KR102281840B1 - 이동로봇의 도킹장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동로봇의 도킹장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동로봇이 도킹되었을 때 이동로봇의 하부에 배치된 걸레를 가열하는 가열소자를 구비한 가열유닛을 포함하고, 송풍팬을 구비한 송풍유닛을 포함하여, 걸레를 건조시키는 이동로봇의 도킹장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

이동로봇의 도킹장치 {Docking apparatus for the moving robot}

본 발명은 이동로봇의 도킹장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동로봇의 도킹시 이동로봇의 걸레를 건조시키는 이동로봇의 도킹장치에 관한 것이다.

로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행이 가능한 이동로봇이 있다.

가정에서 사용되는 이동 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로, 로봇 청소기는 일정 영역을 스스로 주행하면서, 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입함으로써, 해당 영역을 청소하는 기기이다.

로봇 청소기는 크게 청소로봇과 도킹장치로 구성된다. 청소로봇은 충전 가능한 배터리를 구비하며, 이동이 자유롭고 배터리의 동작전원을 이용한 스스로 이동이 가능하고, 이동 중 바닥면의 이물질을 걸레로 닦아 청소를 실시하며, 필요 시 도킹장치로 복귀하여 배터리를 충전하도록 구성된다.

한편, 종래의 물걸레 로봇청소기는 청소완료후 젖어있는 지저분한 걸레를 장착한 상태로 도킹장치에 도킹된다. 따라서, 도킹후에는 걸레에서 흘러나온 구정물이 도킹장치에 고여 얼룩이 발생하는 문제가 있고, 걸레가 제대로 건조되지 않아 악취가 발생하는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2015-0006525호(2015.01.19)는 로봇청소기 도킹장치를 개시한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도킹된 이동로봇에 구비된 걸레를 건조시키는 이동로봇 도킹장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 걸레에 함유된 습도에 따라 탄력적으로 건조시간을 제어하는 이동로봇 도킹장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇 도킹장치는, 전원모듈을 구비한 본체; 상기 본체의 하단에 배치되고, 상부에 이동로봇의 도킹공간을 구비하는 플레이트; 및 상기 플레이트에 배치되고, 상기 전원모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 이동로봇의 하부에 배치된 걸레를 가열하는 가열소자를 구비한 가열유닛을 포함한다.

상기 가열유닛은 상기 플레이트의 상단보다 아래에 배치되고, 상기 걸레와 상하로 중첩될 수 있다.

상기 가열유닛은 가열유닛하우징을 포함하고, 상기 가열유닛하우징의 일 측에 단열부재를 포함할 수 있다.

상기 가열소자는 열선을 포함하거나, 발광소자를 포함할 수 있다.

이동로봇 도킹장치는 상기 플레이트에 배치되고, 상기 전원모듈과 전기적으로 연결되고 송풍팬을 구비하는 송풍유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 송풍유닛은 상기 플레이트의 상단보다 아래에 배치되고, 송풍유닛의 상단은 개구되고, 송풍유닛은 가열유닛보다 하부에 배치될 수 있다.

이동로봇 도킹장치는 플레이트의 상부에 수평으로 형성된 도크부; 도크부의 후방 또는 측방 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 전방상향의 경사를 가지는 경사부; 및 도크부의 전방 또는 측방 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상부로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.

가열소자는 발광소자를 포함하고, 발광소자는 가열유닛의 일 측에 배치되고, 발광소자의 하부에 배치되고 상부에 반사면을 가지는 하부반사판을 더 포함할 수 있다.

이동로봇 도킹장치의 제어방법은 이동로봇에 배치된 수위센서가 물사용량을 도킹장치의 제어부로 송신하는 단계; 및 제어부가 상기 물사용량에 대응되는 설정시간동안 가열유닛을 작동하는 단계;를 포함할 수 있다.

이동로봇 도킹장치의 제어방법은 습도감지센서가 걸레의 습도를 감지하여 제어부로 송신하는 단계; 및 걸레의 습도가 기준습도 이상인 경우 가열유닛을 작동하는 단계;를 포함할 수 있다.

이동로봇 도킹장치의 제어방법은 플레이트에 배치된 송풍유닛을 더 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이동로봇 도킹장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 이동로봇 도킹장치는 열선을 가지는 가열유닛을 구비하여, 이동로봇 도킹시 열선에서 열을 발하여, 열에너지로 이동로봇에 구비된 걸레를 건조시키는 장점이 있다.

둘째,　이동로봇 도킹장치는 발광소자를 가지는 가열유닛을 구비하여, 이동로봇 도킹시 광을 발하여, 빛에너지로 이동로봇에 구비된 걸레를 건조시키는 장점도 있다.

셋째,　이동로봇 도킹장치는 송풍유닛 구비하여, 이동로봇 도킹시 상기 가열유닛과 함께 공기유동을 발생시켜, 바람에 의하여 이동로봇에 구비된 걸레를 건조시키는 장점도 있다.

넷째,　이동로봇 도킹장치는 걸레의 일부와 상하로 중첩되게 배치되고, 일 측에 배치된 발광소자를 구비하고, 발광소자의 하부에 반사판을 구비하는 가열유닛을 구비하여, 걸레의 일부를 건조시킴과 동시에 걸레를 회전시켜 걸레의 모든 면적을 균일하게 건조시키는 장점도 있다.

다섯째,　물사용량에 대응되는 시간동안 탄력적으로 가열유닛을 작동시켜 보다 효율적인 장점도 있다.

여섯째, 습도감지센서를 포함하여, 습도에 따라 탄력적으로 작동시키는 장점도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 이동로봇 및 도킹장치의 사시도,
도 2는 이동로봇이 도킹된 상태에서의 도킹장치의 저면도,
도 3은 이동로봇이 도킹된 상태에서의 도킹장치의 우측면도,
도 4는 제1실시예에 따른 이동로봇 도킹장치를 간략하게 도시한 우측면도,
도 5는 제2실시예에 따른 이동로봇 도킹장치를 간략하게 도시한 우측면도,
도 6은 이동로봇 도킹장치의 제어부와 제어흐름을 간략하게 도시한 블록도,
도 7은 이동로봇 도킹장치의 제어방법을 간략하게 도시한 흐름도,
도 8은 수위센서를 통한 이동로봇 도킹장치의 제어방법을 도시한 흐름도,
도 9는 습도감지센서를 통한 이동로봇 도킹장치의 제어방법을 도시한 흐름도,
도 10은 가열유닛을 예열시키는 이동로봇 도킹장치의 제어방법을 도시한 흐름도,
도 11은 제3실시예에 따른 이동로봇 및 도킹장치의 사시도,
도 12는 제3실시예에 따른 이동로봇이 도킹된 상태에서의 도킹장치의 저면도,
도 13은 제3실시예에 따른 가열유닛의 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하에서 언급되는 “전(F)/후(R)/좌(Le)/우(Ri)/상(U)/하(D)” 등의 방향을 지칭하는 표현은 이동로봇(1)의 주행방향을 기준으로 정의하였다. 도킹장치(2)는 이동로봇(1)이 도킹되는 방향을 전방, 상기 전방의 반대방향을 후방이라 한다. 도킹장치(2)를 상측에서 볼 때를 기준으로 좌측/우측의 방향을 결정한다. 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 도면을 참조하여 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수 있다.

수직중심축(Ay)은 도킹장치(2)의 중앙에서 전/후방향으로 연장되는 가상의 선을 말한다. 수평중심축(Ax)은 이동로봇(1)이 도킹되었을 때 스핀맙의 양쪽 중심을 연결한 수평선이다.

이하에서 언급되는 '걸레'는, 직물이나 종이 재질 등 재질면에서 다양하게 적용될 수 있고, 세척을 통한 반복 사용용 또는 일회용일 수 있다.

이하에서 언급되는 구성요소 앞에 ‘제 1, 제 2, 제 3' 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일뿐, 구성요소 들 사이의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제 1 구성요소 없이 제 2구성요소 만을 포함하는 발명도 구현 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동로봇(1)은 제어부를 구비하는 바디를 포함한다. 이동로봇(1)은 바닥(피청소면)과 접촉하여 걸레질하게 구비되는 맙 모듈을 포함한다. 이동로봇은 바닥의 이물질을 수거하게 구비되는 스윕모듈(미도시)을 포함한다.

맙 모듈은 바디의 하측에 배치되고, 상기 바디를 지지할 수 있다. 스윕모듈은 바디 하측에 배치되고, 상기 바디를 지지할 수 있다. 본 실시예에서 바디는 맙 모듈 및 스윕모듈에 의해 지지된다. 바디는 외관을 형성한다. 바디는 맙 모듈 및 스윕모듈을 연결하며 배치된다.

맙 모듈은 외관을 형성할 수 있다. 맙 모듈은 바디의 하측에 배치된다. 맙 모듈은 스윕모듈의 후방에 배치된다. 상기 맙 모듈은 상기 이동로봇(1)의 이동을 위한 추진력을 제공한다. 이동로봇(1)을 이동시키기 위해 상기 맙 모듈은 이동로봇(1)의 후방 측에 배치되는 것이 바람직하다.

맙 모듈은 회전하면서 바닥을 걸레질하게 구비되는 적어도 하나의 걸레부(143)를 포함한다. 맙 모듈은 적어도 하나의 스핀맙을 구비하고, 상기 스핀맙은 상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다. 상기 스핀맙은 바닥에 접촉된다.

도킹유닛(2)은 전원모듈을 구비한 본체(21), 상기 본체(21)의 하단에 결합된 플레이트(22)를 포함할 수 있다. 상기 플레이트(22)의 상부에 이동로봇(1)이 도킹될 수 있다.

상기 플레이트(22)에는 캐스터가이드를 포함하여, 이동로봇(1)의 전방 하단에 구비된 캐스터를 안내할 수 있다. 상기 플레이트(22)는 캐스터가이드를 통해 이동로봇을 도크부(222)로 인도하고, 충전단자(23)와 대응단자(23')를 수직적으로 중첩되게 접촉하도록 안내한다.

플레이트(22)는 이동로봇(1)을 도크부(222)로 인도하고, 충전단자(23)와 대응단자(23')를 수직적으로 중첩되게 접촉하도록 안내한다.

도킹유닛 본체(21)는 플레이트(22)의 전단에 결합되고 상부로 돌출하여 벽을 형성할 수 있다. 이 경우에는 이동로봇(1)이 플레이트(22) 상에 적당한 도크부(222)를 벗어나 더욱 전진할때 이탈을 방지하는 벽의 기능을 할 수 있다.

본체(21)는 내부에 전원모듈을 구비할 수 있다. 상기 전원모듈은 외부의 전원과 전기적으로 연결되어, 외부의 전기를 공급받을 수 있다. 상기 전원모듈은 충전단자(23)와 전기적으로 연결되어 공급받은 전기를 충전단자(23)에 공급할 수 있다.

플레이트(22)는 원형의 형상을 가질 수 있다. 플레이트(22)의 형상은 이에 한하지 않으며, 통상의 기술자를 기준으로 할 때 다각형의 형상 등으로 하는 단순한 변경을 포함한다.

이동로봇(1)은 플레이트(22)의 상단에 도킹된다. 도 1을 참조하면 원형의 평탄한 면에 이동로봇이 도킹되며, 이를 도크부(222)라고 한다.

이하 가열유닛(24)과 걸레(143)를 상하로 중첩되게 배치시키기 위한 플레이트(22)의 구조를 설명한다.

플레이트(22)는 후방에 경사부(221)를 포함할 수 있다. 이동로봇(1)은 상기 경사부(221)를 올라가 도크부(222)로 향할 수 있다. 상기 경사부(221)는 플레이트(22)의 후방 모서리 둘레에 걸쳐 형성될 수 있다.

도크부(222)는 이동로봇이 도킹되는 공간으로, 평탄하게 형성된다. 도크부(222)의 후방은 경사부(221)를 포함하여 이동로봇이 도크부(222)로 진입할 수 있다. 도크부(222)의 전방은 돌출부(223)를 포함하여, 이동로봇이 도크부(222)를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

플레이트(22)는 측면 또는 전방에 상부로 돌출된 돌출부(223)를 형성할 수 있다. 상기 돌출부(223)는 플레이트(22)의 후방에 형성된 경사부(221)의 끝단에 형성될 수 있다. 상기 돌출부(223)는 도크부(222)의 둘레에 형성될 수 있다. 도크부(222)의 후방 둘레에 경사부(221)가 형성될 수 있으며, 경사부(221)의 끝단에 상기 돌출부(223)가 형성될 수 있다. 상기 돌출부(223)는 이동로봇(1)이 도크부(222)을 이탈하는 것을 방지한다.

돌출부(223)는 원형 플레이트(22)의 둘레부를 따라 플레이트(22)의 측면부터 플레이트(22)의 전면으로 형성될 수 있다. 따라서 이동로봇(1)이 도크부(222)을 벗어나서 진입하는 경우에 이동로봇을 도크부(222)로 정확히 안내하여, 가열유닛(24)과 걸레(143)를 상하로 중첩되게 배치시킬 수 있다.

충전단자(23)는 이동로봇과 전기적 연결되어 이동로봇 내부에 배치된 전지를 충전하는 장치로, 도킹유닛(2)의 플레이트(22)의 상부 전방에 돌출되고, 도킹유닛의 전원모듈과 전기적으로 연결된다. 충전단자(23)는 플레이트(22)의 전방에 배치될 수 있다. 충전단자(23)는 수직중심축을 중심으로 좌/우 한쌍으로 배치될 수 있다.

이동로봇에는 상기 도킹유닛의 충전단자(23)에 대응되는 대응단자(23')를 포함한다. 이동로봇의 대응단자(23')는 도킹유닛의 충전단자(23)와 전기적으로 연결되도록 하부로 돌출하여 형성될 수 있다. 이동로봇의 충전단자(23')는 전방에 배치될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 이동로봇 도킹장치를 설명한다.

도 1은 이동로봇을 도킹하는 도킹장치(2)를 도시한다. 도킹장치는 플레이트(22)에 배치된 가열유닛(24)을 구비하여, 이동로봇이 도킹되었을 때 가열유닛(24)이 이동로봇의 걸레(143)를 건조시킨다.

본 발명의 제1실시예에 따른 도킹장치는 가열유닛(24)을 포함하며, 상기 가열유닛(24)은 플레이트(22)에 배치되고, 전원모듈과 전기적으로 연결되고, 이동로봇의 하부에 배치된 걸레(143)를 가열하는 가열소자(241)를 구비한다.

가열유닛(24)은 플레이트(22)에 배치된다. 보다 상세하게는 플레이트(22)의 상부에 배치된다.

가열유닛(24)의 상단은 개구되어 플레이트(22)의 상부로 열을 발할 수 있다.

가열유닛(24)은 플레이트(22)의 상단보다 아래에 배치될 수 있다. 가열유닛(24)의 상단은 플레이트(22)의 상부보다 높지 않게 위치한다. 따라서, 가열유닛(24)은 이동로봇이 플레이트(22)의 상단에 도킹되는 것을 방해하지 않는다.

가열유닛(24)은 전원모듈과 전기적으로 연결된다. 가열유닛(24)은 전원모듈과 전기적으로 연결되어 전원모듈로부터 전기를 공급받고, 공급받은 전기는 가열소자(241)로 전달되어 가열소자(241)를 가열시킨다.

가열유닛(24)은 걸레(143)와 상하로 배치된다. 보다 상세하게는 가열소자(241)는 이동로봇의 하부에 배치된다.

가열소자(241)는 걸레(143)의 하측에 배치되어 걸레(143)를 가열하여 걸레(143)의 수분을 제거한다. 가열소자(241)는 가열유닛(24)의 내부에 배치된다.

가열소자(241)는 열선으로 구성될 수 있다. 열선(2411)은 본체로부터 전기를 공급받아 발열하여 걸레를 가열한다. 열선(2411)은 복수의 굴곡부를 포함할 수 있다. 열선(2411)은 상부에서 볼 때 가열유닛(24)의 단면에 고르게 배치될 수 있다.

열선(2411)은 도 1에 도시한 것과 같이 적어도 하나 이상의 수평선을 포함할 수 있다. 따라서 이동로봇의 구동바퀴가 가열유닛(24)의 개구부에 빠져 이동불능이 되는것을 방지하는 효과가 있다.

한편, 열선(2411)은 적어도 하나 이상의 수직선을 포함할 수 있다(미도시). 따라서, 가열소자(241)는 이동로봇의 진행방향과 평행하게 배치됨으로써, 용이하게 진입 또는 진출을 하는 효과가 있다.

도 2를 참조하면, 가열소자(241)는 플레이트(22)의 좌-우측에 배치될 수 있다. 도 2의 화살표로 도시한 것처럼, 이동로봇의 걸레(143)는 회전할 수 있다. 가열소자(241)는 열선(2411)으로 구성되어 걸레(143)의 모든 부분을 동시에 가열할 수 없기 때문에, 걸레(143)를 회전시켜 걸레(143)의 균일한 면적을 가열하는 효과가 있다.

도 3은 이동로봇이 도킹장치에 도킹된 상태를 우측면에서 바라본 우측면도이다. 이동로봇의 걸레(143)와 가열유닛(24)은 상하로 중첩되게 배치된다. 가열유닛(24)의 하측에는 송풍유닛(26)이 배치될 수 있다.

도 4를 참조하면 가열유닛(24)은 가열유닛 하우징(240)을 포함한다. 가열유닛 하우징(240)은 가열유닛(24)의 몸체를 구성할 수 있다. 가열유닛 하우징(240)은 플레이트(22)의 상단에서 하측으로 함몰되어 배치될 수 있다. 가열유닛 하우징(240)은 상단이 개구될 수 있고, 가열유닛(24)의 측면 및 하면에 벽을 형성할 수 있다.

가열유닛 하우징(240)은 단열부재(2401)를 포함할 수 있다. 가열유닛 하우징(240)은 단열부재(2401)를 포함하여 가열유닛(24)이 발하는 열이 도킹유닛 내부로 전달되는 것을 방지한다.

가열유닛 하우징(240)에 배치된 단열부재(2401)는 가열유닛 하우징(240)의 측면에 배치될 수 있다. 가열유닛(24)의 하측에 송풍유닛(26)이 배치되어 상측으로 공기유동을 형성하는 경우, 가열소자(241)에서 발하는 열은 공기유동을 따라 상측으로 이동할 뿐 하측으로 이동하지 않는다. 따라서, 단열부재(2401)는 가열유닛 하우징(240)의 측면에만 배치되더라도 열이 도킹유닛 내부로 전달된 가능성이 낮다.

가열소자(241)는 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 열선(2411)을 포함할 수 있다. 열선(2411)은 전기에너지를 공급받아 열에너지로 변경하고, 열을 발하는 장치이다. 열선(2411)은 도 1 및 도 4에 도시한 것과 같이 복수의 평행한 직선으로 배치될 수 있다. 또는 방사형으로 배치될 수도 있고, 통상의 기술자가 용이하게 채택할 수 있는 정도의 변경을 포함한다.

이동로봇 도킹장치는 송풍팬을 구비하는 송풍유닛(26)을 더 포함할 수 있다. 송풍유닛(26)은 바람을 발생시켜 공기를 걸레(143)로 강제유동시켜 걸레(143)의 습기를 제거하여 건조시키는 장치이다.

송풍유닛(26)은 상기 플레이트(22)에 배치되고, 상기 전원모듈과 전기적으로 연결된다. 송풍유닛(26)은 송풍팬과 송풍팬에 연결되는 팬모터(미도시)를 포함하여, 전원모듈로부터 전기가 공급되면 송풍팬을 가동하여 공기를 유동시킬 수 있다.

송풍유닛(26)은 플레이트(22)의 상단보다 아래에 배치된다. 송풍유닛(26)의 상단은 개구되어 있어, 공기를 상측으로 유동시킬 수 있다.

송풍유닛(26)은 가열유닛(24)보다 하부에 배치될 수 있다. 송풍유닛(26)이 가열유닛(24)보다 하부에 배치된 경우, 가열유닛하우징(240)의 하측은 개구될 수 있다. 송풍유닛(26)이 가열유닛(24)보다 하부에 배치되는 경우, 공기를 가열유닛(24)의 하부에서 가열유닛(24)의 상부로 유동시킬 수 있고, 가열소자(241) 특히 열선(2411)에서 발하는 열은 공기유동을 따라 상부로 이동하며 하부로 이동하지 않는다.

송풍유닛(26)은 가열유닛(24)과 동시에 배치될 수 있다. 따라서 가열유닛(24)의 열에너지로 걸레(143)를 건조시킴과 동시에 바람에 의하여 2중으로 걸레(143)를 건조시키는 효과가 있다. 또한, 송풍유닛(26)은 가열유닛(24)이 발하는 열이 도킹장치 내부로 발산되는 것을 방지하여, 도킹장치의 다른 부품이 손상되는 것을 방지하고, 하우징(240)의 하부벽을 생략하게 하여 재료를 아낄 수 있다는 효과도 있다.

제2실시예에 따른 발광소자(2413)를 구비한 가열유닛(24)을 포함하는 이동로봇 도킹장치를 설명한다. 제2실시예에 따른 이동로봇 도킹장치는 상술한 제1 실시예와 저촉되지 않는 범위에서 인용될 수 있다.

제2실시예에 따르면, 가열유닛(24)은 발광소자(2413)를 포함할 수 있다. 발광소자(2413)는 광을 조사하고, 조사된 광의 빛에너지가 걸레(143)를 건조시킨다.

상기 광은 적외선광일 수 있다. 적외선광은 긴 파장의 빛으로 이동로봇의 걸레(143)를 가열시켜 걸레(143)를 건조시킬 수 있다.

상기 광은 마이크로파일 수 있다. 상기 마이크로파는 긴 파장의 빛으로 이동로봇의 걸레(143)에 존재하는 물을 진동시켜 가열하여 걸레(143)를 건조시킬 수 있다.

상기 광은 자외선광일 수 있다. 자외선광은 짧은 파장의 빛으로, 이동로봇의 걸레(143)를 가열시켜 건조시킴과 동시에 세균을 제거하여 살균하는 효과도 있다.

가열유닛의 하우징(250)은 반사부재(2403)를 더 포함할 수 있다. 반사부재(2403)는 가열유닛 하우징(250)의 내부면에 배치될 수 있다. 반사부재(2403)는 조사된 광을 상부로 반사한다. 반사부재(2403)는 광이 도킹장치 내부로 조사되는 것을 방지하여, 광의 빛에너지에 의하여 다른 장치들이 손상되는 것을 방지한다.

발광소자(2413)는 도 5에 도시한 것과 같이 가열유닛(24)의 측면에 배치될 수 있다. 발광소자(2413)는 가열유닛(24)의 외둘레면에 배치될 수 있다. 발광소자(2413)는 복수로 배치될 수 있다. 발광소자(2413)는 가열유닛(24)의 외둘레면에서 중심으로 광을 조사할 수 있다. 발광소자(2413)가 조사하는 광은 곧바로 걸레(143)에 조사될 수 있고, 반사부재(2403)에 반사되어 걸레(143)에 조사될 수도 있다.

제2실시예의 경우, 열선(2411)이 아닌 발광소자(2413)를 포함한다. 도킹장치의 각 부품은 빛에너지 보다 열에너지에 취약하다는 단점이 있으므로, 발광소자(2413)를 구비한 제3실시예는 제1실시예보다 다른 부품들의 손상을 방지하는 효과가 있다.

도 6 내지 도 10을 참조하여 이동로봇 도킹장치의 제어방법을 설명한다.

도 6을 참조하면, 도킹장치는 내부에 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 도킹장치의 가열유닛(24)과 송풍유닛(26)의 작동을 제어할 수 있다. 제어부는 수위센서, 습도감지센서 또는 이동로봇 송신부로부터 신호를 전송받아 제어할 수 있다.

도 7을 참조하면, 도킹장치의 제어부는 수위센서, 습도감지센서 또는 이동로봇 송신부로부터 신호를 전송받을 수 있다(S1). 제어부는 신호가 전송되면 가열유닛(24)을 작동하여 열 또는 광에 의하여 걸레(143)를 건조시킬 수 있다(S2). 제어부는 가열유닛(24)을 작동한 후 또는 작동중에 송풍유닛(26)을 작동하여 바람에 의해 걸레(143)를 건조시킬 수 있다(S3).

도 8을 참조하면, 도킹장치의 제어부는 물사용량에 대응되는 시간동안 가열유닛(24)을 탄력적으로 작동시켜 걸레(143)를 건조시킬 수 있다. 이동로봇에 배치된 수위센서는 이동로봇이 청소중에 사용한 물사용량을 도킹장치의 제어부로 전송할 수 있다(S11). 도킹장치의 저장부에는 상기 물사용량에 대응되는 작동시간이 기 저장될 수 있고, 제어부는 상기 물사용량이 전송되면 물사용량에 대응되는 작동시간동안 가열유닛(24)을 작동시킬 수 있다(S21). 제어부는 가열유닛(24)을 작동한 후 또는 작동중에 송풍유닛(26)을 작동할 수 있고, 상기 물사용량에 대응되도록 송풍유닛(26)의 작동시간도 탄력적으로 제어할 수 있다(S3).

도 9를 참조하면, 제어부는 걸레(143)의 습도를 실시간으로 감지하여 작동시켜 걸레(143)를 건조할 수 있다. 습도감지센서는 걸레(143)에 인접하게 위치하고, 이동로봇 또는 도킹장치에 배치될 수 있다. 습도감지센서는 걸레(143)의 습도를 제어부에 송신할 수 있다(S12). 제어부는 걸레(143)의 습도가 저장부에 기 저장된 기준습도 이상인 경우 가열유닛(24)을 작동하고, 걸레(143)의 습도가 기준습도 이하인 경우 작동을 정지시킬 수 있다(S22). 제어부는 가열유닛(24)을 작동한 후 또는 작동중에 송풍유닛(26)을 작동할 수 있고, 습도감지센서가 감지한 습도가 기준습도 이상인 동안에만 작동하도록 송풍유닛(26)을 탄력적으로 제어할 수 있다(S3).

도 10을 참조하면, 제어부는 이동로봇이 도킹되기 전에 가열유닛(24)을 미리 작동하여 예열시킴으로써, 신속하게 건조시킬 수 있다. 이동로봇은 도킹장치로 이동하기 시작할 때 제어부로 신호를 전송할 수 있다(S13). 제어부는 이동로봇으로부터 도킹신호가 전송된 경우, 도킹이 완료되기 전에 가열유닛(24)을 미리 작동시켜 예열시킬 수 있다(S23). 제어부는 가열유닛(24)의 작동중에 송풍유닛(26)을 작동할 수 있다(S3). 제어부는 이동로봇의 도킹전에 가열유닛(24)을 예열시킴으로써 건조시간을 보다 감축할 수 있다는 효과가 있다.

도 11 내지 도 13을 참조하여 제3실시예에 따라 발광소자(251)를 구비한 가열유닛(25)을 포함하는 이동로봇 도킹장치를 설명한다. 제3실시예에 따른 이동로봇 도킹장치는 상술한 제1 및 제2실시예와 저촉되지 않는 범위에서 인용될 수 있다.

제3실시예의 가열유닛(25)은 제2실시예와는 달리 걸레(143)의 일부와 상하로 중첩되게 배치된다. 제3실시예는 걸레(143)의 일부에 광을 조사하여 걸레(143)의 일부를 건조시키고, 건조중에 걸레(143)를 회전시켜 걸레(143)의 모든 면적에 균일하게 광을 조사하여 건조시킨다.

도 11을 참조하면, 가열유닛(25)은 발광소자(251)를 포함한다. 가열유닛(25)은 걸레(143)에 광을 조사하여 걸레(143)를 건조시키는 장치이다. 가열유닛(25)은 도킹유닛의 플레이트(22)에 배치되고, 상부에 이동로봇의 걸레(143)가 위치한다. 가열유닛(25)은 상부에 위치한 걸레(143)로 광을 조사하여 걸레(143)를 건조시키거나 살균시킨다. 가열유닛(25)은 내부에 광을 발하는 발광소자(251)를 구비하여 광을 조사한다. 가열유닛(25)은 하부 및 측부에 반사판을 포함하여 발광소자(251)에서 발하는 광을 상부의 걸레(143)를 향해 반사한다.

가열유닛(25)은 플레이트(22)에 배치된다. 가열유닛(25)은 플레이트(22)의 상면보다 아래에 배치된다. 이동로봇이 도킹되었을 때, 가열유닛(25)은 이동로봇의 하부에 배치된 걸레(143)의 하부에 배치된다. 걸레(143)이 이동로봇의 하부에 좌/우로 2개가 배치되어 있는 경우, 걸레(143)는 상기 걸레(143)에 대응되도록 하부에 좌/우로 2개가 배치될 수 있다. 이때에는 수직중심축을 기준으로 좌/우 대칭되게 배치될 수 있다.

가열유닛(25)은 이동로봇에 배치된 걸레(143)와 상/하로 중첩된다. 가열유닛(25)은 걸레(143)와 마주하는 영역으로 살균광을 조사하여 살균할 수 있다.

가열유닛(25)의 후단은 걸레(143)의 회전중심에 배치될 수 있다. 가열유닛(25)의 좌측 또는 우측 측면은 가열유닛(25)의 후단에서 걸레(143)의 반지름의 방향으로 연장하여 형성될 수 있다. 따라서, 가열유닛(25)과 걸레(143)가 중첩되는 영역은 부채꼴 또는 삼각형의 형상을 가지므로, 가열유닛(25)이 회전함에 따라 균일한 살균광을 조사할 수 있다.

가열유닛(25)은 전방이 좁고 후방이 넓은 확산부(256)와, 전방이 넓고 후방이 좁은 수렴부(257)로 구획될 수 있다. 가열유닛(25)은 전체적으로 마름모 또는 타원의 형태일 수 있고, 통상의 기술자를 기준으로 용이하게 채택가능한 형태로의 변경을 포함한다.

확산부(256)는 걸레(143)와 상하로 중첩되지 않고, 수렴부(257)는 걸레(143)와 상하로 중첩될 수 있다. 확산부(256)의 상부에는 차단판(255)이 배치되어 광이 상부로 조사되지 않고, 수렴부(257)의 상부는 개방되어 광이 상부로 조사될 수 있다.

확산부(256)는 광을 확산시키며 수렴부(257)로 전달한다. 후방에서 볼 때, 확산부(256)의 단면적은 전방에서 후방으로 갈수록 점점 증가할 수 있다. 확산부(256)의 전단에는 광을 조사하는 발광소자(251)가 설치될 수 있다. 확산부(256)에 배치된 반사판은 광의 조사방향에 대하여 수평으로 배치될 수 있다. 발광소자(251)의 광 조사방향과 확산부에 배치된 반사판이 형성하는 각도는 예각일 수 있다.

수렴부(257)는 확산부(256)에서 전달되는 살균광을 수렴하여 상부로 조사한다. 수렴부(257)는 걸레(143)의 일부와 상하로 중첩되게 배치될 수 있다. 후방에서 볼 때, 수렴부(257)의 단면적은 전방에서 후방으로 갈수록 점점 감소할 수 있다. 수렴부에 배치된 반사판은 살균광의 조사방향에 대하여 수평으로 배치될 수 있다. 살균램프의 광 조사방향과 수렴부에 배치된 반사판이 형성하는 각도는 둔각일 수 있다.

수렴부의 종단길이는 걸레(143)의 회전중심에서 끝단까지의 최단거리보다 길지 않을 수 있다.

하부반사판(252)은 하부로 향하는 광을 상부로 반사하는 반사판이다. 하부반사판(252)은 가열유닛(25)의 하부에 배치된다. 하부반사판(252)은 발광소자(251)의 하부에 배치된다. 하부반사판(252)은 상기 확산부(256)에서 수렴부(257)에 걸쳐 배치될 수 있다. 확산부(256)에 배치되는 하부반사판(252)은 전방이 좁고 후방이 넓게 형성되고, 수렴부에 배치되는 하부반사판(252)은 전방이 넓고 후방이 좁게 형성된다.

상부에서 볼 때, 차단판(255)에 의해 차폐된 영역을 제외하고 노출되는 하부반사판(252)은 전방이 넓고 후방이 좁을 수 있다. 따라서, 원형의 걸레(143)가 1회 회전하는 경우에, 걸레(143)의 모든 부분은 균일한 시간동안 살균광에 노출될 수 있다.

하부반사판(252)은 광의 조사방향에 대하여 수평으로 배치될 수 있다. 보다 상세하게는 하부반사판(252)은 바닥면에 평행하게 배치될 수 있다. 하부반사판(252)은 바닥면에 평행하게 배치됨으로써 좌/우측에 균일한 광을 조사할 수 있다.

측면반사판(253)은 측면으로 향하는 살균광을 중앙 또는 상부로 반사하는 반사판이다. 측면반사판(253)은 하부반사판(252)의 일 측에 배치되거나 양 측에 배치될 수 있다. 측면반사판(253)은 발광소자(251)의 일 측 또는 양 측에 배치될 수 있다. 측면반사판(253)은 상기 확산부(256)에서 수렴부(257)에 걸쳐 배치될 수 있다. 확산부(256)에 배치되는 측면반사판(253)은 전방이 좁고 후방이 넓게 형성되고, 수렴부에 배치되는 측면반사판(253)은 전방이 넓고 후방이 좁게 형성될 수 있다.

측면반사판(253)은 하부반사판(252)에서 상향으로 경사지게 배치될 수 있다. 측면반사판(253)은 하부반사판(252)에서 수직으로 배치될 수 있다(미도시). 측면반사판(253)은 하부반사판(252)에서 경사지게 배치되거나 수직으로 배치되어, 측면으로 향하는 광을 중앙 또는 상부로 반사하여 집광할 수 있다.

상부에서 볼 때, 차단판(255)에 의해 차폐된 영역을 제외하고 노출되는 측면반사판(253)은 전방이 넓고 후방이 좁게 형성될 수 있다. 따라서 상부에서 본 단면은 삼각형 또는 부채꼴을 형성하여, 원형의 걸레(143)가 1회 회전하는 경우에, 걸레(143)의 모든 부분은 균일한 시간동안 살균광에 노출될 수 있다.

후면반사판(254)은 발광소자(251)의 위치와 대응되게 배치된다. 즉, 후면반사판(254)은 가열유닛(25)의 후단에 배치되고, 상부에서 볼 때 발광소자(251)의 광 조사방향 상에 배치될 수 있다.

후면반사판(254)의 하단은 하부반사판(252)의 후단에 연결된다. 후면반사판(254)은 하부반사판(252)으로부터 상향으로 경사지게 배치되어, 광을 상부로 반사할 수 있다.

후면반사판(254)의 양 측단은 양측 측면반사판(253)에 각각 연결된다. 따라서, 측면반사판(253)에서 반사된 광을 상부 중앙으로 반사할 수 있다.

후면반사판(254)은 측면반사판(253)과 별도로 생성되어 연결될 수 있고, 측면반사판(253)과 일체로 형성될 수도 있다. 후면반사판(254)은 하부반사판(252)과 별도로 생성되어 연결될 수도 있고, 후면반사판(254)과 일체로 형성될 수도 있다.

후면반사판(254)은 곡면을 포함할 수 있다. 맙모듈의 회전중심은 후면반사판의 곡면의 곡률중심과 상/하로 일치할 수 있다.

차단판(255)은 걸레(143) 또는 외부로 새어나가는 광을 차폐하는 구성요소이다. 차단판(255)은 발광소자(251)의 상부에 배치된다.

차단판(255)은 하부반사판(252) 또는 측면반사판(253)의 상부에 위치하여 상부의 일 영역으로 조사되는 광을 차단한다. 차단판(255)은 하부반사판(252)에서 상부로 이격되고, 하부반사판(252)에서 램프에 가까운 일 영역과 상하로 중첩되게 위치하여, 상기 영역으로 조사되는 빛을 차단한다. 차단판(255)은 측면반사판(253)에서 램프에 가까운 일 영역과 상하로 중첩되게 위치하여, 상기 영역으로 조사되는 빛을 차단한다.

걸레(143)가 가열유닛(25)의 상측 일부에 상하로 중첩되게 위치한다면, 차단판(255)은 걸레(143)와 마주하는 영역 이외의 영역의 상부에 배치될 수 있다. 따라서, 가열유닛(25)과 걸레(143)가 상하로 중첩되지 않는 영역으로 새어나가는 광을 차단할 수 있다.

상부에서 볼 때, 차단판(255)은 확산부(256)의 상부에 배치될 수 있다. 걸레(143)는 수렴부(257)의 상부에 중첩되게 배치되고, 광은 수렴부(257)에서 상부로 조사되므로, 차단판(255)은 걸레(143) 외부로 새어나가는 광을 차단할 수 있다.

발광소자(251)는 가열유닛(25)에 배치되어 가열유닛(25) 내부로 광을 조사한다. 바람직하게는 발광소자(251)는 가열살균유닛(25)의 전단에 배치되어 후단으로 광을 조사할 수 있다.

발광소자(251)는 하부반사판(252)을 향하여 광을 대각선으로 조사할 수 있다. 발광소자(251)는 광을 하부로 조사하여, 차단판(255)에서 차폐되는 광을 최소화하고 외부로 조사되는 광을 최대화시킬 수 있다.

발광소자(251)는 차단판(255)의 종단길이의 1/2지점보다 더 먼 곳으로 조사할 수 있다. 광의 조사방향은 1회 반사된 광이 걸레(143)에 도달하도록 배치할 수 있다.

가열유닛(25)의 확산부 전단에 배치된 발광소자(251)는 광을 확산부(256) 후단으로 조사한다. 확산부(256)의 단면적은 후단으로 갈수록 넓어지므로, 조사된 광은 후단으로 갈수록 반사를 거듭하여 확산된다.

확산부(256)의 후단에는 수렴부(257)가 배치된다. 수렴부(257)의 단면적은 후단으로 갈수록 좁아지므로, 조사된 광은 후단으로 갈수록 반사를 거듭하여 수렴되고, 하부반사판(252), 측면반사판(253) 또는 후면반사판(254)에 균일하게 조사된다. 광은 수렴부(257)의 상부 개구부를 통해 외부로 조사된다. 외부로 조사된 광은 상부에 위치한 걸레(143)의 일 영역을 건조시킨다.

걸레(143)은 원형의 형태를 가지고 횡으로 회전할 수 있다. 상기 광이 일 영역을 건조하는 경우에, 걸레(143)가 횡으로 1회전하면 걸레(143)의 모든 영역이 균일하게 건조될 수 있다.

제3실시예에 따르면, 가열유닛(25)의 후단에서의 각도(θ)가 30도일 경우, 걸레(143)가 1회전을 하며 12회 광을 조사함으로써 전면을 건조시킬 수 있다.

제3실시예에 따르면, 가열유닛(25)는 걸레(143)의 하측 일 부분과 상하로 중첩되게 배치될 수 있다. 따라서, 송풍유닛(26)이 가열유닛(25)의 하측에 배치되는 경우에 공기유동을 최소한으로 방해함으로써, 바람에 의한 건조효과를 극대화시킬 수 있다는 효과가 있다.

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

1: 이동로봇 143: 걸레
2: 이동로봇 도킹장치 21: 본체
22: 플레이트 23: 충전단자
24: 가열유닛 25: 가열유닛
26: 송풍유닛 221: 경사부
222: 도크부 223: 돌출부
240: 가열유닛 하우징 2401: 단열부재
2403: 반사부재 241: 가열소자
2411: 열선 2413: 발광소자
250: 가열유닛 하우징 251: 발광소자
252: 하부반사판 253: 측면반사판
254: 후면반사판 255: 차단판
256: 확산부 257: 수렴부
261: 송풍팬
S1: 신호를 제어부로 송신하는 단계
S2: 제어부가 가열유닛을 작동하는 단계
S3: 제어부가 송풍유닛을 작동하는 단계
S11: 수위센서가 물사용량을 도킹장치의 제어부로 송신하는 단계
S21: 제어부가 물사용량에 대응되는 설정시간동안 가열유닛을 작동하는 단계
S12: 습도감지센서가 걸레의 습도를 제어부로 송신하는 단계
S22: 걸레의 습도가 기준습도 이상인 경우 가열유닛을 작동하는 단계
S13: 이동로봇이 도킹신호를 제어부로 송신하는 단계
S23: 가열유닛을 작동하여 제어하는 단계

Claims (17)

1. 전원모듈을 구비한 본체;
   상기 본체의 하단으로부터 평탄하게 연장되는 상면이 형성되고, 상기 상면에 이동로봇이 도킹되는 플레이트;
   상기 플레이트에 배치되고, 상기 전원모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 이동로봇의 하부에 배치된 걸레를 가열하는 가열소자;
   상기 플레이트의 상면으로부터 하측으로 함몰된 공간이 형성되고, 상측이 개구되고, 상기 가열소자가 상기 걸레의 하측에 위치하도록 상기 공간 내에 배치되는 가열유닛 하우징; 및
   상기 가열소자의 하측에 배치되는 송풍팬을 포함하는 이동로봇 도킹장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 가열유닛 하우징의 적어도 일 측에 배치된 단열부재를 포함하는 이동로봇 도킹장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 가열소자는 열선을 포함하는 이동로봇 도킹장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 가열소자는 발광소자를 포함하는 이동로봇 도킹장치
7. 제6항에 있어서,
   상기 발광소자는 마이크로파의 광을 조사하는 이동로봇 도킹장치
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는
    플레이트의 상부에 수평으로 형성된 도크부;
    상기 도크부의 후방 또는 측방 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 전방 상향의 경사를 가지는 경사부;
    상기 도크부의 전방 또는 측방 중 어느 하나에 배치되고, 상부로 돌출된 돌출부;를 포함하는 이동로봇 도킹장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 가열소자는 발광소자를 포함하고,
    상기 발광소자는 상기 가열유닛의 일 측에 배치되고,
    상기 발광소자의 하부에 배치되고 상부에 반사면을 가지는 반사부재를 더 포함하는 이동로봇 도킹장치
13. 이동로봇 도킹장치의 제어방법에 있어서,
    이동로봇에 배치된 수위센서가 물사용량을 도킹장치의 제어부로 송신하는 단계;
    제어부가 상기 물사용량에 대응되는 설정시간동안 가열유닛을 작동하는 단계;
    를 포함하는 이동로봇 도킹장치의 제어방법.
14. 삭제
15. 제13항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 가열유닛의 하측에 배치된 송풍유닛을 더 작동하는 단계;
    를 더 포함하는 이동로봇 도킹장치의 제어방법.
16. 제13항에 있어서,
    제어부는 이동로봇에서 도킹신호를 수신하면 가열유닛을 작동하는 단계를 더 포함하는 이동로봇 도킹장치의 제어방법.
17. 제13항 또는 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이동로봇의 하부에 배치된 걸레를 회전시키는 단계를 더 포함하는 이동로봇 도킹장치의 제어방법.

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