KR102159206B1

KR102159206B1 - 회전 사이드 브러시의 적응형 속도 제어

Info

Publication number: KR102159206B1
Application number: KR1020167017301A
Authority: KR
Inventors: 매그너스 린데; 안드레아스 클린테미어; 안데르스 해게르마르크; 페터 포르스베르그
Original assignee: 에이비 엘렉트로룩스
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2020-09-23
Also published as: CN105744872B; KR20160100988A; US20160309975A1; EP3082541A1; CN105744872A; EP3082541B1; JP2017503530A; WO2015090403A1; JP6638987B2; ES2675786T3; US10433697B2

Abstract

본 발명은 로봇 청소 디바이스의 회전 사이드 브러시들을 제어하는 방법 및 방법을 수행하는 로봇 청소 디바이스에 관한 것이다. 로봇 청소 디바이스는 본체(11), 청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 디바이스를 이동시키도록 구성되는 추진 시스템(12, 13, 15a, 15b), 및 내비게이션 정보에 따라 청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 디바이스를 이동시키기 위해 추진 시스템을 제어하도록 구성되는 제어기(16)를 포함한다. 게다가, 로봇 청소 디바이스는 본체의 하단측에 배치되어 이를 통해 쓰레기가 청소될 표면에서 제거되게 하는 개구부(17), 및 개구부에 인접하게 배열되는 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)를 포함한다. 제어기는 로봇 청소 디바이스가 청소될 표면에 걸쳐 이동하는 속도를 기록하도록 구성되고, 로봇 청소 디바이스의 기록된 이동 속도에 기반하여 회전 사이드 브러시의 회전 속도를 제어하도록 추가로 구성된다.

Description

회전 사이드 브러시의 적응형 속도 제어{ADAPTIVE SPEED CONTROL OF ROTATING SIDE BRUSH}

본 발명은 로봇 청소 디바이스의 회전 사이드 브러시를 제어하는 방법 및 방법을 수행하는 로봇 청소 디바이스에 관한 것이다.

청소될 표면에 걸쳐 청소기를 이동시키기 위해 모터의 형태의 구동 수단이 구비되는 로봇 진공 청소기가 관련 분야에 알려져 있다. 로봇 진공 청소기에는 로봇 진공 청소기가 예를 들어, 룸의 형태의 공간을 자유롭게 이동하고 청소할 수 있도록 자율적 행동을 야기하는 마이크로프로세서(들) 및 내비게이션 수단의 형태의 지능이 더 구비된다.

통상적으로, 로봇 진공 청소기는 원형 형상의 본체를 갖도록 구성되었다. 로봇의 바디의 중심에서 동축 구동 휠을 갖는 그러한 로봇은 로봇이 항상 180° 회전하고 로봇이 왔던 동일한 길로 돌아갈 수 있으므로, 제어하기에 용이하고 막혀질 수 없는 이점을 갖는다. 그러나, 이러한 원형 진공 청소기가 그 형상으로 인해 구석으로 또는 벽 또는 예를 들어, 의자 다리와 같은 청소가 필요한 다른 대상에 충분히 근접하게 이동될 수 없으므로, 원형 형상의 본체는 바닥이 벽에 접하는 구석 또는 에지를 청소하는데 적절하지 않게 한다. 본체가 로봇 진공 청소기의 후단에서 원형 형상인데 반해, 본체의 전단이 실질적으로 직사각형인 이러한 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 로봇 진공 청소기의 일 예가 WO 03/024292에 개시된다. 이는 구석으로 도달하는 면에서 통상적 원형 형상의 로봇 진공 청소기를 능가하는 개선이다. 게다가, 스위핑(sweeping) 브러시가 본체의 하단측에 배열되고 직사각형 형상의 본체 전단의 전단 구석 영역과 연관되도록 배치된다.

본 발명의 목적은 로봇 청소 디바이스의 회전 사이드 브러시들을 제어하는 개선된 방법 및 개선된 방법을 수행하는 로봇 청소 디바이스를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 로봇 청소 디바이스의 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 회전을 제어하는 방법에 의해 본 발명의 제1 양태에서 달성된다. 방법은 청소될 표면에 걸친 로봇 청소 디바이스의 이동을 제어하는 단계, 로봇 청소 디바이스가 표면에 걸쳐 이동하는 속도를 기록하는 단계, 및 로봇 청소 디바이스의 이동 속도에 기반하여 적어도 하나의 사이드 브러시의 회전 속도를 제어하는 단계를 포함한다.

이러한 목적은 본체, 청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 디바이스를 이동시키도록 구성되는 적어도 하나의 구동 휠, 표면에 걸쳐 로봇 청소 디바이스를 이동시키기 위해 회전되도록 적어도 하나의 구동 휠을 제어하도록 구성되는 구동 수단, 및 표면에 걸쳐 로봇 청소 디바이스를 이동시키기 위해 구동 수단을 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하는 로봇 청소 디바이스에 의해 본 발명의 제2 양태에서 달성된다. 게다가, 로봇 청소 디바이스는 쓰레기가 청소될 표면에서 제거되도록 하는 본체의 하단측의 개구부, 및 개구부에 인접하게 배열되는 회전 사이드 브러시를 포함한다. 제어기는 로봇 청소 디바이스가 표면에 걸쳐 이동하는 속도를 기록하도록 구성되고, 로봇 청소 디바이스의 기록된 이동 속도에 기반하여 회전 사이드 브러시의 회전 속도를 제어하도록 추가로 구성된다.

유리하게는, 회전 사이드 브러시는 로봇 청소 디바이스의 본체의 주변부에 위치되거나, 심지어 이것을 넘어 위치되는 오물 및 쓰레기, 또는 흡입 팬이 전형적으로 쓰레기를 먼지 챔버로 이송하기 위한 기류를 야기하는 개구부의 닿지 않는 곳의 임의의 쓰레기를 수집하는데 사용되어, 쓰레기가 본체 아래에 있게 되고 따라서 본체의 개구부를 통하여 로봇 청소 디바이스의 먼지 챔버로 이송될 수 있다. 게다가, 회전 사이드 브러시의 효과는 유리하게는 로봇 청소 디바이스가 청소될 표면에 걸쳐 이동하는 속도에 기반하여 회전 사이드 브러시의 회전 속도를 제어함으로써 개선될 수 있으며, 상이한 청소 상황들이 회전 사이드 브러시의 작동의 상이한 모드들을 필요로 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 회전 사이드 브러시는 본체의 주변부에 배치된다. 유리하게는, 본체의 주변부에 회전 사이드 브러시를 위치시킴으로써, 로봇 청소 디바이스는 구석들 및 로봇 청소 디바이스가 도달할 수 없는 다른 영역들로 도달하여 청소할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, (예를 들어, 마이크로프로세서와 같은 처리부인) 제어기는 로봇 청소 디바이스의 기록된 이동 속도가 청소될 표면에 걸쳐 감소할 때, 회전 사이드 브러시의 회전 속도를 감소시키도록 구성된다. 반대로, 제어기는 로봇 청소 디바이스의 이동 속도가 증가할 때, 회전 사이드 브러시의 회전 속도를 증가시킨다. 예를 들어, 로봇 청소 디바이스가 개방된 표면 또는 적은 쓰레기를 갖는 표면을 통해 이동되면, 청소 디바이스는 비교적 빠른 속도로 이동하도록 제어되며, 회전 사이드 브러시의 회전 속도 또한 유리하게는 비교적 빠른 속도를 이루도록 제어된다. 대조적으로, 로봇 청소 디바이스가 예를 들어, 가구, 장난감들 및 다른 대상들이 가득한 표면, 또는 많은 쓰레기를 갖는 표면을 통해 이동하면, 청소 디바이스는 비교적 느린 속도로 이동하도록 제어되며, 회전 사이드 브러시의 회전 속도 또한 유리하게는 늦추어지도록 제어된다.

따라서 본 발명의 또 다른 실시예에서, 제어기는 사이드 브러시의 원주 회전 속도가 청소될 표면에서의 로봇 청소 디바이스의 이동 속도에 비례하도록 회전 사이드 브러시의 회전을 제어하도록 구성된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 회전 사이드 브러시의 원주 회전 속도는 청소될 표면에서의 로봇 청소 디바이스의 이동 속도 이상이 되도록 제어된다. 이는 그렇지 않으면 로봇의 이동 속도가 쓰레기가 회전 사이드 브러시에 의해 스위핑되는 속도보다 더 빨라, 쓰레기가 로봇 청소 디바이스에 의해 뒤에 남게 되고 따라서 청소될 표면에서 제거되지 않을 위험을 겪게 되므로, 유리하다.

본 발명의 추가 실시예에서, 제어기는 회전 속도가 청소될 표면에서의 로봇 청소 디바이스의 이동 속도에 관계 없이 하한값 미만으로 내려가지 않도록 회전 사이드 브러시의 회전을 제어하도록 구성된다. 유리하게는, 로봇 청소 디바이스의 이동 속도가 느리면, 아마도 심지어 제로이면, 사이드 브러시의 회전 속도는 여전히 회전 사이드 브러시를 정지에 이르게 하는 것을 피하기 위해 하한값을 초과하도록 제어된다. 청소 디바이스가 갑자기 180° 방향으로 이동되도록 제어되면, 로봇 청소 디바이스의 속도가 적어도 잠시 제로로 내려갈 것인 점이 주목될 것이다. 이러한 실시예로, 사이드 브러시의 회전 속도는 유리하게는 여전히 하한값을 초과할 것이다.

본 발명이 청구항들에서 인용되는 특징들의 모든 가능한 조합에 관한 것임을 주목한다. 본 발명의 추가 특징들 및 본 발명의 이점들은 첨부된 청구항들 및 이하의 설명을 검토할 때 명백해질 것이다. 당업자는 본 발명의 상이한 특징들이 이하에서 설명하는 실시예들 이외의 실시예들을 생성하기 위해 결합될 수 있다는 점을 인지한다.

이제 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 예로서 설명한다:
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 로봇 청소 디바이스의 저면도를 도시한다.
도 2는 역방향으로 이동되는 도 1의 로봇 청소 디바이스를 도시한다.
도 3은 2개의 회전 사이드 브러시가 구비되는 본 발명의 실시예들에 따른 로봇 청소 디바이스의 저면도를 도시한다.
도 4a는 본 발명에 따른 로봇 청소 디바이스의 사이드 브러시의 회전 속도를 제어하는 방법의 일 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 4b는 본 발명에 따른 로봇 청소 디바이스의 사이드 브러시의 회전 속도를 제어하는 방법의 다른 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 5는 좁은 복도의 2개의 구석 안팎으로 내비게이팅(navigating)하는 도 1의 로봇 청소 디바이스의 이동들의 시퀀스 a 내지 f를 저면도로 도시한다.

이제 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 이하에 보다 충분히 설명할 것이며, 이 첨부 도면들에서 본 발명의 특정 실시예들이 도시된다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고 본원에 제시되는 실시예들로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며; 오히려, 이러한 실시예들은 본 발명이 철저하고 완벽해지고, 본 발명의 범위를 당업자에게 충분히 전하도록 예로서 제공된다.

본 발명은 로봇 청소 디바이스들 또는 다시 말해서, 표면을 청소하는 자동적인 자체 추진식 기계들 예를 들어, 로봇 진공 청소기 또는 로봇 스위퍼에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로봇 청소 디바이스는 콘센트를 사용하여 작동되고 코드를 갖거나, 배터리로 작동되거나, 임의의 다른 종류의 적절한 에너지원 예를 들어, 태양 에너지를 사용할 수 있다.

도 1은 저면도로 본 발명의 실시예들에 따른 로봇 청소 디바이스(10)를 도시하며 즉, 로봇 청소 디바이스의 하단측이 도시된다. 화살표는 로봇 청소 디바이스의 전방향을 나타낸다. 로봇 청소 디바이스(10)는 청소 디바이스가 청소될 표면에서 이동할 수 있도록 구동 휠들(12, 13)의 이동을 가능하게 하는 2개의 휠 모터(15a, 15b)의 형태의 구동 수단을 포함하는 추진 시스템과 같은 구성 요소들을 수용하는 본체(11)를 포함한다. 각각의 휠 모터(15a, 15b)는 청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 디바이스(10)를 이동시키기 위해 서로와 관계 없이 회전되도록 구동 휠들(12, 13)을 제어할 수 있다. 다수의 상이한 구동 휠 장치가 예상될 수 있다. 예를 들어, 구동 휠들(12, 13)이 구동 샤프트(미도시)를 따라 동축으로 배열되는 로봇 청소 디바이스들이 존재한다. 대안으로서, 트랙 추진 시스템 또는 심지어 호버크래프트 추진 시스템이 사용될 수 있다. 게다가, 상이한 구동 모터 장치들, 예를 들어, 하나의 구동 휠 및 하나의 구동 모터, 2개의 구동 휠 및 하나의 구동 모터, 또는 심지어 독립 제어를 위한 3개의 별도의 구동 모터를 갖는 3개의 휠 등이 가능하다. 로봇 청소 디바이스가 보다 통상적인 원형 형상의 본체, 또는 3각형 형상의 본체를 갖는 디바이스와 같이 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다는 점이 주목되어야 한다.

마이크로프로세서와 같은 제어기(16)는 로봇 청소 디바이스가 내비게이팅해야 하는 벽, 플로어 스탠드, 테이블 다리의 형태의 장애물들을 검출하는 장애물 검출 디바이스(미도시)로부터 수신되는 정보를 고려해서 필요에 따라 구동 휠들(12, 13)을 회전시키도록 휠 모터들(15a, 15b)을 제어한다.

장애물 검출 디바이스는 장애물들을 검출하고 임의의 검출된 장애물에 대한 정보를 마이크로프로세서(16)에 전하는 예를 들어, 3D 카메라, 레이저들과의 조합된 카메라, 레이저 스캐너 등에 의해 구현되는 적외선(IR) 센서 및/또는 소나 센서, 마이크로파 레이더, 장애물 검출 디바이스의 주변들을 기록하는 3D 센서 시스템의 형태로 구현될 수 있다. 마이크로프로세서(16)는 장애물 검출 디바이스에 의해 제공되는 정보에 따라 휠들(12, 13)의 이동을 제어하도록 휠 모터들(15a, 15b)과 통신하여, 로봇 청소 디바이스(10)가 청소될 표면에 걸쳐 원하는 바에 따라 이동될 수 있다.

게다가, 본체(11)는 청소될 표면에서 쓰레기 및 먼지를 제거하는 청소 부재를 갖도록 구성된다. 이는 본 발명의 일 실시예에서 본체(11)의 하단측의 개구부(17)를 통하여 본체에 수용되는 먼지 챔버 또는 사이클론 장치에 쓰레기를 이송하는 기류를 생성하기 위한 흡입 팬(20)에 의해 구현된다. 추가 실시예에서, 청소 부재는 청소 디바이스(10)의 먼지 및 쓰레기 수집 특성들을 강화하기 위해 개구부(17)에 수평축을 따라 배치되는 회전 브러시 롤(18)을 더 포함한다. 브러시 롤(17)을 회전시키기 위해, 브러시 롤 모터(19)는 제어기(16)로부터 수신되는 명령어들에 따라 브러시 롤의 회전을 제어하도록 브러시 롤에 작동적으로 결합된다. 흡입 팬(20)은 제어기(16)에 통신적으로 연결되는 팬 모터(21)에 의해 구동되며, 팬 모터(21)는 제어기로부터 흡입 팬(20)을 제어하기 위한 명령어들을 수신한다.

도 1을 추가로 참조하면, 하나 이상의 마이크로프로세서의 형태로 구현되는 처리부(16)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리 또는 하드 디스크 드라이브와 같은 마이크로프로세서와 연관된 적절한 저장 매체(26)로 다운로드되는 컴퓨터 프로그램(25)을 실행시키도록 구성된다. 처리부(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 포함하는 적절한 컴퓨터 프로그램(25)이 저장 매체(26)로 다운로드되고 처리부(16)에 의해 실행될 때, 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 구성된다. 저장 매체(26)는 컴퓨터 프로그램(25)을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품일 수도 있다. 대안적으로, 컴퓨터 프로그램(25)은 디지털 다목적 디스크(DVD), 컴팩트 디스크(CD) 또는 메모리 스틱과 같은 적절한 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 저장 매체(26)로 전송될 수 있다. 추가 대안으로서, 컴퓨터 프로그램(25)은 네트워크를 통해 저장 매체(26)로 다운로드될 수 있다. 처리부(16)는 대안적으로 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 복합 프로그램 가능 논리 소자(CPLD) 등의 형태로 구현될 수 있다.

본체(11)는 회전이 구동 모터들(15a, 15b), 브러시 롤 모터(19) 또는 대안적으로 별도의 사이드 브러시 모터(미도시)에 의해 제어될 수 있는 개구부(17)에 인접한 회전 사이드 브러시(24)를 갖도록 추가로 구성된다. 유리하게는, 회전 사이드 브러시(24)는 청소될 표면으로부터 쓰레기 및 먼지를 스위핑하여 쓰레기가 결국 개구부(17)에서의 본체(10) 아래에 있게 되고 따라서 로봇 청소 디바이스의 먼지 챔버로 이송될 수 있다. 로봇 청소 디바이스(10)의 미치는 범위가 개선될 것이고, 예를 들어, 바닥이 벽에 접하는 구석들 및 영역들이 훨씬 더 효과적으로 청소되는 점은 더 유리하다. 도 1에 도시된 것과 같이, 회전 사이드 브러시(24)는 흡입 팬(20)이 쓰레기를 먼지 챔버로 이송할 수 있도록 하기 위해 사이드 브러시쓰레기를 개구부(17) 쪽으로 스위핑하도록 일정 방향으로 회전한다.

따라서, 도 1뿐만 아니라 도 2를 참조하여 추가로 예시되는 본 발명의 일 실시예를 참조하면, 제어기(16)는 개구부(17)에 대하여 말단에 있는 사이드 브러시의 주변부 상의 지점(27)이 로봇 청소 디바이스의 이동 방향과 동일한 방향으로 이동되도록 회전 사이드 브러시(24)의 회전 방향을 제어하도록 구성된다. 유사하게, 개구부(17)에 대하여 근위인 사이드 브러시(24)의 주변부 상의 지점(미도시)은 로봇 청소 디바이스의 이동 방향과 반대 방향으로 이동될 것이다. 도 1에서, 로봇 청소 디바이스(10)가 전방향으로 이동될 때, 회전 사이드 브러시(24)는 쓰레기를 개구부(17) 쪽으로 스위핑하도록 제어되며 즉, 회전 사이드 브러시(24)의 말단 지점(27)은 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 방향과 동일한 방향으로 이동된다. 도 2를 참조하면, 로봇 청소 디바이스(10)가 갑자기 역방향으로 이동되도록 제어된다면, 제어기(16)는 여전히 쓰레기를 개구부(17) 쪽으로 스위핑하도록 회전 사이드 브러시(24)를 제어할 것이며 즉, 회전 사이드 브러시(24)의 말단 지점(27)은 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 방향과 동일한 방향으로 다시 이동되도록 변경된다.

도 3은 로봇 청소 디바이스(10)가 개구부(17)의 각각의 측부 상에 측방향으로 그리고 개구부(17)에 인접하게 배열되는 2개의 회전 사이드 브러시(23, 24)를 포함하는 본 발명의 추가 실시예를 도시한다.

앞서 논의되었던 바와 같이, 회전 사이드 브러시(들)(23, 24)의 효과는 유리하게는 상이한 청소 상황들이 회전 사이드 브러시(24)의 작동의 상이한 모드들을 필요로 하므로, 로봇 청소 디바이스(10)가 청소될 표면에 걸쳐 이동하는 속도에 기반하여 회전 사이드 브러시(들)(23, 24)의 회전 속도를 제어함으로써 개선될 수 있다.

도 4a는 본 발명에 따른 로봇 청소 디바이스의 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 회전을 제어하는 방법의 일 실시예의 흐름도를 도시한다. 본 발명의 로봇 청소 디바이스의 요소들에 대해서는 또한 도 1을 참조한다. 제1 단계(101)에서, 제어기(16)는 휠들(12, 13)이 회전되고 로봇 청소 디바이스(10)가 그에 상응하게 이동하게 하는 구동 모터들(15a, 15b)로 제어 신호들을 송신함으로써 내비게이션 정보에 따라 로봇 청소 디바이스(10)의 이동을 제어한다. 따라서, 제어기(16)는 로봇 청소 디바이스(10)가 표면에 걸쳐 이동하는 속도를 제어한다. 제2 단계(S102)에서, 제어기(16)는 로봇 청소 디바이스가 이동하는 속도를 기록한다. 단계(S103)에서, 제어기(16)는 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 속도에 기반하여 사이드 브러시(24)의 회전 속도를 제어한다.

예를 들어, 흐름도가 도 4b에 도시되는 본 발명의 보다 상세한 실시예에서, 제어기(16)는 예를 들어, 사용자에 의해 선택되는 미리 결정된 청소 프로그램에 의해 제어기에 제공되는 내비게이션 정보에 따라 단계(S101)에서 로봇 청소 디바이스(10)의 이동을 제어한다. 로봇 청소 디바이스(10)가 표면에 걸쳐 이동됨에 따라, 제어기(16)는 예를 들어, 속도 표시기에 의해 또는 휠들(12, 13)의 회전 속도를 기록함으로써 로봇 청소 디바이스의 이동 속도를 측정한다. 제어기(16)가 구동 모터들(15a, 15b)로 송신되는 제어 신호들에 기반하여 이동 속도를 계산하는 것이 추가로 예상된다. 따라서, 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 속도는 반드시 속도 표시기와 같은 센서에 의해 측정되는 것은 아니고, 대안적으로 휠들(12, 13)의 알려진 직경과 조합된 제어 신호들의 특성들(예를 들어, 펄스폭 변조 제어 신호들의 진폭 및/또는 듀티 사이클 등)을 사용하여 제어기(16)에 의해 계산되거나 추정될 수 있다. 기록된 이동 속도에 응하여, 제어기는 사이드 브러시(24)의 회전 속도를 제어하기 위해 제어 신호를 생성하고 회전 사이드 브러시(24)로 전송한다. 이러한 특정 실시예에서, 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 속도가 일정하면, 제어기(16)는 사이드 브러시(24)의 회전 속도를 유지할 것이다. 그러나, 로봇 청소 디바이스의 이동 속도가 감소하면, 제어기(16)는 그에 상응하게 제어 신호를 구성함으로써 단계(S103a)에서 회전 사이드 브러시(24)의 회전 속도를 감소시키도록 구성된다. 반대로, 제어기(16)는 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 속도가 증가할 때, 단계(S103b)에서 회전 사이드 브러시(24)의 회전 속도를 증가시킨다. 예를 들어, 로봇 청소 디바이스(10)가 개방된 표면 또는 쓰레기가 거의 없는 표면에서 이동하는 경우, 로봇 청소 디바이스(10)는 비교적 빠른 속도로 이동하도록 제어되며, 회전 사이드 브러시(24)의 회전 속도 또한 유리하게는 비교적 빠른 속도를 이루도록 제어된다. 대조적으로, 로봇 청소 디바이스(10)가 예를 들어, 가구, 장난감들 및 다른 대상들로 가득한 표면, 또는 많은 쓰레기를 갖는 표면에서 이동하면, 로봇 청소 디바이스(10)는 비교적 느린 속도로 이동하도록 제어되며, 회전 사이드 브러시(24)의 회전 속도 또한 유리하게는 늦추어지도록 제어된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 제어기(16)는 사이드 브러시(24)의 원주 회전 속도가 청소될 표면에서의 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 속도에 비례하도록 회전 사이드 브러시(24)의 회전을 제어하도록 구성된다. 따라서:

v_m = k x v_r이며, 여기서

v_m은 로봇 청소 디바이스의 속도이고,

k는 비례 인수이고,

v_r은 회전 사이드 브러시의 회전 속도이다.

원주 회전 속도는:

v_r = 2π x r x f이며, 여기서

r은 회전 사이드 브러시의 반경이고,

f는 브러시가 회전되는 주파수인 것으로 정의된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 회전 사이드 브러시(24)의 원주 회전 속도는 청소될 표면에서의 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 속도 이상이 되도록 제어된다. 따라서 일 예에서, 로봇 청소 디바이스(10)가 v_m = 1 m/s의 속도로 이동되고 회전 사이드 브러시의 반경이 r = 0.03 m이라고 가정하면, 회전 사이드 브러시의 회전 속도는 이하가 될 것이다:

f = 1/0.06 π = 5.3 회전/s.

본 발명의 추가 실시예에서, 로봇 청소 디바이스(10)가 느리게 이동되거나 심지어 정지되는 경우에 회전 사이드 브러시(24)가 정지에 이르게 되는 것을 방지하기 위해, 제어기(16)는 청소될 표면에서의 로봇 청소 디바이스(10)의 이동 속도에 관계 없이 회전 속도가 하한값 미만으로 내려가지 않도록 회전 사이드 브러시(24)의 회전을 제어할 것이다. 예를 들어, 사이드 브러시(24)는 (로봇 청소 디바이스(10)가 청소 모드에 있는 것을 가정하면) 항상 적어도 1 회전/s으로 회전하도록 구성될 수 있다.

도 5는 좁은 복도의 2개의 구석 안팎으로 내비게이팅하는 회전 사이드 브러시(24)를 갖도록 구성되는 로봇 청소 디바이스(10)의 이동들의 시퀀스 a 내지 f를 저면도로 도시한다.

도 5a에서, 로봇 청소 디바이스(10)는 구석으로 통하는 벽을 통하여 제1 구석으로 내비게이팅한다. 본체의 전단벽은 구석 밖으로 통하는 벽을 향하는 반면에, (본체의 상단에서 보이는) 좌측벽은 구석으로 통하는 벽을 향한다. 알 수 있는 바와 같이, 사이드 브러시(24)는 동일한 벽들에 그리고 구석에 위치되는 임의의 쓰레기에 도달한다.

도 5b에서, 로봇 청소 디바이스(10)는 곡선 좌측벽이 제1 구석으로 통하는 벽을 따라가는 반면에, 로봇 청소 디바이스(10)의 외부 단부들 중 하나에서의 전단벽이 구석 밖으로 통하는 벽을 따라가도록 회전되며, 회전은 도 5c에서 계속된다. 우측벽 및 좌측벽이 편평할 수 있지만, 곡선 형상이 더 원활한 방식으로 벽을 따라간다는 점이 주목될 것이다. 사이드 브러시(24)는 유리하게는 구석으로 완전히 도달한다. 도 5d는 제2 구석에 접근하는 로봇 청소 디바이스를 도시하는 반면에, 도 5e는 제2 구석으로 도달하는 사이드 브러시(24)를 도시한다. 마지막으로 도 5f에서, 청소 디바이스는 제2 구석에서 90 도 돌기가 행해졌고 사이드 브러시(24)가 따라갈 벽과 동일 평면 접촉하면서 구석 밖으로 통하는 벽을 따라가고 제2 구석으로 90 도 되돌기를 할 준비가 된다.

따라서 도 5로부터 추론될 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소 디바이스(10)는 유리하게는 구석으로 그리고 구석 밖으로 통하는 벽들에 매우 근접하게 여전히 내비게이팅하면서, 구석들 및 좁은 복도들을 내비게이팅하여, 전술한 바와 같이, 사이드 브러시(24)의 회전을 제어함으로써 효과적인 방식으로 벽들로부터 매우 근접한 범위에서의 바닥에서 쓰레기의 제거를 용이하게 한다.

본 발명을 주로 수 개의 실시예를 참조하여 상술하였다. 그러나, 당업자에 의해 손쉽게 이해되는 바와 같이, 앞서 개시된 실시예들 이외의 다른 실시예들이 첨부된 특허 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 범위 내에서 동등하게 가능하다.

Claims

로봇 청소 디바이스(10)로서,
본체(11);
청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 디바이스(10)를 이동시키도록 구성되는 추진 시스템(12, 13, 15a, 15b);
상기 청소될 표면에 걸쳐 상기 로봇 청소 디바이스를 이동시키기 위해 상기 추진 시스템(12, 13, 15a, 15b)을 제어하도록 구성되는 제어기(16);
쓰레기가 상기 표면에서 제거되는 상기 본체의 하단측의 개구부(17); 및
상기 개구부(17)에 인접하게 배열되는 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)를 포함하며;
상기 제어기(16)는 상기 로봇 청소 디바이스(10)가 상기 청소될 표면에 걸쳐 이동하는 속도를 기록하도록 구성되고, 또한, 상기 로봇 청소 디바이스의 상기 기록된 이동 속도에 기반하여 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)의 회전 속도를 제어하도록 구성되며,
상기 제어기(16)는, 상기 청소될 표면에서의 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 속도가 0일 때, 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)가 상기 청소될 표면과 접촉하는 동안에 상기 회전 속도가 하한값 미만으로 내려가지 않도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)의 회전을 제어하도록 구성되는, 로봇 청소 디바이스(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)는 상기 본체(11)의 주변부에 배치되는, 로봇 청소 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어기(16)는 상기 로봇 청소 디바이스(10)의 상기 기록된 이동 속도가 감소할 때, 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)의 상기 회전 속도를 감소시키고, 상기 로봇 청소 디바이스(10)의 상기 기록된 이동 속도가 증가할 때, 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)의 상기 회전 속도를 증가시키도록 구성되는, 로봇 청소 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어기(16)는 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 원주 회전 속도가 상기 청소될 표면에서의 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 속도에 비례하도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)의 회전을 제어하도록 구성되는, 로봇 청소 디바이스(10).
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어기(16)는 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 원주 회전 속도가 실질적으로 상기 청소될 표면에서의 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 속도 이상이 되도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)의 상기 회전을 제어하도록 구성되는, 로봇 청소 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어기(16)는 상기 개구부(17)에 대하여 말단에 있는 상기 사이드 브러시의 주변부 상의 지점(27)이 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 방향과 동일한 방향으로 이동되도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시(24)의 회전 방향을 제어하도록 구성되는, 로봇 청소 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시는:
상기 개구부(17)의 각각의 측 상에 측방향으로 배열되는 2개의 회전 사이드 브러시(23, 24)를 포함하는, 로봇 청소 디바이스(10).
로봇 청소 디바이스의 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 회전을 제어하는 방법으로서:
청소될 표면에 걸친 상기 로봇 청소 디바이스의 이동을 제어하는 단계(S101);
상기 로봇 청소 디바이스가 상기 표면에 걸쳐 이동하는 속도를 기록하는 단계(S102); 및
상기 로봇 청소 디바이스의 이동 속도에 기반하여 상기 적어도 하나의 사이드 브러시의 회전 속도를 제어하는 단계(S103)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 사이드 브러시의 상기 회전 속도를 제어하는 단계는:
상기 청소될 표면에서의 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 속도가 0일 때, 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시가 상기 청소될 표면과 접촉하는 동안에 상기 회전 속도가 하한값 미만으로 내려가지 않도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 회전을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 사이드 브러시의 상기 회전 속도를 제어하는 단계는:
상기 로봇 청소 디바이스의 상기 기록된 이동 속도가 감소할 때, 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 상기 회전 속도를 감소시키는 단계(S103a); 및
상기 로봇 청소 디바이스의 상기 기록된 이동 속도가 증가할 때, 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 상기 회전 속도를 증가시키는 단계(S103b)를 포함하는, 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 사이드 브러시의 상기 회전 속도를 제어하는 단계는:
상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 원주 회전 속도가 상기 청소될 표면에서의 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 속도에 비례하도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 상기 회전을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 사이드 브러시의 상기 회전 속도를 제어하는 단계는:
상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 원주 회전 속도가 상기 청소될 표면에서의 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 속도 이상이 되도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 상기 회전을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 사이드 브러시의 상기 회전 속도를 제어하는 단계는:
상기 로봇 청소 디바이스의 본체 하단측의 개구부에 대하여 말단에 있는 상기 사이드 브러시의 주변부 상의 지점이 상기 로봇 청소 디바이스의 이동 방향과 동일한 방향으로 이동되도록 상기 적어도 하나의 회전 사이드 브러시의 회전 방향을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
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컴퓨터 프로그램(25)이 내장된 컴퓨터 판독 가능 매체(26)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
상기 컴퓨터 프로그램(25)은, 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 디바이스에 포함되는 처리부(15) 상에서 실행될 때, 디바이스(10)가 제9항 또는 제10항에 기재된 단계들을 수행하게 하는 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 포함하는 것인 컴퓨터 프로그램 제품.