(57)【要約】【課題】  発光部から発光された光がセンサー窓の内側面から反射されたとき、ロボット掃除機の前方に存在しない障害物の誤感知を防止することによって、障害物を正確に感知できるセンサーモジュール及びこれを備えるロボット掃除機を提供する。【解決手段】  床面から異物を除去する掃除ユニットと、モーターから伝達された動力を通じて回転するホイールユニットとを含む本体；前記本体の上部をカバーするカバー；前記本体に装着されて障害物を感知する障害物感知センサーを含むセンサーモジュール；及び前記センサーモジュールの一側に備えられるセンサー窓；を含み、前記センサーモジュールは、前記センサー窓を通過して光を照射する発光素子；前記発光素子から発光されてから障害物から反射される光が入射される受光反射鏡；及び前記発光素子と前記受光反射鏡との間に介在し、前記発光素子から発光された光が前記センサー窓の内側表面から反射されて前記受光反射鏡に入射されることを遮断する遮光部；を含むロボット掃除機を構成する。【選択図】      図３
2014204984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面から異物を除去する掃除ユニットと、モーターから伝達された動力を通じて回転するホイールユニットと、を含む本体；
前記本体の上部をカバーするカバー；
前記本体に装着されて障害物を感知する障害物感知センサーを含むセンサーモジュール；及び
前記センサーモジュールの一側に備えられるセンサー窓；を含み、
前記センサーモジュールは、前記センサー窓を通過して光を照射する発光素子；
前記発光素子から発光されてから障害物から反射される光が入射される受光反射鏡；及び
前記発光素子と前記受光反射鏡との間に介在し、前記発光素子から発光された光が前記センサー窓の内側表面から反射されて前記受光反射鏡に入射されることを遮断する遮光部；を含むロボット掃除機。
【請求項２】
前記センサーモジュールは、ベースフレームと、前記ベースフレームと結合されるアッパーフレームと、を含む、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項３】
前記アッパーフレームの前方一側にスリットが形成され、前記遮断部は、前記スリットを形成する前記アッパーフレームの上部面である、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項４】
前記発光素子は、前記スリットの位置に対応するように前記ベースフレームに装着され、前記発光素子から発光された光は、前記スリットを通じて照射される、請求項３に記載のロボット掃除機。
【請求項５】
前記アッパーフレームの前方上部面には段差部が形成される、請求項３に記載のロボット掃除機。
【請求項６】
前記受光反射鏡は前記アッパーフレームに装着される、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項７】
前記アッパーフレームには上部に突出したマウント部が備えられ、前記受光反射鏡は前記マウント部の上側に装着される、請求項６に記載のロボット掃除機。
【請求項８】
前記アッパーフレームには、前記マウント部の下部に該当する位置にホールが形成される、請求項７に記載のロボット掃除機。
【請求項９】
前記ベースフレームには、前記受光反射鏡に入射された反射光に関する情報を受信する受光部カメラが前記受光反射鏡に向かい合うように配列される、請求項８に記載のロボット掃除機。
【請求項１０】
前記マウント部には、ドッキングステーションに信号を送信したり、または前記ドッキングステーションから信号を受信するドッキングセンサーが装着される、請求項７に記載のロボット掃除機。
【請求項１１】
前記ドッキングセンサーは、前記受光反射鏡の上部に位置する、請求項１０に記載のロボット掃除機。
【請求項１２】
前記ドッキングセンサーと前記受光反射鏡との間には、前記ドッキングセンサーと前記受光反射鏡とを離隔させるブラケットが介在する、請求項１１に記載のロボット掃除機。
【請求項１３】
前記ベースフレームには、リモコンからの信号を受信するリモコン信号受信部が備えられる、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項１４】
前記ベースフレームには前記発光素子が装着され、前記アッパーフレームには前記受光反射鏡が装着され、前記ベースフレームと前記アッパーフレームとが結合されることによって、前記センサーモジュールは、一つのユニットとしてモジュール化されて前記本体の前方に装着される、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項１５】
前記センサー窓は前記センサーモジュールと一体化される、請求項１に記載のロボット掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで開示した各実施例は、障害物を感知するセンサーが備えられ、センサーが障害物を誤感知することを防止できるセンサーモジュール及びこれを備えるロボット掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット掃除機は、使用者の操作なしで掃除領域を自ら走行しながら、床面上の埃などの異物を吸い込むことによって掃除を行う機器である。ロボット掃除機は、障害物感知センサーを通じて掃除区域内に配列された家具、事務用品、壁などの障害物までの距離を判別し、左輪モーターと右輪モーターを選択的に駆動させることによって走行方向を切り替えながら掃除区域を掃除する。
【０００３】
ロボット掃除機の障害物感知センサーは光センサーであり得る。障害物感知センサーは、光を照射する発光部と、発光部から照射されてから障害物から反射された光を受信する受光部とを含むことができる。障害物から反射されてから受光部に伝送される光によって障害物との距離を測定することができる。
【０００４】
ロボット掃除機の外観を形成するハウジングには透明なセンサー窓が備えられ、センサー窓を通じて発光部から発光された光を外部に照射することができる。このとき、発光部から発光された光は、外部に照射されず、センサー窓の内側面から反射されてから受光部に入射され得る。センサー窓から反射された光が受光部に入射されると、ロボット掃除機の前方に存在しない障害物が誤感知され、障害物の感知を正確に行うことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一側面は、発光部から発光された光がセンサー窓の内側面から反射されたとき、ロボット掃除機の前方に存在しない障害物の誤感知を防止することによって、障害物を正確に感知できるセンサーモジュール及びこれを備えるロボット掃除機を提供することができる。
【０００６】
本発明の追加的な側面は、部分的には以下で説明され、部分的には前記説明から明らかになるか、または本発明の実行によって学習され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によると、ロボット掃除機は、床面から異物を除去する掃除ユニットと、モーターから伝達された動力を通じて回転するホイールユニットとを含む本体と、前記本体の上部をカバーするカバーと、前記本体に装着されて障害物を感知する障害物感知センサーを含むセンサーモジュールと、前記センサーモジュールの一側に備えられるセンサー窓とを含み、前記センサーモジュールは、前記センサー窓を通じて外部に光を照射する発光素子と、前記発光素子から発光されてから障害物から反射される光が入射される受光反射鏡と、前記発光素子と前記受光反射鏡との間に介在し、前記発光素子から発光された光が前記センサー窓の内側面から反射されて前記受光反射鏡に入射されることを遮断する遮光部とを含む。
【０００８】
前記センサーモジュールは、ベースフレームと、前記ベースフレームと結合されるアッパーフレームとを含む。
【０００９】
前記アッパーフレームの前方一側にはスリットが形成され、前記遮断部は、前記スリットを形成する前記アッパーフレームの上部面であり得る。
【００１０】
前記発光素子は、前記スリットの位置に対応するように前記ベースフレームに装着し、前記発光素子から発光された光を前記スリットを通じて前方に照射することができる。
【００１１】
前記アッパーフレームの前方上部面には段差部が形成され、近接した障害物が感知されないことを防止することができる。すなわち、前記段差部は、ロボット掃除機が相対的により近い距離で物体または障害物を感知できるようにする。
【００１２】
前記受光反射鏡は、前記アッパーフレームに装着することができる。前記アッパーフレームには上部に突出したマウント部を備え、前記受光反射鏡は、前記マウント部の上側に装着することができる。前記アッパーフレームには、前記マウント部の下部に該当する位置にホールを備えることができる。
【００１３】
前記ベースフレームには、前記受光反射鏡に入射された反射光に関する情報を受信する受光部カメラを前記受光反射鏡と向かい合うように配列することができる。
【００１４】
前記マウント部には、ドッキングステーションに信号を送信したり、ドッキングステーションから信号を受信するドッキングセンサーを装着することができる。
【００１５】
前記ドッキングセンサーは前記受光反射鏡の上部に位置し得る。前記ドッキングセンサーと前記受光反射鏡との間には、前記ドッキングセンサーと前記受光反射鏡とを離隔させるブラケットが介在し得る。
【００１６】
前記ベースフレームには、リモコンから信号を受信するリモコン信号受信部を備えることができる。
【００１７】
前記ベースフレームには前記発光素子が装着され、前記アッパーフレームには前記受光反射鏡が装着され、前記ベースフレームと前記アッパーフレームとが結合されることによって、前記センサーモジュールは、一つのユニットとしてモジュール化し、前記本体の前方に装着することができる。
【００１８】
前記センサー窓は、前記センサーモジュールと一体化することができる。
【００１９】
本発明の他の側面によると、センサーモジュールは、ベースフレームと、前記ベースフレームに装着される多数の発光素子と、前記発光素子の上部に位置する遮光部と、前記遮光部の上部に備えられる受光反射鏡と、前記ベースフレームに装着され、前記受光反射鏡の下部で前記受光反射鏡に入射された光に関するイメージを受信する受光部カメラとを含み、前記ベースフレーム、前記発光素子、前記受光反射鏡及び前記受光部カメラは互いに一体化することができる。
【００２０】
前記遮光部の一側にはスリットを形成し、前記発光素子は前記スリットに対応する位置に備えることができ、前記発光素子から発光された光は前記スリットを通じて外部に照射される。
【００２１】
前記センサーモジュールは、前記ベースフレームまたは前記遮光部に結合されるセンサー窓をさらに含む。前記ベースフレーム、前記遮光部及び前記センサー窓は互いに一体化することができる。前記遮光部の前方上部面には段差部を形成することができる。
【００２２】
本発明の他の側面によると、センサーモジュールは、ベースフレームと、前記ベースフレームに装着され、センサー窓を通じて物体に向かって光を照射する発光素子と、前記発光素子から照射されてから障害物から反射された光を受信する受光部カメラと、前記発光素子の上部に位置し、前記発光素子から照射されてから前記センサー窓の内側面から反射される光が前記受光部カメラによって受信されることを防止する遮光部とを含むことができる。前記センサーモジュールは、前記発光素子から照射されてから前記障害物から反射された光を受信し、前記発光素子から照射されてから前記障害物から前記受信部カメラに反射された光を反射する受光反射鏡をさらに含むことができる。
【００２３】
前記遮光部は、前記ベースフレームと前記発光素子の上部に配置されるアッパーフレームを含むことができ、前記アッパーフレームの底面は、前記発光素子から照射されてから前記センサー窓の内側面から反射される光が前記受光部カメラによって受信されることを防止することができる。
【００２４】
前記センサーモジュールは、前記アッパーフレームの上部面上に配置されるマウント部をさらに含むことができ、前記受光部カメラは、前記マウント部上に配列され、前記発光素子から照射されてから前記障害物から直接反射される光を受信することができる。前記センサー窓の内側面に隣接した前記アッパーフレームの端部は、前記センサー窓の内側面に向かう傾斜面で下降する。
【発明の効果】
【００２５】
ここで開示した各実施例に係るセンサーモジュール及びロボット掃除機は、ロボット掃除機の前方に実質的に存在しない障害物の誤感知を防止することによって、センサーが障害物を正確に感知できるようにする。さらに、ロボット掃除機に装着されるセンサーがモジュール化されることによって、ロボット掃除機の組み立て効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例に係るロボット掃除機の斜視図である。
【図２】カバーが除去された図１のロボット掃除機を示した図である。
【図３】図１のロボット掃除機のセンサーモジュールを示した分解図である。
【図４】図３のセンサーモジュールを示した分解斜視図である。
【図５】図３のセンサーモジュールによる障害物の感知を示した概略図である。
【図６】本発明の他の実施例に係るセンサーモジュールの一部を示した図である。
【図７】図６のセンサーモジュールを示した断面図である。
【図８】図６のセンサーモジュールによる障害物の感知を示した概略図である。
【図９】本発明の更に他の実施例に係るセンサーモジュールを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
ここでは、本開示の各実施例を詳細に説明するために参照が行われ、各例が添付の各図面に示されている。同一の参照番号は、全体にわたって同一の要素を示す。
【００２８】
以下では、本発明の一実施例に係るセンサーモジュール及びこれを備えるロボット掃除機について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例に係るロボット掃除機を示した斜視図で、図２は、カバーが除去された図１のロボット掃除機を示した図で、図３は、図１のロボット掃除機のセンサーモジュールを示した分解図である。
【００３０】
図１ないし図３を参照すると、ロボット掃除機１は、カバー１０及び本体２０を含む。カバー１０は、本体２０の上部をカバーすることができる。
【００３１】
本体２０は、床面から異物を除去する掃除ユニットと、ロボット掃除機１を走行させるホイールユニットと、ホイールユニットに動力を提供するモーターとを含むことができる。ホイールユニットは、少なくとも一つのホイールを含むことができる。ホイールは、モーターから伝達された動力を通じて回転することによって、ロボット掃除機１を走行させることができる。ホイールユニット及びモーターを駆動ユニットと称することができる。
【００３２】
ロボット掃除機１は、駆動電源を供給する電源部を含むことができる。電源部は、本体２０に装着された各種部品を駆動させるための各駆動装置と電気的に連結され、各駆動装置に駆動電源を供給するバッテリーを含むことができる。バッテリーは、再充電が可能な２次バッテリーであって、本体２０がドッキングステーション（図示せず）に結合されたとき、ドッキングステーションから供給された電力によって充電することができる。ロボット掃除機１は、例えば、掃除の完了後にドッキングステーションに戻ることができる。ロボット掃除機１は、掃除過程を行う前に、または掃除過程の間にドッキングステーションに結合することができる。例えば、ロボット掃除機１は、バッテリーの状態が低いと判断されるとき、例えば、一定のレベルより低いと判断されるとき、または、以下で説明するように、ロボット掃除機１の集塵装置を空にする必要があるときにドッキングステーションに結合することができる。集塵装置が空になると、例えば、ロボット掃除機１のバッテリーを充電することができる。
【００３３】
ロボット掃除機１は、電源部から駆動力を受けて回転する少なくとも一つのホイールを含むことができる。例えば、二つのホイールは、本体２０の下部の中央領域の左右端に互いに対称的に配置することができる。ホイールは、走行過程でロボット掃除機１が前進、後進及び回転走行などの移動を行えるようにする。ホイールの動作により、ロボット掃除機１は床面を掃除することができる。しかし、前記開示は、二つのホイールを有するロボット掃除機１に限定されるものではなく、例えば、ロボット掃除機１は、一つのホイールまたは３つ以上のホイールを有することができる。
【００３４】
走行方向を基準にして本体２０の下部前端にはキャスターをさらに設置することができる。キャスターが備えられることによって、ロボット掃除機１を走行中にも安定化させることができる。
【００３５】
ロボット掃除機１は掃除ユニットを含むことができる。掃除ユニットは、本体の下側に形成された吸入口側に配列されるブラッシュユニットを含むことができる。本体２０の下部には、集塵装置と連結された流入口を形成することができる。ブラッシュユニットが回転すると、床面上に積もった埃を吸入口側に誘導することができる。
【００３６】
ロボット掃除機１の本体２０内には、埃の吸入のための吸入力を発生させる送風装置を備えることができる。送風装置は、吸入モーター及び送風ファンを含むことができる。吸入口側に誘導された埃は、送風装置によって集塵装置に移動させることができる。
【００３７】
ロボット掃除機１内の集塵装置に埃がある程度集まると、ロボット掃除機１は、ドッキングステーション側に移動し、ドッキングステーションとドッキングすることができる。あるいは、集塵装置は、例えば、使用者によって手動で空にすることができる。ロボット掃除機１がドッキングステーションとドッキングすると、ロボット掃除機１内の集塵装置に集まった埃をドッキングステーション内の集塵装置に吸入させることができる。ロボット掃除機１及び／またはドッキングステーション内に集まった埃は、使用者がロボット掃除機／ドッキングステーションから集塵装置を分離して捨てることもできる。その結果、ロボット掃除機１の集塵装置は、使用者によって手動で空にしたり、またはドッキングステーションの集塵装置を通じて空にすることができる。
【００３８】
本体２０の内部には埃量センサーが備えられ、集塵装置内の埃の量を感知することができる。埃量センサーによって集塵装置内の埃が基準量と同じかそれ以上集まったと感知されると、制御部は、ホイールを駆動し、ロボット掃除機１を移動させてドッキングステーションとドッキングさせることができる。ロボット掃除機１がドッキングステーションとドッキングされると、ロボット掃除機１内の集塵装置に集まった埃は、ドッキングステーションに備えられた集塵装置に吸入させることができる。
【００３９】
本体２０の一側にはセンサーモジュール３０を装着することができる。センサーモジュール３０は、障害物感知センサーを含むことができる。障害物感知センサーは、例えば、ロボット掃除機１の前方に位置した障害物を感知することができる。障害物感知センサーによってロボット掃除機１の前方に障害物が存在すると感知されると、制御部は、ロボット掃除機１の本体２を回転させ、ロボット掃除機１の走行方向を変更することができる。その結果、ロボット掃除機１は、障害物を回避しながらも、掃除作業を行うために継続して走行することができる。
【００４０】
ロボット掃除機１の走行方向を基準にしてロボット掃除機１の前方に障害物が存在すると感知されると、ロボット掃除機１が元の場所で回転して走行方向を切り替えるので、ロボット掃除機１の特定位置が走行方向の前方に向かうようになる。したがって、センサーモジュール３０または障害物感知センサーは、前方に向かうロボット掃除機１の前記特定位置に装着することができる。センサーモジュール３０が装着される特定位置は、ロボット掃除機１の前方と定義することができる。しかし、センサーモジュールは、必要に応じてロボット掃除機１の他の位置に配置することができ、ロボットが走行する方向以外の方向での障害物への接近を検知するのに使用することができる。
【００４１】
本体２０の前方にはセンサー窓１１を装着することができる。センサー窓１１は、障害物感知センサーから放出された光を透過させる素材で形成することができる。障害物感知センサーによって発光された光は、センサー窓１１を通じて外部に照射することができる。図３に示したように、例えば、ロボット掃除機１の形状は実質的に円状であり得る。しかし、前記開示がこれに限定されることはなく、ロボット掃除機１は、例えば、長方形、正方形、他の多角形または幾何学的形状などのいずれかの形状であり得る。図３に示したように、センサー窓１１は、一般にロボット掃除機１の形状に合わせ、本体２０の前方に装着することができる。センサー窓１１は、例えば、ロボット掃除機１の周辺に部分的に延長することができる。すなわち、図３に示したように、センサー窓１１は、半円状を有し、円周方向にロボット掃除機の周囲に部分的に延長することができる。
【００４２】
本体２０には、ロボット掃除機１の動作に関する情報が受信され、ロボット掃除機１が特定動作を行えるように情報が送信されるＰＣＢ回路部２１を備えることができる。ＰＣＢ回路部２１は、本体２０の上部に載せることができる。ＰＣＢ回路部２１の上部面はカバー１０によってカバーすることができる。
【００４３】
以下では、本発明の一実施例に係るセンサーモジュール３０の構成について詳細に説明する。
【００４４】
図４は、図３のセンサーモジュールを示した分解斜視図である。図４を参照すると、センサーモジュール３０は、ベースフレーム３１、アッパーフレーム３２及びセンサーアセンブリーを含むことができる。センサーアセンブリーは、発光素子３１０、受光反射鏡部３４及び受光部カメラ３１１を含むことができる。発光素子３１０、受光反射鏡部３４及び受光部カメラ３１１はベースフレーム３１またはアッパーフレーム３２に装着し、ベースフレーム３１とアッパーフレーム３２は締結部材などによって互いに結合することができる。例えば、締結部材は、スクリュー、ボルト、接着剤、ソルダーなどの一つ以上を含むことができるが、前記開示がこれに限定されることはなく、当業者によって理解され得る他のタイプの締結部材を含むことができる。センサーモジュール３０は、一つのモジュールとして製造するこができる。その結果、一体に形成されたセンサーモジュール３０により、ロボット掃除機１の組立容易性が向上し得る。
【００４５】
ベースフレーム３１には発光素子３１０及び受光部カメラ３１１を装着することができる。そして、発光素子３１０は複数備えることができる。図４には、四つの発光素子３１０が示される。しかし、前記開示がこれに限定されることはなく、ロボット掃除機１は、必要に応じて、一つ、二つ、三つまたは四つ以上の発光素子３１０を含むことができる。複数の発光素子３１０は、規則的または不規則的な間隔で配置することができる。例えば、受光部カメラ３１１は、アッパーフレーム３２に装着される受光反射鏡部３４に対応する位置に配列することができる。図４に示したように、ベースフレーム３１とアッパーフレーム３２は、一般にロボット掃除機１の形状に合わせ、本体２０の前方に装着することができる。ベースフレーム３１とアッパーフレーム３２は、例えば、ロボット掃除機１の周辺に部分的に延長することができる。すなわち、図４に示したように、ベースフレーム３１とアッパーフレーム３２は、半円状を有し、円周方向にロボット掃除機の周囲に部分的に延長することができる。これと同様に、発光素子３１０、受光反射鏡部３４及び受光部カメラ３１１は、円周または円弧方向に一定または不規則な間隔でベースフレーム３１またはアッパーフレーム３２に装着することができる。
【００４６】
複数の発光素子３１０はベースフレーム３１に装着することができる。一例として、発光素子３１０は、赤外線を発光する赤外線発光ダイオードであり得る。発光素子３１０の前方には、発光素子３１０から発光される光をライン光に変換させる広角レンズ３１２を装着することができる。広角レンズ３１２は、発光素子３１０の視野角を広げることができる。すなわち、発光素子３１０から発光された光は、広角レンズ３１２によって左右により広い角度で照射されるので、一つの発光素子３１０から発光される光によってより広い領域に位置した障害物を感知することができる。その結果、発光素子３１０が一定間隔で配置された場合にも、ロボット掃除機１の前方に位置した障害物が感知されない死角地帯を回避することができる。発光素子３１０または広角レンズ３１２の一側には、ライン光を集めるレンチキュラーレンズをさらに備えることができる。そして、広角レンズ３１２は、発光素子３１０の一部または全てに備えることができる。
【００４７】
ベースフレーム３１の一側にはリモコン信号受信部３１３を装着することができる。リモコン信号受信部３１３は、リモコンから信号を受けて制御部に伝送し、制御部は、ロボット掃除機１が信号に対応する動作を行うようにする。
【００４８】
アッパーフレーム３２の前方一側には多数のスリット３２１を形成することができる。発光素子３１０は、スリット３２１に対応する位置に備えることができる。発光素子３１０は、スリット３２１の後方または内側に配列することができ、発光素子３１０から発光される光は、スリット３２１を通じてロボット掃除機１の前方に照射することができる。
【００４９】
スリット３２１は、発光素子３１０から発光された光をロボット掃除機１の前方に照射するように集める役割をすることができる。さらに、発光素子３１０の上側は、光が遮光されるようにスリット３２１によってカバーすることができる。発光素子３１０の上側が遮光されることによって、発光素子３１０から発光された光がセンサー窓１１の内側表面から反射され、発光素子３１０の上部に位置した受光反射鏡３４０に入射されることを防止し、その結果、ロボット掃除機１の前方に実質的に存在しない障害物の誤感知を防止することができる。
【００５０】
アッパーフレーム３２には、アッパーフレーム３２から上部に突出したマウント部３３０を備えることができる。マウント部３３０は、アッパーフレーム３２と射出成形を通じて一体に形成することもでき、または、別個に製造してアッパーフレーム３２に装着することもできる。マウント部３３０の上側には、受光反射鏡３４０が装着される載置部３３２を備えることができる。載置部３３２には、受光反射鏡３４０が通過するホール３３１を形成することができる。
【００５１】
受光反射鏡３４０にはレンズフレーム３４１を装着することができる。レンズフレーム３４１は載置部３３２上に載せることができる。このとき、受光反射鏡３４０は、ホール３３１を通じて載置部３３２から下部に突出し得る。その結果、アッパーフレーム３２は、受光反射鏡３４０が露出するように装着することができる。例えば、図４と図５に示したように、受光反射鏡３４０の底部は、物体または障害物Ｔに反射してセンサー窓１１を通過する光が受光反射鏡３４０の露出部に入射されるように、マウント部３３０の載置部３３２の下部に配置することができる。
【００５２】
受光反射鏡３４０の下部に位置したアッパーフレーム３２にはホール３２０を備えることができる。ホール３２０の下部またはホール３２０の内側には受光部カメラ３１１を備えることができる。受光反射鏡３４０に反射光が入射されると、受光部カメラ３１１は、受光反射鏡３４０に入射された反射光に関する情報を受信して制御部に伝送することができる。
【００５３】
受光反射鏡３４０は、例えば、図５に示したように、円錐状に形成することができる。レンズフレーム３４１が載置部３３２に載せられ、受光反射鏡３４０がアッパーフレーム３２に装着されると、受光反射鏡３４０は、円錐の底面が上部に向かい、円錐の頂点が下部に向かうように配列することができる。受光反射鏡３４０または受光部カメラ３１１には、受信部の分解能を改善させるレンチキュラーレンズをさらに備えることができる。
【００５４】
マウント部３３０にはドッキングセンサー３７を装着することができる。ドッキングセンサー３７は、ロボット掃除機１のドッキングステーション（図示せず）に備えられた信号受信部に信号を送信することができる。例えば、ロボット掃除機１内に集まった埃を除去する必要があったり、ロボット掃除機１を充電する必要があるとき、ドッキングセンサー３７によってロボット掃除機１の位置を感知し、ロボット掃除機１をドッキングステーションに案内することができる。
【００５５】
マウント部３３０にはタレット３６を装着することができる。タレット３６は、センサー装着部３６０及び上部カバー３６１を含むことができる。センサー装着部３６０はマウント部３３０に装着することができる。センサー装着部３６０には、ドッキングセンサー３７が挿入されるホール３６２を形成することができる。ドッキングセンサー３７は、ホール３６２に挿入して固定することができる。上部カバー３６１は、センサー装着部３６０の上部をカバーするように装着され、例えば、ドッキングセンサー３７が外部環境に露出しないようにする。
【００５６】
センサー装着部３６０が受光反射鏡部３４の上側に位置する場合、受光反射鏡３４０とドッキングセンサー３７とを離隔させるために受光反射鏡部３４とドッキングセンサー３７との間にブラケット３５を介在させることができる。ブラケット３５には突出リブ３５０を備えることができる。ブラケット３５は、マウント部３３０または載置部３３２に装着し、受光反射鏡部３４とドッキングセンサー３７との間に位置し、突出リブ３５０によって受光反射鏡部３４とドッキングセンサー３７とを離隔させることができる。
【００５７】
前記のような構造により、センサーモジュール３０は、センサーアセンブリー、リモコン信号受信部３１３及びドッキングセンサー３７を含むことができ、これら構成要素の二つ以上は一つのユニットとしてモジュール化（または一体に形成）することができる。その結果、ロボット掃除機１の組み立て効率が向上し得る。
【００５８】
図５は、図３のセンサーモジュールによる障害物の感知を示した概略図である。図５を参照すると、センサーモジュール３０の発光素子３１０から発光された光は、ロボット掃除機１の前方に位置した障害物Ｔの表面Ｐから反射され、受光反射鏡３４０のＰ'地点に入射され得る。受光反射鏡３４０に入射された光のイメージは、受光反射鏡３４０の下部に位置した受光部カメラ３１１に入力され、受光部カメラ３１１は、受光反射鏡３４０に入射された光のイメージに関する情報を制御部（図示せず）に伝送することができる。その結果、ロボット掃除機１の前方に障害物Ｔが存在することを感知することができる。
【００５９】
一方、発光素子３１０から発光された光は、センサー窓１１の内側面ｆから反射させることができる。センサー窓１１の内側面ｆから反射された光が、スリット３２１を形成するアッパーフレーム３２の上部内側面によって受光反射鏡３４０側に入射されることを防止することができる。その結果、センサー窓１１の内側面ｆから反射された光によって障害物の誤感知が生じることを防止することができる。
【００６０】
ここで開示した各実施例においては、アッパーフレーム３２から上部に突出するマウント部３３０上に受光反射鏡３４０を配列することができ、受光反射鏡３４０の下部に受光カメラ３１１を配列することができる。発光素子３１０から発光された光は反射されて受光反射鏡３４０に入射され、受光反射鏡３４０に入射された光のイメージに関する情報を制御部（図示せず）に伝送することができる。
【００６１】
あるいは、アッパーフレーム３２から上部に突出するマウント部３３０に受光カメラ３１１が配列または配置され、発光素子３１０から発光された光が反射されて受光カメラ３１１に直接入射されることも可能である。この場合、発光素子３１０から発光された光が反射されてから受光カメラ３１１に入射され、受光カメラ３１１は、入射された光のイメージに関する情報を制御部（図示せず）に伝送することができる。
【００６２】
この場合にも、発光素子３１０から発光された光は、スリット３２１を通じてロボット掃除機１の前方に照射することができ、発光素子３１０の上側を遮光することができる。発光素子３１０の上側が遮光されることによって、発光素子３１０から発光された光がセンサー窓１１の内側表面から反射され、発光素子３１０の上部に位置した受光カメラ３１１に入射されることを防止することができる。その結果、発光素子３１０から発光された光は、スリット３２１を通じてライン光の形態でロボット掃除機１から前方に照射することができ、ロボット掃除機１の前方に存在しない障害物の誤感知を防止することができる。
【００６３】
図６は、本発明の他の実施例に係るセンサーモジュールの一部を示した図で、図７は、図６のセンサーモジュールを示した断面図で、図８は、図６のセンサーモジュールによる障害物の感知を示した概略図である。
【００６４】
図６及び図７を参照すると、本発明の他の実施例に係るセンサーモジュール３０のアッパーフレーム３２には段差部３２２を形成することができる。段差部３２２は、アッパーフレーム３２の前方上部面に形成することができる。詳細には、段差部３２２は、スリット３２１を形成するアッパーフレーム３２の上側面に形成することができる。段差部３２２が形成されることによって、ロボット掃除機１に近接した障害物から反射された光が、スリット３２１を形成するアッパーフレーム３２の上側面によって干渉されて受光反射鏡３４０に入射されないことを防止することができる。
【００６５】
図８を参照すると、ロボット掃除機１の前方に近接するように位置した物体または障害物Ｔが存在するとき、発光素子３１０から発光された光は障害物Ｔに照射され、障害物Ｔの表面Ｒから反射された光は、受光反射鏡３４０のＲ'地点に受光され得る。図８に示したように、アッパーフレーム３２の前方上側面に段差部３２２が形成されているので、スリット３２１を形成するアッパーフレーム３２の上側面によって障害物Ｔの表面Ｒから反射された光の経路が妨害されない。その結果、アッパーフレーム３２が発光素子３１０の装着位置から上側前方に突出したとしても、ロボット掃除機１に近接するように位置した障害物Ｔを正確に感知することができる。すなわち、段差部３２２は、センサー窓１１に向かって下向きの傾斜または角度でアッパーフレーム３２から延長することができる。比較として、図５の実施例においては、段差部３２２を含んでおらず、アッパーフレーム３２は、センサー窓１１に向かって発光素子３１０の上部に延長することができる。
【００６６】
障害物Ｔとロボット掃除機１との距離が減少するほど、受光反射鏡３４０の頂点と、障害物Ｔから反射された光が入射される地点との間の距離も減少する。図５及び図８を参照すると、図５に示した障害物Ｔとロボット掃除機１との間の距離Ｌ１は、図８に示した障害物Ｔとロボット掃除機１との間の距離Ｌ２より大きい。図５に示した障害物Ｔから反射された光は、受光反射鏡３４０のＰ'地点に入射され得る。受光反射鏡３４０の頂点ＡとＰ'地点との間の距離はＤ１と定義することができる。図８に示した障害物Ｔから反射された光は、受光反射鏡３４０のＲ'地点に入射され得る。受光反射鏡３４０の頂点ＡとＲ'地点との間の距離はＤ２と定義することができる。ここで、Ｄ１はＤ２より大きい。すなわち、ロボット掃除機１と障害物Ｔとの間の距離が増加するほど、受光反射鏡３４０の頂点Ａと受光反射鏡３４０への入射地点との間の距離が増加するという関係を成立または理解することができる。そのため、受光反射鏡３４０の頂点Ａと、障害物Ｔから反射された光が入射される地点との間の距離によって、ロボット掃除機１と障害物Ｔとの間の距離を測定することができる。受光部カメラ３１１は、受光反射鏡３４０に入射された光に関する情報を制御部に伝送し、制御部は、前記光が入射された位置に関する情報を用いて障害物Ｔの位置を測定し、ロボット掃除機１の移動方向などを調節することができる。
【００６７】
図９は、本発明の更に他の実施例に係るセンサーモジュールを示した図である。図９を参照すると、本発明の更に他の実施例のセンサーモジュール３０は、ベースフレーム３１、遮光パネル３８及びセンサー窓１１を含むことができる。ベースフレーム３１は遮光パネル３８と結合することができ、センサー窓１１はベースフレーム３１または遮光パネル３８と結合することができる。
【００６８】
本発明の一実施例のセンサーモジュール３０と同様に、ベースフレーム３１には発光素子３１０及び受光部カメラ３１１を装着することができ、遮光パネル３８には受光反射鏡部３４及びドッキングセンサー３７を装着することができる。
【００６９】
遮光パネル３８は、ベースフレーム３１に装着された発光素子３１０の上部に位置し得る。遮光パネル３８は、発光素子３１０から発光された光がセンサー窓１１の内側表面から反射されて受光反射鏡３４０に入射されることを防止することができる。その結果、ロボット掃除機１の前方に障害物が存在すると誤感知されることを防止することができる。一方、遮光パネル３８には、本発明の一実施例のアッパーフレーム３２に形成された段差部３２２と同様に、前方上部面に段差部を形成することもできる。その結果、ロボット掃除機１に近接した障害物を正確に感知することができる。
【００７０】
センサー窓１１はモジュール化することができる。すなわち、センサーモジュール３０はセンサー窓１１を含むことができる。したがって、ロボット掃除機１の組み立て時にセンサー窓１１を別途に連結する必要がないので、ロボット掃除機１の組み立て効率を向上させることができる。
【００７１】
センサー窓１１は遮光パネル３８と一体化することができる。すなわち、センサーモジュール３０と遮光パネル３８は、ロボット掃除機１に一つのユニットとして一体化して備えることができる。センサーモジュール３０と遮光パネル３８がロボット掃除機１に一体化されて備えられることによって、ロボット掃除機の組み立て効率を高めることができる。
【００７２】
発光素子３１０から発光された光が、センサー窓１１の内側表面から反射されて受光反射鏡３４０に入射されることを防止するために備えられたアッパーフレーム３２のスリット３２１または遮光パネル３８は、遮光部と定義したり称することができる。
【００７３】
障害物を感知するモジュール化されたセンサーがロボット掃除機１に装着されることによって、ロボット掃除機１の組み立て効率を向上させることができる。さらに、センサーモジュールに遮光部が備えられることによって、発光素子から発光された光が、センサー窓の内側から反射されて受光反射鏡に入射されることを防止することができ、その結果、障害物の誤感知を防止することができる。遮光部の前方上部面に段差部が形成されると、ロボット掃除機に近接するように位置した障害物をより正確に感知することができる。すなわち、段差部は、段差部を含まないロボット掃除機の実施例と比べると、物体がより近い距離でロボット掃除機によって感知されるようにする。ロボット掃除機がより近い距離で物体を感知できるので、ロボット掃除機は、物体との接触なく各物体により近接するように動作することができ、物体からの分離を維持した状態でより完璧に掃除を行うことができる。
【００７４】
上述した各実施例に係るロボット掃除機は、一つ以上のプロセッサを用いることができる。例えば、ロボット掃除機の制御部は、処理装置として具体化することができ、例えば、プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス・プロセッシング・ユニット（ＧＰＵ）、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコンピューター、フィールド・プログラマブル・アレイ、プログラマブル・ロジック・ユニット、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、または定義された方式で指示または動作に応答したり、指示または動作を行える他の装置などの一つ以上の汎用または専用コンピューターを用いて実行することができる。
【００７５】
本発明の各実施例が図示及び説明されたが、当業者によって発明の原理及び精神から逸脱しない範囲でこれら実施例を変更可能であることが分かるだろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びこれらの均等物で定義される。
【符号の説明】
【００７６】
１      ロボット掃除機
１１    センサー窓
２０    本体
３０    センサーモジュール
３１    ベースフレーム
３２    アッパーフレーム
３１０  発光素子
３２１  スリット
３４０  受光反射鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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