WO2011002112A1 - 로봇청소기의 충전장치 - Google Patents

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docking
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induction
signal
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김봉주
심인보
성지훈
임병두
김성근
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    • H02J7/70—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction

Definitions

  • the present invention relates to a charging device for a robot cleaner.
  • the robot cleaner is a cleaning device that sucks dust and foreign substances from the floor while driving itself within a certain range of working area without user's manipulation, and determines the location of obstacles or walls through sensors or cameras, and determines the information.
  • the cleaning operation is performed while traveling by avoiding obstacles or walls.
  • the robot cleaner for driving as described above is provided with a battery for supplying power required for driving, and such a battery is reused through charging after power is consumed.
  • the robot cleaner is provided to the consumer together with the charging device, and the charging device includes a function of generating a return induction signal so that the robot cleaner which is exhausted of the battery returns to the charging device and can be charged.
  • the robot cleaner moves to the charging device according to the return induction signal.
  • the robot cleaner moved to the charging device is docked so that the power terminal can be connected to the charging terminal of the charging device, and when the docking is completed, power is supplied through the charging terminal to charge the battery of the robot cleaner. .
  • the docking path of the robot cleaner should be accurately guided so that the power terminal of the robot cleaner and the charging terminal of the charging device can be accurately connected.
  • Another object of the present invention is to provide a charging device in which the contact state of the power supply terminal of the docked robot cleaner and the charging terminal of the charging device can be more firmly maintained.
  • the charging device for a robot cleaner includes one or more covers forming an appearance, a base coupled to the cover and having a terminal part for charging the robot cleaner, and provided at one side of the cover or the base to the robot cleaner.
  • the guide signal generating means for transmitting a return induction signal and the guide signal generating means is provided on one side, characterized in that it comprises a guide signal guide member for improving the docking performance of the robot cleaner by improving the straightness of the guide signal.
  • the charging device of the robot cleaner it is possible to reduce the sending angle of the docking induction signal transmitted by the docking induction sensor, thereby improving the docking accuracy of the robot cleaner.
  • the charging terminal is supported by the elasticity it is possible to firmly maintain the state in which the power supply terminal and the charging terminal of the docking completed robot cleaner.
  • 1 is a view showing the appearance of the charging device of the robot cleaner according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a charging device for a robot cleaner according to the present embodiment.
  • Figure 3 is a view for showing the structure of the charging device terminal unit of the robot cleaner according to the present embodiment.
  • Figure 4 is a view for showing the mounting state of the guide signal guide member of the main configuration of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a view of the mounting state of the guidance signal guide member shown in FIG.
  • Figure 6 is a view showing the generation area of the induced signal generated in the charging device of the robot cleaner according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of the charging device of the robot cleaner according to the present embodiment
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the charging device of the robot cleaner according to the present embodiment.
  • the charging device 1 of the robot cleaner includes a main body 10 forming an external shape.
  • the main body 10 includes a base 300 to be described below, a front cover 400, a return induction part 100, and an upper cover 500.
  • the base 300 forms the rear and bottom surfaces of the charging device 1 and provides a mounting space of the terminal part 200 and the return induction part 100 which will be described below.
  • the base 300 may be provided with a fastening portion for at least the return induction part 100 and the terminal part 200 to be assembled or temporarily assembled, and the fastening part may be provided with the return induction part 100 or the like.
  • a part of the terminal unit 200 may be fitted or fitted using a separate fastening member.
  • the terminal unit 200 converts into a voltage usable by the robot cleaner as needed using a power supply such as a commercial power source or a battery, and then supplies it to the robot cleaner.
  • a power supply such as a commercial power source or a battery
  • the terminal unit 200 includes a converter (not shown) for voltage conversion, and the power provided from the converter is transferred to the charging terminal 220 to be described below.
  • the charging terminal 220 is in contact with the power supply terminal of the robot cleaner in order to supply the charging power to the robot cleaner, a conductor having a low electrical resistance such as copper is bent a number of times.
  • the charging terminal 220 bent as described above is mounted so that at least a part of the charging terminal 220 is exposed to the outside of the front cover 400 coupled to the front side of the base 300.
  • the front cover 400 is provided with a terminal support member 400 for supporting the charging terminal 220 between the base 300 and the front cover 400.
  • FIG 3 is a view for showing the structure of the charging device terminal unit of the robot cleaner according to the present embodiment.
  • the terminal support member 400 is formed in a shape corresponding to the bent portion of the charging terminal 220, the part in contact with the charging terminal 220 by plastic injection molding.
  • the other side is formed to be extended to the rear side from the portion in contact with the charging terminal 220 is bent upward and is coupled to the rear surface of the front cover 400.
  • the charging terminal 220 is elastically supported by the shape and material of the terminal support member 240 when the portion exposed to the outside of the front cover 400 is pressed in contact with the power terminal of the robot vacuum cleaner
  • the contact state with the terminal can be kept firm.
  • the upper portion of the front cover 400 is formed in a shape corresponding to the side shape of the robot cleaner, the lower portion is located in the lower side of the robot cleaner is formed long to the front side so that the power terminal and the charging terminal 220 can be connected. do.
  • the lower portion of the front cover 400 is provided with a terminal exposure hole 420 so that the bent portion of the charging terminal 220 is exposed, the side portion extending from the top and bottom to the rear side will be described below.
  • the return induction part cover 120 is formed in a shape that partially covers the side of the front cover 400 and is fitted to the front cover 400, and when the mounting is completed, the front part is positioned on the upper upper side of the front cover 400. Done.
  • the return induction part cover 120 having the mounting position as described above is formed of a transparent or translucent material for transmission of the return induction signal transmitted from the induction signal generating means 160 to be described below.
  • the guidance signal generating means 160 is composed of a plurality of infrared sensors to guide the robot cleaner to return to the charging device in accordance with the infrared signal transmitted, printed between the base 300 and the front cover 400
  • the circuit board 180 is fitted to be positioned at the rear side of the return induction part cover 120.
  • the induction signal for improving the straightness of the return induction signal by limiting the sending angle of the return induction signal transmitted from the induction signal generating means 160 Guide member 140 is further provided.
  • FIG. 4 is a view for showing the mounting state of the guide signal guide member of the main configuration of the present embodiment
  • Figure 5 is a view of the mounting state of the guide signal guide member shown in FIG.
  • the guidance signal generating means 160 is an induction sensor 162 for transmitting an infrared signal to guide the robot cleaner located in a remote place to the charging device 1, by the approach induction sensor 162 It consists of a docking induction sensor 164 for guiding the docking position of the robot cleaner near the charging device (1).
  • At least one approach induction sensor 162 may be provided at both left and right sides, and the docking induction sensor 164 may be provided at least one between the approach induction sensors 162.
  • the guide signal guide member 140 is formed to have a substantially "T" shape to limit the transmission angle of the signal transmitted from the docking induction sensor 164 and the approach induction sensor 162.
  • the guide signal guide member 140 protrudes in the forward direction of the guide signal transmitted from the front side, that is, the guide signal generating means 160 in a state where it is mounted on the printed circuit board 180 as shown in FIG. 5.
  • the protruding length corresponds to the distance from the printed circuit board 180 to the return induction part cover 120 mounted on the front cover 400.
  • a guide 142 is formed at a central portion of the guide signal guide member 140 to surround the docking induction sensor 164 and to open the front side.
  • the docking induction signal transmitted from the docking induction sensor 164 to the outside may be transmitted only to the open front side of the guide 142.
  • the guide 142 is provided with a plurality of reflectors 144 to further improve the straightness by limiting the sending angle of the docking induction signal sent to the front side opened as described above.
  • the reflector may be formed in a plurality of plate or protrusion shapes protruding inward.
  • the reflector 144 protrudes from the left and right sides of the inner surface of the guide 142 to the inside, and is formed of a plurality of layers including at least an end portion and a center portion of the guide 142 and a vicinity of the docking induction sensor 164. .
  • the reflecting portions 144 are formed to protrude inward from the left and right sides of the inner surface of the guide 142, and each of the reflecting portions 144 formed to protrude is formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • one layer is formed by a pair of reflecting portions 144 facing each other, and the layer formed as described above provides a passage of light emitted from the docking induction sensor 164 by opening a central portion thereof.
  • the openings between the reflecting portions 144 formed as described above are positioned in line with the docking induction sensor 164.
  • the docking induction signal transmitted from the docking induction sensor 164 may pass only a signal having a relatively small transmission angle toward the opening of the reflection unit 144, and a signal having a relatively large transmission angle toward the opening. They are shielded by the reflector 144 to block external transmission.
  • the reflector 144 is formed to have a predetermined thickness, the docking induction signal transmitted to the side of the reflector 144 is reflected while colliding with the end of the reflector 144 and the guide 142. It can be sent out. Therefore, in order to prevent this, the end of the reflector 144 is formed to have an inclination.
  • each of the reflecting portions 144 is inclined toward the opened front side.
  • the protruding length of the surface of the reflecting portion 144 toward the open front side of the guide 142 is formed longer than the surface of the reflecting portion 144 toward the docking induction sensor 164, so that the side of the reflecting portion 144 is inclined.
  • the docking induction signal transmitted toward the inclination of the end formed as described above is formed so that the reflection angle is directed toward the docking induction sensor 164, and therefore is not transmitted to the outside and is blocked in the guide 142.
  • the transmission angle of the signal transmitted to the outside of the guide 142 becomes relatively narrow, and the robot cleaner moves to the intersection area of the return signal transmitted from the approach induction sensor 162 to receive the docking induction. You will receive a signal.
  • FIG. 6 is a view showing a generation area of an induced signal generated in the charging device of the robot cleaner according to the present embodiment.
  • the signal sent from the return induction unit 100 to the robot cleaner is a return induction signal for guiding the robot cleaner to move toward the charging device 1 by the approach induction sensor 162, and the docking induction
  • a docking induction signal for guiding the docking of the robot cleaner and the charging device 1 by the sensor 164 is included.
  • the return induction signal controls the rotation of the driving wheel of the robot cleaner according to the delivery direction to control the left / right movement distance of the robot cleaner moving to the left or the right to guide the movement to the charging device.
  • the approach induction sensor 162 is provided on both left and right sides with respect to the docking induction sensor 164 and transmits a return induction signal at a relatively wide angle. Therefore, a part of the approach induction region 162 ′ in which the return induction of the robot cleaner is induced by the approach induction sensor 162 may overlap as shown in FIG. 5.
  • the docking induction signal guides the movement of the robot cleaner so that the robot cleaner docks to the charging device so that the power terminal can be in contact with the charging terminal 220.
  • the docking induction sensor 164 for the above purpose is limited to the transmission angle of the docking induction signal transmitted to the outside by the guide signal guide member 140.
  • the docking induction signal having a relatively large outgoing angle is blocked by the guide 142 and the reflecting plate 144, and only the docking induction signal having a relatively small outgoing angle is exposed to the outside so that the docking induction region 164 'is relatively exposed. As it has a very narrow width.
  • the docking induction sensor 164 and the guide 142 is positioned between the induction sensor 162 so that the docking induction area 164 ′ faces an overlapping portion of the induction area 162 ′. It can be formed to.
  • the robot cleaner approaches the docking guide area 164 'while returning to the charging station toward the overlapped portion of the access guide area 162', and the robot cleaner approaching the docking guide area 164 'is Guided by the docking guidance signal is moved to the charging device.
  • the width of the left and right movements of the final movement path coming to the charging station is narrowed due to the narrow angle of transmission of the docking induction signal.
  • the robot cleaner sends a return induction request signal to the charging device 1 together with battery consumption or cleaning completion, which is received by the return induction part 100 of the charging device 1.
  • the charging device 1 transmits the return induction signal through the approach induction sensor 162 which is one component of the induction signal generating means 160, and detects the robot.
  • the cleaner moves toward the charging device 1 according to the return induction signal.
  • a plurality of approaches are controlled by adjusting the rotation of the driving wheel according to the direction of the received induction signal, that is, the position of the approach induction sensor 162 forming the corresponding induction region 162 '.
  • the movement continues to the overlapping portion of the approach induction region 162 ′ formed by the induction sensor 162.
  • the robot cleaner moves to the charging device 1 according to the docking guide signal transmitted from the docking induction sensor 164.
  • the docking guide signal transmitted from the docking induction sensor 164 is limited by the induction angle of the guide signal guide member 140, the width of the docking induction area (164 ') is narrowed.
  • the robot cleaner the left / right movement according to the receiving direction of the docking induction signal is reduced.
  • the robot cleaner shows almost linear movement without lateral flow and docks to the charging device 1. .
  • the power supply terminal of the robot cleaner is in stable contact with the charging terminal 220 of the charging device (1).
  • the terminal support member 240 provided on the lower side of the charging terminal 220 is elastically supporting the charging terminal 220 to maintain the contact between the power supply terminal and the charging terminal 220 more firmly docked robot
  • the charging of the cleaner can be made stable.

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Abstract

본 발명은 로봇청소기의 충전장치에 관한 것이다. 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치는 외관을 형성하는 하나 이상의 커버와, 상기 커버와 결합되며 로봇청소기의 충전을 위한 단자부가 마련되는 베이스와, 상기 커버 또는 베이스 일측에 구비되어 상기 로봇청소기로 복귀유도신호를 송출하는 유도신호 발생수단 및 상기 유도신호 발생수단 일측에 구비되어 유도신호의 직진성을 향상시킴으로써 로봇청소기의 도킹성능을 향상시키는 유도신호 안내부재가 포함된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 로봇청소기의 복귀경로가 안내 및 충전이 안정적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.

Description

로봇청소기의 충전장치
본 발명은 로봇청소기의 충전장치에 관한 것이다.
일반적으로 로봇청소기는 사용자의 조작 없이 일정 범위의 작업영역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지, 이물 등을 흡입하는 청소장치로 센서나 카메라 등을 통해 장애물이나 벽의 위치를 판별하고 판별된 정보를 이용하여 장애물이나 벽을 회피하여 주행하면서 청소작업이 수행된다.
상기와 같은 주행을 위해 로봇청소기에는 구동에 필요한 전력을 공급하기 위한 배터리가 구비되며, 이러한 배터리는 전력이 소모된 이후 충전을 통해 재사용하게 된다.
따라서, 상기 로봇청소기는 충전장치와 함께 소비자에게 제공되며 이러한 충전장치에는 배터리가 소진된 로봇청소기가 충전장치로 복귀하여 충전이 이루어질 수 있도록 복귀유도신호를 발생시키는 기능이 포함된다.
상기 충전장치에서 발생되는 복귀유도신호가 상기 로봇청소기에서 수신되면 상기 로봇청소기가 복귀유도신호를 따라 충전장치로 이동하게 된다.
그리고, 충전장치 부근으로 이동한 로봇청소기는 전원단자가 상기 충전장치의 충전단자에 연결될 수 있도록 도킹(Docking) 하게 되고, 도킹 완료되면 충전단자를 통한 전원공급이 이루어져 로봇청소기의 배터리 충전이 진행된다.
따라서, 로봇청소기의 충전이 효과적으로 이루어지기 위해서는 로봇청소기의 전원단자와 충전장치의 충전단자가 정확하게 연결될 수 있도록 로봇청소기의 도킹경로가 정확하게 안내되어야 한다.
또한, 도킹완료된 상태에서 상기 전원단자와 충전단자의 접촉이 유지되지 않을 경우에는 충전이 효과적으로 이루어지지 않으므로, 전원단자와 충전단자의 접촉력을 증가시키기 위한 기술 구성이 요구된다.
본 발명의 목적은 로봇청소기에 송신되는 복귀유도신호가 로봇청소기로 보다 정확하게 안내될 수 있는 충전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 도킹완료된 로봇청소기의 전원단자와 충전장치의 충전단자의 접촉 상태가 보다 견고하게 유지될 수 있는 충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시예에 따른 로봇청소기의 충전장치는 외관을 형성하는 하나 이상의 커버와, 상기 커버와 결합되며 로봇청소기의 충전을 위한 단자부가 마련되는 베이스와, 상기 커버 또는 베이스 일측에 구비되어 상기 로봇청소기로 복귀유도신호를 송출하는 유도신호 발생수단 및 상기 유도신호 발생수단 일측에 구비되어 유도신호의 직진성을 향상시킴으로써 로봇청소기의 도킹성능을 향상시키는 유도신호 안내부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치에 의하면 도킹유도센서에 의해 송출되는 도킹유도신호의 송출각도를 줄일 수 있게 되어 로봇청소기의 도킹 정확도가 향상되는 이점이 있다.
또한, 단자부에서는 충전단자가 탄성에 의해 지지되어 도킹완료된 로봇청소기의 전원단자와 충전단자가 밀착된 상태를 견고히 유지할 수 있게 된다.
따라서, 로봇청소기이 충전이 보다 원활하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치 외관을 보인 도면.
도 2 는 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치 분해 사시도.
도 3 은 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치 단자부의 구조를 보이기 위한 도면.
도 4 는 본 실시 예의 요부구성인 유도신호 안내부재의 장착상태를 보이기 위한 도면.
도 5 는 도 3 에 도시된 유도신호 안내부재의 장착 상태를 하측에서 바라본 도면.
도 6 은 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치에서 발생되는 유도신호의 발생영역을 보인 도면.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1 에는 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치 외관을 보인 도면이 도시되고, 도 2 에는 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치 분해 사시도가 도시된다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치(1)에는 외형을 이루는 본체(10)가 포함된다. 상기 본체(10)에는 아래에서 설명할 베이스(300)와, 전면커버(400), 복귀유도부(100) 및 상면커버(500)가 포함된다.
상세히, 상기 베이스(300)는 충전장치(1)의 후면과 바닥면을 형성하며 아래에서 설명할 단자부(200)와 상기 복귀유도부(100)의 장착공간을 제공하게 된다.
따라서, 도시되지는 않았지만 상기 베이스(300)에는 적어도 상기 복귀유도부(100) 및 단자부(200)가 조립 또는 가조립 될 수 있는 체결부분이 마련될 수 있으며, 이러한 체결부분에는 상기 복귀유도부(100) 또는 단자부(200)의 일부가 끼움 또는 별도의 체결부재를 이용하여 결합될 수 있다.
상기 단자부(200)는 상용전원이나 배터리와 같은 전원공급원을 이용하여 필요에 따라 로봇청소기에서 사용가능한 전압으로 변환한 뒤 이를 로봇청소기에 공급하게 된다.
따라서, 상기 단자부(200)에는 전압변환을 위한 컨버터(미도시)가 포함되며, 상기 컨버터에서 제공되는 전원은 아래에서 설명할 충전단자(220)로 전달된다.
상기 충전단자(220)는 상기 로봇청소기로 충전전원을 공급하기 위하여 로봇청소기의 전원단자와 접촉되는 것으로, 구리와 같이 전기저항이 적은 도체가 다수회 절곡되어 형성된다.
그리고, 상기와 같이 절곡 형성된 충전단자(220)는 상기 베이스(300)의 전측에 결합되는 전면커버(400)의 외부로 적어도 일부분이 노출될 수 있도록 장착된다. 이를 위해 상기 전면커버(400)에는 상기 베이스(300)와 전면커버(400) 사이에서 상기 충전단자(220)를 지지하는 단자지지부재(400)가 마련된다.
도 3 에는 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치 단자부의 구조를 보이기 위한 도면이 도시된다.
도면을 참조하면, 상기 단자지지부재(400)는 플라스틱 사출 성형에 의해 상기 충전단자(220)와 접촉되는 부분이 충전단자(220)의 절곡부와 대응되는 형상으로 형성된다.
그리고, 타측은 상기 충전단자(220)와 접촉되는 부분으로부터 후측으로 길게 연장형성된 뒤 상측으로 절곡되도록 형성되어 상기 전면커버(400)의 배면에 결합된다.
따라서, 상기 충전단자(220)는 상기 전면커버(400)의 외부로 노출된 부분이 로봇청소기의 전원단자와 접촉되어 가압될 경우 상기 단자지지부재(240)의 형상과 재질에 의해 탄성지지되므로 전원단자와의 접촉상태가 견고하게 유지될 수 있다.
상기 전면커버(400)의 상부는 상기 로봇청소기의 측면 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 하부는 상기 로봇청소기의 하측에 위치되어 상기 전원단자와 충전단자(220)가 연결될 수 있도록 전측으로 길게 형성된다.
그리고, 상기 전면커버(400)의 하부에는 상기 충전단자(220)의 절곡된 일부분이 노출될 수 있도록 단자 노출홀(420)이 마련되며, 상부 및 하부에서 후측으로 연장형성되는 측부는 아래에서 설명할 복귀유도부 커버(120) 및 상면커버(500)의 장착위치를 제공하게 된다.
상기 복귀유도부 커버(120)는 상기 전면커버(400)의 측부를 일부 감싸는 형상으로 형성되어 상기 전면커버(400)에 끼움 장착되며, 장착완료되면 전면부가 상기 전면커버(400)의 상부 상측에 위치하게 된다.
그리고, 상기와 같은 장착 위치를 가지는 복귀유도부 커버(120)는 아래에서 설명할 유도신호 발생수단(160)에서 송출하는 복귀유도신호의 투과를 위해 투명 또는 반투명 재질로 형성된다.
상기 유도신호 발생수단(160)은 다수의 적외선 센서로 구성되어 송출되는 적외선 신호를 따라 로봇청소기가 충전장치로 복귀할 수 있도록 안내하게 되며, 상기 베이스(300)와 전면커버(400) 사이에서 인쇄회로기판(180)에 끼움 장착되어 상기 복귀유도부 커버(120)의 후측에 위치하게 된다.
한편, 상기 유도신호 발생수단(160)과 복귀유도부 커버(120) 사이에는 상기 유도신호 발생수단(160)에서 송출되는 복귀유도신호의 송출각도를 제한함으로써 복귀유도신호의 직진성을 향상시키기 위한 유도신호 안내부재(140)가 더 구비된다.
도 4 에는 본 실시 예의 요부구성인 유도신호 안내부재의 장착상태를 보이기 위한 도면이 도시되고, 도 5 에는 도 4 에 도시된 유도신호 안내부재의 장착 상태를 하측에서 바라본 도면이 도시된다.
도시된 바와 같이 상기 유도신호 발생수단(160)은 원격지에 위치한 로봇청소기를 충전장치(1)로 유도하기 위하여 적외선 신호를 송출하는 접근유도센서(162)와, 상기 접근유도센서(162)에 의해 충전장치(1) 부근에 접근한 로봇청소기의 도킹위치를 안내하기 위한 도킹유도센서(164)로 구성된다.
상기 접근유도센서(162)는 좌우 양측으로 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 도킹유도센서(164)는 상기 접근유도센서(162) 사이에 하나 이상 구비될 수 있다.
그리고, 상기 유도신호 안내부재(140)는 대략“T”자 형상으로 형성되어, 상기 도킹유도센서(164)와 접근유도센서(162)에서 송출되는 신호의 송출각도를 제한하게 된다.
상세히, 상기 유도신호 안내부재(140)는 도 5 에 도시된 바와 같이 상기 인쇄회로기판(180)에 장착된 상태에서 전측 즉, 유도신호 발생수단(160)에서 송출되는 유도신호의 진행방향으로 돌출되며, 돌출 길이는 상기 인쇄회로기판(180)에서 상기 전면커버(400)에 장착된 복귀유도부 커버((120)에 접하는 거리에 대응된다.
그리고, 상기 유도신호 안내부재(140)의 중앙 부분에는 상기 도킹유도센서(164)를 감싸면서 전측이 개구되도록 형성되는 가이드(142)가 구비된다.
따라서, 상기 도킹유도센서(164)에서 외부로 송출되는 도킹유도신호는 상기 가이드(142)의 개구된 전측으로만 송출될 수 있다.
또한, 상기 가이드(142) 내부에는 상기와 같이 개구된 전측으로 송출되는 도킹유도신호의 송출각도를 제한하여 직진성을 보다 향상시키기 위한 다수의 반사부(144)가 마련된다. 상기 반사부는 내측으로 돌출 형성되는 다수의 플레이트 또는 돌기 형상으로 형성될 수 있다.
상기 반사부(144)는 상기 가이드(142)의 내면 좌우측에서 내측으로 돌출 형성되며, 적어도 상기 가이드(142)의 끝부분과 중앙부분 및 도킹유도센서(164) 부근을 포함하는 다수층으로 형성된다.
즉, 상기 반사부(144)는 상기 가이드(142)의 내면 좌측과 우측에서 각각 내측으로 돌출 형성되며, 돌출 형성된 각각의 반사부(144)는 단부가 서로 마주보면서 소정간격 이격되도록 형성된다.
따라서, 서로 마주보는 한쌍의 반사부(144)에 의해 하나의 층이 형성되고, 이와 같이 형성된 층은 중앙 부분이 개구되어 상기 도킹유도센서(164)에서 송출되는 빛의 통로를 제공하게 된다.
그리고, 상기와 같이 형성되는 반사부(144) 사이의 개구부는 상기 도킹유도센서(164)와 일직선 상에 위치하게 된다.
이로 인해 상기 도킹유도센서(164)에서 송출되는 도킹유도신호는 상기 반사부(144)의 개구부를 향한 송출각도가 상대적으로 작은 신호만 통과될 수 있으며, 상기 개구부를 향한 송출각도가 상대적으로 큰 신호들은 상기 반사부(144)에 의해 차폐되어 외부송출이 차단된다.
또한, 상기 반사부(144)가 소정의 두께를 가지도록 형성되므로 상기 반사부(144)의 측면으로 송출되는 도킹유도신호는 상기 반사부(144)의 단부에 충돌하면서 반사되어 상기 가이드(142) 외부로 송출될 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위하여 상기 반사부(144)의 단부는 경사를 가지도록 형성된다.
그리고, 상기 각 반사부(144)의 단부는 개구된 전측을 향하여 경사진다.
즉, 상기 반사부(144)의 형상이 도킹유도센서(164)를 향하는 면보다 상기 가이드(142)의 개구된 전측을 향하는 면의 돌출 길이가 더 길게 형성됨으로써 반사부(144)의 측부가 경사를 가지게 된다.
그리고, 이와 같이 형성된 단부의 경사를 향해 송출되는 도킹유도신호는 반사각이 상기 도킹유도센서(164)를 향하도록 형성되므로 외부로 송출되지 못하고 상기 가이드(142) 내부에서 차단된다.
따라서, 상기 가이드(142) 외부로 송출되는 신호는 상대적으로 송출각도가 좁아지게 되며, 이를 수신하기 위하여 로봇청소기는 상기 접근유도센서(162)에서 송출되는 복귀신호의 교차영역으로 이동한 뒤 도킹유도신호를 수신하게 된다.
보다 상세한 설명을 위해 도 6 에는 본 실시 예에 따른 로봇청소기의 충전장치에서 발생되는 유도신호의 발생영역을 보인 도면이 도시된다.
도시된 바와 같이, 상기 복귀유도부(100)에서 로봇청소기로 송출되는 신호는 상기 접근유도센서(162)에 의해 충전장치(1)를 향하여 로봇청소기가 이동하도록 안내하는 복귀유도신호와, 상기 도킹유도센서(164)에 의해 상기 로봇청소기와 충전장치(1)의 도킹을 안내하는 도킹유도신호가 포함된다.
상기 복귀유도신호는 송출 방향에 따라 상기 로봇청소기의 구동바퀴 회전을 제어하여 좌측 또는 우측으로 이동하는 로봇청소기의 좌/우 이동거리가 줄어들도록 제어하여 충전장치로 이동을 안내하게 된다.
이를 위해 상기 접근유도센서(162)는 상기 도킹유도센서(164)를 기준으로 좌우 양측에 구비되며, 상대적으로 넓은 각도로 복귀유도신호를 송출하게 된다. 따라서, 상기 접근유도센서(162)에 의해 로봇청소기의 복귀유도가 이루어지는 접근유도영역(162′) 중 일부분이 도 5와 같이 겹쳐질 수 있다.
한편, 상기 도킹유도신호는 로봇청소기가 충전장치에 도킹하여 전원단자가 상기 충전단자(220)와 접촉될 수 있도록 로봇청소기의 이동을 안내한다.
상기와 같은 목적의 도킹유도센서(164)는 상기 유도신호 안내부재(140)에 의해 외부로 송출되는 도킹유도신호의 송출각도가 제한된다.
즉, 상기 가이드(142) 및 반사판(144)에 의해 상대적으로 송출각도가 큰 도킹유도신호는 차단되고, 상대적으로 송출각도가 작은 도킹유도신호만 외부로 노출됨으로써 도킹유도영역(164′)은 상대적으로 매우 좁은 폭을 가지게된다.
또한, 상기 도킹유도센서(164) 및 가이드(142)의 위치가 상기 접근유도센서(162) 사이에 위치됨으로써 상기 도킹유도영역(164′)이 상기 접근유도영역(162′)의 겹쳐진 부분을 향하도록 형성될 수 있다.
이로 인하여 로봇청소기가 상기 접근유도영역(162′)의 겹쳐진 부분을 향해 충전대로 복귀하면서 상기 도킹유도영역(164′)으로 접근하게 되고, 상기 도킹유도영역(164′)에 접근한 로봇청소기는 상기 도킹유도신호에 의해 안내되어 충전장치로 이동하게 된다.
이때, 상기 로봇청소기에서는 상기 도킹유도신호의 좁은 송출각도로 인해 충전대로 찾아오는 최종 이동경로의 좌우 이동 폭이 좁아지게 된다.
따라서, 도킹과정에서 로봇청소기의 좌우 유동이 줄어들게 되므로 로봇청소기의 도킹정확도가 향상될 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 충전장치(1)로 로봇청소기가 복귀되는 과정에 대하여 설명한다.
로봇청소기가 설정된 청소 영역 내부를 주행하면서 청소작업을 수행하는 도중에 배터리가 소진되어 충전이 요구되거나 청소작업이 완료 될 경우에는 충전장치(1)로 복귀하여 소모된 배터리를 충전하게 된다.
이를 위해 로봇청소기에서는 배터리 소모 또는 청소 완료와 함께 충전장치(1)에 복귀유도요청 신호를 송출하게 되고, 이는 상기 충전장치(1)의 복귀유도부(100)에서 수신된다.
상기 로봇청소기로부터 복귀유도요청 신호가 수신되면 상기 충전장치(1)에서는 상기 유도신호 발생수단(160)의 일구성인 접근유도센서(162)를 통해 복귀유도신호를 송출하게 되고, 이를 감지한 로봇청소기는 상기 복귀유도신호를 따라 충전장치(1)를 향해 이동하게 된다.
상기와 같은 로봇청소기의 복귀 이동 과정에서는 수신되는 복귀유도신호의 방향 즉, 해당 접근유도영역(162′)을 형성하는 접근유도센서(162)의 위치에 따라 구동바퀴의 회전을 조절하여 다수의 접근유도센서(162)에 의해 형성되는 접근유도영역(162′)의 겹침 부분으로 이동이 계속된다.
그리고, 상기 접근유도영역(162′)의 겹침 부분에 로봇청소기가 이르게 되면, 상기 로봇청소기에서는 상기 도킹유도센서(164)에서 송출되는 도킹안내신호를 따라서 충전장치(1)로 이동하게 된다.
이때, 상기 도킹유도센서(164)에서 송출되는 도킹안내신호는 상기 유도신호 안내부재(140)에 의해 송출각도가 제한되어 도킹유도영역(164′)의 폭이 좁아지게 된다.
따라서, 상기 로봇청소기에서는 도킹유도신호의 수신방향에 따른 좌/우 이동이 줄어들게 되며, 충전장치(1)로 접근할수록 로봇청소기는 좌우 유동없이 거의 직선 움직임을 보이며 충전장치(1)에 도킹하게 된다.
그리고, 상기와 같은 도킹유도에 의해, 상기 로봇청소기의 전원단자는 상기 충전장치(1)의 충전단자(220)와 안정적으로 접촉된다.
상기 충전단자(220)의 하측에 마련되는 단자지지부재(240)는 상기 충전단자(220)를 탄성지지하여 전원단자와 충전단자(220) 사이의 접촉 상태를 보다 견고하게 유지하게 되어 도킹완료된 로봇청소기의 충전이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상기 로봇청소기의 충전이 완료된 이후 청소작업의 재수행 또는 로봇청소기의 보관 등으로 인해 로봇청소기가 충전장치(1)에서 이탈하게 되면, 상기 단자지지부재(240)의 복원력이 발휘되면서 상기 충전단자(220)가 최초 노출된 위치로 복귀하게된다.

Claims (10)

  1. 외관을 형성하며, 로봇청소기의 충전을 위한 단자부가 마련되는 본체;
    상기 본체 일측에 구비되어 상기 로봇청소기로 복귀유도신호를 송출하는 유도신호 발생수단 및
    상기 유도신호 발생수단 일측에 구비되어, 유도신호의 직진성을 향상시킴으로써 로봇청소기의 도킹성능을 향상시키는 유도신호 안내부재;가 포함되는 로봇청소기의 충전장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유도신호 발생수단에는
    상기 로봇청소기에 복귀위치를 안내하기 위한 신호를 송출하는 적어도 한 쌍 이상의 접근유도센서와,
    상기 다수의 접근유도센서에서 송출된 신호의 교차영역으로 도킹유도 신호를 송출하여 로봇청소기의 도킹위치를 안내하기 위한 하나 이상의 도킹유도센서가 포함되는 로봇청소기의 충전장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 유도신호 안내부재는,
    상기 도킹유도 센서에서 송출되는 신호의 송출각도를 제한하여 직진성을 향상시키는 로봇청소기의 충전장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 유도신호 안내부재에는,
    전측이 개방되며, 상기 도킹유도센서의 적어도 좌우 양측을 감싸도록 형성되는 가이드가 포함되는 로봇청소기의 충전장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드 내부에는 상대적으로 송출각도가 큰 도킹유도신호의 외부 송출을 차단하기 위한 다수의 반사부가 포함되는 로봇청소기의 충전장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 반사부는 일정 간격 이격 배치되는 로봇청소기의 충전장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 가이드의 내면 좌/우측에서 서로 마주보도록 돌출되며, 마주보는 반사부 사이의 이격 공간은 상기 도킹유도센서와 일직선 상에 형성되는 로봇청소기의 충전장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 반사부의 단부는 경사지게 형성되는 로봇청소기의 충전장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    각각의 반사부는 상기 도킹유도센서를 향하는 면이 상기 가이드의 개구된 전측을 향하는 면보다 돌출 길이가 짧은 로봇청소기의 충전장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    각 반사부의 단부는 개구된 전측을 향하여 경사지게 형성되는 로봇청소기의 충전장치.
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