KR102386699B1 - 청소기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서에 게시되는 기술적 사상은 청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 본 명세서에 게시되는 다양한 실시예에 의하면, 바닥의 재질 및 바닥의 먼지, 이물질 등의 양에 따라 청소기의 흡입력을 제어함으로써, 효과적으로 청소를 수행할 수 있다.

Description

청소기 및 그 제어방법{Cleaner and Controlling method}

본 명세서에 게시되는 기술적 사상은 청소기 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 바닥의 재질 및 바닥에 놓여 있는 먼지, 이물질 등의 양에 따라 청소기의 흡입력 및 먼지의 픽업성능을 제어하는 청소기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는, 청소기 본체 내부에 장착되는 흡입 모터에 의하여 발생되는 흡입력을 이용하여, 먼지가 포함된 공기를 흡입한 다음, 먼지 분리장치에서 먼지를 필터링하는 장치이다. 이러한 진공 청소기는, 먼지를 흡입하기 위한 흡입 노즐이 본체와는 별도로 구비되어 연결장치에 의해서 연결되는 캐니스터 타입의 청소기와, 흡입 노즐이 본체와 회전 가능하게 연결되는 업라이트 타입의 청소기와, 사용자가 본체를 손으로 파지한 상태로 사용되는 핸디 타입의 청소기로 구별할 수 있다.

상술한 다양한 타입의 청소기는 바닥으로부터 먼지를 흡입하기 위해 흡기를 위한 흡입구가 형성된 노즐이 형성되고, 상기 노즐은 바닥의 먼지를 효과적으로 흡입하기 위해 브러시 등을 구비하고 있다. 흡입력 발생과 함께 상기 노즐에 위치하는 브러시가 회전하여 바닥면의 이물질을 바닥으로부터 떨어트림으로써, 보다 효과적으로 먼지를 흡입할 수 있다.

선행문헌 (10-2019-0117173, 2019.10.16. 공개)은 흡입력을 보조하는 브러시의 회전속도를 제어하여 브러시에 의한 청소 성능을 향상시킬 수 있는 구성 및 제어방법을 게시한다.

그러나, 청소대상지역의 바닥은 마루, 카페트 등과 같이 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 특히 카페트와 같이 털로 만들어진 직물의 경우 청소기의 먼지흡입력이 상승할 경우 조작 저항력이 증가할 수 있고, 브러시가 구속되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 청소대상지역의 바닥의 특성에 따라 흡입력, 브러시의 제어를 수행할 필요가 있다.

특허문헌: 10-2019-0117173, (2019.10.16. 공개)

따라서 본 문서에 의해 게시되는 다양한 실시예는 상술한 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.

본 명세서의 다양한 과제 중 하나는, 먼지센서, 바닥감지센서에서 인식되는 정보를 통해 바닥의 재질특성에 따라 흡입력, 브러시의 구동을 제어할 수 있는 청소기 및 제어방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 다양한 과제 중 하나는 흡입력을 증가시키는 경우 즉각적으로 흡입력을 높이고, 흡입력을 감소시키는 경우 시간지연을 두어 흡입력을 서서히 낮춤으로써, 효과적인 먼지 흡입을 수행할 수 있는 청소기 및 제어방법을 제공하고자 한다.

본 명세서의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는 카페트를 청소할 경우, 마루를 청소할 경우보다 청소기의 흡입력을 낮추어 청소기의 조작 저항력이 증가하는 것을 방지할 수 있는 청소기 및 그 제어방법을 제공한다.

본 명세서의 예시적인 실시예는 카페트를 청소할 경우, 브러시의 높이를 바닥으로부터 소정간격 이격시켜 브러시의 구속을 방지하고, 브러시의 회전속도를 높여 먼지의 픽업 성능을 보상할 수 있는 청소기 및 그 제어방법을 제공한다.

본 명세서의 예시적인 실시예는 청소기의 흡입력 조절 시, 흡입력을 높이는 경우에는 별도의 지연시간 없이 흡입력을 증가시키고, 흡입력을 낮추는 경우에는 소정의 지연시간을 두고 흡입력을 감소시켜 효과적인 청소를 수행할 수 있는 청소기 및 그 제어방법을 제공한다.

본 명세서의 예시적인 실시예는 청소기에 구비된 먼지센서에 의해 청소대상지역의 먼지를 감지하고, 상기 감지된 먼지를 비율로 설정하는 단계와 상기 청소기에 구비된 바닥감지센서에 의해 상기 청소대상지역의 바닥재질을 감지하는 단계 및 상기 감지된 바닥재질에 따라 상기 청소기의 먼지 흡입기준을 설정하는 기준설정단계 및 상기 감지된 먼지의 비율과 상기 먼지 흡입기준을 비교하여 상기 청소기의 흡입력을 결정하는 흡입력 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법을 제공한다.

바람직하게 상기 설정된 흡입기준에 따라 상기 청소기의 노즐에 배치되는 브러시의 회전속도, 상기 브러시의 높이를 조절할 수 있다.

또한, 상기 기준설정단계에서 상기 먼지 흡입기준은, 기 설정된 먼지 비율이고, 상기 기준설정단계 후, 상기 청소기의 노즐에 배치되는 브러시의 회전속도를 설정하는 제1브러시 설정단계 및 상기 제1브러시 설정단계 후, 상기 브러시의 높이를 변경하는 제2브러시 설정단계를 포함할 수 있으며, 상기 기준설정단계, 제1브러시 설정단계 및 제2브러시 설정단계는 상기 바닥재질이 감지된 후, 순차적으로 수행될 수 있다.

또한, 상기 기준설정단계 후, 상기 청소기의 노즐에 배치되는 브러시의 회전속도를 설정하는 제1브러시 설정단계를 포함할 수 있고, 상기 기준설정단계 및 제1브러시 설정단계는 상기 바닥재질이 감지된 후, 순차적으로 수행될 수 있다.

또한, 상기 각 단계는 반복적으로 수행되며 상기 감지된 먼지의 비율 및 상기 바닥재질을 기초로 상기 청소기의 먼지 흡입력이 결정될 수 있고, 상기 반복적으로 결정되는 먼지 흡입력 중, 먼저 결정된 제1결정 흡입력과 후에 결정된 제2결정 흡입력을 비교하는 흡입력 조절단계를 더 포함할 수 있다.

상기 흡입력 조절단계에서, 상기 제2결정 흡입력이 상기 제1결정 흡입력 보다 큰 경우, 상기 제2결정 흡입력을 유지하는 것이 바람직하다.

상기 흡입력 조절단계에서 상기 제2결정 흡입력이 상기 제1결정 흡입력 보다 작은 경우, 소정의 시간이 경과한 후, 상기 제2결정 흡입력을 유지하는 것이 바람직하다.

본 명세서의 예시적인 실시예는, 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입구가 형성된 노즐과 상기 노즐에 구비되어 회전하고, 상기 노즐에서 높이조절이 가능한 브러시와 상기 브러시의 회전 및 상기 브러시의 높이조절에 필요한 동력을 제공하는 노즐모터와 상기 노즐에 먼지의 흡입력을 제공하는 흡입력 제공부와 상기 바닥의 재질을 감지하는 바닥감지센서 및 상기 바닥감지센서에서 감지된 상기 바닥재질에 따라, 노즐의 먼지 흡입기준을 설정하고, 상기 노즐모터에 동작신호를 인가하는 제1제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기를 제공한다.

바람직하게 상기 제1제어부는, 상기 바닥재질에 따라 상기 브러시의 회전속도를 달리 제어하고, 상기 바닥의 재질에 따라 상기 브러시의 높이조절 여부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 바닥의 먼지를 감지하는 먼지센서와 상기 먼지센서에서 감지된 먼지의 비율과 상기 제1제어부에서 설정된 먼지 흡입기준을 비교하여 상기 노즐의 흡입력을 결정하는 제2제어부를 더 포함하고, 상기 제2제어부는 상기 먼지센서에서 감지된 먼지의 비율 변화에 따라 상기 노즐의 흡입력 결정을 반복할 수 있다.

상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.

본 명세서에 게시되는 다양한 실시예에 의하면, 바닥의 재질에 따라 청소기의 흡입력을 제어함으로써, 청소기의 조작 저항력이 증가하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 브러시의 높이, 브러시의 회전력을 제어함으로써, 브러시가 카페트와 같이 털로 만들어진 직물에 구속되는 것을 방지함과 동시에 바닥으로부터 먼지를 효과적으로 분리시켜 효과적인 청소를 수행할 수 있다.

또한, 흡입력을 증가시킬 경우 별도의 지연시간을 두지 않아 즉각적인 먼지의 흡입성능 향상을 기대할 수 있으며, 흡입력을 감소시킬 경우 소정의 지연시간을 두어 즉각적인 흡입력 감소로 인해 먼지가 다시 역류하는 것을 방지하고, 바닥 재질특성 또는 먼지의 양 등이 변하는 구간에서도 효과적인 청소를 수행할 수 있다.

도1은 본 명세서에서 게시되는 청소기의 구성이 도시된 사시도이다.
도2는 본 명세서에서 게시되는 실시예의 제어 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도3은 본 명세서에서 게시되는 실시예의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도4는 도3의 흡입력 결정단계의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도5는 흡입력을 조절하는 단계의 제어방법이 도시된 순서도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

도1은 명세서의 일 실시예에 따른 청소기의 사시도이고, 도2는 본 명세서에서 게시되는 실시예의 제어 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

이하 도1 및 도2를 참고하여 설명한다.

진공 청소기는 흡입력을 발생시키기 위한 모터를 구비하는 청소기 본체(1)와 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 노즐(6) 및 상기 청소기 본체(1)와 상기 노즐(6)을 연결하는 연장관(5)을 포함할 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나 상기 노즐(6)은 상기 연장관(5) 없이도 상기 청소기 본체(1)에 직접 연결될 수도 있고(핸디 타입의 청소기), 또는 별도의 먼지를 수집하는 통을 구비하고, 먼지 수집통과 청소기 본체가 호스로 연결될 수도 있다.(캐니스터 타입의 청소기) 본 명세서에서 게시되는 청소기 및 그 제어방법은 상술한 바와 같이 청소기의 노즐에 구비되는 브러시의 회전속도 제어, 상기 브러시의 높이변화 제어, 청소기의 흡입력 제어를 수행할 수 있는 다양한 타입의 청소기를 포함하는 것으로 이해될 것이지, 특정 종류의 청소기에만 적용되는 것으로 이해될 것은 아니다.

한편 상기 청소기 본체(1)는 공기에서 분리된 먼지가 저장되는 먼지통(2)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐(6)을 통해 유입되는 먼지는 상기 연장관(5)을 통해 상기 먼지통(2)에 저장될 수 있다.

상기 청소기 본체(1)에는 사용자가 파지하기 위한 손잡이(3)가 구비될 수 있다. 사용자는 상기 손잡이(3)를 파지한 상태로 청소를 수행할 수 있다.

상기 청소기 본체(1)에는 배터리(미도시)가 구비되며, 상기 청소기 본체(1)에는 상기 배터리(미도시)가 수용 되는 배터리 수용부(4)가 구비될 수 있다. 상기 배터리 수용부(4)는 상기 손잡이(3)의 하부에 구비될 수 있다. 상기 배터리(미도시)는 상기 노즐(6)과 연결되어 상기 노즐(6)로 전원을 공급할 수 있다.

상기 노즐(6)에 구비되는 브러시(7)는, 노즐(6)에서 회전 가능하게 구비되고, 청소대상지역의 바닥으로부터 높이변화가 가능하게 구비될 수 있다. 물론, 상기 높이변화의 범위는 상기 노즐(6)의 형상, 크기에 의해 제한될 수 있다.

상기 브러시(7)는 모 재질의 솔이 복수로 구비되는 솔브러시 또는, 직물인 융이 장착된 융브러시 등이 사용될 수 있으며, 상기 노즐(6)에 탈부착 가능하게 구비되어 사용자의 필요에 따라 브러시(7)를 교체할 수 있다.

상기 브러시(7)는 회전 동작함에 따라 청소대상 지역의 바닥면에 붙어 있거나, 적층되어 있는 먼지, 이물질 등을 쓸어 상기 노즐(6)의 흡입구로 이동시켜, 흡입력에 의해 상기 먼지, 이물질 등이 먼지통(2)으로 포집되도록 한다. 또한, 브러시(7)는 회전 동작함에 따라 브러시에 작용하는 원심력을 통해 노즐(6) 내부에 기류를 형성할 수 있다. 그에 따라 브러시(7)의 회전에 의한 물리적인 힘에, 원심력에 의한 발생되는 기류로 흡입력이 증가할 수 있다.

그리고 상기 브러시(7)의 회전축은 바닥과 평행하게 구비되는 것이 바람직하며, 상기 브러시(7)의 회전축은 상기 노즐(6)의 폭에 대응되는 것이 구조적으로 안정할 것이다.

한편, 상기 브러시(7)에 동력을 제공하는 별도의 노즐모터(21)가 구비될 수 있으며, 상기 노즐모터(21)는 흡입력 제공부(23)에 구비되는 모터(미도시)와 별개로 구비될 수 있다. 왜냐하면, 상술한 바와 같이 브러시(7)는 사용자의 필요에 따라 별도로 회전, 높이변화의 제어가 필요하기 때문이다.

즉 상기 노즐모터(21)는 구동축(미도시)이 상기 브러시(7)와 결합되어 구동축이 회전함에 따라 브러시(7)가 회전하고, 상기 구동축과 복수개의 기어가 맞물려 상기 브러시(7)의 높이 변화를 제어할 수 있다. 덧붙여 상기 브러시(7)의 회전을 위한 모터 와 상기 브러시(7)의 높이변화를 위한 모터가 각각 별개로 구비될 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 흡입력 제공부(23)에 사용되는 모터는 소형, 고속에 적합한 팬 모터(미도시) 등이 사용될 수 있다. 상기 흡입력 제공부(23)는 청소기가 외기를 흡입할 수 있도록 부압을 형성한다.

제어부(10)는 상기 노즐모터(21)의 구동을 제어하여 상기 브러시(7)의 회전속도, 높이변화를 제어하는 제1제어부(11)와 상기 흡입력 제공부(23)를 제어하여 청소기의 먼지 흡입 강도를 결정하는 제2제어부(12) 및 상기 청소기의 흡입 강도를 조절하는 제3제어부(13)를 포함할 수 있다.

센서유닛(30)은 바닥감지센서(31) 및 먼지센서(33)를 포함할 수 있다. 상기 센서유닛을 구성하는 종류는 다양하게 채택될 수 있다.

바닥감지센서(31)의 경우 적외선 센서를 이용해 거리를 감지하여 바닥의 종류를 측정할 수 있으며, 팬 모터 또는 노즐모터의 전류변동을 감지하여 바닥의 종류를 측정할 수도 있을 것이다. 예로써 적외선 센서를 이용한 바닥감지센서의 경우 발광 센서에서 쏘아진 빛은 바닥의 재질에 따라 투과되어 수광 센서로 들어오거나 또는 반사되는 빛의 양을 달리 하며 수광 센서로 들어올 것이다.

그리고 전류변동의 경우에는, 브러시가 바닥면을 회전하면서 그 마찰에 의해 발생하는 전류 변화를 통해 바닥면의 종류를 감지할 수 있으며 비슷한 원리로 팬 모터의 전류 변화를 통해서도 바닥면의 종류를 감지할 수 있다.

먼지센서(33)의 경우 적외선 센서를 이용해 먼지의 양을 판단할 수 있으며, 그 원리는 상술한 바와 비슷하게 발광 센서에서 쏘아진 빛이 상기 먼지의 양에 따라 투과되는 정도가 다르고, 반사되는 정도가 다르므로 수광 센서로 들어오는 빛의 양을 통해 먼지의 양을 판단할 수 있을 것이다.

한편, 상기 제어부(10), 구동부(20), 센서유닛(30)의 유기적인 연결관계를 이하 설명한다.

상기 센서유닛(30)에서 측정된 먼지의 양 또는 바닥의 재질에 대한 정보는 상기 제어부(10)로 송신되고, 상기 제어부(10)는 측정된 먼지의 양 또는 바닥의 재질에 따라 상기 구동부(20)의 운전을 제어할 수 있다.

보다 자세히, 상기 제1제어부(10)는 상기 바닥감지센서(31)에서 감지된 바닥의 재질에 따라 상기 노즐(6)의 흡입기준을 설정하고, 상기 노즐모터(21)에 신호를 인가하여 상기 브러시(7)의 회전속도 및 높이변화를 제어할 수 있다.

상기 먼지 흡입기준이란, 청소기에 기 설정되는 모드에 따른 흡입력 제공부(23)에서의 흡입력 발생 기준을 의미하는 것으로써, 예로써 흡입력 제공부(23)에 구비되는 팬 모터(미도시)의 상대적인 회전속도 변화에 따라 흡입력을 강, 중, 약 모드로 구분할 수 있고, 상기 각각의 모드는 감지되는 먼지의 양과 상관없이 기 설정된 먼지 양의 범위를 기준으로 설정될 수 있으며, 각 모드 마다 다른 범위의 먼지의 양을 기준으로 한다.

즉 약 모드는 상대적으로 먼지의 양이 적을 경우에 청소기의 흡입력이 약한 모드를 의미하고, 중 모드는 상기 약 모드에 비해 상대적으로 먼지의 양이 많을 경우에 청소기의 흡입력이 상기 약 모드에 비해 강한 모드를 의미하고, 강 모드는 먼지의 양이 많을 경우 청소기가 발생시킬 수 있는 최대의 흡입력 범위를 갖는 모드를 의미한다. 그리고 상기 흡입기준은 상기 바닥감지센서(31)에서 감지된 바닥의 재질에 따라 상기 강, 중, 약 모드의 범위기준을 설정하는 것으로 이해될 수 있다.

즉, 카페트와 같이 청소기의 흡입력이 강해질수록 청소기의 조작 저항력이 증가하는 바닥재질의 경우에는 흡입력이 상대적으로 작은 약 모드에서 먼지 양의 범위를 늘려 흡입력이 상대적으로 작은 모드로 청소를 수행하여 청소기의 조작 저향력이 증가하는 것을 방지하고, 마룻바닥과 같이 청소기의 흡입력에 대해 청소기의 조작 저항력의 영향을 덜 받는 바닥재질의 경우에는 흡입력이 상대적으로 작은 약 모드에서 먼지 양의 범위를 좁혀 흡입력이 상대적으로 높은 모드로 청소를 수행할 수 있도록 한다.

즉, 본 실시예에 의하면 사용자가 별도의 흡입력 조절을 위한 조작을 수행하지 않더라도, 상술한 구성에 의해 바닥의 재질에 따라 흡입력을 조절함으로써 청소를 용이하게 할 뿐만 아니라, 청소기의 조작 저항력이 증가하는 것을 방지할 수 있다.

제2제어부(12)는 상기 먼지센서(33)에서 감지된 먼지의 비율과 상기 제1제어부(11)에서 설정된 먼지 흡입기준을 비교하여 상기 노즐(7)의 흡입력을 결정할 수 있다.

상기 먼지의 비율은, 상기 먼지센서(33)에서 측정된 먼지를 0~100% 사이의 비율로 환산한 것으로써, 청소기에서 감지된 청소대상지역의 부분에서 먼지, 이물질 등이 차지하고 있는 면적에 따라 비율로 환산될 수도 있으며, 또는 적층 되어 있는 먼지의 양을 측정하여 비율로 환산될 수도 있을 것이다. 즉, 상기 먼지의 비율은 먼지의 양을 수치화한 비율로 이해될 수 있다.

상기 제2제어부(12)는 수치화된 상기 먼지의 비율을 상기 제1제어부(11)에서 설정된 먼지 흡입기준과 비교하여 흡입력 제공부(23)를 제어함으로써 청소기의 흡입력을 결정할 수 있다. 보다 쉬운 비교연산을 위해 상기 흡입기준도 먼지의 비율을 기준으로 설정될 수 있음은 물론이다.

제3제어부(13)는 상기 제2제어부(12)에서 결정된 흡입력을 조절하는 제어를 수행하는 구성으로써, 보다 자세히 상기 제2제어부(12)는 청소 수행 중 지속적으로 바닥의 재질에 따라 수신된 다른 정보를 기초로 청소기의 흡입력을 결정하기 때문에, 상기 결정된 청소기의 흡입력은 지속적으로 바뀔 수 있다.

상기 제3제어부는, 상기 제2제어부(12)에서 결정된 흡입력의 선, 후를 상호 비교하여 청소기의 흡입력을 조절할 수 있다. 예로써, 제2제어부(12)에서 상대적으로 먼저 결정된 흡입력을 제1결정 흡입력이라고 정의하고, 제2제어부(12)에서 상대적으로 후에 결정된 흡입력을 제2결정 흡입력이라고 정의하였을 때, 상기 제3제어부는, 상기 제1결정 흡입력과 제2결정 흡입력을 비교하여 제2결정 흡입력이 상기 제1결정 흡입력 보다 큰 경우, 상기 제2결정 흡입력을 유지하고, 상기 제2결정 흡입력이 상기 제1결정 흡입력 보다 작은 경우, 소정의 시간이 경과한 후에 상기 제2결정 흡입력을 유지하는 제어를 수행한다.

물론 상기 제3제어부(13)는 청소기의 흡입력을 조절하는 제어를 수행하므로, 상기 제2제어부(12)를 통해 상기 흡입력 제공부(23)와 전기적으로 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이 제3제어부(13)를 제어함으로써, 청소기의 흡입력을 증가시키는 경우에는 별도의 지연시간 없이 즉각적으로 청소기의 흡입력을 증가시킴으로써, 먼지를 효과적으로 흡입할 수 있으며, 또한 청소기의 흡입력이 감소하는 경우에는 소정의 시간이 경과한 후에 청소기의 흡입력을 감소시킴으로써, 먼지가 노즐(6)과 먼지통(2)을 연결하는 연장관(5)에서 다시 역류하는 것을 방지하고, 바닥 재질특성 또는 먼지의 양 등이 변하는 구간에서도 효과적인 청소를 수행할 수 있다.

도3은 본 명세서에서 게시되는 실시예의 제어방법이 도시된 순서도이고, 도4는 도3의 흡입력 결정단계의 제어방법이 도시된 순서도이며, 도5는 흡입력을 조절하는 단계의 제어방법이 도시된 순서도이다.

이하 도3 내지 도5를 참고하여 설명한다.

청소기에 전원이 인가되어 청소를 수행하거나, 혹은 청소 중에 사용자의 조작에 따라 자동흡입력조절 신호가 입력된 경우 상기 먼지센서(33)에 의해 청소대상지역의 먼지를 감지하고, 상기 감지된 먼지를 비율로 설정(110)하거나, 또는 바닥감지센서(31)에 의해 청소대상지역의 바닥재질을 감지(120)할 수 있다.

자세히, 본 실시예는 상술한 바와 같이 청소기의 흡입력 조절을 위해 사용자가 별도의 조작을 수행할 필요가 없으므로, 본 실시예의 제어는 청소를 수행하기 위해 청소기에 전원이 인가되어 청소 초기부터 자동으로 적용될 수 있으며 또는, 청소 중에 사용자의 조작에 따라 소정의 신호가 입력된 경우 상기 제어가 적용될 수 있다. 만약 상기 조작신호의 입력에 따라 본 제어가 수행되는 경우 상기 조작신호의 입력을 위한 버튼은 손잡이(3)에 구비되는 것이 조작의 편의성을 위해 바람직할 것이다.

그리고 먼지를 감지하는 단계(110)와 바닥재질을 감지하는 단계(120)는 반드시 순차적으로 수행될 필요는 없다. 왜냐하면, 상기 제2제어부(12)는 상기 먼지를 감지하는 단계(110)에서 감지된 먼지와 후술하는 기준설정단계(140)에서 설정된 흡입기준을 상호 비교하여 청소기의 흡입력을 결정하기 때문이다.

즉 상기 먼지감지단계(110)는 흡입력 결정단계(170) 전에 수행된다는 조건 하에 본 제어의 순서를 구속하지 않는다.

한편, 상기 먼지의 비율은 0~100% 의 범위로 환산될 수 있으며, 상기 감지된 먼지를 비율로 설정하는 것은 상기 먼지센서(33)에 별도의 로직이 적용되어 수행되거나 또는 제2제어부(12)에서 수행될 수 있을 것이다.

청소대상지역의 바닥재질을 감지하는 단계(120)는 상술한 바와 같이 카페트, 마룻바닥 등을 감지하는 단계로써, 상기 바닥재질을 감지한 후, 상기 바닥재질이 특정재질인지 여부를 판단하고(130) 상기 바닥재질이 특정재질인지 여부에 따라 기준설정단계(140), 제1브러시 설정단계(150)에서의 입력 값이 달라지고, 제2브러시 설정단계(160)의 유무가 달라질 수 있다.

상기 특정재질이지 여부의 판단은 예로써 바닥재질이 카페트인지 여부를 판단하여 카페트인 경우 카페트 기준설정단계(141)를 수행하고, 바닥재질이 카페트가 아닌 재질의 경우(일반적인 마룻바닥)에는 마루 기준설정단계(142)를 수행할 수 있다. 상기 카페트 기준설정단계는 이하 제1기준설정단계(141)로, 마루 기준설정단계(142)는 이하 제2기준설정단계(142)로 지칭하며, 상기 특정재질은 설명의 편의상 카페트를 예로써 설명한다.

상기 감지된 바닥재질이 카페인 경우, 제1기준설정단계(141)에서 상기 제1제어부(11)는 청소기의 먼지 흡입기준을 약 모드는 0% 이상 60% 미만으로 설정하고, 중 모드는 60% 이상 90% 미만으로 설정하고, 강 모드는 90%이상 100%이하로 설정할 수 있다.

상기 감지된 바닥재질이 마루인 경우, 제2기준설정단계(142)에서 상기 제1제어부(11)는 청소기의 먼지 흡입기준을 약 모드는 0% 이상 30% 미만으로 설정하고, 중 모드는 30% 이상 90% 미만으로 설정하고, 강 모드는 90%이상 100%이하로 설정할 수 있다.

상기 각 모드의 기준이 되는 비율은 먼지의 양을 수치화한 비율로써 기 설정범위로 이해될 수 있다. 즉, 상기 먼지를 감지하는 단계(110)에서 감지된 먼지의 비율을 상기 기준설정단계(140)에서 설정한 각 모드 별 먼지의 비율과 대비하여 청소기의 먼지 흡입력을 결정(170)할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 상기 각 모드는 흡입력이 서로 다른 모드로써, 약, 중, 강 모드로 갈수록 상대적으로 흡입력이 증가하는 것을 의미한다.

상기와 같이 바닥의 재질에 따라 각각의 모드가 수행되는 먼지비율의 범위를 다르게 설정함으로써, 바닥재질이 카페트인 경우 바닥재질이 마루인 경우에 비해 약 모드로 더 넓은 범위의 먼지비율을 커버할 수 있다. 따라서 카페트에서 흡입력이 증가함에 따라 발생할 수 있는 청소기의 조작 저항력 증가를 방지할 수 있다.

그리고 바닥재질이 마루인 경우 바닥재질이 카페트인 경우에 비해 중 모드로 더 넓은 범위의 먼지비율을 커버함으로써 효과적인 청소를 수행할 수 있다. 왜냐하면, 마룻바닥의 경우 흡입력 증가에 따른 청소기의 조적 저항력 증가의 영향이 바닥재질이 카페트인 경우에 비해 덜 하기 때문이다.

한편, 상술한 바와 같이 기준설정단계(140)의 범위를 바닥의 재질에 따라 달리 설정함으로써 청소기의 조작 저항력이 증가하는 것을 방지할 수 있으나, 오히려 카페트의 먼지흡입력은 감소할 수 있다.

따라서 상기 기준설정단계(140) 이후 상기 청소기의 노즐(6)에 배치되는 브러시(7)의 회전속도를 설정하는 제1브러시 설정단계(150)에서 바닥의 재질이 카페트인지 여부에 따라 브러시의 회전속도를 달리 설정하여 상기 카페트에서 먼지흡입력이 감소하는 것을 보상한다.

보다 자세히, 제1기준설정단계(141)는 바닥이 특정재질인지 여부를 판단하였을 때(130) 특정재질(카페트)로 감지된 경우의 흡입기준을 설정한 것이므로, 상기 제1기준설정단계(141) 후에는 브러시(7)의 회전속도를 2000rpm으로 설정(151)한다. 따라서 상기 제1기준설정단계(141)에서 상대적으로 흡입력이 가장 약한 약 모드가 작동하는 먼지의 비율을 가장 넓게 설정됨으로써 발생할 수 있는 카페트에서의 흡입력 감소를 보상할 수 있다.(먼지의 픽업 성능 향상)

그리고 제2기준설정단계(142)는 바닥이 특정재질인지 여부를 판단하였을 때(130) 특정재질이 아닌 것으로 감지된 경우(마루)의 흡입기준을 설정한 것이므로, 상기 제2기준설정단계(142) 후에는 브러시(7)의 회전속도를 1000rpm으로 설정(151)한다. 왜냐하면 마루에서는 상대적으로 약 모드에 비해 흡입력이 강한 중 모드가 작동하는 먼지의 비율이 가장 넓게 설정되기 때문이다.

그리고 브러시의 회전속도를 2000rpm으로 설정(151)한 후, 브러시(7)의 높이를 1cm 위로 이동시킬 수 있다. 왜냐하면 상기 브러시(7)의 회전속도가 상대적으로 빠르게 회전하고, 상기 브러시(7)가 빠르게 회전함으로써 카페트와 같이 털로 만들어진 직물과 엉키어 브러시(7)가 구속상태에 놓일 수 있기 때문이다. 상기 브러시(7)의 높이변화는 바닥으로부터의 상대적인 높이 변화를 의미하며, 상술한 바와 같이 노즐(6)의 형상, 크기 등에 상기 브러시(7)의 높이변화는 제한될 수 있다.

한편, 브러시의 회전속도를 1000rpm으로 설정(152)한 후에는 별도의 브러시(7) 높이를 변화하는 제어를 수행하지 않는다. 왜냐하면 바닥의 경우 브러시가 회전함에 따라 엉킬 수 있는 대상물이 카페트에 비해 적으며, 이미 제2기준설정단계(142)에서 설정된 범위에 의해 약 모드에 비해 흡입력이 강한 중 모드가 작동하는 범위가 넓기 때문이다.

그리고 상기 기준설정단계(140), 제1브러시 설정단계(150) 및 제2브러시 설정단계(160)는 상기 바닥재질이 감지된 후 순차적으로 수행될 수 있다. 보다 자세히, 바닥의 재질이 특정재질(카페트)인 경우에 제1기준설정단계(141), 제1브러시 설정단계에서 브러시의 회전속도를 2000rpm으로 설정하는 단계(151), 및 제2브러시 설정단계는 순차적으로 수행되고, 바닥의 재질이 특정재질(카페트)가 아닌 경우에 제2기준설정단계(142), 제1브러시 설정단계에서 브러시의 회전속도를 1000rpm으로 설정하는 단계(152)는 순차적으로 수행될 수 있다.

상술한 각 모드의 먼지비율의 범위, 브러시의 회전속도, 브러시의 높이조절의 수치는 본 명세서에서 게시되는 다양한 실시예 중 하나이며, 상기 수치에 의해 본 명세서의 다양한 실시예가 제한되는 것은 아니다.

한편, 상기 감지된 먼지의 비율 및 상기 바닥재질을 기초로 상기 청소기의 먼지 흡입력이 결정될 수 있다. 즉 흡입력 결정단계(170)는 상기 감지된 먼지의 비율과 상기 먼지 흡입기준을 비교하여 청소기의 흡입력을 결정한다.

보다 자세히, 상기 먼지센서에서 감지된 먼지(110)의 비율이 중 모드보다 작을 경우, 청소기의 결정 흡입력은 약 모드로 결정되고, 상기 감지된 먼지의 비율이 중 모드보다는 크고, 강 모드보다는 작을 경우 청소기의 결정 흡입력은 중 모드로 결정되고, 상기 감지된 먼지의 비율이 강 모드보다 큰 경우에는 청소기의 결정 흡입력은 강 모드로 결정된다.

상술한 본 실시예에 의하면, 청소대상지역의 바닥재질에 따라 청소기의 흡입력 세기의 범위가 설정되고, 브러시의 회전속도 및 브러시의 높이변화 여부가 설정된다. 그리고 청소대상지역의 먼지의 양을 상기 청소대상지역의 바닥재질에 따라 설정된 흡입력 세기의 범위와 비교하여 청소기의 흡입력을 결정할 수 있다.

한편, 상기 각 단계는 청소 중에 반복적으로 수행될 수 있으며, 상기 각 단계가 반복적으로 수행됨에 따라 상기 감지된 먼지의 비율 및 상기 바닥재질을 기초로 결정된 결정 흡입력도 지속적으로 업데이트 될 수 있다. 이 경우 상기 청소기의 결정 흡입력이 지속적으로 업데이트 됨에 따라 청소기의 흡입력을 조절할 필요성이 대두된다. 따라서 이하 상기 청소기에서 업데이트 되는 결정 흡입력을 상호 비교하여 청소기의 흡입력을 조절하는 단계(180)를 설명한다.

흡입력 조절단계(180)는 상기 흡입력 결정단계(170)에서 반복적으로 결정되는 먼지 흡입력 중, 먼저 결정되는 흡입력과 후에 결정되는 흡입력을 서로 비교하여 흡입력을 조절한다. 이하 시간 순으로 먼저 결정되는 흡입력은 제1결정 흡입력으로, 후에 결정되는 흡입력은 제2결정 흡입력으로 지칭한다.

상기 흡입력 조절단계(180)에서는 제1결정 흡입력과 상기 제2결정 흡입력을 비교(181)하고, 상기 제1결정 흡입력이 상기 제2결정 흡입력 보다 작은 경우에는 청소기의 최종결정 흡입력을 제2결정 흡입력으로 조절(182)할 수 있다. 즉 상술한 단계들을 거쳐 흡입력이 증가할 필요가 있을 경우, 별도의 지연시간을 갖지 않고 즉각적으로 흡입력을 상승시켜 먼지를 흡입할 수 있다.

그리고 상기 흡입력을 비교하는 단계(181)에서 제1결정 흡입력이 상기 제2결정 흡입력 보다 큰 경우에는 소정시간이 경과되었는지 판단(183)한다. 상기 소정시간이 경과된 경우 청소기의 최종결정 흡입력을 제2결정 흡입력으로 조절(182)하고, 상기 소정시간이 경과되지 않은 경우에는 상기 최종결정 흡입력을 상기 제1결정 흡입력으로 조절(184)할 수 있다.

보다 자세히, 상기 제1결정 흡입력이 상기 제2결정 흡입력 보다 큰 경우는 청소대상지역의 바닥재질, 먼지의 양을 기준으로 결정된 청소기의 흡입력이 감소될 필요가 있음을 의미한다. 그리고 청소기의 흡입력을 감소시킬 필요가 있는 경우 소정의 시간이 경과하였는지 여부를 판단(183)한 후에 소정이 시간이 경과한 후에 최종 결정 흡입력을 제2결정 흡입력으로 조절함으로써, 흡입력을 감소시킨다. 또한 상기 소정의 시간이 경과하지 않은 경우에는 최종 결정 흡입력을 제1결정 흡입력으로 유지함으로써, 흡입력 감소 시에는 소정시간이 지난 후에 감소시킨다. 물론 상기 흡입력이 감소하는 과정은 점차 감소될 수도 있을 것이다.

상기와 같이 흡입력 감소 시에 지연시간을 갖는 것은 흡입력의 증가가 필요한 시점에서는 흡입력 증가가 즉각적으로 진행되는 것이 바람직하나, 흡입력의 감소가 필요한 시점에서 흡입력의 감소가 즉각적으로 진행될 경우, 아직 먼지통(2)으로 포집되지 않은 먼지들이 역류하여 노즐을 통해 외부로 배출될 수도 있으며, 또는 바닥의 재질이 변하는 구간에서 흡입력의 감소를 즉각적으로 감소시킬 경우 먼지의 흡입이 원활하게 이루어지지 않을 수 있기 때문에 흡입력의 감소가 필요한 시점에서는 소정의 시간이 경과한 후에 흡입력을 감소함이 바람직하다.

한편, 상기 최종 결정 흡입력이란, 상기 흡입력 조절단계(180)에서 조절된 청소기의 최종 먼지 흡입력을 의미할 수 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 청소기 본체 2: 먼지통
3: 손잡이 4: 배터리 수용부
5: 연장관 6: 노즐
7: 브러시 10: 제어부
20: 구동부 30: 센서유닛

Claims (15)

1. 청소기에 구비된 먼지센서에 의해 청소대상지역의 먼지를 감지하고, 상기 감지된 먼지를 비율로 설정하는 단계;
   상기 청소기에 구비된 바닥감지센서에 의해 상기 청소대상지역의 바닥재질을 감지하는 단계;
   상기 바닥재질 및 상기 먼지비율을 이용하여 흡입력 세기의 기준이 되는 먼지 흡입기준을 설정하는 기준설정단계; 및
   상기 감지된 먼지의 비율 및 상기 감지된 바닥재질과 상기 먼지 흡입기준을 비교하여 상기 청소기의 흡입력 세기를 결정하는 흡입력 결정단계;를 포함하며,
   상기 기준설정단계에서,
   상기 청소기의 흡입력 세기는 약모드 및 중모드가 포함되며, 상기 약모드에 해당하는 먼지비율은 소정의 상한치 이상에서 소정의 하한치 미만으로 설정되되,
   상기 바닥재질이 기설정된 특정재질인 경우의 상기 약모드의 상기 먼지비율의 상한치는, 상기 바닥재질이 상기 특정재질이 아닌 경우의 상기 먼지비율의 상한치보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 감지된 바닥재질에 따라 상기 청소기의 노즐에 배치되는 브러시의 회전속도, 상기 브러시의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 기준설정단계 후, 상기 청소기의 노즐에 배치되는 브러시의 회전속도를 설정하는 제1브러시 설정단계; 및
   상기 제1브러시 설정단계 후, 상기 브러시의 높이를 변경하는 제2브러시 설정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 기준설정단계, 제1브러시 설정단계 및 제2브러시 설정단계는 상기 바닥재질이 감지된 후, 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 기준설정단계 후, 상기 청소기의 노즐에 배치되는 브러시의 회전속도를 설정하는 제1브러시 설정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 기준설정단계 및 제1브러시 설정단계는 상기 바닥재질이 감지된 후, 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 각 단계는 반복적으로 수행되며 상기 감지된 먼지의 비율 및 상기 바닥재질을 기초로 상기 청소기의 먼지 흡입력의 세기가 결정되는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 반복적으로 결정되는 먼지 흡입력의 세기 중, 먼저 결정된 제1결정 흡입력의 세기와 후에 결정된 제2결정 흡입력의 세기를 비교하는 흡입력 조절단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 흡입력 조절단계에서, 상기 제2결정 흡입력의 세기가 상기 제1결정 흡입력의 세기 보다 큰 경우, 상기 제2결정 흡입력의 세기를 유지하는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 흡입력 조절단계에서 상기 제2결정 흡입력의 세기가 상기 제1결정 흡입력의 세기 보다 작은 경우, 소정의 시간이 경과한 후, 상기 제2결정 흡입력의 세기로 변경하는 것을 특징으로 하는 청소기의 제어방법.
12. 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입구가 형성된 노즐;
    상기 노즐에 구비되어 회전하고, 상기 노즐에서 높이조절이 가능한 브러시;
    상기 브러시의 회전 및 상기 브러시의 높이조절에 필요한 동력을 제공하는 노즐모터;
    상기 노즐에 먼지의 흡입력을 제공하는 흡입력 제공부;
    상기 바닥의 먼지를 감지하는 먼지센서;
    상기 바닥의 바닥재질을 감지하는 바닥감지센서; 및
    상기 노즐모터 및 상기 흡입력 제공부에 동작신호를 인가하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 미리 설정된 먼지 흡입기준에 의하여 상기 먼지의 흡입력 세기를 제어하며, 상기 먼지의 흡입력의 세기는 약모드 및 중모드를 포함하며,
    상기 약모드에 해당하는 먼지비율 범위는 소정의 하한치 이상에서 소정의 상한치 미만으로 설정되되,
    상기 바닥재질이 기 설정된 특정재질인 경우의 상기 약모드의 상기 먼지비율의 상한치는 상기 바닥재질이 상기 기 설정된 특정재질이 아닌 경우의 상기 먼지비율의 상한치 보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 청소기.
13. 삭제
14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 제1제어부 및 제2제어부를 포함하고, 상기 제1제어부는 상기 바닥재질에 따라 상기 브러시의 회전속도를 달리 제어하고 상기 바닥의 재질에 따라 상기 브러시의 높이조절 여부를 제어하며, 상기 제2제어부는 상기 노즐의 흡입력의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 청소기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2제어부는 상기 먼지센서에서 감지된 먼지의 비율 변화에 따라 상기 노즐의 흡입력의 세기 결정을 반복하는 것을 특징으로 하는 청소기.

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