KR970000327Y1 - 로보트청소기의 장애물감지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없슴.

Description

로보트청소기의 장애물감지장치

제1도는 종래의 장애물감지장치가 부착된 로보트청소기를 도시한 측면도.

제2도는 본 고안의 장애물감지장치가 부차괸 로보트청소기를 일부단면하여 도시한 측면도.

제3도는 제2도의 저면도.

제4도는 제2도의 배면도.

제5도는 제2도의 A부 상세도.

제6도는 본 고안의 로보트청소기가 장애물에 충돌될때의 상태를 도시한 동작상태의 측면도.

제7도는 본 고안의 로보트청소기가 전면의 장애물을 감지하는 상태를 도시한 동작상태의 저면도.

제8도는 본 고안의 로보트청소기가 상부의 장애물을 감지하는 상태를 도시한 동작상태의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 로보트청소기본체 12 : 고정범퍼

13 : 유동범퍼 14a, 14b : 힌지축

15a, 15b : 제1 및 제2레버 16 : 마이크로 스위치

17 : 스프링 20a, 20b : 제1 및 제2전면발광부

21 : 센서덮개 22 : 전면수광부

23a, 23b : 제1 및 제2상부발광부 24 : 상부수광부

본 고안은 로보트청소기의 장애물 감지장치에 관한 것으로, 특히 로보트청소기가 입력된 프로그램에 의해 주행되면서 장애물에 부딪치거나, 혹은 장애물의 근접위치에 도달하면 초음파센서로써 장애물을 감지하여 후진작동후 다시 궤도설정하여 전진주행이 이루어지도록 한 로보트청소기의 장애물감지장치에 관한 것이다.

종래에 의한 로보트청소기의 장애물감지장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 로보트청소기본체(1)의 정면에 대해 범퍼(3)위에 설치된 1개의 초음파센서(2)를 이용하여서 그 초음파센서(2)를 180°로 회전시켜 줌에 따라 주변의 장애물을 감지함과 동시에 그 장애물을 피해서 전진주행이 이루어지도록 되어 있었다.

이때, 상기 초음파센서(2)는 로보트청소기본체(1)가 전방을 향하여 전진주행되면서 전방에 있는 장애물을 감지할때 상·하방향으로 약 5°정도의 범위내에 있는 장애물을 감지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 로보트청소기의 장애물감지장치는, 초음파센서(2)가 로보트청소기본체(1)의 정면에 대해 대체로 범퍼(3)의 위부분에 설치되는 구조로 되어 있기 때문에 초음파센서(2)의 위치보다 밑부분에 있는 장애물이 발생될 경우 상기 초음파센서(2)는 장애물을 감지하지 못한과 동시에 주행이 정지되지 못하고 계속 전진됨에 따라 범퍼(3)가 장애물에 얹혀져서 로보트청소기본체(1)의 바퀴(4)가 청소할 바닥면으로 부터 들려지는 현상이 발생됨으로 인하여 로보트청소기는 동력이 오프되지 않은 상태로 한곳에 정지함과 동시에 불필요한 동력을 소모시킨다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 초음파센서(2)는 일정높이에 있는 장애물(예컨대, 책상, 의자 및 탁자등)이 발생될 경우 로보트청소기가 그 장애물의 밑으로 들어가 장애물에 계속 부딪치는 전진주행을 반복하면서 동력이 오프되지 않은 상태로 한곳에 정지함과 동시에 불필요한 동력을 소모시키고, 이에 따른 충돌음을 유발시킨다는 문제점도 있었다.

또, 상기 초음파센서(2)는 날카로운 모서리부분을 감지하지 못하고 그 모서리에 부딪침에 따라 로보트청소기본체(1)를 파손시킨다는 문제점도 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은, 초음파센서보다 상·하부에 위치되는 장애물 및 모서리 장애물이 발생되더라도 이를 감지하여서 로보트청소기가 후진되었다가 방향전환후 다시 전진되게 하여 불필요한 동력의 소모 및 충돌을 미연에 방지함과 동시에 충돌에 의한 로보트청소기의 파손을 미연에 방지할 수 있도록 로보트청소기의 장애물감지장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 로보트청소기의 장애물감지장치는, 로보트청소기본체의 하부둘레에 설치되는 고정범퍼와, 상기 고정범퍼의 외측둘레에 일정한 간격을 두고 힌지축을 매개로 힌지되어서 장애물에 충돌시 시이소작동되는 유동범퍼와, 상기 유동범퍼가 시이소 작동될때 힌지축을 중심으로 동시에 연동되어서 상기 고정범퍼내에 설치된 마이크로스위치를 온·오프시키는 제1 및 제2레버와, 상기 제1 및 제2레버의 후단과 고정범퍼내에 지지고정된 스프링지지대와의 사이에 설치되어서 상기 제1 및 제2레버와 동시에 상기 유동범퍼를 수평으로 복원시키는 압축스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안의 장애물감지장치가 부착된 로보트청소기를 일부단면하여 도시한 측면도이고, 제3도 및 제4도는 제2도의 저면 및 배면도이며, 제5도는 제2도의 A부 상세도이다.

제2도 내지 제5도에 있어서, 참조부호 11은 로보트청소기본체로서, 이 로보트청소기본체(11)의 하부둘레에는 고정범퍼(12)가 지지고정되어 있고, 이 고정범퍼(12)의 외측둘레에는 상기 로보트청소기본체(11)가 전진주행중 장애물에 부딪칠때 시이소운동에 의해 한쪽방향으로 기울어짐과 동시에 마이크로 스위치(16)를 온작동시켜 로보트청소기내에 장착된 드라이브모타(도시안됨)를 온시켜 줌에 따라 로보트청소기를 후진시켰다 방향전환후 다시 전진주행시키도록 일정한 간격으로 두고 유동범퍼(13)가 설치되어 있다.

즉, 상기 유동범퍼(13)는 그 양측내면에 힌지축(14a)(14b)을 매개로 제1 및 제2레버(15a)(15b)가 일체로 돌설되어 있고, 이들 제1 및 제2레버(15a)(15b)는 상기 고정범퍼(12)의 측면을 통해 내측에 수용되어서 그중 제1레버(15a)의 일단부가 상기 고정범퍼(12)내의 일측에 설치된 마이크로 스위치(16)를 온·오프시키도록 되며, 그들 제1 및 제2레버(15a)(15b)의 타측단부는 힌지축(14a)(14b)을 중심으로 상승된 후 상부에서 눌려주는 압축스프링(17)의 탄발력에 의해 하부쪽으로 복원된다.

이때, 상기 압축스프링(17)은 상기 고정범퍼(12)의 저면에는 일정높이로 돌설된 스프링지지대(18)와 상기 제1 및 제2레버(15a)(15b)의 타측단과의 사이에 매개되어 있다.

또한, 상기 고정범퍼(12)내의 저면에서 일정높이에는 상기 제1 및 제2레버(15a)(15b)가 작동하지 않을 경우 힌지축(14a)(14b)을 매개로 수평을 유지하도록 돌기부(19)가 각각 돌설되어 있다.

한편, 상기 유동범퍼(13)내의 전방측면(예컨대, 로보트청소기본체(11)가 전진주행하는 방향쪽)에는 전방에 발생되는 장애물을 감지하도록 일정한 간격을 두고 제1 및 제2전면발광부(20a)(20b)가 각각 센서덮개(21)를 매개로 설치되어 있고, 상기 제1전면발광부(20a)와 제2전면발광부(20b)와의 사이에는 전면수광부(22)가 센서덮개(21)를 매개로 설치되어 있다.

또한, 상기 유동범퍼(13)내의 전방 상부면에는 상부에 위치한 장애물(예컨대, 의자, 책상 및 탁자등)을 감지하도록 상기 제1 및 제2전면발광부(20a)(20b)의 폭과 동일한 제1 및 제2상부발광부(23a)(23b)가 각각 센서덮개(21)를 매개로 설치되어 있고, 이들 제1상부발광부(23a)와 제2상부발광부(23b)와의 사이에는 상기 전면수광부(22)와 동일한 간격으로 상부수광부(24)가 센서덮개(21)를 매개로 설치되어 있다.

그리고, 도면중 미설명 부호 25는 상기 로보트청소기본체(11)를 이동시키는 바퀴이다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 로보트청소기본체(11)가 청소할 바닥면을 따라 전진주행하다가 제6도에 도시한 바와 같이 센서의 감지범위보다 하부에 위치한 장애물(P)에 부딪칠 경우, 유동범퍼(13)는 고정범퍼(12)에 힌지된 힌지축(14a)(14b)을 중심으로 사이소작동되면서 그 유동범퍼(13)와 일체로 연결된 제1 및 제2레버(15a)(15b)를 동시에 시이소작동시킴과 동시에 고정범퍼(12)내의 일측에 설치된 마이크로 스위치(16)를 온작동시켜 주게 된다.

이때, 상기 마이크로 스위치(16)가 온작동되면 로보트청소기본체(11)내에 설치된 드라이브모타(도시암됨)가 역구동되면서 바퀴(25)를 역회전시켜줌에 따라 상기 로보트청소기본체(11)는 후진 주행됨과 동시에 장애물(P)로부터 떨어지게 됨으로써 기울던 상기 유동범퍼(13)는 초기상태로 수평복원되고, 또 상기 마이크로 스위치(16)는 다시 오프됨과 동시에 로보트청소기본체(11)는 다시 방향을 설정한 다음 장애물(P)이 없는 위치로 전진주행하게 된다.

즉, 상기 유동범퍼(13)가 장애물(P)에서 떨어지게 되면 제1 및 제2레버(15a)(15b)의 후단부와 스프링지지대(18)와의 사이에 매개된 압축스프링(17)의 탄발력에 의해서 상기 제1 및 제2레버(15a)(15b)의 후단부가 하강됨과 동시에 그 선단부는 온작동시켰던 마이크로 스위치(16)를 오프작동시키도록 상승되는 시이소작동이 이루어짐으로써 유동범퍼(13)는 초기상태로 수평을 복원하게 된다.

한편, 로보트청소기본체(11)가 청소할 바닥면을 따라 전진주행하다가 제7도에 도시한 바와 같이 모서리형상을 갖는 장애물(R)이 발생되면, 이 로보트청소기본체(11)는 그 유동범퍼(13)의 전방측면에 설치된 여러개의 초음파센서에 의한 감도조절에 의해 모서리형상의 장애물(R)을 용이하게 감지함으로써 로보트청소기본체(11)는 장애물(R)에 부딪치지 않게 된다.

즉, 상기 로보트청소기본체(11)가 주행중 모서리형상의 장애물(R)에 도달되면 유동범퍼(13)의 전방측면에 설치된 제1 및 제2전면발광부(20a)(20b)에서 발신되는 빛이 장애물(R)을 감지함과 동시에 반사되어서 전면수광부(22)로 수신되게 된다.

또한, 로보트청소기본체(11)가 청소할 바닥면을 따라 전진주행하다가 제8도에 도시한 바와 같이 로보트청소기본체(11)의 상부가 부딪칠 염려가 있는 장애물(예컨대, 의자, 책상 및 탁자등; S)이 발생되면, 이 로보트청소기본체(11)는 그 유동범퍼(13)의 전방상부면에 설치된 여러개의 초음파센서에 의한 감도조절에 의해 장애물(S)을 용이하게 감지함으로써 로보트청소기본체(11)는 장애물(S)을 인식한 다음 뒤로 후진하였다가 그 자리에서 전진주행궤도를 다시 설정하게 된다.

즉, 상기 로보트청소기본체(11)가 주행중 장애물(S)에 도달되면 유동범퍼(13)의 전방상부면에 설치된 제1 및 제2상부발광부(23a)(23b)에서 발신되는 빛이 장애물(S)을 감지함과 동시에 반사되어서 상부수광부(24)로 수신되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 로보트청소기의 장애물감지장치에 의하면, 로보트청소기본체의 하부둘레에 설치된 유동범퍼의 유동에 의해서 마이크로 스위치를 온·오프시켜 로보트청소기본체를 장애물로부터 후진시킨 다음 전진주행궤도를 다시 설정하는 구조와, 상기 유동범퍼의 전방에 대해 측면과 상부면에 설치된 발광부와 수광부에 의해서 장애물을 감지하여 전진주행궤도를 다시 설정하는 간단한 구조로 되어 있기 때문에 여러각도에서 발생되는 장애물을 용이하게 감지할 수 있음과 동시에 그 장애물에 로보트청소기가 부딪치는 현상을 방지하여 불필요한 동력소모 및 소음을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 로보트청소기본체(11)의 하부둘레에 설치되는 고정범퍼(12)와; 상기 고정범퍼(12)의 외측둘레에 일정한 간격을 두고 힌지축(14a)(14b)을 매개로 힌지되어서 장애물(P)에 충돌시 시이소작동되는 유동범퍼(13)와; 상기 유동범퍼(13)가 시이소작동될때 힌지축(14a)(14b)을 중심으로 동시에 연동되어서 상기 고정범퍼(12)내에 설치된 마이크로 스위치(16)를 온·오프시키는 제1 및 제2레버(15a)(15b)와; 상기 제1 및 제2레버(15a)(15b)의 후단과 고정범퍼(12)내에 지지고정된 스프링지지대(18)와의 사이에 설치되어서 상기 제1 및 제2레버(15a)(15b)와 동시에 상기 유동범퍼(13)를 수평으로 복원시키는 압축스프링(17)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 로보트청소기의 장애물감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유동범퍼(13)는 전방에 발생되는 장애물(R)을 감지하도록 그 내부의 전방측면에 일정한 간격을 두고 제1 및 제2전면발광부(20a)(20b)가 각각 센서덮개(21)를 매개로 설치되고, 상기 제1전면발광부(20a)아 제2전면발광부(20b)와의 사이에 전면수광부(22)가 센서덮개(21)를 매개로 설치된 것을 특징으로 하는 로보트청소기의 장애물감지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 유동범퍼(13)는 상부에 발생되는 장애물(S)을 감지하도록 그 내부의 전방상부면에 일정한 간격을 두고 제1 및 제2상부발광부(23a)(23b)가 각각 센서덮개(21)를 매개로 설치되고, 상기 제1상부발광부(23a)와 제2상부발광부(23b)와의 사이에 상부수광부(24)가 센서덮개(21)를 매개로 설치된 것을 특징으로 하는 로보트청소기의 장애물감지장치.