)를 함께 개폐할 수 있다.

메인 바디(10)는 먼지 분리부(20)로부터 유출된 공기를 안내하는 공기 가이드(16)를 포함한다. 공기 가이드(16)는 먼지 분리부(20)로부터 임펠러(52)까지 공기를 안내하는 팬 모듈 유로(P4, P4')를 형성한다. 공기 가이드(16)는 임펠러(52)를 통과한 공기를 배기구(10a, 10a')까지 안내하는 배기 유로(P5, P5')를 포함한다. 공기 가이드(16)는 팬 모듈 하우징(14) 내에 배치될 수 있다.

한편, 팬모듈(50)은 임펠러(52)와 이를 동작하기 위한 흡입 모터(51) 및 흡입 모터(51)와 임펠러(52)의 결합을 위한 샤프트(53)으로 구성될 수 있다. 팬모듈(50)내부의 임펠러(52)의 배치 위치 및 방향에 따라 팬모듈(50)로 흡입되는 유로의 방향이 결정된다.

일 예로, 도 6a 내지 도 6c를 참고하면, 흡입 모터(51) 상부에서 임펠러(52)의 입구가 흡입 모터(51)의 반대 방향으로 설치되어 있는 경우, 먼지 분리부(20)로부터 유출된 공기가 상승하다가 임펠러(52)를 통과하며 하강하고 다시 배기구(10a, 10a')까지 상승하도록 유로(P4, P5)를 형성할 수 있다.

다른 예로, 도 7을 참고하면 흡입 모터(51) 하부에서 임펠러(52)의 입구가 흡입 모터(51)의 반대 방향으로 설치되어 있는 경우, 먼지 분리부(20)로부터 유출된 공기가 임펠러(52)를 통과하며 배기구(10a, 10a')까지 계속해서 상승하도록 유로(P4', P5')를 형성할 수 있다.

또한, 임펠러(52)의 입구가 모터를 바라보도록 설치되어 있는 경우 도7의 실시예에서 임펠러(52)는 흡입 모터(51)의 상부에 설치될 수 있다.

도 2, 도 4, 및 도 6를 참고하여, 메인 바디(10)는, 유로(P) 내의 공기가 메인 바디(10)의 외부로 배출되는 배기구(10a, 10a')를 형성한다. 배기구(10a, 10a')는 배출 커버(12, 12')에 형성될 수 있다.

배기구(10a, 10a')는 메인 바디(10)의 일면에 배치될 수 있다. 배기구(10a, 10a')는 메인 바디(10)의 상측면에 형성될 수 있다. 이를 통해, 배기구(10a, 10a')에서 배출되는 공기에 의해서 청소기 주변의 먼지가 비산되는 것이 방지됨과 동시에, 배기구(10a, 10a')에서 배출되는 공기가 사용자에게 직접 부딪히는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 소리 방출구는 메인 바디(10)이 면들 중 배기구(10a, 10a')가 형성되는 면과 동일한 면에 배치될 수 있다.

배기구(10a, 10a')는 특정 방향(예를 들어, 상측 방향)을 바라보게 배치될 수 있다. 배기구(10a, 10a')를 통해 배출되는 공기의 배출 방향(Ae)은 특정 방향이 될 수 있다.

도 5 내지 도 6을 참고하여, 먼지 분리부(20)는 유로(P) 상의 먼지를 걸러내는 기능을 수행한다. 먼지 분리부(20)는 흡입관(11)을 통해 메인 바디(10) 내부로 흡입된 먼지를 공기로부터 분리한다.

일 예로, 먼지 분리부(20)는 사이클론 유동에 의해서 먼지를 분리할 수 있는 제1사이클론부(21) 및 제2사이클론부(22)를 포함할 수 있다. 제1사이클론부(21)가 형성하는 유로(P2)는 흡입관(11)이 형성하는 흡입유로(P1)와 연결될 수 있다. 흡입관(11)을 통하여 흡입되는 공기와 먼지를 제1사이클론부(21)의 내주면을 따라 나선 유동하게 된다.

제1사이클론부(21)의 사이클론 유동의 축(A2)은 상하 방향으로 연장될 수 있다. 사이클론 유동의 축(A2)은 축(O)와 일치할 수 있다. 제2사이클론부(22)는, 제1사이클론부(21)를 거친 공기에서 추가적으로 먼지를 분리한다. 제2사이클론부(22)는 제1사이클론부(21) 내부에 위치할 수 있다. 제2사이클론부(22)는 경계부(23)의 내부에 위치할 수 있다. 제2사이클론부(22)는 병렬로 배치되는 다수의 사이클론 바디를 포함할 수 있다.

다른 예로, 먼지 분리부(20)는 단일의 사이클론부를 가지는 것도 가능하다. 이 경우에도 사이클론 유동의 축(A2)은 상하 방향으로 연장될 수 있다.

또 다른 예로서, 먼지 분리부(20)는, 사이클론부 대신 메인 필터부(미도시)를 포함하는 것도 가능하다. 메인 필터부는 흡입관(11)으로부터 유입되는 공기 중 먼지를 분리할 수 있다.

이하, 먼지 분리부(20)는 제1사이클론부(110) 및 제2사이클론부(130)를 포함하는 본 실시예를 기준으로 설명하나, 반드시 이에 제한될 필요는 없다.

먼지 분리부(20)는 먼지 분리 유로(P2, P3)를 형성한다. 공기가 먼지 분리 유로(P2, P3)를 빠른 속도로 이동하며 공기 중 먼지가 분리되고, 분리된 먼지는 제1저장 공간(S1)에 저장된다.

제1사이클론부(21)의 내주면 및 경계부(23)의 외주면 사이 공간은 제1사이클론의 유로(P2)가 된다. 흡입유로(P1)를 거친 공기는 제1사이클론의 유로(P2)에서 하강 나선 방향으로 이동하며, 공기 중 먼지가 원심 분리된다. 여기서, 축(A2)은 하강 나선 방향의 유동의 축(A2)이 된다.

먼지 분리부(20)는 제1사이클론부(21)의 내부에 원통형으로 배치된 경계부(23)를 포함한다. 경계부(23)는 외주면에 복수의 홀을 형성한다. 제1사이클론 유로(P2) 내의 공기가 경계부(23)의 복수의 홀을 통과하여, 제2사이클론 유로(P3)로 유입될 수 있다. 부피가 큰 먼지는 경계부(23)의 복수의 홀에 의해서도 걸러질 수 있다.

경계부(23)의 내부에는 제2사이클론부(22)의 상측부가 배치된다. 제2사이클론부(22)는 내부가 비어 있고 상하로 관통된 복수의 사이클론 바디를 포함한다. 각각의 사이클론 바디는 하측으로 갈수록 가늘어지는 파이프 형으로 형성될 수 있다. 각각의 사이클론 바디의 내부에 제2사이클론 유로(P3)가 형성된다. 경계부(23)를 거친 공기는, 사이클론 바디의 상측부에 배치된 하향 나선 방향으로 공기 흐름을 유도하는 가이드를 따라 제2사이클론 유로(P3)로 이동한다. 공기는 사이클론 바디의 내주면을 따라 하향 나선 운동을 하며, 공기 중 먼지가 원심 분리되고, 분리된 공기는 제2저장 공간(S2)에 저장된다. 제2사이클론 유로(P3)를 따라 사이클론 바디의 하측부까지 이동한 공기는, 제2사이클론 유로(P3)의 상하 방향의 중심축을 따라 상측 방향으로 상승 이동하고, 팬 모듈 유로(P4, P4')로 유입된다.

먼지 분리부(20)는 먼지 수집부(13) 내에서 제1저장 공간(S1)과 제2저장 공간(S2)을 구분시키는 먼지 유동 가이드(24)를 포함한다. 먼지 유동 가이드(24)와 먼지 수집부(13)의 내측면 사이 공간이 제1저장 공간(S1)이다. 먼지 유동 가이드(24)의 내부 공간이 제2저장 공간(S2)이다.

먼지 유동 가이드(24)는 제2사이클론부(22)의 하측에 결합된다. 먼지 유동 가이드(24)는 먼지 커버(15)의 상면에 접촉한다. 먼지 유동 가이드(24)의 일부분은 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 줄어들게 형성될 수 있다. 일 예로, 먼지 유동 가이드(24)의 상측부는 하측으로 갈수록 직경이 줄어들도록 형성되고, 먼지 유동 가이드(24)의 하측부는 상하로 연장된 원통형으로 형성될 수 있다.

먼지 분리부(20)는, 먼지 유동 가이드(24)의 상단부에서 하방으로 연장되는 비산 방지 리브(25)를 포함할 수 있다. 먼지 유동 가이드(24)의 상측부의 둘레를 감쌀 수 있다. 비산 방지 리브(25)는 유동의 축(A2)를 중심으로 한 원주 방향을 따라 연장될 수 있다. 일 예로, 비산 방지 리브(25)는 원통 형태로 형성될 수 있다.

먼지 유동 가이드(24)의 상측부가 하측으로 갈수록 직경이 줄어들게 형성된 경우, 먼지 유동 가이드(24)의 상측부의 외주면과 비산 방지 리브(25) 사이에는 공간이 형성된다. 제1저장 공간(S1) 내에서 먼지 유동 가이드(24)를 따라 공기의 상승 유동이 발생할 때, 비산 방지 리브(25)와 먼지 유동 가이드(24)의 상측부 사이 공간에 의해 상승하는 먼지가 걸리게 된다. 이를 통해, 제1저장 공간(S1) 내의 먼지가 상측으로 역류하는 것을 막을 수 있다.

핸들(30)은 메인 바디(10)에 결합된다. 핸들(30)은 메인 바디(10)를 기준으로 흡입관(11)의 반대 방향에 결합될 수 있다. 핸들(30)은 배터리 하우징(40)의 상측에 결합될 수 있다.

핸들(30)은 메인 바디(10)에서 후측으로 돌출되어 연장되는 연장부(31)를 포함한다. 연장부(31)는 추가 연장부(32)의 상측부에서 전방으로 연장될 수 있다. 연장부(31)는 수평 방향으로 연장될 수 있다. 후술할 실시예B에서는, 연장부(31)의 내부에 스피커(989) 배치된다.

핸들(30)은 상하 방향으로 연장되며 추가 연장부(32)를 포함한다. 추가 연장부(32)는 메인 바디(10)와 전후 방향으로 이격될 수 있다. 사용자는 추가 연장부(32)를 쥐고 청소기(1)를 이용할 수 있다. 추가 연장부(32)의 상단은 연장부(31)의 후단에 연결된다. 추가 연장부(32)의 하단은 배터리 하우징(40)에 연결된다.

추가 연장부(32)에는, 사용자가 추가 연장부(32)를 잡은 상태에서 손이 추가 연장부(32)의 길이 방향(상하 방향)으로 이동되는 것을 방지하기 위한 이동 제한부(32a)가 구비될 수 있다. 이동 제한부(32a)는 추가 연장부(32)에서 전방을 향하여 돌출될 수 있다.

이동 제한부(32a)는 연장부(31)와 상하로 이격되어 배치된다. 사용자는 추가 연장부(32)를 쥔 상태에서, 사용자의 쥔 손의 일부 손가락은 이동 제한부(32a)의 상방에 위치되고, 나머지 손가락은 이동 제한부(32a)의 하방에 위치되도록 구비된다.

핸들(30)은 상측과 후방의 사이 방향을 바라보는 경사면(33)을 포함할 수 있다. 경사면(33)은 연장부(31)의 후면을 위치할 수 있다. 경사면(33)에 입력부(3)가 배치될 수 있다.

배터리(Bt)는 팬 모듈(50, 50')로 전원을 공급할 수 있다. 배터리(Bt)는 소음 제어 모듈로 전원을 공급할 수 있다. 배터리(Bt)는 배터리 하우징(40)의 내부에 분리 가능하게 배치될 수 있다.

배터리 하우징(40)은 메인 바디(10)의 후측에 결합된다. 배터리 하우징(40)은 핸들(30)의 하측에 배치된다. 배터리 하우징(40)의 내부에 배터리(Bt)가 수용된다. 배터리 하우징(40)에는 배터리(Bt)에서 발생하는 열을 외부로 배출시키기 위한 방열홀이 형성될 수 있다.

도 6을 참고하여, 청소기(1)는 흡입 모터(51)로 공기가 흡입되기 전에 공기를 필터링하는 프리 필터(61)를 포함할 수 있다. 프리 필터(61)는 임펠러(52)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 팬 모듈 유로(P4, P4') 상의 공기는 프리 필터(61)를 통과하여 임펠러(52)에 도달하게 된다. 프리 필터(61)는 메인 바디(10)의 내부에 배치된다. 프리 필터(61)는 배출 커버(12, 12')의 하방에 배치된다. 사용자는 배출 커버(12, 12')를 청소기(1)로부터 분리시킴으로써, 프리 필터(61)를 메인 바디(10)의 내부에서 인출시킬 수 있다.

청소기(1)는 배기구(10a, 10a')로 공기가 배출되기 전에 공기를 필터링하는 헤파 필터(HEPA필터)(62)를 포함할 수 있다. 임펠러(52, 52')를 통과한 공기는 헤파 필터(62)를 통과한 후, 배기구(10a)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 헤파 필터(62)는 배기 유로(P5) 상에 배치된다.

배출 커버(12, 12')는, 헤파 필터(62)를 수용하기 위한 필터 수용 공간(미도시)을 형성할 수 있다. 필터 수용 공간은 하측이 개구되도록 형성되어, 배출 커버(12, 12')의 하측에서 헤파 필터(62)가 필터 수용 공간에 수용될 수 있다.

헤파 필터(62)와 마주보도록 배기구(10a)가 형성될 수 있다. 배기구(10a, 10a')의 하측에 헤파 필터(62)가 배치된다. 헤파 필터(62)는 배기구(10a, 10a')를 따라 원주 방향으로 연장 배치될 수 있다.

메인 바디(10)는 헤파 필터(62)의 하측면을 덮어주는 필터 커버(17)를 포함한다. 헤파 필터(62)가 필터 수용 공간에 수용된 상태에서, 헤파 필터(62)의 하측은 필터 커버(17)에 의해서 커버되되, 필터 커버(17)에는 배기 유로(P5) 상의 공기가 통과하기 위한 홀이 형성된다. 필터 커버(17)는 배출 커버(12, 12')에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

배출 커버(12, 12')는 팬 모듈 하우징(14)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 팬 모듈 하우징(14)과 분리된 배출 커버(12, 12')에서 필터 커버(17)를 배출 커버(12, 12')에서 분리하면, 헤파 필터(62)를 필터 수용 공간에서 인출할 수 있다.

본 발명에서 청소기(1)가 프리 필터(61)와 헤파 필터(62)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 필터의 종류 및 개수에는 제한이 없음은 물론이다.

한편, 입력부(3)는 핸들(30)을 기준으로 이동 제한부(32a)의 반대편에 위치할 수 있다. 입력부(3)는 경사면(33)에 배치될 수 있다.

또한, 출력부(4)는 연장부(31)에 배치될 수 있다. 일 예로, 출력부(4)는 연장부(31)의 상면에 위치할 수 있다. 출력부(4)는 복수의 발신부(111)를 포함할 수 있다. 복수의 발신부(111)는 연장부(31)의 길이 방향(전후 방향)으로 이격되어 배열될 수 있다.

한편, 도 5 내지 도 6을 참고하여, 유로(P)는, 흡입유로(P1), 먼지 분리 유로(P2, P3), 팬 모듈 유로(P4, P4') 및 배기 유로(P5, P5')가 순차적으로 연결되어 형성된다.

특히 도 5를 참조하면, 흡입유로(P1)는 외부의 공기를 먼지 분리부(20)에 제공한다. 흡입유로(P1)는 먼지 분리부(20)와 연결된다. 구체적으로, 흡입유로(P1)는 흡입관(11)에 의해 정의될 수 있고, 흡입유로(P1)의 일부는 메인바디(10)의 외측으로 노출되고, 흡입유로(P1)의 타측은 메인바디(10) 내에 위치될 수 있다. 흡입유로(P1)의 일측은 흡입 노즐(71)과 연결된 연장관(73)과 결합될 수 있다. 흡입유로(P1) 내의 공기는 팬 모듈에 의해 이동된다.

흡입 유로는 제1 방향으로 연장되는 제1 흡입유로(P11)와, 제1 흡입유로(P11) 및 먼지 분리부(20)를 연결하고, 제1 방향과 둔각을 이루는 제2 방향으로 연장되는 제2 흡입유로(P12)를 포함할 수 있다.

제1 흡입유로(P11)는 제1 방향으로 연장되는 직선 형태일 수 있다. 구체적으로, 제1 흡입유로(P11)를 정의하는 흡입관(11)은 제1 방향으로 연장되는 직선형태의 관일 수 있다. 제1 흡입유로(P11)의 적어도 메인바디(10)의 외부로 노출된다. 제1 방향의 연장선은 팬 모듈의 회전축(사이클론 유동의 축(A2))과 만난다.

제2 흡입유로(P12)의 일단은 제1 흡입유로(P11)와 연결되고, 타단은 먼지 분리부(20)와 연결된다. 제2 흡입유로(P12)는 먼지 분리부(20)의 먼지 분리 유로(P2)와 연통된다. 제2 흡입유로(P12)는 메인바디(10) 내에 위치된다.

제2 흡입유로(P12)는 먼지 분리부(20)로 유입되는 공기가 사이클론 유동의 축(A2)을 중심으로 싸이클론 운동을 하도록 유입되는 공기의 방향을 전환하고, 유입되는 공기의 유속을 줄인다.

구체적으로, 제2 흡입유로(P12)는 제1 방향(L1)과 둔각을 이루는 제2 방향(L2)으로 연장될 수 있다. 제2 흡입유로(P12)는 직선 또는 곡선을 형성할 수 있다. 제1 흡입유로(P11)와 제2 흡입유로(P12)가 이루는 각도(A0)는 150도 내지 170도가 바람직하다. 제1 방향은 전후 방향이고, 제1 흡입유로(P11)와 제2 흡입유로(P12)가 이루는 각도(A0)는 전후좌우 평면 상에서 측정한 각도이다.

제 1 흡입유로(P11)는 흡입 노즐(71)에서부터 흡입되는 먼지와 공기를 먼지 분리부(20)로 유입하기 위한 통로이다. 제 1 흡입유로(P11)를 이동하는 공기는 이동 중간에 먼지와 공기가 역류되지 않을 정도의 유속을 유지해야 한다.

제 1 흡입유로(P11)는 흡입관(11)에서 유속이 가장 빠른 영역으로 정의될 수 있다. 또한, 제 1 흡입유로(P11)은 흡입관(11)에서 유속이 상대적으로 다른 영역보다 빠른 영역으로 정의될 수 있다.

제 2 흡입유로(P12)는 제 1 흡입유로(P11) 단부에서 플립 도어(44)와 흡입관(11)의 외벽을 통해 1차 싸이클론 입구를 형성하는 제 2 흡입유로(P12)는 흡입관(11)에서 유속이 제 1 흡입유로(P11) 보다 느린 영역으로 정의될 수 있다.

흡입관(11)에는 흡입관(11)을 개폐하는 플랩도어(44)가 설치된다. 플랩도어(44)는 제2 흡입유로(P12)에 회전 가능하게 설치되고, 제2 흡입유로(P12) 내의 압력에 따라 흡입유로를 개폐한다.

흡입 모터(51)의 작동에 의해서 흡입유로(P1)를 통하여 흡입된 공기와 먼지는, 제1유로(P2)와 제2사이클론 유로(P3) 내에서 유동하며 서로 분리된다. 제2사이클론 유로(P3)에서 공기는 상술한 바 상측으로 이동하며, 팬 모듈 유로(P4, P4')로 유입된다.

팬 모듈 유로(P4, P4')는, 공기를 프리 필터(61) 측으로 안내한다. 프리 필터(61) 및 임펠러(52)를 순차적으로 통과한 공기는, 배기 유로(P5, P5')로 유입된다. 배기 유로(P5, P5') 상의 공기는 헤파 필터(62)를 지난 후 배기구(10a, 10a')를 통하여 외부로 배출된다.

일 예로, 도 6를 참고하여, 팬 모듈 유로(P4)는, 먼지 분리부(20)로부터 유출된 공기가 상승하다가 임펠러(52)를 통과하며 하강하도록, 공기를 안내한다. 여기서, 배기 유로(P5)는 임펠러(52)를 통과하며 하강한 공기가 다시 배기구(10a, 10a')까지 상승하도록, 공기를 안내한다.

본 발명은 먼지센서(110)가 장착될 수 있다. 먼지센서(110)는 흡입 유로 내에 먼지의 농도를 측정한다.

또한, 본 발명은 가속도 센서(160)를 더 포함할 수 있다.

이하, 가속도 센서(160) 및 흡입 노즐(71)에 대하 상술한다.

도 8을 참고하면, 흡입 노즐(71)은 노즐 하우징(711)과, 브러쉬(712)를 포함한다. 노즐 하우징(711)에는 흡입구(716a)가 형성되고, 흡입구(716a)를 통해 외부의 공기가 노즐 하우징(711)의 내부로 흡입된다.

흡입구(716a)는 흡입 노즐(71)의 하면(716)을 상하 방향으로 관통하여 형성된다. 구체적으로, 흡입구(716a)는 노즐 하우징(711)의 하면(716)을 상하 방향으로 관통하여 형성된다.

노즐 하우징(711)에는 브러쉬(712)가 회전 가능하게 설치된다. 브러쉬(712)는 이물질을 쓸어서 연장관(73) 쪽으로 밀어 낸다. 브러쉬(712)는 브러쉬 모터(718)의 회전력에 의해 회전된다.

노즐 하우징(711)은 연장관(73)과 연결배관(715)에 의해 연결된다. 연결배관(715)의 일측은 노즐 하우징(711)과 연결되고, 연결배관(715)의 타측은 연장관(73)과 연결된다.

연결배관(715)에는 연장관(73)과의 기구적인 결합을 조작하기 위한 착탈 버튼(714)이 구비될 수 있다. 사용자는 착탈 버튼(714)을 조작함으로써 연결배관(715)과 연장관(73)을 결합 또는 분리할 수 있다.

연결배관(715)은 노즐 하우징(711)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 구체적으로, 연결배관(715)은 연결부재(715)에 상하 방향으로 회전 가능하도록 힌지(hinge) 결합될 수 있다.

가속도 센서(160)는 흡입 노즐(71)에 설치된다. 구체적으로, 가속도 센서(160)는 노즐 하우징(711)에 설치된다. 가속도 센서(160)는 흡입 노즐(71)이 바닥과 접촉하는 것을 방해하지 않기 위해 노즐 하우징(711)의 상면에 설치될 수 있다.

가속도 센서(160)는 서로 직교하는 공간 좌표계의 3개의 축에 대한 가속도 센싱 기능을 구비할 수 있다. 소정의 처리 모듈이 가속도를 적분함으로써 속도를 산출하고, 속도를 적분함으로써 이동 거리를 산출할 수 있다.

또한, 가속도 센서(160)는 X축의 가속도, Y축의 가속도 및 Z축의 가속도를 측정하고, 이를 제어부(1800)에 제공한다. X축의 가속도는 흡입 노즐(71)의 전후방향의 움직임을 나타내는 것이고, Y축의 가속도는 흡입 노즐(71)의 좌우 방향의 움직임을 나타낸 것이며, Z축의 가속도는 흡입 노즐(71)의 상하 방향의 움직임을 나타낸다.

여기서, Y축은 브러쉬(712)의 회전축(712a) 방향과 나란한 방향이고, X축은 Y축과 직교하는 방향이며, Z축은 X축, Y축 및 흡입 노즐(71)의 하면(716)과 직교하는 방향이다.

이하의 도 9에서는 청소기(1)의 제어 구성요소와 관련된 일 실시예가 설명된다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 청소기(1)는, 통신부(1100), 입력부(3), 출력부(4), 전원부(1600), 메모리(1700), 제어부(1800), 가속도 센서(160), 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

이때, 도 9에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 청소기가 구현될 수 있음은 물론이다.

이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다. 우선, 전원부(1600)는 외부 상용 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 구비하여 청소기 내로 전원을 공급한다. 전원부(1600)는 청소기에 포함된 각 구성들에 구동 전원을 공급하여, 청소기가 주행하거나 특정 기능을 수행하는데 요구되는 동작 전원을 공급할 수 있다.

이때, 제어부(1800)는 배터리의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 충전대로 이동하도록 제어하여, 충전대로부터 충전 전류를 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 배터리는 배터리 감지부와 연결되어 배터리 잔량 및 충전 상태가 제어부(1800)에 전달될 수 있다. 출력부(4)은 제어부(1800)에 의해 배터리 잔량을 출력부(4)에 표시할 수 있다.

제어부(1800)는, 인공 지능 기술에 기반하여 정보들을 처리하는 역할을 수행하는 것으로, 정보의 학습, 정보의 추론, 정보의 지각, 자연 언어의 처리 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

제어부(1800)는 머신 러닝(machine running) 기술을 이용하여, 청소기 내에 저장된 정보, 이동 단말기 주변의 환경 정보, 통신 가능한 외부 저장소에 저장된 정보 등 방대한 양의 정보(빅데이터, big data)를 학습, 추론, 처리 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

그리고, 제어부(1800)는 머신 러닝 기술을 이용하여 학습된 정보들을 이용하여, 실행 가능한 적어도 하나의 청소기의 동작을 예측(또는 추론)하고, 적어도 하나의 예측된 동작들 중 실현성이 가장 높은 동작이 실행되도록 청소기를 제어할 수 있다. 머신 러닝 기술은 적어도 하나의 알고리즘에 근거하여, 대규모의 정보들을 수집 및 학습하고, 학습된 정보를 바탕으로 정보를 판단 및 예측하는 기술이다.

정보의 학습이란 정보들의 특징, 규칙, 판단 기준 등을 파악하여, 정보와 정보 사이의 관계를 정량화하고, 정량화된 패턴을 이용하여 새로운 데이터들을 예측하는 동작이다.

또한, 제어부(1800)는 청소기에 구비된 센서에서 제공된 정보를 출력부(4)를 통해 출력한다.

한편, 입력부(3)는 사용자로부터 청소기에 대한 각종 제어 명령을 입력 받는다. 입력부(3)는 하나 이상의 버튼을 포함할 수 있다..

또한, 입력부(3)는 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 메인바디(10)의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력부(3)는 출력부(4)와 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다. 입력부(3)는 사용자의 브러쉬 모터(718)의 제어 명령 또는/및 흡입 모터(51)의 제어 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 출력부(4)는, 청소기의 상부에 설치될 수 있다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력부(4)는 배터리 상태, 브러쉬 모터(718)의 상태, 흡입 모터(51)의 상태 및 현재 흡입 노즐(71)의 상태 등을 화면에 표시할 수 있다.

출력부(4)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.

출력부(4)는, 제어부(1800)에 의해 수행되는 청소기의 동작 과정 또는 동작 결과를 청각적으로 출력하는 음향 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(4)는 제어부(1800)에 의해 생성된 경고 신호에 따라 외부에 경고음을 출력할 수 있다.

이때, 음향 출력 수단(미도시)은 비퍼(beeper), 스피커 등의 음향을 출력하는 수단일 수 있고, 출력부(4)는 메모리(1700)에 저장된 소정의 패턴을 가진 오디오 데이터 또는 메시지 데이터 등을 이용하여 음향 출력 수단을 통해 외부로 출력할 수 있다.

메모리(1700)는 청소기를 제어 또는 구동하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터를 저장한다. 메모리(1700)는 오디오 정보, 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 저장할 수 있다. 또, 메모리(1700)는 주행 패턴과 관련된 정보를 저장할 수 있다.

메모리(1700)는 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지할 수 있는 저장 장치로서, 일 예로, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등일 수 있다.

한편, 통신부(1100)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타기기(본 명세서에서는 "가전 기기"라는 용어와 혼용하기로 한다)와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다.

통신부(1100)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 타 기기는 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치이면 어느 것이어도 무방하며, 일 예로, 공기 조화 장치, 난방 장치, 공기 정화 장치, 전등, TV, 자동차 등과 같은 장치일 수 있다. 또한, 타 기기는, 문, 창문, 수도 밸브, 가스 밸브 등을 제어하는 장치 등일 수 있다. 또한, 타 기기는, 온도, 습도, 기압, 가스 등을 감지하는 센서 등일 수 있다.

브러쉬 모터(718)는 브러쉬(712)에 회전력을 제공하여 브러쉬(712)를 회전시킨다.

제어부(1800)는 가속도 센서(160)에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 가속도 센서(160)에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 흡입 노즐(71)의 정지모션을 판단하고, 브러쉬 모터(718), 흡입 모터(51) 및 전원부를 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명은 청소 시에 사용자의 의도를 반영하여 흡입 모터(51)와 브러쉬 모터(718)의 일시정지가 필요할 때, 일시정지하고, 청소기의 전원의 오프가 필요할 때 전원을 오프하여서, 사용자가 청소 중에 물건 등을 옮기나 청소 이외의 행위를 할 때 청소기를 제어할 필요가 없어서 사용자의 편의성이 향상되고, 청소기의 사용시간을 늘리는 이점이 있다.

제어부(1800)는 가속도 센서(160)에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 가속도 센서(160)에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 브러쉬(712)의 회전속도를 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명은 청소 시에 사용자의 의도를 반영하여 브러쉬(712)의 회전속도를 제어하여, 사용자가 브러쉬(712)의 속도를 빠르게 하길 원하는 시점을 파악하므로, 청소기의 에너지 사용을 줄일 수 있고, 효율적인 청소가 가능한 이점이 있다.

또한, 제어부(1800)는 가속도 센서(160)에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 바탕으로 노즐의 상태를 판단하고, 노즐의 상태에 따라 브러쉬(712)의 회전속도 및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명은 청소 시에 흡입 노즐(71)의 들림 상태 또는 뒤집힌 상태를 파악하고, 흡입 노즐(71)의 들림 상태일 때, 브러쉬 모터(718) 또는/및 흡입 모터(51)를 정지하여서, 흡입 노즐(71)의 흡입부를 통해 사용자의 손가락 등이 유입되어 발생되는 부상을 줄일 수 있는 이점이 존재한다.

또한, 본 발명은 청소 시에 흡입 노즐(71)의 들림 상태 또는 뒤집힌 상태를 파악하고, 흡입 노즐(71)의 들림 상태일 때, 브러쉬 모터(718) 또는/및 흡입 모터(51)를 정지하여서, 흡입 노즐(71)이 제 역할을 못하는 시간에 모터를 정지하여서 에너지를 절약하고, 청소기의 가동시간을 증가시키는 이점이 있다.

본 발명은 청소 시에 흡인 노즐이 틸트 상태를 판단하고, 틸트 정도에 따라, 브러쉬 모터(718) 또는/및 흡입 모터(51)를 정지하거나, 브러쉬 모터(718) 또는/및 흡입 모터(51)의 속도를 줄여서, 사용자의 부상위험을 줄이고, 에너지 낭비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

이하, 흡입 노즐(71)의 정지모션 판단과, 그에 따른 청소기의 제어방법에 대해 상술한다.

도 10을 참조하면, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 정지 기준 값 이상 인 경우, 합산 가속도 변화량이 제2 정지 기준 값 이상인 경우, 흡입 노즐(71)의 정지모션으로 판단한다. 흡입 노즐(71)의 정지모션은 사용자가 청소 중에 흡입 노즐(71)을 움직이지 않고 정지해둔 상태를 의미한다.

여기서, 합산 가속도 변화량은 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 각각 제공하여 합산한 후 제곱근을 구한 값으로 정의할 수 있다. 가속도 변화량은 단위 시간당 가속도의 변화량이다. 가속도 변화량이 작으면 사용자가 흡입 노즐(71)을 움직이지 않는 경우이므로, 사용자의 의도에 맞게 청소기의 일시 정지나, 청소기의 전원을 오프하게 된다.

X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량은 절대값으로, +X, +Y, +Z축의 가속도 변화량과, -X, -Y, -Z축의 가속도 변화량을 포함한다.

가속도 변화량은 단위 시간당 가속도의 변화량이다. 가속도 변화량이 작으면 사용자가 흡입 노즐(71)을 움직이지 않는 경우이므로, 사용자의 의도에 맞게 청소기의 일시 정지나, 청소기의 전원을 오프하게 된다.

구체적으로, 제어부(1800)는, 가속도 센서에서 제공된 가속도 변화량을 바탕으로 흡입 노즐(71)의 정지모션 여부를 판단하고, 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 이상(또는 동안) 유지되는 경우, 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51)를 오프(OFF)시킨다.

제1시간은 제2시간 보다 작은 시간으로 설정된 값이다. 제어부(1800)는 사용자가 물건을 옮기는 등의 사유로 흡입 노즐(71)을 정지시키는 경우, 그 상태가 제1시간 동안 유지되는 경우, 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51)를 오프(OFF)하여서, 자동 일시정지 상태로 돌입한다.

물론, 제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 이상(또는 동안) 유지되는 경우, 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51)를 오프(OFF)시키고, 출력부에 자동 일시 정지 상태를 출력할 수 있다.

또한, 제어부(1800)는, 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제2시간 이상(또는 동안) 유지되는 경우, 전원부를 오프(OFF)시킨다. 제어부(1800)는 사용자가 잠시 동안 흡입 노즐(71)의 움직임을 정지하는 경우, 브러쉬 모터(718)와 흡입 모터(51)만 정지하고, 사용자가 장기간 흡입 노즐(71)의 움직임을 정지하는 겨우, 전원부를 오프하여서, 청소기 전체의 전원을 오프할 수 있다.

물론, 제어부(1800)는, 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 동안 유지되는 경우, 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51)를 오프(OFF)시키고, 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 보다 큰 제2시간 동안 유지되는 경우, 전원부를 오프(OFF)시킬 수 있다.

도 12을 참조하면, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도를 고속으로 변경한다. 여기서, 제1 기준 값은 미리 설정된 값이다.

X축의 가속도 변화량이 크면 사용자가 흡입 노즐(71)을 전후 방향을 빠르게 왕복하는 경우이므로, 브러쉬(712)의 회전 속도를 고속으로 변경하여서, 사용자의 의도에 맞게 강한 청소력을 제공한다.

구체적으로, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬 모터(718)의 속도를 고속으로 변경한다. 여기서, 브러쉬 모터(718)와 브러쉬(712) 회전 속도가 고속이라는 것은 후술하는 저속과 중속 보다 높은 임의의 회전속도를 의미한다. 제어부(1800)가 브러쉬 모터(718)의 속도를 고속으로 변경하려고 할 때, 이미 브러쉬 모터(718)의 속도가 고속인 경우, 고속을 유지한다.

여기서, 가속도 변화량이 기준 값 이상 인 경우란, 가속도 변화량이 단위 시간 내에 적어도 한번 또는 복수 번 기준 값 이상일 때를 의미한다.

물론, 제어부(1800)는 현재 상태를 출력부(4)를 통해 표시할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1800)는, X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712) 회전속도가 고속이라는 것을 출력부(4)에 표시할 수 있다.

또한, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 흡입 모터(51)의 속도를 고속으로 변경한다. 여기서, 흡입 모터(51)와 브러쉬(712) 회전 속도가 고속이라는 것은 후술하는 저속과 중속 보다 높은 임의의 회전속도를 의미한다. 제어부(1800)가 흡입 모터(51)의 속도를 고속으로 변경하려고 할 때, 이미 흡입 모터(51)의 속도가 고속인 경우, 고속을 유지한다.

제어부(1800)는, X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 흡입 모터(51)의 회전속도가 고속이라는 것을 출력부(4)에 표시할 수 있다.

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도를 중속으로 변경할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬 모터(718)의 속도를 중속으로 변경한다. 제어부(1800)가 브러쉬 모터(718)의 속도를 중속으로 변경하려고 할 때, 이미 브러쉬 모터(718)의 속도가 중속인 경우, 중속을 유지한다.

물론, 제어부(1800)는, X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712) 회전속도가 중속이라는 것을 출력부(4)에 표시할 수 있다.

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도를 중속으로 변경할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 흡입 모터(51)의 속도를 중속으로 변경한다. 제어부(1800)가 흡입 모터(51)의 속도를 중속으로 변경하려고 할 때, 이미 흡입 모터(51)의 속도가 중속인 경우, 중속을 유지한다.

물론, 제어부(1800)는, X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712) 회전속도가 중속이라는 것을 출력부(4)에 표시할 수 있다.

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 사용자가 흡입 노즐(71)을 중간 정도의 세기로 왕복하는 것으로 판단하고, 그에 맞도록 브러쉬 모터(718)와 흡입 모터(51)의 속도를 조절한다. 제1 기준 값은 제3 기준 값 보다 큰 값이다.

제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다. 또한, 제어부(1800)는 제어부(1800)는, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 흡입 모터(51)의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다.

따라서, 제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 전후방 움직임만을 감지하여 사용자의 의도를 파악하는 것이 아니고, 3축 방향의 움직임을 종합적으로 고려하여서, 사용자의 편의성을 더욱 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명은 3축 방향의 가속도 변화 값의 합을 구하고 그 값에 따라 다양한 제어를 수행하게 된다. 따라서, 사용자가 전후방향 뿐만 아니고, 좌우방향 및 수직방향으로 빠르게 흡입 노즐(71)을 움직이는 경우, 흡입력을 강화시켜 줄 수 있다.

물론, 제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상이고, X축의 가속도 변화량 및 Y축의 가속도 변화량이 Z축 변화량 보다 큰 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다. 수직방향의 움직임이 수평방향의 움직임 보다 적은 경우만, 사용자가 청소력을 증가시키는 원하는 것으로 판단하고 강한 청소력을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명은 X축의 가속도 변화량과 합산 가속도 변화량을 동시에 고려하여서 더욱 정확한 사용자의 의도 또는 움직임을 파악할 수 있다.

예를 들면, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 이거나, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다.

또한, 수직방향으로 움직임이 큰 경우는 사용자가 의도가 청소력을 증대시키는 것이 아니라, 흡입 노즐(71)의 하부를 보거나 청소를 끝내는 것이므로, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 이거나, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상이고, X축의 가속도 변화량 및 Y축의 가속도 변화량이 Z축 변화량 보다 큰 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다.

제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 제4 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 중속으로 변경할 수 있다. 여기서, 제2 기준 값은 제4 기준 값 보다 크다. 물론, 제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 제4 기준 값 이상 이고, X축의 가속도 변화량 및 Y축의 가속도 변화량이 Z축 변화량 보다 큰 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 중속으로 변경할 수 있다.

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제3 기준 값 보다 작고, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작은 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 저속으로 변경할 수 있다.

물론, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제3 기준 값 보다 작고, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작으며, X축의 가속도 변화량 및 Y축의 가속도 변화량이 Z축 변화량 보다 큰 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 저속으로 변경할 수 있다.

제어부(1800)는, Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬 모터(718)를 오프(OFF)할 수 있다. 또한, Z축의 가속도 변화량이 +Z방향(상방)으로 제5 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬 모터(718)를 오프(OFF)할 수 있다. Z축의 가속도 변화량이 +Z방향(상방)인 경우, 중력 가속도가 반대로 작동하는 경우, 흡입 노즐(71)이 전복된 것으로 판단할 수 있다.

Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 이상 인 경우, 흡입 노즐(71)이 바닥에서 들렸다고 판단할 수 있다.

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)이 바닥에서 들린 경우와, 전복된 경우, 브러쉬 모터(718)를 오프하여서, 사용자의 부상을 방지할 수 있다. 물론, Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬 모터(718)를 오프(OFF)할 수도 있다.

제어부(1800)는 Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 보다 작고, Z축의 가속도 변화량이 제6 기준 값 보다 이상이고, X축 변화량이 제7 기준 값 이상이며, Y축 변화량이 제8 기준 값 이상이면, 브러쉬 모터(718)를 오프(OFF)할 수 있다.

제어부(1800)는 Z축의 가속도 변화향이 제5 기준 값 보다 작아서 흡입 노즐(71)의 들림으로 판단하지 못하는 경우라도, 3축의 가속도 변화량을 종합적으로 판단하여, 흡입 노즐(71)의 틸트를 판단하고 브러쉬 모터(718)를 정지할 수 있다.

물론, 제어부(1800)는 Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 보다 작고, Z축의 가속도 변화량이 제6 기준 값 보다 이상이고, X축 변화량이 제7 기준 값 이상이며, Y축 변화량이 제8 기준 값 이상이면, 흡입 모터(51)를 오프(OFF)할 수 있다.

바람직하게는, 제6 기준 값은 제7 기준 값 및 제8 기준 값 보다 크게 설정될 수 있다. 이는 3축 방향 중에 수직방향의 가속도에 중점을 두고 흡입 노즐(71)의 틸트를 판단하기 위함이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법을 설명한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 제어방법을 도시한 순서도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 제어방법은 흡입 노즐(71)의 3축에 대한 가속도를 감지하는 감지단계(S20), 3축에 대한 가속도를 바탕으로 흡입 노즐(71)의 정지모션을 판단하는 판단단계(S30) 및 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 동안 지속되면 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51)를 오프하는 일시 정지 단계(S50)를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 제어방법은 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 보다 큰 제2시간 동안 지속되면, 청소기의 전원을 오프하는 전원오프 단계(S70)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 먼저 사용자가 청소기를 작동시켜서, 청소기에 전원이 공급된다 (S10). 청소기는 사용자의 명령을 입력을 받아 청소기를 작동시킨다. 예를 들면, 사용자가 청소기의 전원을 온하거나, 청소기의 흡입 모터(51) 또는/및 브러쉬 모터(718)의 작동속도를 설정하게 되면, 제어부(1800)는 브러쉬(712) 또는/및 흡입 모터(51)를 작동시킨다.

이후, 감지단계(S20)에서, 청소기는 3축의 가속도를 측정하고 제어부(1800)에 제공한다. 구체적으로, 제어부(1800)는 가속도 센서(160)를 제어하여 3축에 대한 가속도를 측정한다.

이후, 판단단계(S30)에서, 제어부(1800)는 3축에 대한 가속도를 바탕으로 흡입 노즐(71)의 정지모션을 판단한다. 구체적으로, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 정지 기준 값 이상이고, 합산 가속도 변화량이 제2 정지 기준 값 이상인 경우, 흡입 노즐(71)의 정지모션으로 판단하고, 그렇지 않는 경우 흡입 노즐(71)의 작동모션으로 판단한다.

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 동안(또는 이상) 지속되는지 판단한다(S40).

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 동안(또는 이상) 지속된 경우, 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51)를 오프한다(S50). 즉, 제어부(1800)는 청소기를 일시 정지 상태로 전환한다. 이 때, 제어부(1800)는 출력부에 청소기의 일시 정지 상태를 출력할 수 있다.

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제2시간 동안(또는 이상) 지속되는지 판단한다(S60).

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제2시간 동안(또는 이상) 지속된 경우, 전원부를 오프한다(S70). 전원부가 오프되면, 청소기의 전체 전원이 오프된다. 즉, 제어부(1800)는 청소기를 전원꺼짐 상태로 전환한다.

이하, 본 발명의 다른 실시예의 청소기의 제어방법을 설명한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 제어방법을 도시한 순서도이다.

도 13을 참조하면, 먼저 사용자가 청소기를 작동시켜서, 청소기에 전원이 공급된다 (S10). 청소기는 사용자의 명령을 입력을 받아 청소기를 작동시킨다. 예를 들면, 사용자가 청소기의 전원을 온하거나, 청소기의 흡입 모터(51) 또는/및 브러쉬 모터(718)의 작동속도를 설정하게 되면, 제어부(1800)는 브러쉬(712) 또는/및 흡입 모터(51)를 작동시킨다.

이후, 감지단계(S20)에서, 청소기는 3축의 가속도를 측정하고 제어부(1800)에 제공한다. 구체적으로, 제어부(1800)는 가속도 센서(160)를 제어하여 3축에 대한 가속도를 측정한다.

이후, 판단단계(S30)에서, 제어부(1800)는 3축에 대한 가속도를 바탕으로 흡입 노즐(71)의 정지모션을 판단한다. 구체적으로, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 정지 기준 값 이상이고, 합산 가속도 변화량이 제2 정지 기준 값 이상인 경우, 흡입 노즐(71)의 정지모션으로 판단하고, 그렇지 않는 경우 흡입 노즐(71)의 작동모션으로 판단한다.

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 동안(또는 이상) 지속되는지 판단한다(S40).

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제1시간 동안(또는 이상) 지속된 경우, 브러쉬 모터(718) 및 흡입 모터(51)를 오프한다(S50). 즉, 제어부(1800)는 청소기를 일시 정지 상태로 전환한다. 이 때, 제어부(1800)는 출력부에 청소기의 일시 정지 상태를 출력할 수 있다.

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제2시간 동안(또는 이상) 지속되는지 판단한다(S60).

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 제2시간 동안(또는 이상) 지속된 경우, 전원부를 오프한다(S70). 전원부가 오프되면, 청소기의 전체 전원이 오프된다. 즉, 제어부(1800)는 청소기를 전원꺼짐 상태로 전환한다.

제어부(1800)는 흡입 노즐(71)의 정지모션이 아니라고 판단하는 경우, X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인지 판단한다 (S130).

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 속도를 고속으로 변경한다(S135).

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작으면, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인지 판단한다(S133).

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작으면, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인지 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전 속도를 고속으로 변경할 수 있다(S135).

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작은 경우, 제3 기준 값 이상 인지 판단한다(S140). 물론, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작은 경우, X축의 가속도 변화량이 제3 기준 값 이상 인지 판단한다(S140).

제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전속도를 중속으로 변경할 수 있다(S145). 물론, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전속도를 중속으로 변경할 수 있다(S145).

제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 이상 인지 판단한다(S143).

제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작은 경우, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 이상 인지 판단한다(S143). 물론, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상이며, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작은 경우, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 이상 인지 판단한다(S143).

제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전속도를 중속으로 변경할 수 있다(S145). 물론, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 보다 작으며, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작으며, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전속도를 중속으로 변경할 수 있다(S145).

제어부(1800)는 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작은 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전속도를 저속으로 변경할 수 있다(S150). 물론, 제어부(1800)는 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 보다 작으며, 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작은 경우, 브러쉬(712)의 회전 속도 또는/및 흡입 모터(51)의 회전속도를 저속으로 변경할 수 있다(S150).

제어부(1800)는, Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 이상 인지 판단한다(S160). 구체적으로, 제어부(1800)는 브러쉬(712)의 회전속도 및 흡입모터의 회전속도에 상관없이 Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 이상 인지 판단한다.

제어부(1800)는 Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 이상 인 경우, 브러쉬 모터(718) 또는/및 흡입 모터(51)를 오프(OFF)할 수 있다(S180).

제어부(1800)는 Z축의 가속도 변화량이 제5 기준 값 보다 작은 경우, Z축의 가속도 변화량이 제6 기준 값 보다 이상이고, X축 변화량이 제7 기준 값 이상이며, Y축 변화량이 제8 기준 값 이상인지 판단한다(S170).

제어부(1800)는 Z축의 가속도 변화량이 제6 기준 값 보다 이상이고, X축 변화량이 제7 기준 값 이상이며, Y축 변화량이 제8 기준 값 이상 경우, 브러쉬 모터(718) 또는/및 흡입 모터(51)를 오프(OFF)할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (20)

1. 외부의 공기를 흡입하는 흡입 노즐;
   상기 흡입 노즐에 설치되어 먼지를 쓸어올리는 브러쉬를 회전시키는 브러쉬 모터;
   상기 흡입 노즐의 흡입력을 생성하는 흡입 모터;
   상기 흡입 노즐에 설치되어 서로 직교하는 공간 좌표계의 3개의 축에 대한 가속도를 센싱하는 가속도 센서;
   상기 브러쉬 모터 및 상기 가속도 센서에 전원을 공급하는 전원부; 및
   상기 가속도 센서에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 상기 브러쉬 모터, 상기 흡입 모터 및 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함하는 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가속도 센서에서 제공된 가속도 변화량을 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션 여부를 판단하고, 상기 흡입 노즐의 정지모션이 제1시간 이상 유지되는 경우, 상기 브러쉬 모터 및 상기 흡입 모터를 오프(OFF)시키는 청소기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가속도 센서에서 제공된 가속도 변화량을 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션 여부를 판단하고, 상기 흡입 노즐의 정지모션이 제2시간 이상 유지되는 경우, 상기 전원부를 오프(OFF)시키는 청소기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가속도 센서에서 제공된 가속도 변화량을 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션 여부를 판단하고, 상기 흡입 노즐의 정지모션이 제1시간 동안 유지되는 경우, 상기 브러쉬 모터 및 상기 흡입 모터를 오프(OFF)시키고, 상기 흡입 노즐의 정지모션이 상기 제1시간 보다 큰 제2시간 동안 유지되는 경우, 상기 전원부를 오프(OFF)시키는 청소기.
5. 제2항 내지 제4항 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 X축의 가속도 변화량이 제1 정지 기준 값 이상이고, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 정지 기준 값 이상인 경우, 상기 흡입 노즐의 정지모션으로 판단하는 청소기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가속도 센서에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 상기 브러쉬의 회전속도를 제어하는 청소기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 고속으로 변경하는 청소기.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 고속으로 변경하는 청소기.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 이거나, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 고속으로 변경하는 청소기.
10. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 중속으로 변경하는 청소기.
11. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 보다 작고, 제4 기준 값 이상 인 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 중속으로 변경하는 청소기.
12. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축의 가속도 변화량이 제3 기준 값 보다 작고, 상기 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작은 경우, 상기 브러쉬의 회전 속도를 저속으로 변경하는 청소기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 이상 이거나, 상기 합산 가속도 변화량이 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 흡입 모터의 회전 속도를 고속으로 변경하는 청소기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축의 가속도 변화량이 제1 기준 값 보다 작고, 제3 기준 값 이상 인 경우, 상기 흡입 모터의 회전 속도를 중속으로 변경하는 청소기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축의 가속도 변화량이 제3 기준 값 보다 작고, 상기 합산 가속도 변화량이 제4 기준 값 보다 작은 경우, 상기 흡입 모터의 회전 속도를 저속으로 변경하는 청소기.
16. 제1항에 있어서,
    상기 흡입 노즐의 하면에는 상기 외부의 공기가 유입되는 흡입구를 더 포함하고,
    상기 Y축은 상기 브러쉬의 회전축 방향과 나란한 방향이고,
    상기 X축은 상기 Y축과 직교하는 방향이며,
    상기 Z축은 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 흡입 노즐의 하면과 직교하는 방향인 청소기.
17. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 흡입 노즐의 정지 모션이 아니라고 판단되는 경우, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축 가속도 변화량과, 상기 가속도 센서에서 제공되는 X축, Y축 및 Z축의 가속도 변화량을 합산한 합산 가속도 변화량을 바탕으로 상기 브러쉬의 회전속도 또는 상기 흡입 모터의 회전속도를 제어하는 청소기.
18. 흡입 노즐의 3축에 대한 가속도를 감지하는 감지단계;
    상기 3축에 대한 가속도를 바탕으로 상기 흡입 노즐의 정지모션을 판단하는 판단단계; 및
    상기 흡입 노즐의 정지모션이 제1시간 동안 지속되면, 브러쉬 모터 및 흡입 모터를 오프하는 일시 정지 단계를 포함하는 청소기의 제어방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 흡입 노즐의 정지모션이 상기 제1시간 보다 큰 제2시간 동안 지속되면, 청소기의 전원을 오프하는 전원오프 단계를 더 포함하는 청소기의 제어방법.
20. 제18항에 있어서,
    상기 판단단계에서, X축의 가속도 변화량이 제1 정지 기준 값 이상이고, 합산 가속도 변화량이 제2 정지 기준 값 이상인 경우, 상기 흡입 노즐의 정지모션으로 판단하는 청소기의 제어방법.
    
    
    
    
    
    
    

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