WO2014014144A1 - 유리창 청소 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

유리창 청소 장치 및 그의 제어 방법 Download PDF

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WO2014014144A1
WO2014014144A1 PCT/KR2012/005767 KR2012005767W WO2014014144A1 WO 2014014144 A1 WO2014014144 A1 WO 2014014144A1 KR 2012005767 W KR2012005767 W KR 2012005767W WO 2014014144 A1 WO2014014144 A1 WO 2014014144A1
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WO
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cleaning
window
unit
glass window
wireless signal
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/005767
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English (en)
French (fr)
Inventor
류만현
김동규
Original Assignee
인텔렉추얼디스커버리 주식회사
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L1/00—Cleaning windows
    • A47L1/02—Power-driven machines or devices
    • A47L1/03—Power-driven machines or devices cleaning both sides of a window simultaneously
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Definitions

  • the present invention relates to a device for cleaning a window and a method of controlling the same.
  • the glass windows installed on the wall of the building is easily contaminated by external dust, pollution, etc., so it is easy to damage the aesthetics or deteriorate the skylight. Therefore, it is desirable to frequently clean the windows installed on the outer wall of the building.
  • An object of the present invention is to provide a control method of a window cleaning apparatus that can improve the efficiency and safety of the operation.
  • a control method of a window cleaning apparatus is a control method of a window cleaning apparatus including a first cleaning unit and a second cleaning unit which are attached to both surfaces of a window by a magnetic force and are moved. At least one of the two cleaning units is driven window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, a window cleaning apparatus including a first cleaning unit and a second cleaning unit which is attached to both sides of the glass window by a magnetic force, respectively, the glass window cleaning device, A virtual window frame attachable to and generating a wireless signal; And a virtual window frame recognition unit provided in the first and second cleaning units contacting the glass window and receiving a wireless signal generated from the virtual window frame.
  • the first and second cleaning units may include the virtual window frame recognition unit. It is configured to change the traveling direction of the first and second cleaning units in accordance with the wireless signal input by.
  • control method of the window cleaning apparatus as a control method of the window cleaning apparatus including a first cleaning unit and a second cleaning unit which are attached to both sides of the glass window by a magnetic force, respectively, Generating a wireless signal for partitioning a specific area on one surface of both sides of the window; A second step of recognizing a wireless signal generated in the first step while one of the first and second cleaning units is moving in a moving direction; And a third step of stopping the first and second cleaning units at the point recognized in the second step.
  • the first and second cleaning units which are attached and moved to the inner and outer surfaces of the glass window using magnetic force, respectively, attach a virtual window frame for generating a wireless signal to one surface of the glass window, and the first and second cleaning units. They can detect the point where the radio signal is generated while they are moving, stop at low speed, and then change the direction of travel.
  • FIG. 1 is a perspective view briefly showing the configuration of a window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a plan view showing an embodiment of the configuration of the first cleaning unit disposed inside the glass window.
  • FIG 3 is a plan view showing an embodiment of the configuration of the second cleaning unit disposed on the outside of the glass window.
  • Figure 4 is a block diagram briefly showing the configuration of the magnetic force control device provided in the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a block diagram showing an embodiment of the configuration of the first and second cleaning units provided in the window cleaning apparatus of the present invention.
  • 6 and 7 are a plan view and a front view showing a virtual window frame of the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view showing a virtual window frame recognition unit of the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a control method using a virtual window frame in the window cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing an operating state using a virtual window frame in the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a simplified configuration of a window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, the window cleaning apparatus shown includes two cleaning units (100, 200) disposed on both sides of the glass window, respectively.
  • the first cleaning unit 100 is an internal cleaning unit disposed on the inner side of the glass window
  • the second cleaning unit 200 is an external cleaning unit disposed on the outer side of the glass window
  • the first cleaning As the second cleaning unit 200 is moved in accordance with the movement of the unit 100, the window cleaning by the second cleaning unit 200 is performed.
  • the first cleaning unit 100 and the second cleaning unit 200 may be attached to face both sides of the glass window using magnetic modules having magnetic force therein, respectively.
  • the second cleaning unit 200 is respectively attached to the first and second cleaning units (100, 200)
  • the magnetic force between the provided magnetic module may be moved together along the movement of the first cleaning unit 100.
  • the first cleaning unit 100 may include a detachable member 150, for example, a handle 150 as shown in FIG. 1, to allow a user to easily attach and detach the first cleaning unit 100 to a glass window.
  • the second cleaning unit 200 may be provided on the second cleaning unit 200, the removable member (not shown) to facilitate the detachable.
  • the user can attach the cleaning device to the glass window by using two detachable members, that is, two handles, provided in the first and second cleaning units 100 and 200, respectively, when the glass cleaning device is used.
  • the handles may be used to separate the first and second cleaning units 100 and 200 from the glass window.
  • the window cleaning apparatus may further include a remote controller (remote controller, not shown) for allowing a user to control the operation of the first and second cleaning units (100, 200). have.
  • a remote controller remote controller, not shown
  • the second cleaning unit 200 is dependently moved by the magnetic force in accordance with the movement of the first cleaning unit 100, the user of the first cleaning unit 100 using a remote controller (not shown)
  • the movement may be controlled to control the driving of the window cleaning apparatus including the first and second cleaning units 100 and 200.
  • a remote controller (not shown) that can be operated in a wireless manner is configured for the convenience of the user.
  • the remote controller (not shown) according to the present invention may be used in a manner of operating by wire or manually by a user.
  • the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, more specifically, the first cleaning unit 100 disposed inside the glass window is a sensor that can move along a predetermined movement path, or detect dust or the like (not shown) It is also possible to determine and move the moving path that can be provided to improve the cleaning efficiency.
  • FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the configuration of the first cleaning unit 100 and illustrates a configuration of an upper surface of the first cleaning unit 100 in contact with a glass window.
  • the first cleaning unit 100 may include a first frame 110, a plurality of first wheel members 120, and a plurality of first magnetic modules 130.
  • the first frame 110 forms the body of the first cleaning unit 100, so that the plurality of first wheel members 120 and the plurality of first magnetic modules 130 are coupled to the first frame 110. Can be fixed.
  • a buffer member 140 may be formed on the edge of the first frame 110 to minimize the impact when a collision with the protruding structure such as the window frame of the glass window during the movement of the window cleaning apparatus.
  • the first cleaning unit 100 may change a movement path.
  • the first cleaning unit 100 may include a plurality of first magnetic modules 130, and the first magnetic module 130 may include the first cleaning unit 100 and the second cleaning unit 200.
  • the first magnetic module 130 and the second by the first magnetic control unit (not shown) of the first magnetic module 130 Magnetic force between the magnetic modules 233 may be adjusted.
  • the first magnetic module 130 may include a permanent magnet such as a neodium magnet, and may generate magnetic force together with the second magnetic module 233 provided in the second cleaning unit 200. .
  • first magnetic module 130 provided in the first cleaning unit 100 and the second magnetic module 233 provided in the second cleaning unit may include magnets having opposite polarities to each other. Accordingly, the first and second cleaning units 100 and 200 disposed on both side surfaces of the glass window may be attached to the glass window and simultaneously moved by attracting each other by magnetic force.
  • the magnetic modules 130 and 233 may be configured using an electromagnet in addition to the permanent magnet, or may be provided with a permanent magnet and an electromagnet as another embodiment.
  • the window cleaning apparatus is not limited to the magnetic modules 130 and 233 as described above, and the first and second cleaning units 100 and 200 are attached to each other by the magnetic force with the glass window interposed therebetween. Various configurations that may be moved may be possible.
  • any one of the first and second cleaning units 100 and 200 may include a magnetic material such as a permanent magnet or an electromagnet, and the other may include a metal body which may be attracted by the magnetic force of the magnetic material. It may be.
  • the first magnetic module 130 is configured to have a plurality of magnetic bodies arranged horizontally, and the first magnetic module 130 may be configured in two in the first cleaning unit 100. Can be.
  • Figure 2 is for showing the first magnetic module 130 according to an embodiment of the present invention, in the actual use of the first cleaning unit 100, the first magnetic module 130 is covered by a cover or the like There may be.
  • One of the magnetic bodies constituting the first magnetic module 130 rotates according to the driving of the motor, and the magnitude of the magnetic force between the first magnetic module 130 and the second magnetic module 233 is adjusted by the rotating magnetic body.
  • first wheel member 120 on the left and right of the first cleaning unit 100 so that a portion thereof is exposed in the upper direction of the first frame 110, for example, left as shown in FIG.
  • a total of two may be provided, one on each of the right side, or a total of four, one on each of the corner parts.
  • the first wheel member 120 may be rotated by a driving unit (not shown) such as a motor installed in the first frame 110.
  • the first cleaning unit 100 may be moved in a predetermined direction as the first wheel member 120 rotates in a state of being attached to the glass window.
  • the first cleaning unit 100 may be capable of moving in a curved direction, that is, changing the moving direction, as well as in the linear direction.
  • the rotation axis of the first wheel member 120 is changed, or the two first wheel members 120 respectively provided on the left and right sides are rotated at different speeds so that the first cleaning unit 100 may be rotated.
  • the direction of movement can be changed.
  • the surface of the first wheel member 120 may be configured by using a material such as fiber, rubber or silicon so that a predetermined friction force may occur with the glass window when the wheel is rotated.
  • the first cleaning unit 100 can be easily moved along the inner surface of the glass window without turning.
  • the surface of the first wheel member 120 may be made of a material that does not cause scratches on the glass window during rotation.
  • the first cleaning unit 100 is attached to one surface of the glass window by the magnetic force of the first magnetic module 130, so that a reaction force formed in a direction perpendicular to the glass window may act on the first wheel member 120. Accordingly, when the first wheel member 120 is rotated by a driving unit (not shown) having a motor or the like, the first cleaning unit 100 may move along the inner surface of the glass window by the frictional force.
  • the second cleaning unit 200 which is attached to the opposite side of the glass window, that is, the outer surface also by the magnetic force first cleaning unit According to the movement of the 100, the cleaning operation can be performed while moving integrally.
  • FIG 3 is a plan view showing an embodiment of the configuration of the second cleaning unit 200, and shows a configuration of the bottom surface of the second cleaning unit 200 in contact with the glass window.
  • the second cleaning unit 200 may include a second frame 210, a plurality of second wheel members 220, and a plurality of cleaning modules 230.
  • the second frame 210 forms the body of the second cleaning unit 200 and has a shape corresponding to the first frame 110 of the first cleaning unit 100 as described above, for example, a rectangular cross section. It may be configured as a plate structure.
  • a plurality of second wheel members 220 are formed on a lower surface of the second frame 210, and the second cleaning unit 200 is movable by magnetic force according to the movement of the first cleaning unit 100. can do.
  • the second wheel member 220 is not connected to a driving unit such as a motor, and the second cleaning member ( It may be provided in a state that is axially connected to the second frame 210 to naturally rotate as the movement of the 200.
  • the second wheel member 220 may rotate to perform a function similar to a bearing.
  • the second wheel member 220 has a cylindrical shape, but the present invention is not limited thereto.
  • the second wheel member 220 may be configured using a spherical member such as a ball bearing.
  • the cleaning module 230 may be formed to be exposed to the lower surface of the second frame 210 to clean one surface of the glass window, for example, an outer surface on which the second cleaning unit 200 is disposed.
  • the cleaning module 230 may include a plurality of modules, for example, a cleaning pad 231 and a detergent injection hole 232.
  • each of the four disk shapes included in the cleaning module 230 may be provided to be rotatable by a driving unit (not shown) such as a motor (not shown).
  • the cleaning module 230 may be formed to protrude at a predetermined interval from the lower surface of the second frame 210, and thus the cleaning module 230 of the cleaning module 230 is attached to the glass window. By rotating, the cleaning operation may be performed on the outer surface of the glass window using the friction force.
  • the cleaning module 230 may be attached on the exposed surface of the pad 231 made of a material such as fiber or rubber so as to easily remove foreign substances in the glass window by the friction force during rotation.
  • the pad 231 may be made of a material of a micro hair structure or a porous structure.
  • the cleaning module 230 may include a detergent inlet 232 for injecting detergent, for example, the detergent inlet 232 is a detergent storage container (not shown) built in the second cleaning unit 200. And a pump (not shown) and the like may be connected by a separate flow path to receive detergent. Accordingly, when cleaning the glass window cleaning module 230 may perform a cleaning operation while spraying the detergent to the glass window using the detergent injection port 232.
  • the second magnetic module 233 is positioned inside the cleaning module 230, that is, in the second cleaning unit 200.
  • the second magnetic module 233 may have a shape corresponding to the first magnetic module 130 provided in the first cleaning unit 100, but is not limited thereto.
  • the first and second cleaning units 100 and 200 may be used. ) Generates magnetic force so that it can be attached to both sides of the window.
  • the second magnetic module 233 may be made of a magnetic body or a metal body such as a permanent magnet, an electromagnet, etc., so that the first and second cleaning units 100 and 200 disposed on both sides of the glass window are attracted to each other by magnetic force. By pulling it can be attached to the window and moved simultaneously.
  • a continuous force acts on the cleaning module 230 in the glass window direction by the magnetic force between the first and second magnetic modules 130 and 233, thereby increasing the frictional force with the glass window when the cleaning module 230 rotates.
  • the cleaning performance can be improved.
  • the second cleaning unit 200 may include a plurality of auxiliary cleaning modules 240 formed at corner portions. Since the cleaning module 230 may be formed inside the second frame 210 to make it difficult to clean the edge of the glass window, the second cleaning unit may include auxiliary cleaning modules 240 to cover the window frame such as the window frame. It can be cleaned more easily.
  • the auxiliary cleaning module 240 may include a roller member (not shown) rotatably installed, and a brush may be formed on an outer circumferential surface of the roller member. Accordingly, when the second cleaning unit 200 moves along the window frame, the auxiliary cleaning modules 240 may remove foreign substances in the window frame part while rotating by the friction force with the window frame.
  • the auxiliary cleaning modules 240 have the same function as the buffer member 140 provided in the first cleaning unit 100 as described above, that is, minimizes the impact when colliding with the projecting structure, such as a window frame, It can also be used to detect shocks using a built-in sensor.
  • the structure of the window cleaning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 to 3, in which the window cleaning apparatus cleans only one surface, for example, an outer surface of the glass window. Since only one embodiment, the present invention is not limited thereto.
  • the first cleaning unit 100 may also include a cleaning module 230 as provided in the second cleaning unit 200, so that the window cleaning apparatus according to the present invention simultaneously covers both sides of the glass window. You may want to clean it.
  • the window cleaning apparatus as shown in FIGS. 1 to 3 may provide a magnetic force between the first and second cleaning units 100 and 200 that are attached and moved by magnetic force with the glass window interposed therebetween. And sense the magnetic force to satisfy a preset reference value.
  • the magnetic force sensing unit 300 detects magnetic force or physical tension between the first and second cleaning units 100 and 200 attached to each other with the glass window therebetween, and cleans the first and second cleaning devices for them.
  • At least one of the units 100 and 200 may include a magnetic sensor (not shown) capable of sensing magnetic force and physical tension.
  • the magnetic force between the first and second cleaning units 100 and 200 is a force for attaching the first and second cleaning units 100 and 200 with the glass window interposed therebetween. It may be a magnetic force between the first and second magnetic modules 130 and 233 respectively provided in the 200.
  • the magnetic force control unit 310 may adjust the magnetic force of the magnetic module 130 so that the sensed magnetic force meets a predetermined reference value.
  • the window cleaning apparatus may be stably attached to the window, whereas the first and second cleaning units 100 and 200 and the window The friction between the increase may cause a problem that the movement of the window cleaning device becomes difficult.
  • the reference value of the magnetic force can be set in consideration of the attachment stability and mobility of the window cleaning apparatus as described above, and more specifically, the upper window has a maximum magnetic force that can easily move the window cleaning apparatus, the window cleaning The device can be set to have a minimum magnetic force that can be stably attached to the window as a lower limit.
  • the magnetic force control unit 310 is a magnetic force and physical tension between the first and second cleaning units (100, 200) detected by the magnetic force sensing unit 300 is the range of the reference value, that is, between the upper and lower limits If not, the magnetic force between the first and second magnetic modules 130 and 233 may be adjusted to fall within the reference value range.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the configuration of the first and second cleaning units provided in the window cleaning apparatus, and FIG. 5 is a view illustrating the configuration of the first and second cleaning units 100 and 200 shown in FIG. The same descriptions as those described with reference to FIGS. 1 to 4 will be omitted below.
  • the first cleaning unit 100 may include a first magnetic module 130, a display unit 150, a first wireless communication module 160, a main controller 103, and a magnetic force control unit 310.
  • the second cleaning unit 200 may include a second magnetic module 233, a second wireless communication module 260, a main controller 303, a magnetic sensor 301, or a physical tension sensor (not shown).
  • An A / D converter 302 may be included.
  • the magnetic sensor 301 provided in the second cleaning unit 200 measures the magnetic force between the first and second magnetic modules 130 and 233, the measured magnetic force by the A / D converter 302 Can be converted to digital values.
  • the magnetic sensor 301 can be arranged at a position adjacent to the second magnetic module 233.
  • the first wireless communication module 160 provided in the first cleaning unit 100 and the second wireless communication module 260 provided in the second cleaning unit 200 are short-range such as Bluetooth or Zigbee. Wireless communication can be used to send and receive signals.
  • the second wireless communication module 260 wirelessly transmits the magnetic force converted into the digital value to the first wireless communication module 160 provided in the first cleaning unit 100, so that the first cleaning unit 100 is The magnetic force value detected by the second cleaning unit 200 may be received.
  • the magnetic force value received by the first wireless communication module 160 is input to the magnetic force control unit 310, and the magnetic force control unit 310 controls the first magnetic module 130 according to the input magnetic force value to generate a first magnetic force value.
  • the magnetic force between the two magnetic modules 130 and 233 can be adjusted.
  • the magnetic force control unit 310 may be configured in various forms, for example, to adjust the interval between the first and second magnetic modules 130 and 233, or as another example the first and second magnetic modules 130, 233) may be composed of a plurality of interacting magnetic bodies to adjust the polarity of the magnetic bodies. Therefore, since the magnetic force between the first and second magnetic modules 130 and 233 by the magnetic force control unit 310 of various forms can be adjusted, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIGS. 6 and 7 are a plan view and a front view showing a virtual window frame of the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention
  • the virtual window frame 400 is a user to clean a specific area to be cleaned by the first and second cleaning units. Can be attached to the glass window to define.
  • the virtual window frame 400 may be configured as a kind of transmitter for generating a radio signal having a straightness, in the embodiment, the main body 410, the battery unit 420, the control unit 430, the generator 440 ) And a protective wall 450.
  • the main body 410 may be manufactured in a round and flat shape, and an adsorption part 411 may be vacuum-adsorbed to a glass window on a bottom surface thereof. At this time, even if the first and second cleaning units hit the body portion 410 should not fall from the glass window, for this purpose, the adsorption portion 411 is preferably configured to withstand a weight of at least 6kg or more.
  • the battery unit 420 is provided in the main body unit 410 so that the battery is detachable, and a switch unit 421 for supplying / blocking power of the battery may be separately provided at one side.
  • the controller 430 supplies the power supplied from the battery to the generator 440 so that the battery power is supplied to the generator 440 at intervals of a set time t in order to save power of the battery. Can be configured. In an embodiment, the controller 430 may control to generate a wireless signal at a set time t such as 0.3 seconds and 0.5 seconds.
  • the generator 440 is configured to generate a radio signal having a straightness, and is embedded in a predetermined hole 410h so as not to protrude on the side of the main body 410.
  • the generator 440 may be configured to generate a laser signal having a good straightness, but in the embodiment is composed of an infrared light emitting unit for generating a low-cost infrared signal, it can generate an infrared signal to a distance of at least 2m It is configured to be.
  • the infrared signal spreads as the distance increases, so that a structure for increasing the linearity of the infrared signal is preferably applied to display an accurate region.
  • the generator 440 is located at least inside the set distance (h) from the side of the main body 410, or the protective wall 450 to prevent the infrared signal is emitted to both sides of the generator 440.
  • the shape of the hole 410h from which the infrared signal is output from the generator 440 may also be adjusted.
  • the width a may be narrower than the height b. That is, even though the infrared signal output through the hole 410h is output in the vertical direction, the infrared signal may be narrowly output in the horizontal direction, thereby improving straightness.
  • the generator 440 generates the infrared signal in only one direction on the side of the main body 410, but the plurality of the plurality of units to be configured to generate an infrared signal in two or three directions at 90 ° intervals. It may be. Therefore, at least two virtual window frames 400 for generating infrared signals in one direction should be installed. However, even if only one virtual window frame 400 for generating infrared signals in two or three directions is installed, the virtual window frames and the actual window frames are installed. You can define a specific area in between.
  • FIG 8 is a plan view showing a virtual window frame recognition unit of the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention
  • the virtual window frame recognition unit may be provided in both the first and second cleaning units, in the embodiment is attached to the inner surface of the glass window The thing provided in the 1st cleaning unit is shown.
  • the virtual window frame recognition unit 340 is composed of a kind of receiving unit for receiving the above-mentioned radio signal of the virtual window frame side, in the embodiment, the infrared window signal from the virtual window frame recognition unit 340 as the infrared window transmits the infrared signal Is configured to receive.
  • the virtual window frame recognition unit 340 is preferably installed to detect the infrared signal in the direction in which the first cleaning unit proceeds.
  • the first frame 110 is formed in a rectangular shape and the first wheel member 120 is provided with a pair in the middle of the first frame 110, the first wheel member 120 is operated.
  • the first frame 110 is moved forward or backward.
  • Four virtual window frame recognition units 340 may be provided at side edge portions of the first frame 110 to detect an infrared signal in a forward or backward direction. Can be.
  • the side edge portion of the first frame 110 may be made of a semi-transparent material to receive the infrared signal even if the virtual window frame recognition unit 340 is built.
  • the virtual window frame recognition unit 340 if the first frame 110 reaches the point where the infrared signal generated in the above-mentioned virtual window frame while the first cleaning unit is moving forward or backward, the first frame The virtual window frame recognition unit 340 on the side 110 detects the infrared signal, and the first cleaning unit determines that the window is detected from the glass window to control the operation.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a control method using a virtual window frame in the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 10 is a view showing an operating state using a virtual window frame in the window cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. to be.
  • the virtual window frame 400 is attached to the glass window to output the radio signals L1 and L2 (see S1 and S2).
  • One or more virtual window frames 400 may be installed in consideration of the direction in which the wireless signals L1 and L2 are output.
  • the virtual window frame 400 may be provided with attachments or decorations to partition an area that is not desired to be cleaned.
  • the virtual window frame 400 may be installed anywhere inside or outside the glass window, but in an embodiment is provided inside the glass window to which the first cleaning unit 100 is attached, and does not fall even on the collision of the first cleaning unit 100. So as not to be adsorbed in the vacuum window.
  • the virtual window frame 400 is attached to the glass window, and then operates to output the wireless signals (L1, L2), it is possible to reduce the waste of the battery by outputting the wireless signal at a set time (t) interval.
  • the virtual window frame is formed by the radio signals L1 and L2 output by the virtual window frame 400.
  • the first and second cleaning units are attached to the inside and outside of the glass window by magnetic force, and move in the advancing direction to clean the glass window (see S3 and S4).
  • the first and second cleaning units are attached to an area to be cleaned in the area partitioned by the virtual window frame 400, and cleaning is performed in the area.
  • the virtual window frame recognition unit 340 embedded in the first cleaning unit 100 may move with the first cleaning unit 100 to receive the radio signals L1 and L2.
  • the first cleaning unit 100 determines that the virtual window frame exists at the corresponding position. Therefore, even if a bumper or the like in the first cleaning unit hits the window frame and no physical force is applied, the window frame can be recognized to prevent damage due to a collision or an impact, and the height is lower than that of the bumper provided in the first cleaning unit.
  • the window frame can be recognized as a window frame instead of just passing through to increase the reliability of operation.
  • the first and second cleaning units are stopped by communicating with the second cleaning unit. At this time, if the first and second cleaning units stop immediately, the first and second cleaning units may be removed from the glass window by the inertia force, so the first and second cleaning units reduce the speed at a low speed and then stop.
  • the first and second cleaning units move in the opposite direction to clean the glass window (see S8).
  • the first and second cleaning units may be moved in the opposite direction, but rotated at a predetermined angle. It may be controlled to move to.
  • the cleaning is performed only in a specific area partitioned by the virtual window frame 400 by repeating the above process.

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Abstract

본 발명에 따르면, 자력을 이용해 유리창의 내면 및 외면에 각각 부착되어 이동되는 제 1,2 청소유닛들에 있어, 유리창의 일면에 무선 신호를 발생시키는 가상 창틀을 부착하고, 제 1,2 청소유닛들이 이동 중에 무선 신호가 발생되는 지점을 감지하여 저속 정지한 다음, 진행 방향을 변경함으로써, 유리창에서 원하는 특정 영역만 한정하여 청소할 수 있다.

Description

유리창 청소 장치 및 그의 제어 방법
본 발명은 유리창을 청소하는 장치 및 그 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 벽면에 설치되는 유리창은 외부의 먼지, 공해 등의 영향으로 쉽게 오염되어 미관을 해치거나 채광성이 떨어지기 쉽다. 따라서, 건물의 외벽에 설치되는 유리창들의 경우 자주 청소를 하는 것이 바람직하다.
다만, 유리창 외벽의 경우 내벽에 비하여 청소 작업이 곤란하고, 특히 주거 건물이 점점 고층화됨에 따라 유리창 외벽을 닦는 일은 고도의 위험을 수반할 수 밖에 없었다.
본 발명은 동작의 효율성 및 안전성을 개선할 수 있는 유리창 청소 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 제어 방법은, 자력으로 유리창의 양면에 각각 부착되어 이동되는 제 1 청소유닛 및 제 2 청소유닛을 포함하는 유리창 청소 장치의 제어 방법으로서, 상기 제 1,2 청소유닛들 중 적어도 하나만 구동되본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치는, 자력으로 유리창의 양면에 각각 부착되어 이동되는 제 1 청소유닛 및 제 2 청소유닛을 포함하는 유리창 청소 장치로서, 상기 유리창에 부착 가능하고, 무선 신호를 발생시키는 가상 창틀; 및 상기 유리창과 맞닿는 상기 제 1,2 청소유닛들에 구비되고, 상기 가상 창틀에서 발생되는 무선 신호를 입력받는 가상 창틀 인식부;를 포함하고, 상기 제 1,2 청소유닛은 상기 가상 창틀 인식부에 의해 입력된 무선 신호에 따라 제 1,2 청소유닛의 진행 방향을 변경하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 제어 방법은, 자력으로 유리창의 양면에 각각 부착되어 이동되는 제 1 청소유닛 및 제 2 청소유닛을 포함하는 유리창 청소 장치의 제어 방법으로서, 상기 창문의 양면 중 일면에 특정 영역을 구획하는 무선 신호를 발생시키는 제1단계; 상기 제1단계에서 발생되는 무선 신호를 상기 제 1,2 청소유닛 중 하나가 진행 방향으로 이동 중에 인식하는 제2단계; 상기 제2단계에서 인식된 지점에서 상기 제 1,2 청소유닛이 정지하는 제3단계를 포함하도록 구성된다.
본 발명에 따르면, 자력을 이용해 유리창의 내면 및 외면에 각각 부착되어 이동되는 제 1,2 청소유닛들에 있어, 유리창의 일면에 무선 신호를 발생시키는 가상 창틀을 부착하고, 제 1,2 청소유닛들이 이동 중에 무선 신호가 발생되는 지점을 감지하여 저속 정지한 다음, 진행 방향을 변경할 수 있다.
따라서, 창틀 또는 유리창 부착물과 충돌과 같은 물리적인 힘이 가해지지 않더라도 청소할 유리창 영역을 인식함으로써, 충돌 또는 충격 등에 의한 고장을 방지할 수 있다.
또한, 제 1,2 청소유닛들이 지나칠 수 있는 비교적 얇은 창틀이나, 얇은 부착물이 구비된 영역을 인식함으로써, 사용자가 원하는 영역만 청소할 뿐 아니라 작동의 효율성 및 작동 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 제 1,2 청소유닛들이 청소하는 특정 영역을 한정하기 위하여 무선 신호를 설정 시간 간격으로 송출함으로써, 무선 신호를 발생시키는 배터리의 낭비를 줄이고, 사용시간을 늘릴 수 있다.
또한, 무선 신호 중에 적외선 신호를 직진성을 높일 수 있는 구조 상에서 송출한 다음, 이러한 적외선 신호를 감지함으로써, 생산 비용을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유리창 청소 장치의 구성을 간략하게 나타내는 사시도이다.
도 2는 유리창의 내측에 배치되는 제 1 청소유닛의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 3은 유리창의 외측에 배치되는 제2 청소 유닛의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치에 구비되는 자력 조절 장치의 구성을 간략하게 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 유리창 청소 장치에 구비되는 제 1,2 청소유닛의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 가상 창틀이 도시된 평면도 및 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 가상 창틀 인식부가 도시된 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치에서 가상 창틀을 이용한 제어 방법이 도시된 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치에서 가상 창틀을 이용한 작동 상태가 도시된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하, 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 실시예의 기술적 범위를 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 간략한 구성을 나타내는 사시도이고, 도시된 유리창 청소 장치는 유리창의 양 측면에 각각 배치되는 두 개의 청소유닛들(100,200)을 포함한다.
도 1을 참조하면, 제 1 청소유닛(100)은 유리창의 내측면에 배치되는 내부 청소유닛이고, 제 2 청소유닛(200)은 유리창의 외측면에 배치되는 외부 청소유닛이며, 상기 제 1 청소유닛(100)의 이동에 따라 상기 제 2 청소유닛(200)이 이동되면서, 상기 제 2 청소유닛(200)에 의한 유리창 청소가 이루어진다.
제 1 청소유닛(100) 및 제 2 청소유닛(200)은 각각 내부에 자력을 가지는 마그네틱 모듈을 이용하여 유리창의 양측면으로 서로 대향되도록 부착될 수 있다.
또한, 제 1 청소유닛(100)이 외부 또는 자체 전원에 의해 유리창의 내측 면에 부착된 상태에서 이동하는 경우, 제 2 청소유닛(200)은 제 1, 2 청소유닛(100, 200)에 각각 구비된 마그네틱 모듈 간의 자력에 의해 제 1 청소유닛(100)의 이동을 따라 함께 이동될 수 있다.
제 1 청소유닛(100)은 사용자가 유리창에 제 1 청소유닛(100)을 용이하게 탈부착할 수 있도록 하는 탈부착 부재(150), 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같은 손잡이(150)를 구비할 수 있으며, 제 2 청소유닛(200)도 탈부착을 용이하게 하는 탈부착 부재(미도시)가 상기 제 2 청소유닛(200) 상부에 구비될 수 있다.
그에 따라, 사용자는 유리창 청소 장치의 사용시 제 1, 2 청소유닛(100, 200)에 각각 구비된 두 탈부착 부재들, 즉 두 손잡이들을 이용해 유리창에 청소 장치를 부착할 수 있으며, 청소 완료시 상기 두 손잡이들을 이용해 제 1, 2 청소유닛(100, 200)을 유리창으로부터 분리시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치는 사용자가 상기 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)의 동작을 제어할 수 있도록 하는 리모트 컨트롤러(remote controller, 미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 제 2 청소유닛(200)은 제 1 청소유닛(100)의 이동에 따라 자력에 의해 종속적으로 이동되며, 사용자는 리모트 컨트롤러(미도시)를 이용해 제 1 청소유닛(100)의 이동을 조작하여 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)로 구성된 유리창 청소 장치의 구동을 제어할 수 있다.
본 실시예에서는 사용자의 편의상 무선 방식으로 조작 가능한 리모트 컨트롤러(미도시)를 구성하였으나, 이는 본 발명에 따른 일실시예로서 유선상으로 조작하거나 사용자가 직접 수동으로 작업하는 방식으로 이용할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치, 보다 상세하게는 유리창의 내측에 배치된 제 1 청소유닛(100)은 미리 설정된 이동 경로를 따라 이동하거나, 먼지 등을 검출할 수 있는 센서(미도시)를 구비하여 청소 효율을 향상시킬 수 있는 이동 경로를 결정하여 이동할 수도 있다.
이하, 도 1에 도시된 제 1, 2 청소유닛들(100, 200) 각각의 구체적인 구성에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 제 1 청소유닛(100)의 구성에 대한 일실시예를 평면도로 도시한 것으로, 제 1 청소유닛(100)의 양면 중 유리창과 접촉하는 상면의 구성을 나타내는 것이다.
도 2를 참조하면, 제 1 청소유닛(100)은 제 1 프레임(110), 복수의 제 1 바퀴 부재들(120) 및 복수의 제 1 마그네틱 모듈들(130)을 포함할 수 있다.
제 1 프레임(110)은 제 1 청소유닛(100)의 몸체를 형성하여, 제 1 프레임(110)에 복수의 제 1 바퀴 부재들(120) 및 복수의 제 1 마그네틱 모듈들(130)이 결합되어 고정될 수 있다.
한편, 제 1 프레임(110)의 테두리에는 유리창 청소 장치의 이동 중 유리창의 창틀 등과 같은 돌출된 구조물과의 충돌시 충격을 최소화시킬 수 있도록 완충 부재(140)가 형성될 수 있다. 또한, 완충 부재(140)에 연결된 센서(미도시) 등에 의해 충격이 감지되면, 제 1 청소유닛(100)은 이동 경로를 변경할 수 있다.
한편, 제 1 청소유닛(100)은 복수의 제 1 마그네틱 모듈들(130)을 포함할 수 있으며, 제 1 마그네틱 모듈(130)은 제 1 청소유닛(100)과 제 2 청소유닛(200)이 유리창 양측 면에 부착될 수 있도록 자력을 발생시키는 기능을 하는 것 뿐만 아니라, 상기 제 1 마그네틱 모듈(130)의 제 1 자력조절부(미도시)에 의하여 상기 제 1 마그네틱 모듈(130)과 제 2 마그네틱 모듈(233) 간의 자력이 조절될 수 있다.
그리고, 제 1 마그네틱 모듈(130)은 네오듐 자석과 같은 영구 자석을 포함하여 구성될 수 있으며, 제 2 청소유닛(200)에 구비되는 제 2 마그네틱 모듈(233)과 함께 자력을 발생시킬 수 있다.
좀 더 구체적으로, 제 1 청소유닛(100)에 구비되는 제 1 마그네틱 모듈(130)과 제 2 청소유닛에 구비되는 제 2 마그네틱 모듈(233)은 서로 반대 극성을 가지는 자석을 포함할 수 있으며, 그에 따라 유리창의 양측 면에 각각 배치된 제 1, 2 청소유닛(100, 200)이 자력에 의해 서로 끌어당김으로써 상기 유리창에 부착되어 동시에 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로서 마그네틱 모듈(130, 233)은 상기 영구 자석 이외에 전자석을 이용하여 구성될 수도 있으며, 또 다른 실시예로서 영구 자석 및 전자석을 함께 구비하여 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치는 상기한 바와 같은 마그네틱 모듈(130, 233)에 한정되지 아니하며, 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)이 유리창을 사이에 두고 자력에 의해 부착 및 이동될 수 있는 다양한 구성이 가능할 수 있다.
예를 들어, 제 1, 2 청소유닛(100. 200) 중 어느 하나는 영구 자석 또는 전자석 등과 같은 자성체를 포함하고, 다른 하나는 상기 자성체의 자력에 의해 끌어당겨 질 수 있는 금속체 등을 포함할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 마그네틱 모듈(130)은 다수의 자성체들이 가로로 배열되는 모습으로 구성되고, 제 1 마그네틱 모듈(130)은 상기 제 1 청소유닛(100) 내에 두 개 구성될 수 있다.
참고로, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 마그네틱 모듈(130)을 보여주기 위한 것으로서, 제 1 청소유닛(100)의 실제 사용시에는 상기 제 1 마그네틱 모듈(130)은 커버 등에 의해 가려져 있을 수 있다.
제 1 마그네틱 모듈(130)을 구성하는 자성체 중 하나는 모터의 구동에 따라 회전하게 되고, 회전되는 자성체에 의하여 상기 제 1 마그네틱 모듈(130)과 제 2 마그네틱 모듈(233) 사이의 자력 크기가 조절되는 특징이 있다. 이에 대해서는, 관련되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
한편, 제 1 바퀴 부재(120)는 일부분이 제 1 프레임(110)의 상측 방향으로 노출되도록 제 1 청소유닛(100)의 좌 우측에 2개 이상, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 좌 우측 각각에 하나씩 총 2개로 구비되거나 또는 모서리 부분들 각각에 하나씩 총 4개로 구비될 수 있다.
예를 들어, 제 1 바퀴 부재(120)는 제 1 프레임(110)에 내장 설치되는 모터 등의 구동부(미도시)에 의해 회전될 수 있다. 제 1 청소유닛(100)은 유리창에 부착된 상태에서 제 1 바퀴 부재(120)가 회전함에 따라 소정 방향으로 이동될 수 있다.
한편, 제 1 청소유닛(100)이 직선 방향의 이동뿐 아니라 곡선 방향의 이동, 즉 이동 방향의 전환이 가능할 수 있다. 예를 들어, 제 1 바퀴 부재(120)의 회전축이 변경되도록 하거나, 또는 좌우측에 각각 구비된 2개의 제 1 바퀴 부재들(120)이 서로 상이한 속도로 회전되도록 하여 제 1 청소유닛(100)의 이동 방향이 변경되도록 할 수 있다.
제 1 바퀴 부재(120)의 표면은 회전시 유리창과 소정의 마찰력이 발생할 수 있도록 섬유, 고무나 실리콘 등의 재질을 이용하여 구성될 수 있으며, 그에 따라 제 1 바퀴 부재(120)가 회전 시 헛돌지 않고 제 1 청소유닛(100)이 유리창 내측 면을 따라 용이하게 이동할 수 있다. 또한, 제 1 바퀴 부재(120)의 표면은 회전시 유리창에 흠집이 발생하지 않도록 하는 재질로 구성될 수 있다.
제 1 청소유닛(100)이 제 1 마그네틱 모듈(130)의 자력에 의해 유리창의 일면에 부착되어, 유리창과 수직 방향으로 형성되는 반력이 제 1 바퀴 부재(120)에 작용할 수 있다. 그에 따라, 모터 등을 구비한 구동부(미도시)에 의해 제 1 바퀴 부재(120)가 회전하면, 제 1 청소유닛(100)이 마찰력에 의해 유리창의 내측 면을 따라 이동할 수 있다.
한편, 제 1 청소유닛(100)이 제 1 바퀴 부재(120)의 회전에 의해 이동하면, 유리창의 맞은 편, 즉 외측 면에 부착된 제 2 청소유닛(200)도 자력에 의해 제 1 청소유닛(100)의 이동에 따라 일체로 이동하면서 청소 작업을 진행할 수 있다.
도 3은 제 2 청소유닛(200)의 구성에 대한 일실시예를 평면도로 도시한 것으로, 제 2 청소유닛(200)의 양면 중 유리창과 접촉하는 하면의 구성을 나타내는 것이다.
도 3을 참조하면, 제 2 청소유닛(200)은 제 2 프레임(210), 복수의 제 2 바퀴 부재들(220) 및 복수의 클리닝 모듈들(230)을 포함하여 구성될 수 있다.
제 2 프레임(210)은 제 2 청소유닛(200)의 몸체를 형성하며, 상기한 바와 같은 제 1 청소유닛(100)의 제 1 프레임(110)과 대응되는 형상, 예를 들어 직사각형 단면을 갖는 플레이트 구조로 구성될 수 있다.
또한, 제 2 프레임(210)의 하면에는 복수의 제 2 바퀴 부재들(220)이 형성되며, 제 1 청소유닛(100)의 이동에 따라 자력에 의해 제 2 청소유닛(200)이 이동 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제 2 바퀴 부재(220)는 제 1 청소유닛(100)에 구비된 제 1 바퀴 부재(120)와 달리 모터 등과 같은 구동부에 연결되지 않고, 제 2 청소 부재(200)의 이동에 따라 자연스럽게 회전하도록 제 2 프레임(210)에 축 연결된 상태로 구비될 수 있다.
그에 따라, 제 2 청소유닛(200)이 제 1 청소유닛(100)과 함께 자력에 의해 이동시, 제 2 바퀴 부재(220)가 회전하여 베어링과 유사한 기능을 수행할 수 있다.
도 3에서는 제 2 바퀴 부재(220)가 원기둥 형상으로 구성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 예를 들어 볼 베어링과 같이 구형의 부재를 이용하여 구성될 수도 있다.
클리닝 모듈(230)은 제 2 프레임(210)의 하면에 노출되도록 형성되어, 유리창의 일면, 예를 들어 제 2 청소유닛(200)이 배치된 외측 면을 청소할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 클리닝 모듈(230)은 복수의 모듈들, 예를 들어 청소 패드(231) 및 세제 분사구(232)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 클리닝 모듈(230)에 구비된 4개의 디스크 형상들 각각은 모터(미도시) 등과 같은 구동부(미도시)에 의해 회전 가능도록 구비될 수 있다. 또한, 클리닝 모듈(230)은 제 2 프레임(210)의 하면으로부터 소정 간격을 가지고 돌출 되도록 형성될 수 있으며, 그에 따라 제 2 청소유닛(200)이 유리창에 부착된 상태에서 클리닝 모듈(230)의 회전에 의해 마찰력을 이용하여 유리창의 외측면에 대한 청소 작업을 진행할 수 있다.
클리닝 모듈(230)은 회전시 마찰력에 의해 유리창의 이물질을 용이하게 제거할 수 있도록 섬유 또는 고무 등의 재질로 이루어진 패드(231)가 노출된 면 상에 부착될 수 있다. 이 경우, 유리창 청소 장치의 청소 성능을 향상시킬 수 있도록, 패드(231)는 미세모 구조 또는 다공성 구조의 재질로 구성될 수 있다.
또한, 클리닝 모듈(230)은 세제를 분사하기 위한 세제 분사구(232)를 구비할 수 있으며, 예를 들어 세제 분사구(232)는 제 2 청소유닛(200)에 내장된 세제 저장용기(미도시) 및 펌프(미도시) 등과 별도의 유로에 의해 연결되어 세제를 공급받을 수 있다. 그에 따라, 유리창 청소시 클리닝 모듈(230)은 세제 분사구(232)를 이용해 유리창으로 세제를 분사하면서 청소 작업을 진행할 수 있다.
한편, 클리닝 모듈(230)의 내측, 즉, 제 2 청소유닛(200) 내에 제 2 마그네틱 모듈(233)이 위치된다. 제 2 마그네틱 모듈(233)은 제 1 청소유닛(100)에 구비된 제 1 마그네틱 모듈(130)과 대응되는 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1, 2 청소유닛(100, 200)이 유리창 양측 면에 부착될 수 있도록 자력을 발생시키는 기능을 한다.
제 2 마그네틱 모듈(233)은 영구 자석, 전자석 등과 같은 자성체 또는 금속체로 구성될 수 있으며, 그에 따라 유리창의 양측 면에 각각 배치된 제 1, 2 청소유닛(100, 200)이 자력에 의해 서로 끌어당김으로써 상기 유리창에 부착되어 동시에 이동될 수 있다.
또한, 제 1, 2 마그네틱 모듈들(130, 233) 사이의 자력에 의해 클리닝 모듈(230)에 유리창 방향으로 지속적인 힘이 작용하며, 그에 따라 클리닝 모듈(230)의 회전시 유리창과의 마찰력이 증가하여 청소 성능이 향상될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제 2 청소유닛(200)은 모서리 부분에 형성되는 복수의 보조 클리닝 모듈들(240)을 구비할 수 있다. 클리닝 모듈(230)은 제 2 프레임(210)의 내측에 형성되어 유리창의 테두리 부분을 청소하기 어려울 수 있으므로, 제 2 청소유닛은 보조 클리닝 모듈들(240)을 구비하여 창틀 등의 유리창 테두리 부분을 보다 용이하게 청소할 수 있다.
보조 클리닝 모듈(240)은 회전 가능하게 설치되는 롤러 부재(미도시)를 포함하며, 상기 롤러 부재의 외주면 등에 브러쉬가 형성될 수 있다. 그에 따라, 제 2 청소유닛(200)이 창틀을 따라 이동 시, 보조 클리닝 모듈들(240)은 창틀과의 마찰력에 의해 회전하면서 창틀 부분의 이물질을 제거하는 것이 가능하다.
한편, 보조 클리닝 모듈들(240)은 상기한 바와 같은 제 1 청소유닛(100)에 구비된 완충 부재(140)와 동일한 기능, 즉 창틀 등과 같은 돌출된 구조물과의 충돌시 충격을 최소화시키고, 구비된 센서를 이용해 충격을 감지하는 기능을 할 수도 있다.
상기에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 유리창 청소 장치가 유리창의 일면, 예를 들어 외측 면만을 청소하는 것을 예로 들어 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 구성에 대해 설명하였으나, 이는 본 발명의 일실시예에 불과하므로 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제 1 청소유닛(100)도 제 2 청소유닛(200)에 구비된 바와 같은 클리닝 모듈(230)을 구비할 수 있으며, 그에 따라 본 발명에 따른 유리창 청소 장치가 유리창의 양면을 동시에 청소하도록 할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 유리창 청소 장치는 유리창을 사이에 두고 자력에 의해 부착 및 이동하는 제 1, 2 청소유닛들(100, 200) 사이의 자력을 감지하고, 상기 감지된 자력이 미리 설정된 기준값을 만족하도록 조절할 수 있다.
도 4를 참조하면, 자력 감지부(300)는 유리창을 사이에 두고 부착된 제 1, 2 청소유닛들(100, 200) 사이의 자력 또는 물리적인 장력을 감지하며, 그를 위해 제 1, 2 청소유닛들(100, 200) 중 적어도 하나에 구비되어 자력 및 물리적 장력을 감지할 수 있는 마그네틱 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제 1, 2 청소유닛들(100, 200) 사이의 자력은 유리창을 사이에 두고 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)을 부착시키는 힘으로, 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)에 각각 구비된 제 1, 2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 자력일 수 있다.
한편, 자력 조절부(310)는 상기 감지된 자력이 미리 설정된 기준치를 만족할 수 있도록 마그네틱 모듈(130)의 자력을 조절할 수 있다.
예를 들어, 제 1, 2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 자력이 증가할수록 유리창 청소 장치가 유리창에 안정적으로 부착될 수 있으나, 그에 반해 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)과 유리창 사이의 마찰력이 증가하여 유리창 청소 장치의 이동이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.
반대로, 제 1, 2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 자력이 감소할수록 마찰력이 감소하여 유리창 청소 장치의 이동이 용이해질 수 있으나, 그에 반해 유리창 청소 장치의 외부 충격 등에 의해 추락될 수 있는 문제가 있다.
따라서 상기 자력의 기준치는 상기한 바와 같은 유리창 청소 장치의 부착 안정성 및 이동성 등을 동시에 고려하여 설정될 수 있으며, 보다 상세하게는 유리창 청소 장치가 용이하게 이동할 수 있는 최대 자력을 상한값으로 가지며, 유리창 청소 장치가 유리창에 안정적으로 부착될 수 있는 최소 자력을 하한값으로 가지도록 설정될 수 있다.
그에 따라, 자력 조절부(310)는 자력 감지부(300)에서 감지된 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)의 사이의 자력 및 물리적 장력이 상기 기준치의 범위, 즉 상기 상한값과 하한값 사이에 속하지 않는 경우, 제 1, 2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 자력이 상기 기준치 범위에 속하도록 조절할 수 있다.
도 5는 유리창 청소 장치에 구비되는 제 1, 2 청소유닛들의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것으로, 도 5에 도시된 제 1, 2 청소유닛들(100, 200)의 구성 중 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 제 1 청소유닛(100)은 제 1 마그네틱 모듈(130), 디스플레이부(150), 제 1 무선 통신 모듈(160), 메인 컨트롤러(103) 및 자력 조절부(310)를 포함할 수 있으며, 제 2 청소유닛(200)은 제 2 마그네틱 모듈(233), 제 2 무선 통신 모듈(260), 메인 컨트롤러(303), 마그네틱 센서(301) 또는 물리적 장력센서(미도시) 및 A/D컨버터(302)를 포함할 수 있다.
먼저, 제 2 청소유닛(200)에 구비된 마그네틱 센서(301)가 제 1, 2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 자력을 측정하고, 상기 측정된 자력은 A/D컨버터(302)에 의해 디지털 값으로 변환될 수 있다. 그를 위해, 마그네틱 센서(301)는 제 2 마그네틱 모듈(233)에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
제 1 청소유닛(100)에 구비된 제 1 무선 통신 모듈(160)과 제 2 청소유닛(200)에 구비된 제 2 무선 통신 모듈(260)은 블루투스(bluetooth) 또는 지그비(Zigbee) 등과 같은 근거리 무선 통신을 방식을 이용해 신호를 송수신할 수 있다.
제 2 무선 통신 모듈(260)은 상기 디지털 값으로 변환된 자력을 제 1 청소유닛(100)에 구비된 제 1 무선 통신 모듈(160)로 무선 전송하고, 그에 따라 제 1 청소유닛(100)은 상기 제 2 청소유닛(200)에서 감지된 자력 값을 전달받을 수 있다.
제 1 무선 통신 모듈(160)에서 수신된 자력값은 자력 조절부(310)로 입력되며, 자력 조절부(310)는 상기 입력된 자력 값에 따라 제 1 마그네틱 모듈(130)을 제어하여 제 1, 2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 자력을 조절할 수 있다.
이 경우, 자력 조절부(310)는 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 일예로 제 1,2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 간격을 조절하거나, 다른 일예로 제 1,2 마그네틱 모듈(130, 233)을 상호 작용하는 여러 개의 자성체로 구성하여 자성체의 극성 위치를 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 형태의 자력 조절부(310)에 의한 제 1, 2 마그네틱 모듈(130, 233) 사이의 자력을 조절할 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 가상 창틀이 도시된 평면도 및 정면도로서, 가상 창틀(400)은 사용자가 제 1,2 청소유닛들에 의해 청소하고자 하는 특정 영역을 한정하기 위하여 유리창에 부착될 수 있다.
상기 가상 창틀(400)은 직진성을 가진 무선 신호를 발생시키는 일종의 송출기로 구성될 수 있는데, 실시예에서는 본체부(410)와, 배터리부(420)와, 제어부(430)와, 발생부(440)와, 보호벽(450)을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 본체부(410)는 둥글고 납작한 형태로 제작될 수 있으며, 저면에 유리창에 진공 흡착될 수 있는 흡착부(411)가 구비된다. 이때, 제 1,2 청소유닛들이 상기 본체부(410)에 부딪히더라도 유리창으로부터 떨어지지 않아야 하는데, 이를 위하여 상기 흡착부(411)는 적어도 6kg 이상의 무게를 견딜 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 배터리부(420)는 배터리가 탈착 가능하도록 상기 본체부(410)에 구비되는데, 일측에 배터리의 전원을 공급/차단하는 스위치부(421)가 별도로 구비될 수 있다.
상기 제어부(430)는 상기 배터리에서 공급된 전원을 상기 발생부(440)로 공급하는데, 배터리의 전원을 절약하기 위하여 설정 시간(t) 간격으로 배터리의 전원을 상기 발생부(440)로 공급하도록 구성할 수 있다. 실시예에서는, 상기 제어부(430)가 0.3초, 0.5초와 같은 설정 시간(t) 간격으로 무선 신호를 발생시키도록 제어할 수 있다.
상기 발생부(440)는 직진성을 가진 무선 신호를 발생시키도록 구성되는데, 상기 본체부(410)의 측면에 돌출되지 않도록 소정의 홀(410h) 내부에 내장된다. 이때, 상기 발생부(440)는 직진성이 좋은 레이저 신호를 발생시키도록 구성할 수 있지만, 실시예에서는 비용이 저렴한 적외선 신호를 발생시키는 적외선 발광부로 구성되며, 적어도 2m 거리까지 적외선 신호를 발생시킬 수 있도록 구성된다.
이와 같이 적외선 발광부로 구성하는 경우, 적외선 신호는 거리가 멀어질수록 확산되는 현상이 나타나기 때문에 정확한 영역을 표시하기 위하여 적외선 신호의 직진성을 높이기 위한 구조가 적용되는 것이 바람직하다.
일예로, 상기 발생부(440)는 상기 본체부(410)의 측면으로부터 적어도 설정 거리(h) 내측에 위치되거나, 상기 발생부(440)의 양측에 적외선 신호가 방사되는 것을 방지하는 보호벽(450)이 PC 재질 또는 ABS 재질로 구비될 수 있다. 나아가, 상기 발생부(440)로부터 적외선 신호가 출력되는 홀(410h) 형상도 조절할 수 있는데, 상기 홀(410h)에서 폭(a)이 높이(b)보다 좁게 구성할 수 있다. 즉, 상기 홀(410h)을 통과하여 출력되는 적외선 신호는 세로 방향으로 넓게 출력되더라도 가로 방향으로 좁게 출력되도록 하여 직진성을 높일 수 있다.
실시예에서는 상기 발생부(440)가 상기 본체부(410)의 측면에 한 방향으로만 적외선 신호를 발생시키지만, 복수개가 90°간격을 두고 두 방향 또는 세 방향으 적외선 신호를 발생시키도록 구성할 수도 있다. 따라서, 한 방향으로 적외선 신호를 발생시키는 가상 창틀(400)은 적어도 두 개 이상을 설치하여야 하지만, 두 방향 또는 세 방향으로 적외선 신호를 발생시키는 가상 창틀(400)은 하나만 설치하더라도 가상 창틀과 실제 창틀 사이에 특정 영역을 한정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치의 가상 창틀 인식부가 도시된 평면도로서, 가상 창틀 인식부는 제 1,2 청소유닛들에 모두 구비될 수 있으며, 실시예에서는 유리창의 내면에 부착되는 제 1 청소유닛에 구비된 것이 도시되고 있다.
상기 가상 창틀 인식부(340)는 상기에서 언급한 가상 창틀 측의 무선 신호를 수신하는 일종의 수신부로 구성되는데, 실시예에서는 가상 창틀에서 적외선 신호를 송신함에 따라 가상 창틀 인식부(340)에서 적외선 신호를 수신하도록 구성된다.
이러한 가상 창틀 인식부(340)는 제 1 청소유닛이 진행하는 방향에서 적외선 신호를 감지하도록 설치되는 것이 바람직하다. 그런데, 실시예에서는 제 1 프레임(110)이 직사각형으로 형성되고, 제 1 바퀴 부재(120)가 제 1 프레임(110)의 중간에 한 쌍이 구비되기 때문에 제 1 바퀴 부재(120)가 작동됨에 따라 제 1 프레임(110)은 전진 또는 후진하게 되는데, 전진 또는 후진 방향에서 적외선 신호를 감지할 수 있도록 상기 가상 창틀 인식부(340)는 상기 제 1 프레임(110)의 측면 모서리 부분에 네 개가 구비될 수 있다. 이때, 상기 제 1 프레임(110)의 측면 모서리 부분은 상기 가상 창틀 인식부(340)가 내장되더라도 적외선 신호를 수신하도록 반투명한 재질로 구성될 수 있다.
따라서, 상기 가상 창틀 인식부(340)는 제 1 청소유닛이 전진 또는 후진하는 동안, 제 1 프레임(110)이 상기에서 언급한 가상 창틀에서 발생되는 적외선 신호가 위치한 지점에 도달하면, 제 1 프레임(110) 측의 가상 창틀 인식부(340)가 적외선 신호를 감지하고, 제 1 청소유닛은 유리창에서 창문을 감지한 것으로 판단하여 작동을 제어하게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치에서 가상 창틀을 이용한 제어 방법이 도시된 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 유리창 청소 장치에서 가상 창틀을 이용한 작동 상태가 도시된 도면이다.
먼저, 유리창에 가상 창틀(400)을 부착하고, 무선 신호(L1,L2)를 출력하도록 한다.(S1,S2 참조)
가상 창틀(400)은 무선 신호(L1,L2)를 출력하는 방향을 고려하여 하나 또는 그 이상이 설치될 수 있으며, 부착물이나 장식물 등이 구비되어 청소하기 원하지 않는 영역을 구획한다. 물론, 가상 창틀(400)은 유리창의 내부 또는 외부 어디에도 설치될 수 있으나, 실시예에서는 제 1 청소유닛(100)이 부착되는 유리창의 내부에 구비되며, 제 1 청소유닛(100)의 충돌에도 떨어지지 않도록 유리창에 진공 흡착된다.
또한, 가상 창틀(400)은 유리창에 부착된 다음, 무선 신호(L1,L2)를 출력하도록 작동되는데, 설정 시간(t) 간격으로 무선 신호를 출력하도록 하여 배터리의 낭비를 줄일 수 있다. 이때, 가상 창틀(400)에 의해 출력되는 무선 신호(L1,L2)에 의해 가상의 창틀을 형성하게 된다.
다음, 제 1,2 청소유닛이 유리창의 내부와 외부에 자력에 의해 부착되고, 진행 방향으로 이동되면서 유리창을 청소하게 된다.(S3,S4 참조)
제 1,2 청소유닛은 상기의 가상 창틀(400)에 의해 구획된 영역 중에 청소하고자 하는 영역에 부착되고, 그 영역 내부에서 청소가 이루어지게 된다. 이때, 제 1 청소유닛(100)에 내장된 가상 창틀 인식부(340)가 제 1 청소유닛(100)과 같이 이동하면서 무선 신호(L1,L2)를 수신할 수 있다.
다음, 제 1,2 청소유닛의 이동 중에 무선 신호(L1,L2)가 감지되면, 제 1,2 청소유닛은 저속 정지한다.(S6,S7 참조)
제 1 청소유닛(100)에 내장된 가상 창틀 인식부(340)가 무선 신호(L1,L2)를 수신하면, 제 1 청소유닛(100)은 해당 위치에 가상 창틀이 있는 것으로 판단한다. 따라서, 제 1 청소유닛에 있는 범퍼 등이 창틀에 부딪혀 물리적인 힘이 가해지지 않더라도 창틀 인식이 가능하여 충돌 또는 충격 등에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 제 1 청소유닛에 구비된 범퍼보다 높이가 낮은 창틀을 그냥 지나치지 않고 창틀로 인식하여 작동 신뢰성을 높일 수 있다.
이와 같이, 제 1 청소유닛(100)이 가상 창틀이 있는 것을 판단하면, 제 2 청소유닛과 통신하여 제 1,2 청소유닛들은 정지하게 된다. 이때, 제 1,2 청소유닛들이 바로 정지하면, 관성력에 의해 제 1,2 청소유닛들이 유리창으로부터 탈거될 수 있기 때문에 제 1,2 청소유닛들은 저속으로 속도를 줄인 다음, 정지하게 된다.
다음, 제 1,2 청소유닛들은 진행 반대 방향으로 이동되면서 유리창을 청소하게 된다.(S8 참조) 이때, 제 1,2 청소유닛들은 진행 반대 방향으로 이동될 수도 있지만, 기 설정된 각도로 회전한 방향으로 이동되도록 제어될 수도 있다.
이후, 제 1 청소유닛(100)이 이동하는 중에 무선 신호(L1,L2)를 감지하면, 상기와 같은 과정을 반복함에 따라 가상 창틀(400)에 의해 구획된 특정 영역에서만 청소를 진행하게 된다.

Claims (13)

  1. 자력으로 유리창의 양면에 각각 부착되어 이동되는 제 1 청소유닛 및 제 2 청소유닛을 포함하는 유리창 청소 장치로서,
    상기 유리창에 부착 가능하고, 무선 신호를 발생시키는 가상 창틀; 및
    상기 유리창과 맞닿는 상기 제 1,2 청소유닛들에 구비되고, 상기 가상 창틀에서 발생되는 무선 신호를 입력받는 가상 창틀 인식부;를 포함하고,
    상기 제 1,2 청소유닛은 상기 가상 창틀 인식부에 의해 입력된 무선 신호에 따라 제 1,2 청소유닛의 진행 방향을 변경하는 유리창 청소 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가상 창틀은,
    상기 유리창에 진공 흡착되는 송출기인 유리창 청소 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송출기는,
    상기 유리창에 흡착되는 저면을 가진 본체부와,
    상기 본체부에 내장된 배터리부와,
    상기 본체부 측면에 구비되고, 상기 배터리부에 의해 공급되는 전원을 적외선 신호로 출력하는 발생부를 포함하는 유리창 청소 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발생부는,
    상기 본체부 측면으로부터 설정 길이(h) 이상 내장되고,
    적외선 신호의 방사 각도를 한정하는 보호벽을 포함하는 유리창 청소 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 발생부는,
    적외신 신호가 출력되는 사각형의 홀을 구비하고,
    상기 홀의 넓이(a)보다 상기 홀의 높이(b)가 더 길게 형성된 유리창 청소 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 발생부는,
    상기 본체부의 측면에 90° 간격을 두고 복수 개가 구비되는 유리창 청소 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 발생부는,
    설정 시간(t) 간격을 두고 적외선 신호를 발생시키는 유리창 청소 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가상 창틀 인식부는,
    상기 제1,2 청소유닛들의 모서리 부분에 구비된 복수개의 수신부인 유리창 청소 장치.
  9. 자력으로 유리창의 양면에 각각 부착되어 이동되는 제 1 청소유닛 및 제 2 청소유닛을 포함하는 유리창 청소 장치의 제어 방법으로서,
    상기 창문의 양면 중 일면에 특정 영역을 구획하는 무선 신호를 발생시키는 제1단계;
    상기 제1단계에서 발생되는 무선 신호를 상기 제 1,2 청소유닛 중 하나가 진행 방향으로 이동 중에 인식하는 제2단계;
    상기 제2단계에서 인식된 지점에서 상기 제 1,2 청소유닛이 정지하는 제3단계를 포함하는 유리창 청소 장치의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    무선 신호를 90°간격의 복수 방향으로 출력하는 과정을 포함하는 유리창 청소 장치의 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    무선 신호를 설정 시간(t) 간격으로 출력하는 과정을 포함하는 유리창 청소 장치의 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1,2단계의 무선 신호는 적외선 신호인 유리창 청소 장치의 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 제 1,2 청소유닛의 정지 후에 진행 반대 방향으로 주행하는 과정을 포함하는 유리창 청소 장치의 제어 방법.
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