(57)【要約】      （修正有）【課題】敷居の高さにこだわらず、ロボット掃除機が円滑に敷居を乗り越えることができるようにする。【解決手段】ロボット掃除機に内蔵された充電バッテリを充電するためにロボット掃除機１０と接続される充電ステーション２０とを備えたロボット掃除機システムにおいて、充電ステーション２０は、敷居の高さを選択的に設定できる敷居高さ設定スイッチ２１を含み、ロボット掃除機の制御部は、充電ステーション２０に設定された敷居高さ設定値を充電ステーションから受信してメモリ１２に保存し、ロボット掃除機の走行中にロボット掃除機の高さ検知センサ１４により検出された敷居の高さとメモリに保存された保存値とを比較し、検知された敷居の高さが保存値の以下であるとロボット掃除機が敷居を乗り越えて走行し、保存値を超過すると後進及び回転した後に走行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）敷居の高さを設定するステップと、
（ｂ）前記設定された値をロボット掃除機のメモリに保存するステップと、
（ｃ）前記ロボット掃除機が被掃除面の走行中に検出された敷居の高さと前記ロボット掃除機の保存値とを比較するステップと、
（ｄ）前記（ｃ）ステップの比較結果に対応する方向に前記ロボット掃除機が移動するステップと、を含むことを特徴とするロボット掃除機システムの制御方法。
【請求項２】
前記（ｄ）ステップは、
前記検出された敷居の高さが保存値の以下であると前記ロボット掃除機が敷居を乗り越えて走行し、前記検出された敷居の高さが前記保存値を超過すると後進及び回転した後に走行することを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機システムの制御方法。
【請求項３】
前記（ａ）ステップは、
前記ロボット掃除機を充電するための充電ステーションに設置されている敷居高さ設定スイッチを介して敷居の高さを設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロボット掃除機システムの制御方法。
【請求項４】
前記（ｂ）ステップは、
前記ロボット掃除機が充電モードであるとき、前記充電ステーションに設定された値を前記ロボット掃除機に伝送し、前記ロボット掃除機に伝送された設定値が前記ロボット掃除機のメモリに予め保存された敷居高さ設定値と比較して同一ではないと、前記保存値を前記設定値に変更して保存することを特徴とする請求項３に記載のロボット掃除機システムの制御方法。
【請求項５】
前記（ａ）ステップは、
前記ロボット掃除機に設置されている敷居高さ設定スイッチを介して自体的に敷居の高さを設定し、この設定値を前記ロボット掃除機のメモリに保存することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロボット掃除機システムの制御方法。
【請求項６】
被掃除面を自動走行しつつ掃除を行なうロボット掃除機と、前記ロボット掃除機に内蔵された充電バッテリを充電するために前記ロボット掃除機と接続される充電ステーションとを備えたロボット掃除機システムにおいて、
前記充電ステーションは、敷居の高さを選択的に設定できる敷居高さ設定スイッチを含み、
前記ロボット掃除機の制御部は、前記充電ステーションに設定された敷居高さ設定値を前記充電ステーションから受信してメモリに保存し、前記ロボット掃除機の走行中にロボット掃除機の高さ検知センサにより検出された敷居の高さと前記メモリに保存された保存値とを比較し、前記検知された敷居の高さが前記保存値の以下であると前記ロボット掃除機が前記敷居を乗り越えて走行し、前記保存値を超過すると後進及び回転した後に走行することを特徴とするロボット掃除機システム。
【請求項７】
被掃除面を自動走行しつつ掃除を行なうロボット掃除機と、前記ロボット掃除機に内蔵された充電バッテリを充電するために前記ロボット掃除機と接続される充電ステーションとを備えたロボット掃除機システムにおいて、
前記ロボット掃除機は、敷居の高さを選択的に設定できる敷居高さ設定スイッチを含み、
前記ロボット掃除機の制御部は、前記敷居高さ設定スイッチを介して設定された敷居高さ設定値をロボット掃除機のメモリに保存し、前記ロボット掃除機の走行中にロボット掃除機の高さ検知センサにより検出された敷居の高さと前記メモリに保存された保存値とを比較し、前記検知された敷居の高さが前記保存値の以下であると前記ロボット掃除機が前記敷居を乗り越えて走行し、前記保存値を超過すると後進及び回転した後に走行することを特徴とするロボット掃除機システム。
【請求項８】
前記敷居高さ設定スイッチは、ディップスイッチ又はロータリースイッチであることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のロボット掃除機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット掃除機システムに関し、より詳細には被掃除面を自動走行しつつ掃除を行なうことのできるロボット掃除機システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ロボット掃除機はユーザが操作しなくても、掃除しようとする区域を自ら走行しつつ床面から埃などの異物を吸い込むことにより、掃除しようとする区域を自動走行しつつ掃除を行う機器である。
【０００３】
かかるロボット掃除機は、距離センサ又は撮影ユニットを備え、掃除区域に設置された器具や事務用品、壁などの障害物までの距離または障害物の有無を確認し、衝突や妨害を回避しながら掃除区域の掃除を行なう。
【０００４】
このようなロボット掃除機は、掃除機本体の下部に左側駆動輪、右側駆動輪、及び従動輪を備える。各々の駆動輪は駆動モーターに連結されて駆動する。駆動モーターの駆動は制御部により制御されることにより、掃除機本体の方向切換えが可能である。
【０００５】
また、掃除機本体の下部には掃除面から埃などの汚物を吸い込むための吸込みポートが設けられる。吸込みポートに作用する吸込み力は、掃除機本体に設けられた別の吸込みモーターにより提供される。前記吸込みポートは、掃除機本体内に設けられた別の集塵室に連結される。従って、吸込まれた空気中に含まれている汚物は集塵室にて集塵され収去される。このようなロボット掃除機は、床面に設けられた走行パターンを検知して走行しつつ掃除するか、予め設定された走行経路を走行しつつ掃除区域を掃除する。このようにロボット掃除機が自ら走行しつつ掃除を行う途中、制御部はバッテリの容量をチェックして電源が不足しているか否かを確認する。そして、バッテリの充電が必要であると判断されると、所定の位置に設けられた充電ステーションとの交信を介して充電ステーションの位置に向かって移動する。すなわち、たとえばロボット掃除機は充電ステーションと信号のやり取りをしながらその充電ステーションの位置を探索し、制御部は駆動モーターを駆動させて充電ステーション側に掃除機の本体を移動させる。そして、充電ステーションに設けられた充電端子にロボット掃除機に設けられた接続端子を連結させる。このように充電端子と接続端子とが連結されると、制御部はバッテリの電源が充電完了するまでに充電モードを行い、他のモード、たとえば駆動輪の駆動、掃除モードなどは停止させて待機する。
【０００６】
一方、ロボット掃除機は韓国登録特許第６３５８２８号に開示されているように、掃除区域を「一部区域」又は「家中」に設定して区域別の掃除を行うことができる機能を備えている。この場合、ロボット掃除機は部屋と部屋との境界となる敷居の高さを検知することにより、敷居を乗り越えるか敷居を乗り越えずに後進するなどの作動を行なう。
【０００７】
ところが、このようなロボット掃除機は、通常製品の出庫前に敷居の高さを標準高さ（２０ｍｍ）に固定する。これにより、ユーザの家の構造上、敷居の高さがロボット掃除機に固定された標準値と異なる場合（たとえば３０ｍｍ）、掃除区域が「家中」に設定された状態で敷居に当たるとそれを敷居と判断せず絶壁などに判断するため、敷居を乗り越えることができなくて前記設定された通りに区域別の掃除を円滑に行なうことができない問題があった。
【特許文献１】韓国登録特許第６３５８２８号公報
【特許文献２】日本公開特許第2００６−８７５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前述の問題点を解決するために提出されたもので、本発明の目的は、多くのユーザの様々な住宅の構造によるそれぞれ異なる敷居の高さにこだわらず、ロボット掃除機が円滑に敷居を乗り越えることができるようにするロボット掃除機システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明は、（ａ）敷居の高さを設定するステップと、（ｂ）前記設定された値をロボット掃除機のメモリに保存するステップと、（ｃ）前記ロボット掃除機が被掃除面の走行中に検出された敷居の高さと前記ロボット掃除機の保存値とを比較するステップと、（ｄ）前記（ｃ）ステップの比較結果に対応する方向に前記ロボット掃除機が移動するステップと、を含むことを特徴とするロボット掃除機システムの制御方法を提供する。
【００１０】
前記（ｄ）ステップは、前記検出された敷居の高さが保存値の以下であると前記ロボット掃除機が敷居を乗り越えて走行し、前記検出された敷居の高さが前記保存値を超過すると後進及び回転した後に走行するように制御することが好ましい。
【００１１】
また、前記（ａ）ステップは、前記ロボット掃除機を充電するための充電ステーションに設置されている敷居高さ設定スイッチを介して敷居の高さを設定することができる。この場合、前記（ｂ）ステップは、前記ロボット掃除機が充電モードであるとき、前記充電ステーションに設定された値を前記ロボット掃除機に伝送し、前記ロボット掃除機に伝送された設定値が前記ロボット掃除機のメモリに予め保存された敷居高さ設定値と比較して同一ではないと、前記保存値を前記設定値に変更して保存する。
【００１２】
また、前記（ａ）ステップは、前記ロボット掃除機に設置されている敷居高さ設定スイッチを介して自体的に敷居の高さを設定し、この設定値を前記ロボット掃除機のメモリに保存することも勿論可能である。
【００１３】
前述の目的を達成するために、本発明は、被掃除面を自動走行しつつ掃除を行なうロボット掃除機と、前記ロボット掃除機に内蔵された充電バッテリを充電するために前記ロボット掃除機と接続される充電ステーションとを備えたロボット掃除機システムにおいて、前記充電ステーションは、敷居の高さを選択的に設定できる敷居高さ設定スイッチを含み、前記ロボット掃除機の制御部は、前記充電ステーションに設定された敷居高さ設定値を前記充電ステーションから受信してメモリに保存し、前記ロボット掃除機の走行中にロボット掃除機の高さ検知センサにより検出された敷居の高さと前記メモリに保存された保存値とを比較し、前記検知された敷居の高さが前記保存値の以下であると前記ロボット掃除機が前記敷居を乗り越えて走行し、前記保存値を超過すると後進及び回転した後に走行することを特徴とするロボット掃除機システムを提供することができる。
【００１４】
また、被掃除面を自動走行しつつ掃除を行なうロボット掃除機と、前記ロボット掃除機に内蔵された充電バッテリを充電するために前記ロボット掃除機と接続される充電ステーションとを備えたロボット掃除機システムにおいて、前記ロボット掃除機は、敷居の高さを選択的に設定できる敷居高さ設定スイッチを含み、前記ロボット掃除機の制御部は、前記敷居高さ設定スイッチを介して設定された敷居高さ設定値をロボット掃除機のメモリに保存し、前記ロボット掃除機の走行中にロボット掃除機の高さ検知センサにより検出された敷居の高さと前記メモリに保存された保存値とを比較し、前記検知された敷居の高さが前記保存値の以下であると前記ロボット掃除機が前記敷居を乗り越えて走行し、前記保存値を超過すると後進及び回転した後に走行することを特徴とするロボット掃除機のシステムを提供することにより前述の目的を達成することができる。
【００１５】
この場合、前記敷居高さ設定スイッチは、ディップスイッチ又はロータリースイッチなどを使うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、ユーザが充電ステーションに設置された敷居高さ設定スイッチを介して自宅の敷居の高さを容易に設定することができるので、多くのユーザの住宅構造によって互いに異なる敷居高さを有する環境においても、ロボット掃除機が敷居を乗り越えられるようにして部屋と部屋間の移動を円滑にする利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳説する。
図１は本発明の第１実施形態に係るロボット掃除機システムを示す概略ブロック図であり、図２はロボット掃除機が敷居を乗り越える前の状態を示す概略図である。
【００１８】
まず、図１に基づいて本発明の第１実施形態に係るロボット掃除機１０と充電ステーション２０について説明する。
【００１９】
ロボット掃除機１０は充電ステーション２０の充電端子（図示せず）に対応される接続端子１１を有する。接続端子１１は外部へ一対が露出されている。また、ロボット掃除機１０は、メモリ１２、充電バッテリ１３、高さ検知センサ１４、障害物検知センサ１５、吸塵駆動部１６、送受信部１７、左右駆動輪駆動部１８、及び制御部１９を備える。
【００２０】
メモリ１２は、通常ＲＯＭとＲＡＭからなり、このようなメモリ１２には制御部１９がロボット掃除機１０を自動で制御するのに必要な様々なデータ、たとえば掃除時間、掃除区域、掃除パターンなど、色々な制御に必要なデータが保存される。また、メモリ１２は充電ステーション２０から伝送されるユーザの住宅の敷居高さの値を保存し、この保存値は変動され得るのでＲＡＭに保存されることが好ましい。
【００２１】
充電バッテリ１３は駆動電源を提供するためのもので、一定の容量が充電されている。従って、制御部１９は充電バッテリ１３の容量を随時にチェックして充電が必要であるか否かを判断し、予め設定された充電モードを行なうように制御する。
【００２２】
高さ検知センサ１４は、図２に示すように、ロボット掃除機１０の前方下部に設けられ被掃除面３０と向かい合うように設置される。この高さ検知センサ１４は床面３０との距離を測定することができる。また、高さ検知センサ１４は、床面３０に設けられた所定パターンのマークを検知することができる。従って、この高さ検知センサ１４により掃除区域を確認したり、走行経路を確認するときに使うことができる。このような高さ検知センサ１４は、受/発光センサであることができる。
【００２３】
障害物検知センサ１５は、ロボット掃除機１０の側面、好ましくは接続端子１１が設けられた前方に設置することが良い。この障害物検知センサ１５は、前方または走行方向の障害物や壁などを検知し、その距離を検知するのに用いられる。この障害物検知センサ１５は、受/発光センサであることができる。
【００２４】
前記のように各センサ１４、１５により検知された信号は制御部１９に送られ、制御部１９では印加された信号をメモリ１２に保存された基準データなどと比較し、ロボット掃除機１０の状態、位置などの情報を得て、得られた情報を用いてロボット掃除機１０を制御するのに使う。
【００２５】
吸塵駆動部１６は、掃除区域の被掃除面３０を掃除するための吸込み力を発生させる吸込み力を提供する。このような吸塵駆動部１６は集塵モーターを含むことができる。
【００２６】
送受信部１７は、たとえば充電ステーション２０に設けられた送受信部（図示せず）との交信を介して充電位置を探すときに使われることができる。また、ロボット掃除機１０の送受信部１７は、ユーザが操作するリモコンと信号の送受信を担当する。従って、ロボット掃除機１０の遠隔制御も可能になる。
【００２７】
左右駆動輪駆動部１８は、ロボット掃除機１０の下側に設けられた左右側駆動輪１０ａを選択的に駆動させるためのもので、制御部１９により駆動が制御される。前記左右駆動輪駆動部１８は、各々の駆動輪１０ａに連結されるステピングモーターであることができる。図２において、未説明符号の１０ｂは動力を伝達されない補助輪である。
【００２８】
充電ステーション２０は、前述した充電端子及び送受信部のほか、ユーザが選択的に敷居の高さを設定することができる敷居高さ設定スイッチ２１を備える。このような敷居高さ設定スイッチ２１はディップスイッチからなることができ、ユーザはディップスイッチに形成された多数の操作チップをオン又はオフに組合わせて多様な敷居の高さ（たとえば、１０ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍなど）を設定することができ、また敷居の高さをより細密に設定するように回転により回路の接続を切り替えるロータリースイッチを採用することも勿論可能である。従って、製品の出庫時にロボット掃除機１０のメモリ１２に敷居の高さが２０ｍｍで保存され、ユーザの住宅の敷居高さが２５ｍｍである場合、ユーザは敷居高さ設定スイッチ２１を介して自由に敷居の高さを設定することができる。これはユーザが引越しして居住する住宅が変わる場合、その住宅の敷居の高さが引越し前の住宅の敷居高さと異なる場合にも簡単に敷居の高さを設定することができるので、ロボット掃除機１０が敷居３１を容易に乗り越えて走行することができる。
【００２９】
前記のように構成された本発明の第１実施形態に係るロボット掃除機システムの制御方法について添付の図３に基づいて説明すると次の通りである。図３は、第１実施形態に係るロボット掃除機の充電または走行時の制御過程を示すフローチャートである。
【００３０】
まず、ユーザはロボット掃除機１０が充電ステーション２０に電気的に接続されるように充電ステーション２０のドッキングさせた後、充電ステーション２０の敷居高さ設定スイッチ２１を操作して敷居の高さに対応するように設定する（S１）。このように設定された敷居の高さはロボット掃除機１０のメモリへ伝送される（S２）。次いで、制御部１９は充電ステーション２０の敷居高さ設定スイッチ２１の設定値とロボット掃除機１０のメモリ１２に予め設定された敷居の値に該当する保存値とを比較し（S３）、敷居高さ設定スイッチ２１の設定値とメモリ１２に予め保存された保存値が同一ではないと、メモリ１２の保存値を削除した後、充電ステーションの敷居高さ設定スイッチ２１の設定値をメモリ１２に保存する（S４）。
【００３１】
一方、ロボット掃除機が充電モードである場合（S５）、ロボット掃除機１０の充電バッテリ１３を充電させ（S６）、充電が完了すると、ロボット掃除機は走行モードに切り替えられ充電ステーションから離脱して被掃除面に沿って走行しつつ掃除を行なう（Ｓ７）。走行中にロボット掃除機１０が敷居３１に当たるとロボット掃除機１０の前方が敷居３１にかかる状態まで続けて移動し、この場合制御部１９は持続的に高さ検知センサ１４により検出された被掃除面３０との高さを比較し（Ｓ８）、その結果に応じて他の作動を行なう。すなわち、高さ検知センサ１４により検出された敷居３１の向こうの高さ検知センサ１４と被掃除面３０との距離（ｈ、図２参照）がメモリ１２に保存された値より同様または小さい場合、制御部１９はロボット掃除機１０が敷居を乗り越えると判断し、左右駆動輪駆動部１８を前進駆動するように制御することで、ロボット掃除機１０を進行方向に続けて移動させ敷居３１を乗り越えられるように制御する（Ｓ９）。一方、検出された距離（ｈ、図２参照）がメモリ１２に保存された値を超過する場合、制御部１９は絶壁と判断して左右駆動輪駆動部１８を後進駆動するように制御することで、ロボット掃除機１０を進行方向の反対方向に移動させた後、所定の角度に回転して走行させる（Ｓ１０）。
【００３２】
被掃除面を走行しつつ掃除を行なう途中、制御部１９は所定の間隔おきに充電バッテリの電圧を測定し、予め設定された充電を要する電圧が検出されると、充電ステーション２０に復帰してバッテリ１３を充電する（Ｓ６）。
【００３３】
従って、ロボット掃除機１０は敷居３１を円滑に乗り越えて走行することができ、逆に絶壁である場合、進行方向を変えることで絶壁から落下してロボット掃除機１０が破損されることを未然に防止することができる。
【００３４】
図４は、本発明の第２実施形態に係るロボット掃除機システムを示す概略ブロック図である。
【００３５】
本発明の第１実施形態では敷居高さ設定スイッチ２１が充電ステーション２０に設置されているが、第２実施形態に係るロボット掃除機システムの場合は図４に示すように、敷居高さ設定スイッチ２１がロボット掃除機１０に設置される。その以外の構成は第１実施形態と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００３６】
本発明の第２実施形態は、ロボット掃除機１０に敷居高さ設定スイッチ２１が直接設置されることにより、敷居高さ設定スイッチ２１を設定するとこの設定値がロボット掃除機１０のメモリ１２に保存される。この場合、メモリ１２に予め保存された敷居高さの値が存ずると、予め保存された値は削除され新たに設定された値が保存される。この場合、予め保存された値と新たな設定値とを比較する過程を省略することができる。
【００３７】
前述のように構成された本発明の第２実施形態に係るロボット掃除機システムの制御方法を添付の図５に基づいて説明すると次の通りである。図５は、本発明の第２実施形態に係るロボット掃除機の充電または走行時の制御過程を示すフローチャートである。
【００３８】
ユーザはロボット掃除機１０の敷居高さ設定スイッチ２１を操作し、敷居の高さに対応するように設定する（S２１）。このように設定された敷居高さは、ロボット掃除機１０のメモリに伝送されメモリ１２に予め設定された敷居高さの値を削除した後、新たに設定された敷居高さ設定スイッチ２１の設定値がメモリ１２に保存される（S２２）。
【００３９】
以下、充電モードを判断するステップから走行中の充電要請、すなわち制御部１９により充電必要電圧を検知するステップまで（S２３〜S２９）は、第１実施形態と同様に進行されるので、この部分については説明を省略する。
【００４０】
従って、本発明の第２実施形態は第１実施形態とは異なり、敷居高さを充電ステーション２０とは別に直接ロボット掃除機１０に設定及び保存することができるので、使いやすくすることで製品の利便性を向上させることができる。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施形態を図示及び説明してきたが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に基づいて定められ、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば誰もが多様な変形実施が可能であることは勿論のことであり、該変更した技術は特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明はロボット掃除機システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボット掃除機システムを示す概略ブロック図である。
【図２】ロボット掃除機が敷居を乗り越える前の状態を示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るロボット掃除機の充電または走行時の制御過程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るロボット掃除機システムを示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るロボット掃除機の充電または走行時の制御過程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１０      ロボット掃除機
１２      メモリ
１４      高さ検知センサ
１９      制御部
２０      充電ステーション
２１      敷居高さ設定スイッチ
【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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