KR20150143208A

KR20150143208A - 로봇청소기

Info

Publication number: KR20150143208A
Application number: KR1020140072438A
Authority: KR
Inventors: 김태수; 김경웅; 이규하; 장휘찬; 정현수; 최광덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2015-12-23

Abstract

본 발명은 향상된 청소 성능을 갖는　로봇청소기에 관한 것이다.　로봇청소기는 본체의 전방에 형성되는 제1하우징, 본체의 후방에　형성되고 적어도 일부가 상기 제1하우징과 연결되는 제2하우징, 먼지를 포함하는 공기가 본체의 내부로 흡입되도록　제 1하우징의 저면에 마련되는 개구부, 본체를 구동시키기 위해　제 2하우징의 양 측면에　각각 결합되는　제1구동휠 및 제2구동휠을 포함한다. 본 발명의 실시　예에 따르면 브러시 유닛의 길이를 늘려 로봇청소기의 측면에 대한 흡입력을 높일 수 있다.

Description

로봇청소기{Robot Cleaner}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향상된 청소 성능을 갖는　로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.

이러한 로봇청소기는 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 설치된 가구, 사무용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 검출하고, 검출된 정보를 이용하여 장애물과 충돌이 발생하지 않도록 주행하면서 청소 영역을 청소하게 된다.

로봇청소기를 이용하여 주어진 청소 영역을 청소한다는 것은 로봇청소기가 미리 설정된 주행 패턴대로 주행하면서 청소 작업을 반복적으로 수행하는 과정을 의미한다.

이와 같은 로봇청소기는 외관을 형성하는 본체와, 본체에 마련되어 로봇청소기를 주행하도록 하는 구동유닛, 바닥면에 대해 청소를 수행하는 브러시 유닛 및 구동유닛과　브러시 유닛의 작동을 제어하는 제어부, 흡입된 먼지를 저장하는 집진 유닛을 포함한다.

종래 로봇청소기의 브러시 유닛은 본체의 전방 또는 후방에 배치되고, 비교적 좁은 폭을 가지도록 마련된다. 브러시 유닛이 좁은 폭을 가짐으로 본체의 측면방향의 청소가 잘 수행되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 측면부분의 공기를 흡입하는 유로구조가 없어 구석청소, 벽면청소가 되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 측면은 각각의 구성요소들의 위치를 효율적으로 구성하여 로봇청소기의 크기를 소형화시킴과 동시에 주행 성능 및 청소 성능을 향상시킬 수 있는 로봇청소기를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는 본체의 전방에 형성되는 제1하우징, 상기 본체의 후방에　형성되고, 적어도 일부가 상기 제1하우징과 연결되는 제2하우징, 먼지를 포함하는 공기가 상기 본체의 내부로 흡입되도록, 상기 제 1하우징의 저면에 마련되는 개구부, 상기 본체를 구동시키기 위해　상기 제 2하우징의 양 측면에　각각 결합되는　제1구동휠 및 제2구동휠을 포함한다.

상기 개구부의 길이(L1)는 상기 제1구동휠과 상기 제 2구동휠 사이의 최소거리(L2)보다 길 수 있다.

제1하우징의 전면부는 진행 방향의 전면과 측면에 밀착하여 먼지를 흡입할 수 있도록 사각 형상으로 마련되고, 상기 개구부는 상기 제1하우징의 전면부에 대응하는 사각 형상으로 마련될 수 있다.

상기 개구부의 길이(L1)는 상기 제 1하우징의 전면부 길이(L3)의 85%이상일 수 있다.

상기 개구부의 폭(W)을 상기 개구부의 길이(L1)로 나눈 값(W/L1)은 0.13이하, 0.97이상일 수 있다.

상기 제1하우징은　상기 개구부로 먼지를 안내하도록, 상기 제1하우징의 전면부에　형성되는 가이드 유로를 포함할 수 있다.

상기 가이드 유로는 상기 제1하우징의 전면을 향해 마련된 전면 가이드 유로와, 상기 제1하우징의 측면측을 향해 마련된 측면 가이드 유로를 포함할 수 있다.

상기 가이드 유로는 비교적 부피가 큰 먼지를 상기 개구부로 안내할 수 있도록, 상기 제1하우징의 저면에 함몰되어 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는 하우징, 먼지를 포함한 공기가 흡입되도록, 상기 하우징의 저면에 형성된 개구부, 상기 개구부로 비교적 부피가 큰 먼지를 안내하기 위해, 상기 하우징의 저면에 함몰되어 마련되는 적어도 하나의 가이드 유로를 포함한다.

상기 적어도 하나의 가이드 유로는 상기 개구부에서 상기 하우징의 외측까지 연장되도록 형성될 수 있다.

상기 적어도 하나의 가이드 유로의 폭은 상기 개구부로부터 상기 하우징의 외측으로 진행하며 넓어질 수 있다.

상기 적어도 하나의 가이드 유로는 상기 하우징의 전면을 향해 형성된 적어도 하나의 전면 가이드 유로와, 상기 하우징의 측면측을 향해 형성된 적어도 하나의 측면 가이드 유로를 포함할 수 있다.

상기 개구부에 마련되는 브러시를 포함하고, 상기 적어도 하나의 측면 가이드 유로와 인접하게 위치한 브러시의 길이는 상기 적어도 하나의 전면 가이드 유로와 인접하게 위치한 브러시의 길이보다 짧을 수 있다.

상기 개구부의 적어도 일부를 형성하도록 마련되는 브러시 틀을 포함하고, 상기 브러시 틀은 상기 적어도 하나의 가이드 유로에 대응하는 단차를 갖을 수 있다.

본 발명의 실시　예에 따르면 브러시 유닛의 길이를 늘려 로봇청소기의 측면에 대한 흡입력을 높일 수 있다.

또한, 측면 가이드 유로를 형성하여 측면부분의 공기가 본체 내부로 보다 잘 흡입될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제2하우징의 외측 하우징, 상면하우징을 제거한 상태를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제1하우징의 외측하우징과,　제2하우징의 외측 하우징　등을 제거한 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 측면을 도시한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제2하우징의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.
도 6은　본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 저면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제1하우징의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제1하우징의 저면을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 브러시 유닛을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 롤러부 및 브러시를 도시한 도면이다.
도 11는　본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 장애물 감지센서를 도시한 도면이다.
도 12은　도 11에 도시된 장애물 감지센서를 다른 각도에서 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시　예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 외관을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇청소기(1)는 외관을 형성하는 본체와, 본체 외관의 적어도 일부분을 형성하는 하우징(100)을 포함한다.

하우징(100)은 전방에 형성되는 제1하우징(200)과, 제1하우징(200)의 후방에 형성되는 제2하우징(300)을 포함한다. 제1하우징(200)과 제2하우징(300)의 사이에는 제1하우징(200)과 제2하우징(300)을 연결시키는 연결부재(400)가 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 제1하우징(200)과 제2하우징(300)은 일체로 사출　성형되나, 이에 제한되는 것은 아니며 별도로 성형된 후에 결합될 수 있다.

제2하우징(300)에는 먼지를 저장하도록 구성되는 집진 유닛(330)이 결합될 수 있다. 집진 유닛(330)은 먼지를 흡입하는 동력을 제공하는 흡입 모터(320)와, 흡입된 먼지를 저장하는 집진통(310)을 포함할 수 있다.

집진통(310)에는 사용자가 파지할 수 있도록 마련되는 파지부(311)가 마련될 수 있다. 사용자는 파지부(311)를 파지하여 집진통(310)을 회전시켜 제2하우징(300)으로부터 집진통(310)을 분리할 수 있다. 집진통(310)을 분리하여 사용자는 집진통(310) 내의 누적된 먼지를 제거할 수 있다.

제2하우징(300)의 측면에는 본체를 구동시키는 구동 유닛(340, 360)이 마련될 수 있다. 구동 유닛(340, 360)은 본체의 주행을 위한 구동휠(340)과, 본체의 주행 부하를 최소화하기 위해 회전이 가능하도록 마련되는 롤러(360, 도　6)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 구동휠(340)은 제2하우징(300)의 양 측면에 결합될 수 있다.

제1하우징(200)에는 바닥의 먼지를 쓸어 담도록 구성되는 브러시 유닛(220, 도 6)이 마련될 수 있다. 제1하우징(200)의 전면부에는 로봇청소기(1)의 주행 시, 로봇청소기(1)가 벽면에 부딪혀 발생하는 소음과 충격을 완화하기 위한 범퍼(210)가 결합될 수 있다. 또한, 범퍼(210)에는 별도의 완충부재(215)가 결합될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다(도 7).

제1하우징(200)의 상면에는 진입 차단 센서(235)가 돌출되도록 마련될 수 있다. 진입 차단 센서(235)는 적외선을 감지하여 소정의 구간에 로봇청소기(1)가 진입하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면 진입 차단 센서(235)는 제1하우징(200)의 양측에 마련될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제2하우징(300)의 외측 하우징(301, 도 5), 상면하우징(303, 도 5)을 제거한 상태를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제1하우징(200)과 제2하우징(200)의 외측 하우징(301), 상면하우징(303),　집진통(310), 흡입 모터 커버(302, 도 5)등을　제거한 상태를 도시한 평면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2하우징(300)의 내측에는 본체를 구동시키기 위한 전력을 공급하는 전원 유닛(350)이 결합될 수 있다. 전원 유닛(350)은 배터리(미도시)와, 메인보드(351)와, 메인보드(351)의 상측에 위치하며 로봇청소기(1)의 상태를 표시하는 디스플레이부(352, 도 5)를 포함할 수 있다. 전원 유닛(350)은 집진 유닛(330)의 후방에 위치하도록 배치될 수 있다.

배터리(미도시)는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련되며, 본체가 청소 과정을 완료하고 도킹스테이션(미도시)에 결합된 경우 도킹스테이션(미도시)로부터 전력을 공급받아 충전된다.

흡입 모터(320)는 흡입 모터 커버(302, 도 5)의 내측에 위치할 수 있다. 흡입 모터(320)는 집진통(310)의 측면에 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 구동휠(340)은 집진통(310)과 흡입 모터(320)의 각각의 측면에 배치될 수 있다. 즉 구동휠(340)은 제1구동휠(341)과 제2구동휠(342)을 포함하며, 제1구동휠(341)은 집진통(310)의 측면에 배치되며 제2구동휠(342)은 흡입 모터(320)의 측면에 배치될 수 있다.

이에 따라, 집진통(310)과 흡입 모터(320)와 구동휠(340)은 본체의 횡방향으로 배치될 수 있다. 즉, 집진통(310)과 흡입 모터(320)와 구동휠(340)은 일직선에 근접하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 집진통(310)의 적어도 일부분은 외관으로 드러나도록 결합될 수 있다. 즉, 집진통(310)의 상면에는 별도의 하우징이 결합되지 않는다. 이에 따라 사용자는 집진통(310) 내부의 먼지의 양을 육안으로 확인할 수 있다.

집진통(310)의 내부에는 사이클론(370)이 설치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사이클론(370)은 흡입 모터(320)와 인접한 집진통(310)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 제 2하우징(300)은 집진통(310)이 설치되는 집진통 설치부(312)를 포함할 수 있다.

제1하우징(200)의 내부에는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서(230)가 마련될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다(도 11, 도 12).

제1하우징(200)의 전면부는 진행 방향의 전면과 측면에 밀착하여 먼지를 흡입할 수 있도록 사각 형상으로 마련될 수 있다. 이에 벽면에 최대한 밀착하여 먼지를 흡입하는 것이 가능하다. 이에 따라 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)는 별도의 사이드 브러시 없이도 벽면에 위치하는 먼지를 효율적으로 흡입할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 측면을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 바닥면과 제1하우징(200)의 높이(h1)와 바닥면과 제2하우징(300)의 높이(h2)는 다를 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 바닥면과 제1하우징(200) 사이의 높이는 바닥면과 제2하우징(300) 사이의 높이보다 작을 수 있다. 제1하우징(200)의 높이(h1)가 제2하우징(300)의 높이(h2)보다 작기 때문에 제2하우징(300)에 위치하는 집진통(310)과 전원 유닛(350)의 크기를 늘리면서 로봇청소기(1)의 크기가 상대적으로 작아보일 수 있도록 하는 효과를 준다. 이에 따라 소형화된 로봇청소기(1)가 저장할 수 있는 먼지의 용량을 늘릴 수 있으며 별도의 충전 없이 주행할 수 있는 시간을 늘릴 수 있다.

또한, 제1하우징(200)의 높이(h1)가 상대적으로 낮게 마련되기 때문에 바닥면에 위치하는 장애물을 효율적으로 감지할 수 있어 후술할 장애물 감지 센서(230)가 감지할 수 없는 사각지대가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 제1하우징(200)과 제2하우징(300) 사이에 연결부재(400)가 결합되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 제1하우징(200)과 제2하우징(300) 사이에 별도의 경계없이 일체로 사출성형되는 것도 가능하다. 이러한 경우 제1하우징(200)과 제2하우징(300)은 유선형에 가까운 형태를 가질 수 있다.

도 5는　본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제2하우징(300)의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.

제2하우징(300)은 상부에 결합되는 상부　하우징(303)과, 제2하우징(300)의 후방에서 구동휠(340)까지 결합되는 후면 하우징(343)을 포함할 수 있다.

상부　하우징(303)의 경우 디스플레이부(352)에 표시되는 상태가 투영될 수 있도록 디스플레이부(352)에 해당하는 영역이 개방되도록 마련될 수 있다. 상부　하우징(303)에 집진통(310)이 결합될 수 있다. 상부　하우징(303)의 외측에는 전원 유닛(350)의 상부에 결합되는 별도의 외측 하우징(301)이 결합될 수 있다. 외측 하우징(301)은 디스플레이부(352)의 상태가 투영될 수 있도록 마련될 수 있다.

또한,　흡입 모터(320)의 상부에는 흡입 모터 커버(302)가 결합될 수 있다. 제2하우징(300)에 흡입 모터(320)가 결합되고 상부 하우징(303)이 끼워지고 흡입 모터 커버(302)가 상부 하우징(303)에 결합될 수 있다.　흡입 모터 커버(302)는 본 발명의 일 실시　예에 따르면 외측 하우징(301)이 흡입 모터(320)가 위치하는 영역을 둘러싸지 않기 때문에 흡입 모터(320)에 이물질이 끼어들어가는 것을 방지하기 위해 결합된다.

후면 하우징(343)은 제2하우징(300)의 양측에 제1구동휠(341)과 제2구동휠(342)이 결합된 후, 각각의 구동휠(341, 342)을 둘러싸도록 결합될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시　예에 따르면 로봇청소기(1)의 구성요소를 효율적으로 배치하여 공간을 효율적으로 이용할 수 있다. 이에 따라 집진통(310)의 크기를 늘릴 수 있으며, 전원 유닛(350)이 차지하는 공간을 늘릴 수 있어 배터리(미도시)의 용량을 늘릴 수 있다. 결과적으로 동일한 크기의 로봇청소기(1)에 비해 배터리 용량을 3배 가까이 늘릴 수 있기 때문에 충전 없이 이용 가능한 로봇청소기(1)의 주행시간을 늘릴 수 있다.

도 6은　본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 저면을 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1하우징(200)의 저면에는 바닥의 먼지를 쓸어 담도록 구성되는 브러시 유닛(220)이 결합된다.　브러시 유닛(220)은 회전가능하게 마련되는 롤러부(222)와, 롤러부(222)에 부착되는 브러시(221)를 포함할 수 있다.

또한, 제1하우징(200)의 저면에는 먼지를 포함한 공기가 흡입되는 개구부(223)가 마련될 수 있다. 개구부(223)를 통해 흡입된 먼지를 포함하는 공기는 집진유닛(330)으로 이동할 수 있다. 제1하우징(200)에는 개구부(223)의 적어도 일부를 형성하는 브러시 틀(224)이 설치될 수 있다.

개구부(223)는 사각형상으로 마련된 제1하우징(200)의 전면부에 대응하는 사각형상으로 마련될 수 있다. 즉, 개구부(223)는 길이와 폭을 갖는 공기가 흡입되는 면을 뜻한다. 이때, 개구부(223)의 길이를 L1, 개구부(223)의 폭을 W라 하고 도 6에 도시하였다.

개구부(223)의 길이(L1)는 제1구동휠(341)과 제2구동휠(342) 사이의 최소거리(L2)보다 길 수 있다(L1L2). 제1구동휠(341)과 제2구동휠(342)은 본체를 일 방향으로 구동시키도록 평행하게 설치될 수 있다. 따라서, 이들의 최소거리는 각 구동휠(340)의 내측면 사이의 직선거리를 뜻한다.

또한, 개구부(223)의 길이(L1)는 제1하우징(200)의 전면부 길이(L3)의 85%이상 일 수 있다. 제1하우징(200)의 전면부는 사각형상의 마련될 수 있고, 양 측면은 거의 평행하게 마련될 수 있다. 도 6에서 제1하우징(200)의 전면부 길이는 롤러부(222)의 회전축을 연장하여 정의하였다.

또한, 개구부(223)의 폭(W)을 개구부(223)의 길이(L1)로 나눈 값(W/L1)은 0.13이하, 0.97이하일 수 있다. 구체적으로 개구부(223)의 길이는 250mm이상, 500mm이하일 수 있다. 개구부(223)의 폭은 30mm이상, 40mm이하로 마련될 수 있다.

개구부(223)가 넓을 수록 흡입력이 떨어지고, 개구부(223)가 좁을 수록 공기의 저항이 커진다. 따라서, 개구부(223)는 적정넓이를 필요로 하고, 개구부(223) 형상은 로봇청소기(1) 전체형상 및 다른 구성요소와의 관계에 있어 한정될 수 있다.

위와 같이 정의되는 본 발명의 개구부(223)는 일반적인 로봇청소기(1)의 개구부(223)보다 길이방향으로 연장된 형상일 수 있다. 따라서, 본체 측면방향의 공기를 효과적으로 흡입할 수 있고, 개구부(223)의 폭을 조절하여 적정한 넓이를 가질 수 있다.

제1하우징(200)의 적어도 일부분에는 본체의 주행 중 바닥면과의 거리를 감지하도록 마련되는 추락 감지 센서(250)가 장착될 수 있다. 추락 감지 센서(250)는 로봇청소기(1)의 주행 중 높낮이 차이가 나는 곳에서 방향을 잡아　준다. 추락 감지 센서(250)는 제1하우징(200)의 저면에 바닥을 향하도록 배치되며, 바닥과의 거리를 감지하다가 바닥과 일정 거리 이상 멀어지면 일정 전압을 형성하여 본체의 제어부(미도시)에 전송한다. 제어부(미도시)는 본체의 전송 받은 정보에 따라 본체의 추락 가능 지점을 판단하여 주행 방향을 전환한다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 추락 감지 센서(250)는 브러시 유닛(220)의 후방에 마련될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면 추락 감지 센서(250)는 제1추락 감지 센서(251)와 제2추락 감지 센서(252)로 두 개 마련되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제2하우징(300)의 후면에는 본체가 구동휠(340)에 의해서만 구동되어 발생하는 주행부하를 줄이기 위하여 회전할 수 있도록 마련되는 롤러(360)가 결합할 수 있다. 롤러(360)는 구동휠(340)과의 관계에서 본체의 무게중심을 지지할 수 있는 위치에 결합될 수 있다. 즉, 롤러(360)에서 제1구동휠(341)까지의 거리와 롤러(360)에서 제2구동휠(342)까지의 거리는 동일하도록 배치될 수 있다. 이에 의해 본체의 주행 중에 발생하는 주행 부하를 최소화할 수 있다. 롤러(360)는 하나가 설치될 수 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개가 설치될 수도 있다.

이와 같이 브러시 유닛(220)과 집진 유닛(330)과 전원 유닛(350)은 본체의 종방향으로 배치될 수 있다. 즉, 브러시 유닛(220)과 집진 유닛(330)과 전원 유닛(350)은 제1방향으로 나란하게 마련될 수 있다. 집진 유닛(330)과 구동 유닛(340)의 경우에는 제1방향과 상이한 제2방향으로 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 집진 유닛(330)과 구동 유닛(340)은 본체의 횡방향으로 배치될 수 있다.

제1하우징(200)에는 브러시 유닛(220)으로 먼지를 안내하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 가이드 유로(240, 242)가 형성될 수 있다. 가이드 유로(240, 242)에 대해서는 후술한다. 또한, 가이드 유로(240, 242)에는 로봇청소기(1)를 충전하기 위한 충전단자(245)가 마련될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제1하우징(200)의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1하우징(200)에는 바닥의 먼지를 쓸어 담도록 구성되는 브러시 유닛(220)과, 제1하우징(200)의 전방에 위치하는 범퍼(210)가 결합될 수 있다.

범퍼(210)는 제1하우징(200)의 전면부의 적어도 일부분을 둘러싸도록 마련된다. 범퍼(210)는 제1하우징(200)의 전면부뿐만 아니라 측면부도 일부 감쌀 수 있도록 범퍼 바디(213)가 연장될 수 있다.

범퍼(210)는 범퍼 바디(213)에서 연장되어 제1하우징(200)에 결합되도록 돌출되는 범퍼 헤드(212)를 포함할 수 있다. 도면에 도시된 바에 따르면, 범퍼 헤드(212)는 두 개 마련되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 범퍼(210)의 전면에는 별도의 완충부재(215)가 결합될 수 있으며, 범퍼 바디(213)에는 완충부재(215)의 결합을 위한 결합홈(211)이 마련될 수 있다.

또한, 제1하우징(200)은 제2하우징(300)과 연결되도록 저면에 마련되는 저면하우징(225)을 포함할 수 있다. 저면하우징(225)은 제1하우징(200)과 제2하우징(300)을 연결하고, 브러시 유닛(220)이 설치될 수 있다.

브러시 유닛(220)은 브러시(221), 롤러부(222)　및 브러시 틀(224)을 포함할 수 있다. 롤러부(222)는 저면하우징(225)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 브러시(221)는 바닥면의 먼지를 비산시킬 수 있도록 롤러부(222)에 부착될 수 있다.

또한, 브러시 틀(224)은 롤러부(222)를 고정시키도록 저면하우징(225)에 결합될 수 있다. 저면하우징(225)에 브러시 틀(224)이 결합되어 공기가 흡입되는 개구부(223)를 형성할 수 있다.

도 8은　본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제1하우징(200)의 저면을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 브러시 유닛(220)을 도시한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 브러시 유닛(220)은 제1하우징(200)의 저면에 위치하는 저면 하우징(225)에 결합되어 개구부(223)를　형성할　수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 브러시 틀(224)은 바닥면과 서로 다른 높이를 갖도록 단차를 가질 수 있다.

저면하우징(225)은 브러시 틀(224)의 단차에 대응하는 가이드 유로(240, 242)를 포함할 수 있다. 도 8에　도시된 바와 같이, 가이드 유로(240, 242)는 브러시 유닛(220)의 전방부에 마련될 수 있다. 즉, 가이드 유로(240, 242)는 제1하우징(200)의 전면부에 형성될 수 있다. 가이드 유로(240, 242)는 먼지를 포함하는 공기가 개구부(223)로 흡입될 수 있도록 가이드한다.

가이드 유로(240, 242)는 제1하우징(200)의 저면에 대해 함몰되어　형성될 수 있다.　즉, 가이드 유로(240, 242)는 본체의 저면과 바닥면의 거리를 늘이도록 마련될 수 있다.

본체의 저면과 바닥면이 가깝게 형성될수록 로봇청소기(1)의 흡입력이 강해진다. 그러나, 본체의 저면이 바닥면과 너무 가깝게 형성되면 부피가 큰 먼지는 흡입될 수 없는 문제점이 있다. 본 발명은 개구부(223)를 바닥면과 가깝게 형성하여 흡입력을 강하게 함과 동시에 가이드 유로(240, 242)를 통해 비교적 부피가 큰 먼지를 흡입할 수 있다.

또한,　가이드 유로(240, 242)는 브러시 유닛(220) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 마련되어 먼지가 개구부(223)로 흡입되는 것을 안내할 수 있다. 즉, 가이드 유로(240, 242)의 폭은 브러시 틀(224)로부터 제1하우징(200)의 외측으로 진행하며 넓어질 수 있다.

가이드 유로(240. 242)는 제1하우징(200)의 전면을 향해 마련된 전면 가이드 유로(240)와, 제1하우징(200)의 측면측을 향해 마련된 측면 가이드 유로(242)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 전면 가이드 유로(240)는 개구부(223)의 전면에 복수 개가 마련될 수 있다. 또한, 일부 전면 가이드 유로(240)에는 충전단자(245)가 마련될 수 있다.

측면 가이드 유로(242)는 개구부(223)의 양 측에 각각 마련될 수 있다. 측면 가이드 유로(242)로 인해 구석이나 측벽의 먼지를 용이하게 유입할 수 있다. 측면 가이드 유로(243)는 측면방향이나 코너부(전면과 측면의 사이)에 향해 마련될 수 있다. 각 가이드 유로(240, 242)는 도면에 도시된 화살표 방향으로 먼지의 유입을 안내할 수 있다.

또한, 로봇청소기(1)는 필요에 따라 브러시 틀(224)에 단차를 형성되도록 구성될 수 있다. 이는 브러시 틀(224)과 범퍼(210)를 연결하는 링크구조(미도시)를 이용할 수 있다. 로봇청소기(1)가 내부로 흡입되지 못한 큰 먼지과 함께 주행하다 벽면과 범퍼(210)가 접촉하면 브러시 틀(224)에 단차가 형성된다. 그에 따라 가이드 유로(240, 242)로 먼지가 흡입될 수 있다. 또한, 주행시간에 따라 단속적으로 브러시 틀(224)의 단차를 형성되도록 마련될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 롤러부(222a) 및 브러시(221a)를 도시한 도면이다.

롤러부(222a)에 부착된 브러시(221a)는 서로 다른 길이로 마련될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 측면 가이드 유로(242)와 인접하게 위치한 브러시(221a)의 길이는 전면 가이드 유로(240)와 인접하게 위치한 브러시(221a)의 길이보다 짧게 마련될 수 있다.

이는 측면 가이드 유로(242)를 통해 흡입되는 먼지가 브러시(221a)에 의해 개구부(223) 내부로 진입하지 못하는 것을 방지하게 위함이다. 브러시(221a)는 도 10에 도시된 바와 같이 측면 가이드 유로(242)를 향해 점차적으로 길이가 짧아지도록 형성될 수 있다. 또한, 측면 가이드 유로(242) 부근의 브러시(221a)는 단속적으로 길이가 짧게 마련되거나, 삭제될 수 있다.

도 11는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 장애물 감지센서(230)를 도시한 도면이며, 도 12은 도 11에 도시된 장애물 감지센서(230)를 다른 각도에서 도시한 도면이다.

도 11　및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1하우징(200)의 내부에는 장애물을 회피할 수 있도록 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서(230)가 장착될 수 있다.

　장애물 감지 센서(230)는 적외선 또는 초음파 센서 등이 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 장애물 감지 센서(230)는 제1하우징(200)의 전면에 위치하나, 이에 제한되는 것은 아니며 측면에 위치하는 것도 가능하다.

장애물 감지 센서(230)는 전방 또는 로봇청소기(1)의 주행 방향의 장애물이나 벽 등을 감지하고 그 거리를 감지하여 본체 내부의 제어부(미도시)로 송출한다. 제어부(미도시)는 장애물 감지 센서(230)로부터 장애물 감지 신호를 수신한 경우 본체가 전방 또는 주행 방향으로 주행하지 않도록 구동 유닛(340, 360)을 제어한다.

장애물 감지 센서(230)는 광을 평면광으로 확산시켜 방출하는 적어도 하나의 발광부(231)와, 장애물에 의해 반사된 평면광을 전달받아 전기적인 영상신호를 생성하는 수광부(232)를 포함할 수 있다.

본원 발명의 일 실시　예에 따르면, 발광부(231)는 수광부(232)의 전방에 마련될 수 있다. 발광부(231)는 장애물 감지 센서 하우징의 내측에 위치할 수 있다. 본원 발명의 일 실시　예에 따르면, 발광부(231a, 231b, 231c, 231d)는 소정의 간격을 두고 4개 마련될 수 있다. 발광부(231)를 수광부(232)의 전면에 배치시켜 장애물 감지 센서(230)의 높이를 낮출 수 있으며, 이러한 경우 수광부(232)가 발광부(231)보다 높게 배치될 수 있다. 이에 따라, 발광부(231)를 수광부(232)의 전면에 배치하더라도 장애물에 부딪혀 돌아오는 반사된 평면광은 발광부(231)에 의해 가려지지 않고 완전히 수광부(232)로 전달될 수 있다. 또한,　이와 함께 장애물 감지 센서(230)의 높이를 낮출 수 있기 때문에 제1하우징(200)의 높이를 낮출 수 있어 로봇청소기(1)를 소형화할 수 있다.

수광부(232)는 장애물로부터 반사된 반사광이 영상 센서(234)를 향하도록 반사광의 경로를 변경하는 반사 미러(233)와, 반사 미러(233)에 의해 경로가 변경된 반사광을 집광하는 광학 렌즈(미도시), 광학 렌즈(미도시)에 의해 집광된 반사광을 수신하는 영상 센서(234)를 포함한다.

반사 미러(233)는 다양한 방향에서 입사되는 반사광의 경로를 영상 센서(234)를 향하여 변경하기 위하여 원뿔 형태의 미러(conic mirror)를 채용할 수 있다. 또한 반사 미러(233)는 영상 센서(234)의 상부에 설치되고, 원뿔 형태의 반사 미러(233)의 꼭지점이 영상 센서(234)와 마주보도록 연직 하방으로 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 원뿔 형태의 반사 미러(233)가 영상 센서(234)의 하부에 설치되고, 영상 센서(234)는 원뿔 형태의 반사 미러(233)의 꼭지점이 영상 센서(234)와 마주보도록 연직 상방에 배치될 수도 있다. 다만, 반사 미러(233)의 형태는 원뿔 형태에 한정되는 것은 아니다.

장애물 감지 센서 하우징의 양측에는 상술한 진입 차단 센서(235)가 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시　예에 따르면 리모컨(미도시)에서 발신되는 신호를 수신하기 위한 리모컨 수신 센서(236)가 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 리모컨 수신 센서(236)는 총 8개 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 리모컨 수신 센서(236)는 수광부(232)의 상부에 2개 마련되고 진입 차단 센서(235)에 근접하도록 각각 2개씩 마련될 수 있다. 또한 본체의 후면에 2개가 더 마련되어 총 8개가 마련될 수 있다.

이상에서는 특정의 실시　예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시　예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1　: 로봇청소기 100 : 하우징
200　: 제1하우징 210　: 범퍼
211 : 결합홈 212 : 범퍼헤드
213 : 범퍼바디 215 : 완충부재
220　: 브러시 유닛 221 : 브러시
222 : 롤러부 223 : 개구부
224 : 브러시 틀 225 : 저면하우징
230　: 장애물 감지 센서 231　: 발광부
232　: 수광부 233 : 반사미러
234 : 영상센서 235　: 진입 차단 센서
236 : 리모컨 수신 센서 240　: 전면 가이드 유로
242 : 측면 가이드 유로 245 : 충전단자
250 : 추락 감지 센서 251 : 제 1추락 감지 센서
252 : 제 2추락 감지 센서 300　: 제2하우징
301 : 외측 하우징 302 : 흡입 모터 커버
303 : 상부 하우징 310　: 집진통
311 : 파지부 312 :집진통설치부
320　: 흡입 모터 330　: 집진 유닛
340　: 구동휠 341 : 제 1구동휠
342 : 제 2구동휠 343 : 후면 하우징
350　: 전원 유닛 351 : 메인보드
352 : 디스플레이부 360　: 롤러
370 : 사이클론 400　: 연결부재
h1 : 바닥면과 제1하우징의 높이
h2 : 바닥면과 제2하우징의 높이
L1 : 개구부의 길이
L2 : 제1구동휠과 제2구동휠 사이거리
L3 : 제1하우징의 전면부길이
W : 개구부의 폭

Claims

본체의 전방에 형성되는 제1하우징;
상기 본체의 후방에　형성되고, 적어도 일부가 상기 제1하우징과 연결되는 제2하우징;
먼지를 포함하는 공기가 상기 본체의 내부로 흡입되도록, 상기 제 1하우징의 저면에 마련되는 개구부;
상기 본체를 구동시키기 위해　상기 제 2하우징의 양 측면에　각각 결합되는　제1구동휠 및 제2구동휠;
을 포함하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
상기 개구부의 길이(L1)는 상기 제1구동휠과 상기 제 2구동휠 사이의 최소거리(L2)보다 긴 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
제1하우징의 전면부는 진행 방향의 전면과 측면에 밀착하여 먼지를 흡입할 수 있도록 사각 형상으로 마련되고,
상기 개구부는 상기 제1하우징의 전면부에 대응하는 사각 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 3항에 있어서,
상기 개구부의 길이(L1)는 상기 제 1하우징의 전면부 길이(L3)의 85%이상인 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 3항에 있어서,
상기 개구부의 폭(W)을 상기 개구부의 길이(L1)로 나눈 값(W/L1)은 0.13이하, 0.97이상인 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
상기 제1하우징은　상기 개구부로 먼지를 안내하도록, 상기 제1하우징의 전면부에　형성되는 가이드 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 6항에 있어서,
상기 가이드 유로는 상기 제1하우징의 전면을 향해 마련된 전면 가이드 유로와, 상기 제1하우징의 측면측을 향해 마련된 측면 가이드 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 6항에 있어서,
상기 가이드 유로는 비교적 부피가 큰 먼지를 상기 개구부로 안내할 수 있도록, 상기 제1하우징의 저면에 함몰되어 형성된 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
하우징;
먼지를 포함한 공기가 흡입되도록, 상기 하우징의 저면에 형성된 개구부;
상기 개구부로 먼지를 안내하기 위해, 상기 하우징의 저면에 함몰되어 마련되는 적어도 하나의 가이드 유로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가이드 유로는 상기 개구부에서 상기 하우징의 외측까지 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가이드 유로의 폭은 상기 개구부로부터 상기 하우징의 외측으로 진행하며 넓어지는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가이드 유로는 상기 하우징의 전면을 향해 형성된 적어도 하나의 전면 가이드 유로와, 상기 하우징의 측면측을 향해 형성된 적어도 하나의 측면 가이드 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 12항에 있어서,
상기 개구부에 마련되는 브러시를 포함하고,
상기 적어도 하나의 측면 가이드 유로와 인접하게 위치한 브러시의 길이는 상기 적어도 하나의 전면 가이드 유로와 인접하게 위치한 브러시의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 9항에 있어서,
상기 개구부의 적어도 일부를 형성하도록 마련되는 브러시 틀을 포함하고,
상기 브러시 틀은 상기 적어도 하나의 가이드 유로에 대응하는 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.