KR101970541B1

KR101970541B1 - 로봇 청소기 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101970541B1
Application number: KR1020120036139A
Authority: KR
Inventors: 윤상식; 진희원; 김병찬; 정연규; 최상화
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2019-04-22
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: KR20130113726A; US20130263889A1; EP2647325A3; EP2647325B1; US8869342B2; CN103356130B; CN103356130A; EP2647325A2

Abstract

본 발명은 청소 영역을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등을 자동으로 청소하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 로봇 청소기는 바닥을 주행하는 본체, 상기 본체에 근접하는 장애물을 감지하는 제1 감지부, 상기 본체의 하부에 돌출 및 수렴이 가능하게 장착되는 보조 청소 유닛, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 상태를 감지하는 제2 감지부, 및 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 판단하고, 상기 비정상 동작의 원인을 구분하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

로봇 청소기 및 그 제어 방법{ROBOT CLEANER AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 청소 영역을 주행하면서 바닥에 쌓인 먼지 등을 자동으로 청소하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.

이와 같은 로봇 청소기는 본체의 하부에 쌓인 먼지 등을 제거하기 위한 메인 브러시 외에 벽면 인접부 등의 청소 성능을 향상시키기 위한 보조 청소 툴을 구비한다. 이와 같은 로봇 청소기의 보조 청소 툴은 로봇 청소기 본체의 내부로부터 외부를 향해 돌출됨으로써 바닥의 먼지, 특히 벽면 인접부의 먼지 등을 청소하게 된다.

그러나 보조 청소 툴에 오류가 발생하여 정상적으로 동작하지 않는 경우, 종래의 로봇 청소기는 보조 청소 툴의 오류 발생을 감지하는 수단이 구비되지 않아 비정상적인 상태를 일정 시간 이상 지속할 수 있다. 이러한 보조 청소 툴의 비정상 동작은 대표적으로 로봇 청소기의 주변에 위치하는 장애물과 충돌, 또는 부하가 많은 바닥 재질로 인해 발생하거나, 사용자가 주행 중인 로봇 청소기를 인위적으로 들어 올리는 경우에 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 종래의 로봇 청소기는 보조 청소 툴의 비정상적인 상태를 일정 시간 이상 지속함으로 인해서 효율적인 청소를 더 이상 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 측면은 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 검출하고, 비정상 동작의 원인을 구분하여 대응 동작을 수행하는 로봇 청소기 및 그 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기는 바닥을 주행하는 본체, 상기 본체에 근접하는 장애물을 감지하는 제1 감지부, 상기 본체의 하부에 돌출 및 수렴이 가능하게 장착되는 보조 청소 유닛, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 상태를 감지하는 제2 감지부, 및 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 판단하고, 상기 비정상 동작의 원인을 구분하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어부를 포함한다.

상기 제2 감지부는 상기 보조 청소 유닛이 돌출 동작 또는 수렴 동작을 수행하는지 감지하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 정도 또는 수렴 정도를 감지하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 동작 또는 수렴 동작이 완료되었는지 감지한다.

상기 제어부는 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부의 회전수를 산출하고, 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 회전수가 임계값보다 작은 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단한다.

상기 제어부는 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부의 회전수를 산출하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 명령이 없음에도 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 회전수가 임계값보다 큰 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단한다.

상기 제어부는 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부에 공급되는 전류량을 산출하고, 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 전류량이 임계값보다 작은 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단한다.

상기 제어부는 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부에 공급되는 전류량을 산출하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 명령이 없음에도 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 전류량이 임계값보다 큰 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단한다.

상기 제어부는 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 위치를 추정하고, 미리 설정된 일정 시간 내에 상기 보조 청소 유닛이 예상되는 위치에 위치하지 않는 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단한다.

상기 제어부는 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 위치를 추정하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 명령이 없음에도 상기 보조 청소 유닛이 위치에 변화가 있는 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단한다.

상기 제어부는 상기 제1 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되면, 상기 비정상 동작의 원인을 장애물의 방해로 판단한다.

상기 제어부는 상기 장애물에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 본체의 주행 방향 및 주행 패턴을 변경한다.

상기 제어부는 상기 제1 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되지 않으면, 상기 비정상 동작의 원인을 바닥면의 변화로 판단한다.

상기 제어부는 상기 바닥면에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 보조 청소 유닛의 동작 세기를 조정한다.

상기 제어부는 상기 보조 청소 유닛의 동작 명령이 없음에도 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작이 감지되면, 의도하지 않은 동작으로 판단한다.

상기 제어부는 상기 의도하지 않은 동작을 외력에 의한 것으로 판단하고, 이전 상태를 유지하도록 외력에 반대하여 상기 보조 청소 유닛을 제어한다.

본 발명의 실시예에 의한 로봇 청소기의 제어 방법은 바닥을 주행하는 본체, 상기 본체에 근접하는 장애물을 감지하는 제1 감지부, 상기 본체의 하부에 돌출 및 수렴이 가능하게 장착되는 보조 청소 유닛, 및 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 상태를 감지하는 제2 감지부를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법에 있어서, 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 판단하는 단계, 및 비정상 동작의 원인을 구분하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계를 포함한다.

상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계는 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되는지 판단하는 단계, 상기 장애물이 감지되면 상기 보조 청소 유닛의 오류 원인을 장애물의 방해로 판단하는 단계, 및 기 장애물의 방해에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 본체의 주행 방향 및 주행 패턴을 변경하는 단계를 포함한다.

상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계는 기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되는지 판단하는 단계, 상기 장애물이 감지되지 않으면 상기 보조 청소 유닛의 오류 원인을 바닥면의 변화로 판단하는 단계, 및 상기 바닥면의 변화에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 보조 청소 유닛의 동작 세기를 조정하는 단계를 포함한다.

상기 보조 청소 유닛의 동작 명령이 있었는지 판단하는 단계를 더 포함하고,상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 판단하는 단계는 상기 보조 청소 유닛의 동작 명령이 없음에도 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작이 감지되는지 판단한다.

상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계는 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작이 감지되면, 의도하지 않은 동작으로 판단하는 단계, 및 상기 의도하지 않은 동작을 외력에 의한 것으로 판단하고, 이전 상태를 유지하도록 외력에 반대하여 상기 보조 청소 유닛을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 검출하고, 비정상 동작의 원인을 구분하여 대응 동작을 수행함으로써 보조 청소 유닛의 오류 상태를 용이하게 해소하고 효율적인 청소를 지속적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 외관이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 로봇 청소기의 하부의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 보조 청소 유닛을 돌출, 또는 수렴되게 하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 보조 청소 유닛을 돌출, 또는 수렴되게 하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보조 청소 툴의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조 청소 툴의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 구성이 개략적으로 도시된 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어부의 제어 구성이 개략적으로 도시된 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 11은 도 9 또는 도 10의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 오류를 검출하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 13은 도 12의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 오류를 검출하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 돌출시 오류가 발생한 경우에 대한 제어 방법이 개략적으로 도시된 순서도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 수렴시 오류가 발생한 경우에 대한 제어 방법이 개략적으로 도시된 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 외관이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 로봇 청소기(1)는 외관을 형성하는 본체(10), 벽면 인접부와 구석 부분을 청소하기 위한 보조 청소 유닛(100a , 100b)을 포함한다.

본체(10)에는 장애물을 감지할 수 있도록 각종 센서가 결합되며, 각종 센서는 근접 센서(61), 및/또는 비전 센서(62)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1)가 정해진 경로 없이 임의의 방향으로 주행하는 경우 즉, 맵이 없는 청소 시스템에서 로봇 청소기(1)는 근접 센서(61)를 이용하여 장애물을 감지하고 청소 영역을 주행하는 것이 가능하다. 반대로 로봇 청소기(1)가 정해진 경로를 따라서 주행하는 경우 즉, 맵을 필요로 하는 청소 시스템에서는 로봇 청소기(1)의 위치 정보를 입력받고 맵을 생성하기 위한 비전 센서(62)가 설치될 수 있으며, 이 밖에 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

또한, 본체(10)에는 디스플레이부(70)가 결합되어 로봇 청소기(1)의 각종 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 상태, 집진 장치에 먼지가 가득 찼는지 여부, 또는 로봇 청소기(1)의 청소 모드 등을 나타낼 수 있다.

보조 청소 유닛(100)의 구성에 관해서는 도 3 내지 도 6에서 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 도 1의 로봇 청소기의 하부의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇 청소기(1)는 메인 브러시 유닛(30), 전원부(50), 구동바퀴(41, 42), 캐스터(43), 보조 청소 유닛(100a, 100b)을 포함한다.

메인 브러시 유닛(30)은 본체(10) 하부의 중앙 영역에서 후방(R)으로 치우친 부분에 형성된 개구에 장착된다. 메인 브러시 유닛(30)은 본체(10)가 놓여 있는 바닥에 쌓인 먼지를 쓸어 먼지 유입구(33)로 유도한다. 그리고, 메인 브러시 유닛(30)이 장착되는 본체(10) 하부의 개구는 먼지 유입구(33)가 된다.

메인 브러시 유닛(30)은 롤러(31), 롤러(31)의 외부면에 박혀 있는 메인 브러시(32)로 구성된다. 롤러(31)가 회전함에 따라 메인 브러시(32)는 바닥에 쌓인 먼지를 휘저어 먼지 유입구(33)로 유도한다.

도 2에 도시되지 않았으나 먼지 유입구(33)의 내부에는 흡입력을 발생시키는 송풍 장치가 결합되어, 먼지 유입구(33)로 유입된 먼지를 집진 장치로 이동하게 한다.

전원부(50)는 본체(10)를 구동시키기 위한 구동 전원을 공급한다. 전원부(50)는 본체(10)와 본체(10)에 장착된 각종 부품을 구동시키기 위한 각 구동 장치와 전기적으로 연결되어 구동 전원을 공급하는 배터리를 포함한다. 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련되며, 본체(10)가 청소 과정을 완료하고 충전기, 또는 배출 스테이션에 결합되는 경우 충전기, 또는 배출 스테이션으로부터 전력을 공급받아 충전된다.

구동바퀴(41, 42)는 본체(10) 하부의 중앙 영역의 좌우 가장자리에 서로 대칭적으로 배치된다. 구동바퀴(41, 42)는 로봇 청소기(1)가 청소를 수행하는 과정에서 전진, 후진 및 회전 주행 등의 이동 동작이 가능하도록 한다.

로봇 청소기(1)의 주행 방향을 기준으로 본체(10) 하부의 전방 가장자리에는 캐스터(43)가 설치되어, 본체(10)가 안정된 자세를 유시할 수 있도록 한다. 그리고, 구동바퀴(41, 42)와 캐스터(43)는 하나의 어셈블리로 구성되어 본체(10)에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.

본체(10)의 전방(F) 양측에는 개구가 형성되어 있고, 이 개구를 덮을 수 있도록 보조 청소 유닛(100a, 100b)이 설치된다.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 구성을 상세하게 설명한다.

보조 청소 유닛(100)은 로봇 청소기의 하부에 돌출 및 수렴이 가능한 형태로 장착된다. 보조 청소 유닛(100)을 돌출, 또는 수렴되게 하는 구성은 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 발명의 적용될 수 있는 두 가지 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 보조 청소 유닛을 돌출, 또는 수렴되게 하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 3을 참조하면, 보조 청소 유닛(100)은 사이드 암(102), 테두리 커버(103), 보조 청소 툴(110)을 포함한다.

본체(10)의 전방 일측 하부에는 사이드 암(102)이 결합되고, 그 상부에는 사이드 암(102)을 구동하는 암 모터(미도시)가 수용된다. 암 모터는 사이드 암(102)에 구동력을 전달하는 소정의 기어를 통해서 회전축(미도시)과 연결되며, 이 회전축이 사이드 암(102)의 일단에 형성된 결합홈(101)에 장착된다.

이에 따라, 암 모터가 구동되면 회전축이 회전하면서 사이드 암(102)은 결합홈(101)을 기준으로 회동하게 된다. 이 때, 사이드 암(102)이 본체(10)의 외측으로 회동하면서, 테두리 커버(103)는 본체(10)의 개구를 더 이상 덮지 않고, 본체(10)의 측면 테두리를 형성하지 않게 된다.

사이드 암(102)의 타단에는 보조 청소 툴(110)이 결합되는 결합홈(104)이 형성된다. 그 상부에는 보조 청소 툴(110)을 구동하는 회전 모터(미도시)가 수용되고, 회전 모터의 구동력에 의해서 보조 청소 툴(110)이 결합홈(104)을 기준으로 회전하게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 보조 청소 유닛을 돌출, 또는 수렴되게 하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 4를 참조하면, 보조 청소 유닛(100)은 사이드 암(106), 테두리 커버(108), 보조 청소 툴(110)을 포함한다.

본체(10)의 전방 일측 하부에는 사이드 암(106)이 결합홈(105)을 통해 결합되고, 사이드 암(106)의 내부에는 사이드 암(106)의 외부로 미끄러져 연장되는 연장 암(107)이 수용된다.

연장 암(107)은 사이드 암(106)의 내부에서 사이드 암(106)의 길이 방향을 따라 전후로 이동된다. 이를 위해, 사이드 암(106)의 내부에는 레일이 형성되고, 연장 암(107)에는 가이드 고리(미도시)가 형성되어, 연장 암(107)은 레일에 고정된 채로 레일을 따라 미끄러져 이동될 수 있다. 또한, 연장 암(107)의 내부에는 연장 암(107)의 외부로 미끄러져 연장되는 다른 연장 암이 수용될 수 있다. 한편, 다른 연장 암의 이동도 동일한 방식으로 이뤄질 수 있으며, 연장 암의 수는 제한되지 않는다.

그리고, 사이드 암(106)의 상부에는 연장 암(107)을 구동하는 암 모터(미도시)가 수용된다. 암 모터는 소정의 기어를 통해서 연장 암(107)에 구동력을 전달하며, 암 모터가 구동되면 연장 암(107)이 사이드 암(106)의 외부로 미끄러져 본체(10)의 외측으로 돌출된다. 이 때, 테두리 커버(108)는 본체(10)의 개구를 더 이상 덮지 않고, 본체(10)의 측면 테두리를 형성하지 않게 된다.

그리고, 연장 암(106)의 일단에는 보조 청소 툴(110)이 결합되는 결합홈(109)이 형성된다. 그 상부에는 보조 청소 툴(110)을 구동하는 회전 모터(미도시)가 수용되고, 회전 모터의 구동력에 의해서 보조 청소 툴(110)이 결합홈(109)을 기준으로 회전하게 된다.

상술한 두 가지의 보조 청소 유닛(100)의 실시예에서 보조 청소 유닛은 모터 외에 스프링에 의해서도 동력을 전달 받아 돌출될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 보조 청소 툴(110)의 회전축은 모터의 회전축과 일치하지 않고 기어, 또는 벨트 등으로 연결된 구조일 수 있다.

보조 청소 유닛(100)은 보조 청소 툴(110)을 포함하며, 보조 청소 툴(110)에 의해 벽면 인접부 등의 청소가 수행된다. 보조 청소 툴(110)은 먼지 등의 이물질을 쓸어 모으거나 분산시키는 브러시를 포함할 수도 있고, 바닥을 닦아 내는 걸레를 포함할 수도 있으며, 먼지 등의 이물질을 흡입하는 흡입기를 포함할 수도 있다. 다만, 상기 예시들은 본 발명의 실시예 중 일부에 불과하며, 본 발명의 실시예에 적용되는 보조 청소 툴(110)의 종류에는 제한이 없다. 보조 청소 툴(110)은 보조적으로 청소를 수행할 수 있는 도구이면 족하다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보조 청소 툴의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 5를 참조하면, 보조 청소 툴(110)의 반경 방향 외측으로 브러시 암(113)이 연장되어 형성된다. 브러시 암(113)에는 보조 브러시(112)가 결합되고, 브러시 암(113)으로부터 돌출되어 형성된 회전축(111)이 결합홈을 통해서 사이드 암(102), 또는 연장 암(106)과 결합된다. 그리고, 보조 청소 툴(110)이 회전하게 되면 보조 브러시(112)가 벽면 인접부 등에 쌓인 먼지를 본체(10)의 중앙 영역으로 쓸게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조 청소 툴의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 6을 참조하면, 보조 청소 툴(110)의 반경 방향으로 걸레 홀더(116)가 형성되고, 걸레 홀더(116)에는 걸레 홀더(116)의 반경 방향으로 보조 걸레(115)가 안착된다. 걸레 홀더(116)의 중심에는 회전 모터의 구동력을 전달 받아 보조 청소 툴(110)을 회전하게 하는 회전축(114)이 돌출되어 형성되며, 이 회전축(114)이 결합홈을 통해서 사이드 암(102), 또는 연장 암(106)과 결합된다. 그리고, 보조 청소 툴(110)이 회전하게 되면 보조 걸레(115)가 벽면 인접부 등을 닦게 된다.

도 6의 보조 청소 툴(110)이 도 4의 보조 청소 유닛(100)에 적용되는 경우, 보조 청소 유닛(100)의 청소 동작은 보조 청소 툴(110)의 회전 뿐만 아니라 연장 암(106)의 돌출 및 수렴의 반복과 함께 이루어 질 수도 있다. 또한, 보조 청소 툴(110)이 회전하지 않고 연장 암(106)의 돌출 및 수렴의 반복만으로 청소 동작이 이루어지는 것도 가능하다.

한편, 보조 브러시(112)는 탄성이 있는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 보조 걸레(115)는 섬유 재질 이외에도 다양한 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 본체(10)의 외측으로 돌출되는 보조 청소 유닛(100)으로 인해 청소 영역이 넓어져, 벽면 인접부나 바닥의 구석 부분까지 청소할 수 있게 된다.

상기 도 1 내지 도 6의 실시예에서는 보조 청소 유닛(100a, 100b)이 로봇 청소기(1)의 양 측부에 두 개 구비되는 것으로 하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 보조 청소 유닛(100)의 개수와 장착 위치에는 제한이 없다. 다만, 설명의 편의상 후술하는 실시예에서는 보조 청소 유닛(100)이 도 1 내지 도 6의 실시예에서와 같이 로봇 청소기(1)의 양 측부에 두 개 구비되는 것으로 한다.

이하에서 설명하는 실시예에서 로봇 청소기(1)의 주행 중에는 기본적으로 메인 브러시 유닛에 의한 청소가 이루어지는 것으로 한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시예에서는 설명의 편의상 보조 청소 툴(110)이 브러시 형태로 구현되는 것으로 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어 구성이 개략적으로 도시된 블록도이다.

도 7을 참조하면, 로봇 청소기(1)는 로봇 청소기(1)의 주변 환경을 감지하는 제1 감지부(60), 보조 청소 유닛(100)의 동작을 감지하는 제2 감지부(300), 사용자로부터 로봇 청소기(1)의 주행 또는 청소 동작에 관한 명령을 입력 받는 입력부(80), 감지부(60, 300)의 감지결과 또는 입력부(80)에 입력된 명령에 따라 로봇 청소기(1)의 주행 및 청소 동작을 제어하는 제어부(200), 로봇 청소기(1)의 청소 동작을 수행하는 메인 브러시 유닛(30)과 보조 청소 유닛(100) 및 로봇 청소기(1)의 주행을 담당하는 주행 유닛(40)을 포함한다.

제1 감지부(60)는 로봇 청소기(1)의 이동 중에 근접하는 장애물을 감지할 수 있다. 장애물을 감지하는 제1 감지부(60)는 초음파 센서, 광센서 또는 근접센서를 통해 구현될 수 있다. 초음파 센서로 구현된 제1 감지부(60)의 경우, 주행하는 경로에 초음파를 발신하고, 반사되는 초음파를 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 광센서로 구현된 제1 감지부(60)의 경우, 적외선 발광소자가 적외선을 출사하고, 적외선 수광소자가 반사된 적외선을 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 이외에도 근접센서, 접촉센서, 비전센서 등이 사용되는 것도 가능하며 장애물을 감지할 수 있는 것이면 그 구성에 제한은 없다.

제2 감지부(300)는 보조 청소 유닛(100)이 돌출 동작 또는 수렴 동작을 수행하는지 감지한다. 또한, 제2 감지부(300)는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 정도 또는 수렴 정도를 감지하고, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작 또는 수렴 동작이 완료되었는지를 감지한다.

제2 감지부(300)는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 또는 수렴 상태를 감지하기 위하여 마이크로 스위치 등의 접촉식 센서, 암 모터의 역기전력을 검출하는 회로, 또는 암 모터의 회전수를 검출하기 위한 홀 센서, 포토 센서 등에 의해 구현될 수 있다. 제2 감지부(300)의 구체적인 구성은 후술하는 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

입력부(80)는 사용자로부터 로봇 청소기(1)의 청소 동작 또는 주행에 대한 명령을 입력받는다. 기본적으로 on/off 입력을 통해 청소 개시 명령 또는 청소 종료 명령을 입력할 수 있고, 주행 모드 및 청소 모드에 대한 명령을 입력할 수 있다. 입력부(80)는 로봇 청소기(1)의 본체(10)에 구비되며 버튼 방식으로 구현될 수도 있고 디스플레이부(70)에 터치패널 방식으로 구현될 수도 있다.

제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류 검출 및 이에 따른 로봇 청소기(1)의 청소 및 주행 제어를 수행한다. 이를 위해, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류를 검출하는 오류 검출부(210), 로봇 청소기(1)의 청소 동작을 위해 메인 브러시 유닛(30)과 보조 청소 유닛(100)을 제어하는 청소 제어부(220), 및 로봇 청소기(100)의 주행을 위해 주행 유닛(40)을 제어하는 주행 제어부(230)를 포함한다. 제어부(200)의 구성 및 동작에 관한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

메인 브러시 유닛(30)은 앞서 살펴본 바와 같이, 롤러(31), 롤러(31)의 외부면에 박혀 있는 메인브러시(32)로 구성된다. 청소 제어부(210)가 롤러(31)를 구동시키는 구동 모터에 제어 신호를 보내면, 그 제어 신호에 따라 롤러(31)가 회전하게 되고, 롤러(31)가 회전함에 따라 메인브러시(32)가 바닥에 쌓인 먼지를 휘저어 먼지 유입구(33)로 유도하면서, 메인 브러시 유닛(30)의 청소 동작이 수행된다.

보조 청소 유닛(100)은 메인 브러시 유닛(30)만으로는 청소가 잘 수행되지 않는 구석 부분의 청소를 수행한다. 본 발명의 실시예에서 구석 부분이라 함은 벽을 포함하는 장애물과 바닥이 접하면서 생기는 부분을 의미한다. 보조 청소 유닛(100)은 메인 브러시 유닛(30)만으로는 청소가 잘 수행되지 않는 구석 부분의 청소를 수행한다. 보조 청소 유닛(100)은 보조 청소 유닛(100)의 돌출 및 수렴 동작을 담당하는 사이드 암(102, 106) 및/또는 연장 암(107), 보조 청소 툴(110)을 회전시키는 회전 모터, 사이드 암(102, 106) 및/또는 연장 암(107)을 구동하는 암 모터를 포함한다.

주행 유닛(40)은 앞서 살펴본 바와 같이 구동바퀴(41, 42), 캐스터(43) 및 이들을 구동하는 구동부를 포함한다. 주행 제어부(230)에서 구동부에 제어 신호를 보내 구동 바퀴(41,42)를 전방 또는 후방으로 구동시켜 로봇 청소기(1)를 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. 한편, 좌측 구동 바퀴(41,42)를 후방으로 이동시키는 동안 우측 구동 바퀴(41,42)를 전방으로 구동시켜 로봇 청소기(1)가 전방을 기준으로 좌측 방향으로 회전하도록 하고, 이와 반대로 구동시켜 로봇 청소기(1)가 전방을 기준으로 우측 방향으로 회전하도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 제어부의 제어 구성이 개략적으로 도시된 블록도이다. 앞서 설명한 제1 감지부(60), 제2 감지부(300), 입력부(80), 메인 브러시 유닛(30), 보조 청소 유닛(100), 및 주행 유닛(40)에 대한 설명은 생략하도록 한다.

도 8을 참조하면, 오류 검출부(210)는 제2 감지부(300)의 감지 결과에 기초하여 보조 청소 유닛(100)이 비정상 동작하였는지를 판단한다. 청소 제어부(220)가 보조 청소 유닛(100)에 돌출 또는 수렴 명령을 전송하였으나 제2 감지부(300)의 감지 결과가 보조 청소 유닛(100)이 정상적으로 돌출 또는 수렴되지 않았음을 나타내는 경우 오류 검출부(210)는 보조 청소 유닛(100)의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단한다.

청소 제어부(220)는 미리 저장된 프로그램 또는 사용자의 입력에 따라 메인 브러시 유닛(30) 및 보조 청소 유닛(100)을 제어하여 청소 동작을 수행하도록 한다. 구체적으로 청소 제어부(220)는 청소 명령을 생성하여 메인 브러시 유닛(30)을 구동하는 모터가 구동되도록 하고, 돌출 명령 또는 수렴 명령을 생성하여 보조 청소 유닛(100)을 구동하는 모터가 구동되도록 한다.

주행 제어부(230)는 미리 저장된 프로그램 또는 사용자의 입력에 따라 주행 유닛(40)을 제어하여 로봇 청소기(1)의 주행 경로 및 주행 속도를 제어한다.

본 발명의 실시예에 따른 보조 청소 유닛(100)의 돌출, 수렴 및 보조 청소 툴(110)의 회전 동작은 도 3 내지 도 6에서 설명한 바와 같다. 즉, 보조 청소 유닛(100)의 돌출, 수렴 동작은 사이드 암(102) 또는 연장 암(107)을 구동하는 암 모터의 회전에 따라 이루어지고, 보조 청소 툴(110)의 회전은 회전 모터의 회전에 따라 이루어 진다.

이하에서는 보조 청소 유닛(100)의 동작을 감지하는 구성 및 보조 청소 유닛(100)의 오류를 검출하는 방식에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명하는 구동부는 보조 청소 유닛(100)의 사이드 암 또는 연장 암을 구동하는 암 모터를 포함한다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 9를 참조하면, 구동부(120)의 회전 축에는 자석판(340)이 결합되어 회전하게 된다. 자석판(340)에는 2극의 영구자석(330)이 적어도 두 개 이상 착장된다. 자석판(340)에 착장되는 영구자석(330)의 개수는 영구자석(330)의 크기에 따라 달라질 수 있다.

구동부(120)의 외주면의 일 측에는 홀 센서(311, 312)가 설치된다. 홀 센서(311, 312)는 120도 또는 90도의 위상차를 가지고 구동부(120)의 외주면에 복수 개가 설치될 수 있다.

자석판(340)이 회전함에 따라 영구자석(330)에서 발생하는 자기장이 홀 센서(311, 312)에 감지되고, 홀 센서(311, 312)는 감지되는 자기장에 따라 구형파 형태의 신호를 오류 검출부(210)에 전송한다.

이 때, 자석판(340)은 구동부(120)의 회전 방향에 따라 정회전 또는 역회전할 수 있으며, 오류 검출부(210)는 복수 개의 홀 센서(311, 312)로부터 감지되는 자기장에 따라 구동부(120)의 회전 방향을 판단할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 10을 참조하면, 구동부(120)의 회전 축에는 광을 차단시키거나 통과시킬 수 있도록 복수 개의 슬릿이 형성된 회전판(350)이 결합된다.

회전판(350)을 향해 광을 발신하는 발광부(360)가 설치되고, 구동부(120)의 외주면의 일 측에는 광을 수신하는 수광부(313)이 설치된다. 여기서, 발광부(360)는 일 예로 발광 다이오드(LED)일 수 있으며, 수광부(313)는 일 예로 포토 센서(photo sensor)일 수 있다.

회전판(350)이 회전함에 따라 수광부(313)는 발광부(360)로부터 발신되어 회전판(350)의 슬릿을 통과한 광을 수신하게 된다. 따라서, 수광부(313)의 광의 수신 유무는 구동부(120)의 회전 유무와 관련되고, 수광부(313)의 광의 수신 횟수는 구동부(120)의 회전 정도와 관련된다. 수광부(313)는 광의 수신 유무에 따라 구형파 형태의 신호를 오류 검출부(210)에 전송한다.

도 11은 도 9 또는 도 10의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 오류를 검출하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 오류 검출부(210)는 홀 센서(311, 312) 또는 수광부(313)로부터 구형파 형태의 신호를 수신한다.

오류 검출부(210)는 복수 개의 홀 센서(311, 312) 중 어느 홀 센서로부터 먼저 구형파 형태의 신호가 수신되는지에 따라 구동부(120)의 회전 방향을 판단한다. 이에 따라, 오류 검출부(210)는 구동부(120)의 회전 방향이 정방향인지 또는 역방향인지에 따라 보조 청소 유닛(100)이 돌출 동작을 수행하는지 또는 수렴 동작을 수행하는지를 구분할 수 있다.

오류 검출부(210)는 홀 센서(311, 312) 또는 수광부(313)로부터 수신되는 신호의 주기에 따라 구동부(120)의 회전 속도를 산출할 수 있다. 홀 센서(311, 312)의 경우 수신되는 신호의 주기는 구동부(120)의 회전 속도 및 자석판(340)에 착장된 영구자석(330)의 개수에 반비례한다. 수광부(313)의 경우에도 마찬가지로 수신되는 신호의 주기는 구동부(120)의 회전 속도 및 회전판(350)에 형성된 슬릿의 개수에 반비례한다.

오류 검출부(210)는 미리 설정된 일정 시간 동안 수신되는 구형파 형태의 신호를 분석하여 구동부(120)의 회전수를 산출할 수 있으며, 구동부(120)의 회전수를 기초로 보조 청소 유닛(100)의 돌출 또는 수렴 정도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 오류 검출부(210)는 신호의 로우(low) 레벨 또는 하이(high) 레벨의 변화 횟수에 근거하여 구동부(120)의 회전수를 산출할 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이 구동부(120)의 회전 속도가 제1 속도(1x)인 경우 일정 시간 동안 로우 레벨 또는 하이 레벨의 변화 횟수는 5회 일 수 있다. 구동부(120)의 회전 속도가 제2 속도(2x)인 경우 일정 시간 동안 로우 레벨 또는 하이 레벨의 변화 횟수는 10회일 수 있다. 그리고, 신호의 주기가 5회 반복되는 경우 구동부(120)의 회전 축은 45° 회전할 수 있으며, 신호의 주기가 10회 반복되는 경우 구동부(120)의 회전 축은 90° 회전할 수 있다. 즉, 오류 검출부(210)는 미리 설정된 일정 시간 동안 신호의 주기의 반복 횟수를 분석하여 구동부(120)의 회전수를 산출할 수 있다.

오류 검출부(210)는 미리 설정된 일정 시간 동안 신호의 주기의 반복 횟수가 임계값보다 작은 경우, 즉 로우 레벨 또는 하이 레벨의 변화 횟수가 임계값보다 작은 경우에는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 또는 수렴 동작에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 일정 시간은 보조 청소 유닛(100)이 정상적으로 돌출 또는 수렴되기 위해 소요되는 시간과 동일하거나 소정의 시간이 가감된 시간일 수 있다.

오류 검출부(210)는 구동부(120)의 누적 회전수를 기초로 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작 또는 수렴 동작이 완료되었는지를 판단할 수도 있다.

오류 검출부(210)는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 명령 또는 수렴 명령이 없음에도 불구하고, 홀 센서(311, 312) 또는 수광부(313)로부터 구형파 형태의 신호가 수신되고, 미리 설정된 일정 시간 동안 신호의 주기의 반복 횟수가 임계값보다 큰 경우에는 보조 청소 유닛(100)의 의도하지 않은 돌출 동작 또는 수렴 동작으로 판단할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 12를 참조하면, 구동부(120)에는 제1 검출 회로(314) 및 제2 검출 회로(315)가 설치되고, 검출 회로는 암 모터 또는 회전 모터의 회전 시에 발생하는 역 기전력을 검출한다.

제1 검출 회로(314) 및 제2 검출 회로(315)는 구동부(120)의 회전 방향에 따라 발생하는 역기전력을 구별하기 위해서 서로 다른 위치에 각각 설치된다. 오류 검출부(210)는 구동부(120)의 정방향 회전에 대응하는 전류가 검출되는지 또는 구동부(120)의 역방향 회전에 대응하는 전류가 검출되는지에 따라 보조 청소 유닛(100)이 돌출 동작을 수행하는지 또는 수렴 동작을 수행하는지를 구분할 수 있다.

도 13은 도 12의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 오류를 검출하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 13을 참조하면, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 명령 또는 수렴 명령에 따라 전원 공급 회로로부터 일정량의 전류가 구동부(120)에 공급되고, 제1 검출 회로(314) 또는 제2 검출 회로(315)는 일정량의 전류를 공급받은 암 모터 또는 회전 모터의 회전에 의해 발생되는 전류량을 검출할 수 있다.

암 모터 또는 회전 모터에 공급되는 전류는 제1 검출 회로(314) 또는 제2 검출 회로(315)로부터 검출되는 전류와 비례한다. 그리고, 제1 검출 회로(314) 또는 제1 검출 회로(314)로부터 검출된 전류량은 보조 청소 유닛(100)의 돌출 정도 또는 수렴 정도와 비례하기 때문에, 오류 검출부는 제1 검출 회로(314) 또는 제2 검출 회로(315)가 검출한 전류량으로부터 그 정도를 판단할 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 암 모터 또는 회전 모터를 구동하여 회전시키기 위해서는 소정의 전류값(i1, i2)이 공급될 것이 요구되고, 목적하는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 정도 또는 수렴 정도에 따라 암 모터 또는 회전 모터에 공급되는 전류량(S1, S2)이 설정될 수 있다. 여기서, 소정의 전류값(i1, i2) 및 모터에 공급되는 전류량(S1, S2)은 암 모터 또는 회전 모터의 종류에 따라 다양하게 적용될 수 있으며, 모터에 공급되는 전류량(S1, S2)는 각각 보조 청소 유닛(100)이 정상적으로 동작되기 위해 소용되는 시간(t1, t2) 동안 모터에 공급된 전류값을 적분한 양에 해당한다.

오류 검출부(210)는 미리 설정된 일정 시간 동안 제1 검출 회로(314) 또는 제2 검출 회로(315)에 검출된 전류량이 임계값보다 작은 경우에는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 또는 수렴 동작에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 일정 시간은 상술한 바와 같이 보조 청소 유닛(100)이 정상적으로 돌출 또는 수렴되기 위해 소요되는 시간과 동일하거나 소정의 시간이 가감된 시간일 수 있다.

오류 검출부(210)는 제1 검출 회로(314) 또는 제2 검출 회로(315)에 검출된 전류의 누적량을 기초로 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작 또는 수렴 동작이 완료되었는지를 판단할 수도 있다.

오류 검출부(210)는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 명령 또는 수렴 명령이 없음에도 불구하고, 제1 검출 회로(314) 또는 제2 검출 회로(315)로부터 전류가 검출되고, 미리 설정된 일정 시간 동안 검출된 전류량이 임계값보다 큰 경우에는 보조 청소 유닛(100)의 의도하지 않은 돌출 동작 또는 수렴 동작으로 판단할 수 있다.

도 14 내지 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 동작을 감지하는 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 14 내지 도 15를 참조하면, 보조 청소 유닛(100)을 돌출 또는 수렴시키기 위해서 소정의 기구물이 이동하는 경로에 마이크로 스위치, 택트 스위치(tact switch) 등의 접촉 감지 센서가 설치된다. 접촉 감지 센서는 물리적으로 접촉을 감지하는 센서 외에 포토 인터럽터(photo interrupter)와 같이 간접적으로 접촉을 감지하는 센서를 포함한다.

소정의 기구물이 도 14와 같이 일정한 회전축을 중심으로 하여 회동하는 경우에는 기구물(370)의 회전 반경을 따라 복수 개의 접촉 감지 센서(316)가 설치될 수 있으며, 소정의 기구물이 도 15와 같이 일정한 방향으로 직선 이동하는 경우에는 기구물(390)의 이동 방향을 따라 복수 개의 접촉 감지 센서(316)가 설치된다. 따라서, 오류 검출부(210)는 소정의 기구물과 접촉 감지 센서(316)의 접촉 위치를 통해 보조 청소 유닛(100)의 위치를 간접적으로 추정할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 마이크로 스위치를 일 예로서 설명하지만, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 접촉 감지 센서(316)의 개수는 보조 청소 유닛(100)의 동작 감지의 정확도에 따라 상이하게 설치될 수 있으며, 접촉 감지 센서(316)의 일 단에는 저항(380)이 연결될 수 있다.

복수의 마이크로 스위치는 소정의 기구물이 이동하는 경로에 소정의 기구물과 접촉할 수 있도록 설치된다. 기구물이 이동함에 따라 특정 마이크로 스위치가 접촉을 감지하고, 오류 검출부(210)는 접촉이 감지되는 마이크로 스위치의 위치와 접촉이 감지되는 순서를 기초로 보조 청소 유닛(100)이 돌출 동작 또는 수렴 동작을 수행하는지를 판단할 수 있다.

오류 검출부(210)는 접촉이 감지되는 마이크로 스위치의 위치와 시간을 통해 보조 청소 유닛(100)의 동작 속도를 산출할 수 있으며, 접촉이 감지되는 마이크로 스위치의 최종 위치를 기초로 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작 또는 수렴 동작이 완료되었는지를 판단할 수 있다.

오류 검출부(210)는 미리 설정된 일정 시간 내에 예상되는 위치의 마이크로 스위치에서 기구물과 접촉이 감지되지 않는 경우 보조 청소 유닛(100)의 돌출 또는 수렴 동작에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 일정 시간은 상술한 바와 같이 보조 청소 유닛(100)이 정상적으로 돌출 또는 수렴되기 위해 소요되는 시간과 동일하거나 소정의 시간이 가감된 시간일 수 있다.

오류 검출부(210)는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 명령 또는 수렴 명령이 없음에도 불구하고, 보조 청소 유닛(100)의 위치에 변화가 발생하여 특정한 위치의 마이크로 스위치에서 기구물과 접촉이 감지되는 경우 보조 청소 유닛(100)의 의도하지 않은 돌출 동작 또는 수렴 동작으로 판단할 수 있다.

이하에서는 상술한 본 발명의 보조 청소 유닛의 오류를 검출하는 실시예에 따라 로봇 청소기의 제어 방법을 설명한다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 돌출시 오류가 발생한 경우에 대한 제어 방법이 개략적으로 도시된 순서도이다.

도 16을 참조하면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 명령을 생성하였는지 판단한다(511).

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 명령이 있으면, 제어부(200)는 제2 감지부(300)가 감지한 보조 청소 유닛(100)의 동작 감지 결과에 기초하여 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작에 오류가 검출되는지 판단한다(512).

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작에 오류가 검출되면, 제1 감지부(60)는 보조 청소 유닛(100)의 돌출 방향에 장애물이 감지되는지 판단한다(513).

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 방향에 장애물이 감지되면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류 원인을 장애물의 방해(예를 들어, 보조 청소 유닛과 장애물의 충돌로 인해 보조 청소 유닛이 돌출되지 못한 상태)로 판단한다(514). 그리고, 제어부(200)는 장애물에 대한 대응 동작을 수행한다(515). 이 때, 제어부(200)는 장애물에 대한 대응 동작으로 보조 청소 유닛(100)의 수렴 동작을 수행할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 장애물에 대한 대응 동작으로 로봇 청소기(1)의 주행 방향 및 주행 패턴을 변경할 수도 있다.

한편, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 방향에 장애물이 감지되지 않으면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류 원인을 바닥면의 변화(예를 들어, 바닥면이 카펫 등의 부하가 많은 재질로 변화된 상태)로 판단한다(516). 그리고, 제어부(200)는 바닥면에 대한 대응 동작을 수행한다(517). 이 때, 제어부(200)는 바닥면에 대한 대응 동작으로 보조 청소 유닛(100)의 수렴 동작을 수행할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 바닥면에 대한 대응 동작으로 보조 청소 유닛(100)의 돌출 세기를 조정할 수 있다. 이를 위해, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)을 돌출시키는 암 모터에 공급되는 전류를 조절할 수 있다.

한편, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 명령이 없는 경우에도, 제어부(200)는 제2 감지부(300)가 감지한 보조 청소 유닛(100)의 동작 감지 결과에 기초하여 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작에 오류가 검출되는지 판단한다(518). 이 때, 제어부(200)는 로봇 청소기(1)가 주행 모드 중인지를 추가적으로 판단할 수도 있다.

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작에 오류가 검출되면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류 원인을 의도하지 않은 돌출(예를 들어, 사용자가 로봇 청소기를 아래 방향으로 들어 보조 청소 유닛이 아래 방향으로 돌출된 상태)로 판단한다(519). 그리고, 제어부(200)는 의도하지 않은 돌출을 사용자의 인위적인 외력 등에 의한 것으로 판단하고, 이전 상태를 유지하도록 외력에 반대하여 구동부(120)를 제어하는 동작을 수행한다(520).

도 17은 본 발명의 실시예에 따라 보조 청소 유닛의 수렴시 오류가 발생한 경우에 대한 제어 방법이 개략적으로 도시된 순서도이다.

도 17을 참조하면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 수렴 명령을 생성하였는지 판단한다(611).

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 수렴 명령이 있으면, 제어부(200)는 제2 감지부(300)가 감지한 보조 청소 유닛(100)의 동작 감지 결과에 기초하여 보조 청소 유닛(100)의 수렴 동작에 오류가 검출되는지 판단한다(612).

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 수렴 동작에 오류가 검출되면, 제1 감지부(60)는 보조 청소 유닛(100)의 수렴 방향에 장애물이 감지되는지 판단한다(613).

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 수렴 방향에 장애물이 감지되면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류 원인을 장애물의 방해(예를 들어, 보조 청소 유닛과 본체 사이에 장애물이 위치하여 보조 청소 유닛이 수렴되지 못한 상태)로 판단한다(614). 그리고, 제어부(200)는 장애물에 대한 대응 동작을 수행한다(615). 이 때, 제어부(200)는 장애물에 대한 대응 동작으로 보조 청소 유닛(100)을 돌출 상태로 소정 시간 유지할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 장애물에 대한 대응 동작으로 로봇 청소기(1)의 주행 방향 및 주행 패턴을 변경할 수도 있다.

한편, 보조 청소 유닛(100)의 수렴 방향에 장애물이 감지되지 않으면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류 원인을 바닥면의 변화(예를 들어, 바닥면이 카펫 등의 부하가 많은 재질로 변화된 상태)로 판단한다(616). 그리고, 제어부(200)는 바닥면에 대한 대응 동작을 수행한다(617). 이 때, 제어부(200)는 바닥면에 대한 대응 동작으로 보조 청소 유닛(100)의 돌출 동작을 수행할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 바닥면에 대한 대응 동작으로 보조 청소 유닛(100)의 수렴 세기를 조정할 수 있다. 이를 위해, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)을 수렴시키는 암 모터에 공급되는 전류를 조절할 수 있다.

한편, 보조 청소 유닛(100)의 수렴 명령이 없는 경우에도, 제어부(200)는 제2 감지부(300)가 감지한 보조 청소 유닛(100)의 동작 감지 결과에 기초하여 보조 청소 유닛(100)의 수렴 동작에 오류가 검출되는지 판단한다(618). 이 때, 제어부(200)는 로봇 청소기(1)가 주행 모드 중인지를 추가적으로 판단할 수도 있다.

다음으로, 보조 청소 유닛(100)의 수렴 동작에 오류가 검출되면, 제어부(200)는 보조 청소 유닛(100)의 오류 원인을 의도하지 않은 수렴(예를 들어, 사용자가 돌출되어 있는 보조 청소 유닛을 인위적으로 누르는 상태)로 판단한다(619). 그리고, 제어부(200)는 의도하지 않은 수렴을 사용자의 인위적인 외력 등에 의한 것으로 판단하고, 이전 상태를 유지하도록 외력에 반대하여 구동부(120)를 제어하는 동작을 수행한다(620).

앞서 설명한 본 발명의 실시예에서는 보조 청소 유닛(100)이 로봇 청소기(1)의 양 측부에 두 개 구비되는 것으로 하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 보조 청소 유닛(100)의 개수와 장착 위치에는 제한이 없다. 개개의 보조 청소 유닛(100)은 각각 돌출 또는 수렴될 수 있으며, 보조 청소 유닛(100)의 동작에 오류가 발생한 경우에 대한 제어 방법은 개개의 보조 청소 유닛(100)의 각각에 대해 적용될 수 있다.

100: 보조 청소 유닛 200 : 제어부
210 : 오류 검출부 220: 청소 제어부
230: 주행 제어부 300 : 제2 감지부

Claims

바닥을 주행하는 본체;
상기 본체에 근접하는 장애물을 감지하는 제1 감지부;
상기 본체에 돌출 및 수렴이 가능하게 장착되는 보조 청소 유닛;
상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 상태를 감지하는 제2 감지부; 및
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하되,
상기 제2 감지부는, 상기 보조 청소 유닛이 돌출 동작 또는 수렴 동작을 수행하는지 감지하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 정도 또는 수렴 정도를 감지하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 동작 또는 수렴 동작이 완료되었는지 감지하는 로봇 청소기.
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제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부의 회전수를 산출하고, 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 회전수가 임계값보다 작은 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부의 회전수를 산출하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 명령이 없음에도 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 회전수가 임계값보다 큰 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부에 공급되는 전류량을 산출하고, 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 전류량이 임계값보다 작은 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛을 구동하는 구동부에 공급되는 전류량을 산출하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 명령이 없음에도 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 전류량이 임계값보다 큰 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 위치를 추정하고, 미리 설정된 일정 시간 내에 상기 보조 청소 유닛이 예상되는 위치에 위치하지 않는 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 위치를 추정하고, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 명령이 없음에도 상기 보조 청소 유닛이 위치에 변화가 있는 경우 상기 보조 청소 유닛의 동작에 오류가 발생한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제 2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작이 판단되고, 상기 제1 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되면, 상기 장애물의 방해에 따라 상기 보조 청소 유닛이 비정상 동작한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제9항에 있어서, 상기 제어부는
상기 장애물에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 본체의 주행 방향 및 주행 패턴을 변경하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제 2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작이 판단되고, 상기 제1 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되지 않으면, 바닥면의 변화에 따라 상기 보조 청소 유닛이 비정상 동작한 것으로 판단하는 로봇 청소기.
제11항에 있어서, 상기 제어부는
상기 바닥면에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 보조 청소 유닛의 동작 세기를 조정하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 보조 청소 유닛의 동작 명령이 없음에도 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작이 감지되면, 의도하지 않은 동작으로 판단하는 로봇 청소기.
제13항에 있어서, 상기 제어부는
상기 의도하지 않은 동작을 외력에 의한 것으로 판단하고, 이전 상태를 유지하도록 외력에 반대하여 상기 보조 청소 유닛을 제어하는 로봇 청소기.
바닥을 주행하는 본체, 상기 본체에 근접하는 장애물을 감지하는 제1 감지부, 상기 본체에 돌출 및 수렴이 가능하게 장착되는 보조 청소 유닛, 및 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 상태를 감지하는 제2 감지부를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법에 있어서,
상기 제2 감지부에 의해, 상기 보조 청소 유닛이 돌출 동작 또는 수렴 동작을 수행하는지 여부, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 정도 또는 수렴 정도 및 상기 보조 청소 유닛의 돌출 동작 또는 수렴 동작이 완료되었는지 여부를 감지하는 단계;
상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 따라 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계; 를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제15항에 있어서, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계는
상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되는지 판단하는 단계;
상기 제 2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작이 판단되고, 상기 장애물이 감지되면 상기 장애물의 방해에 따라 상기 보조 청소 유닛이 비정상 동작한 것으로 판단하는 단계; 및
상기 장애물의 방해에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 본체의 주행 방향 및 주행 패턴을 변경하는 단계; 를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제15항에 있어서, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계는
상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 방향에 장애물이 감지되는지 판단하는 단계;
상기 제 2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작이 판단되고, 상기 장애물이 감지되지 않으면 바닥면의 변화에 따라 상기 보조 청소 유닛이 비정상 동작한 것으로 판단하는 단계; 및
상기 바닥면의 변화에 대한 대응 동작으로 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 수행하거나 상기 보조 청소 유닛의 동작 세기를 조정하는 단계; 를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제15항에 있어서, 상기 보조 청소 유닛의 동작 명령이 있었는지 판단하는 단계를 더 포함하고,
상기 보조 청소 유닛의 비정상 동작을 판단하는 단계는 상기 보조 청소 유닛의 동작 명령이 없음에도 상기 제2 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작이 감지되는지 판단하는 로봇 청소기의 제어 방법.
제18항에 있어서, 상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작을 제어하는 단계는
상기 보조 청소 유닛의 돌출 또는 수렴 동작이 감지되면, 의도하지 않은 동작으로 판단하는 단계; 및
상기 의도하지 않은 동작을 외력에 의한 것으로 판단하고, 이전 상태를 유지하도록 외력에 반대하여 상기 보조 청소 유닛을 제어하는 단계; 를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.