DE102007036170B4

DE102007036170B4 - Method and device for determining the amount of dust particles, in particular in a dust-collecting robot, and dust-collecting device with such a device

Info

Publication number: DE102007036170B4
Application number: DE200710036170
Authority: DE
Inventors: Thomas Falk; Jens Maase
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2027-08-03
Also published as: DE102007036170A1

Abstract

Verfahren zum Bestimmen der Menge von Staubpartikeln, die durch einen Staubpartikelkanal eines Staubsammelgerätes geleitet werden, insbesondere in einem einen Staubsammelbehälter enthaltenden Staubsammelroboter, durch Erfassen der Staubpartikel mittels einer vorzugsweise im Infrarotlichtbereich arbeitenden, dem Staubpartikelkanal zugehörigen Lichtschrankenanordnung und durch Auswerten eines dabei von der Lichtschrankenanordnung jeweils abgegebenen Messsignals zur Bildung eines diesem entsprechenden Ausgangssignals, welches für eine Änderung des Staubsammelbetriebs heranziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass von dem von der Lichtschrankenanordnung (LI, FO) abgegebenen Messsignal lediglich ein Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil für eine Bestimmung der Menge der durch den Staubpartikelkanal (SK) geleiteten Staubpartikel und lediglich ein Gleichspannungsanteil für die Beurteilung des Betriebs der Lichtschrankenanordnung (LI, FO) und/oder einer möglichen Verstopfung des Staubpartikelkanals (SK) ausgewertet werden.Method for determining the amount of dust particles which are passed through a dust particle channel of a dust collection device, in particular in a dust collection robot containing a dust collection container, by detecting the dust particles by means of a light barrier arrangement which preferably works in the infrared light range and is associated with the dust particle channel and by evaluating a light barrier arrangement which is emitted by the light barrier arrangement in each case Measurement signal for forming an output signal corresponding to this, which can be used for a change in the dust collection mode, characterized in that of the measurement signal emitted by the light barrier arrangement (LI, FO), only an AC voltage or pulse voltage component for determining the amount of dust particle channel ( SK) conducted dust particles and only a DC voltage component for the assessment of the operation of the light barrier arrangement (LI, FO) and / or a possible blockage of the Dust particle channel (SK) can be evaluated.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Menge von Staubpartikeln, die durch einen Staubpartikelkanal eines Staubsammelgeräts geleitet werden, insbesondere in einem einen Staubsammelbehälter enthaltenden Staubsammelroboter, durch Erfassen der Staubpartikel mittels einer vorzugsweise im Infrarotlichtbereich arbeitenden, dem Staubpartikelkanal zugehörigen Lichtschrankenanordnung und durch Auswerten eines dabei von der Lichtschrankenanordnung jeweils abgegebenen Messsignals zur Bildung eines diesem entsprechenden Ausgangssignals, welches für eine Änderung des Staubsammelbetriebs heranziehbar ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Staubsammelgerät, und insbesondere auf einen Staubsammelroboter mit einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art.The invention relates to a method and a device for determining the amount of dust particles which are passed through a dust particle channel of a dust collector, in particular in a dust collection robot containing a dust collection by detecting the dust particles by means of a preferably operating in the infrared light range, the dust particle channel associated light barrier arrangement and by evaluating a respectively emitted by the light barrier arrangement measurement signal to form a corresponding output signal, which can be used for a change of the dust collection operation. The invention further relates to a dust collecting apparatus, and more particularly to a dust collecting robot having a device of the aforementioned kind.

Bei einem bekannten Verfahren und einer bekannten Vorrichtung der vorstehend genannten Art ( EP 1 437 958 B1 ; Patent Abstracts of Japan, Anmeldungs-Nr. 01243817 , Veröffentlichungs-Nr. 03106319 A ) wird ein einer jeweiligen Verfahrstrecke zugeordneter Staubanfall ausgewertet, und in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Schwellwert wird die einem erhöhten Staubanfall zugeordnete Fahrstrecke noch einmal abgefahren. Eine solche Vorgehensweise wird jedoch zuweilen als zu zeitaufwendig betrachtet. Außerdem ist in diesem Zusammenhang nichts über eine Verstopfungs- und Betriebszustandsermittlung einer vorgesehenen Staubermittlungseinrichtung bekannt.In a known method and a known device of the aforementioned type (US Pat. EP 1 437 958 B1 ; Patent Abstracts of Japan, registration no. 01243817 , Publication no. 03106319 A ) is evaluated a respective trajectory associated dust accumulation, and depending on a predetermined threshold, the route associated with an increased amount of dust is traversed again. However, such an approach is sometimes considered too time consuming. Moreover, in this context, nothing is known about a clogging and operating state determination of an intended dust detection device.

Es ist auch schon ein als mobiles Bodenbearbeitungsgerät bezeichneter Staubsammelroboter bekannt ( DE 102 61 787 B3 ), bei dem eine Steuereinheit zum Steuern der Fahrtrichtung mit einer Antriebseinheit verbunden ist und bei dem der Steuereinrichtung eine Sensorvorrichtung zugeordnet ist, mittels der der Bearbeitungszustand der Bodenfläche vor deren Bearbeitung vom Bearbeitungszustand nach deren Bearbeitung unterscheidbar ist. Dabei wird die Fahrtrichtung des Staubsammelroboters in Abhängigkeit vom Bearbeitungszustand der von der Sensorvorrichtung erfassten Bodenfläche mittels der Steuereinheit so gesteuert, dass ein Überfahren bereits bearbeiteter Bodenflächenbereiche vermeidbar ist. Hierzu wird das unterschiedliche Reflexionsvermögen einer gereinigten Bodenfläche und einer ungereinigten Bodenfläche ausgenutzt. Allerdings ist auch durch diese Maßnahme nicht sichergestellt, dass ein bereits bearbeiteter Bodenflächenbereich nicht doch ein zweites Mal bearbeitet wird, und zwar insbesondere in dem Fall, dass eine bearbeitete Bodenfläche noch nicht hinreichend bearbeitet bzw. gereinigt werden konnte. Überdies ist auch in diesem Fall nichts über eine Verstopfungs- und Betriebszustandsermittlung einer vorgesehenen Staubermittlungseinrichtung bekannt.It is also already known as a mobile harrow dust collector known ( DE 102 61 787 B3 ), in which a control unit for controlling the direction of travel is connected to a drive unit and in which the control device is associated with a sensor device by means of which the processing state of the bottom surface before its processing from the processing state after their processing is distinguishable. In this case, the direction of travel of the dust collecting robot is controlled in dependence on the processing state of the detected by the sensor device bottom surface by means of the control unit so that overrunning already processed ground surface areas can be avoided. For this purpose, the difference in reflectivity of a cleaned floor surface and an unpurified floor surface is utilized. However, this measure also does not ensure that an already processed ground area is not processed a second time, in particular in the event that a machined ground surface could not yet be sufficiently processed or cleaned. Moreover, even in this case, nothing is known about a constipation and operating state determination of an intended dust detection device.

Es ist auch schon bekannt ( DE 2 336 758 A1 ), in einem Staubsauger mit einem Kompressor, einem Antriebsmotor für den betreffenden Kompressor und einer Saugleitung eine Regelvorrichtung vorzusehen, welche die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Staubkonzentration in der durch die Saugleitung strömenden Luft regelt. Für die Ermittlung der Staubkonzentration in der durch die Saugleitung strömenden Luft dient dabei eine Lichtschrankenanordnung mit einer Lichtquelle und einer zugehörigen Fotozelle, zwischen der und der Lichtquelle der Luftstrom geleitet wird. Wie jedoch die Auswertung der von der Fotozelle jeweils gelieferten Signale erfolgt, ist in dem betreffenden Zusammenhang nicht näher angegeben. Auch über eine Verstopfungs- und Betriebszustandsermittlung bezüglich der Lichtschrankenanordnung ist hier nichts bekannt.It is already known ( DE 2 336 758 A1 ) to provide in a vacuum cleaner with a compressor, a drive motor for the respective compressor and a suction line, a control device which regulates the engine speed in dependence on the dust concentration in the air flowing through the suction line. For determining the dust concentration in the air flowing through the suction line, a light barrier arrangement with a light source and an associated photocell, between which and the light source, the air flow is used. However, how the evaluation of the photocell supplied respectively signals is not specified in the context in question. Also about a constipation and operating state determination with respect to the light barrier arrangement is not known here.

Überdies ist es bei einem Reinigungsroboter zum Reinigen einer Bodenfläche bekannt (Patent Abstracts of Japan, Anmeldungs-Nr. 06075915 , Veröffentlichungs-Nr. 07281752 A ), diesen entsprechend dem Verschmutzungsgrad der jeweils zu reinigenden Bodenfläche in unterschiedlichen Betriebsarten zu betreiben. Der Verschmutzungsgrad der jeweiligen Bodenfläche wird auch hier durch eine Reflexionsmessung ermittelt. Wird dabei ein relativ geringer Verschmutzungsgrad einer Bodenfläche festgestellt, so wird ein normaler Reinigungsprozess ausgeführt. Wird demgegenüber eine erheblich verschmutzte Bodenfläche ermittelt, die zu reinigen ist, so wird die Fahrgeschwindigkeit des Reinigungsroboters gegenüber dessen normaler Fahrgeschwindigkeit verlangsamt, um die Menge einer an die Bodenfläche abzugebende Reinigungsflüssigkeit zu steigern. Diese Maßnahmen sind jedoch nicht zum Ermitteln von Staubpartikelmengen geeignet.Moreover, in a cleaning robot for cleaning a floor surface, it is known (Patent Abstracts of Japan, registration no. 06075915 , Publication no. 07281752 A ) to operate this in accordance with the degree of contamination of each to be cleaned floor area in different modes. The degree of contamination of the respective floor area is also determined here by a reflection measurement. If a relatively low degree of contamination of a floor surface is detected, a normal cleaning process is carried out. If, on the other hand, a considerably soiled floor surface is determined which is to be cleaned, then the travel speed of the cleaning robot is slowed down from its normal travel speed in order to increase the amount of cleaning fluid to be dispensed to the floor surface. However, these measures are not suitable for determining dust particle quantities.

Es ist ferner ein Staubsammelroboter bekannt ( DE 698 04 253 T2 ), der zu einer festen Station geleitet werden kann und/oder der sein Verhalten an den jeweiligen örtlichen Verschmutzungsgrad anpassen kann. Dazu weist der betreffende bekannte Staubsammelroboter einen Staubteilchenanalysator auf, welcher in der Nähe der Ansaugöffnung oder in einem Hohlraum einer Bürste des Staubsammelroboters angeordnet ist und Signale an einen in dem Staubsammelroboter enthaltenen Mikrocomputer sendet, der dessen Betrieb steuert. Der Staubteilchenanalysator weist beispielsweise einen Sender und einen Empfänger, vorzugsweise vom Infrarotlichttyp auf. In dem von dieser Lichtschrankenanordnung abgegebenen jeweiligen Signal ist die Amplitude der Signaländerung angenähert proportional der Größe der Staubkörnchen, und ihre Frequenz ist angenähert proportional der Anzahl der pro Sekunde durch den Infrarotlichtstrahl tretenden Staubkörnchen. Dieses Signal wird von dem erwähnten Mikrocomputer analysiert, der den Staubsammelroboter steuert. Dabei wird auch ein Intensitätsmittelwert des durch die Lichtschrankenanordnung empfangenen Infrarotlichtstrahls dem Mikrocomputer zugeführt, der über ein Programm verfügt, mit dessen Hilfe er in Abhängigkeit von den Daten reagieren kann, die ihm von dem zuvor betrachteten Staubteilchenanalysator zugeführt sind. Es hat sich nun herausgestellt, dass die Auswertung eines vom Empfänger der Lichtschrankenanordnung gegebenen Signals entsprechend den vorstehend genannten Größen, nämlich entsprechend der Amplitude, der Frequenz und dem Intensitätsmittelwert des jeweiligen Signals relativ aufwendig ist und deshalb für eine gewünschte relativ einfache Bestimmung der Menge von Staubpartikeln zuweilen als unerwünscht aufwendig angesehen wird. Auch eine Erkennung einer Verstopfung der Lichtschrankenanordnung durch Staubpartikel und eine Erkennung eines gegebenenfalls vorliegenden Ausfalls der Lichtschrankenanordnung ist bei dem betreffenden bekannten Staubsammelroboter nicht vorgesehen. Anzustreben ist vielmehr eine gegenüber der betrachteten bekannten Auswertung eines von einer Lichtschrankenanordnung der betrachteten Art abgegebenen Signals einfachere, aber dennoch sichere Bewertung der Menge von jeweils auftretenden Staubpartikeln und zugleich eine Erkennung einer Verstopfung der Lichtschrankenanordnung durch Staubpartikel und eine Erkennung eines gegebenenfalls vorliegenden Ausfalls der Lichtschrankenanordnung.A dust-collecting robot is also known (US Pat. DE 698 04 253 T2 ), which can be routed to a fixed station and / or which can adapt its behavior to the respective local degree of pollution. For this, the known dust collecting robot in question has a dust particle analyzer which is disposed in the vicinity of the suction port or in a cavity of a brush of the dust collecting robot and sends signals to a microcomputer included in the dust collecting robot, which controls its operation. The dust particle analyzer has, for example, a transmitter and a receiver, preferably of the infrared light type. In the respective signal output from this light barrier device, the amplitude of the signal change is approximately proportional to the size of the dust grains, and their frequency is approximately proportional to the number of dust grains passing through the infrared light beam per second. This signal is analyzed by the mentioned microcomputer which controls the dust collecting robot. It is also a Intensity average value of the received by the light barrier array infrared light beam supplied to the microcomputer, which has a program with which it can respond in response to the data that are supplied to it from the previously considered Staubteilchenanalysator. It has now been found that the evaluation of a signal given by the receiver of the light barrier arrangement in accordance with the above-mentioned variables, namely according to the amplitude, the frequency and the intensity average of the respective signal is relatively expensive and therefore for a desired relatively simple determination of the amount of dust particles sometimes considered undesirable. A recognition of a blockage of the light barrier arrangement by dust particles and a detection of an optionally present failure of the light barrier arrangement is not provided in the relevant known dust collection robot. Rather, it is desirable to achieve a simpler, but nevertheless reliable, evaluation of the amount of dust particles occurring in each case and a detection of blockage of the light barrier arrangement by dust particles and detection of an optionally present failure of the light barrier arrangement compared with the considered known evaluation of a signal emitted by a light barrier arrangement of the type considered.

Es ist schließlich auch schon eine mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger ausgestattete Schutzvorrichtung für Staubsammeleinrichtungen, insbesondere für Reinigungsgeräte, Staubsauger, Boden- oder Handstaubsauger und dergleichen bekannt ( DE 34 31 175 C2 ). Bei dieser bekannten Schutzvorrichtung ist ein den erwähnten Lichtsender und Lichtempfänger enthaltender optischer Sensor in Richtung der durch einen erzeugten Unterdruck verursachten Staubbewegung gesehen hinter dem Staubbeutel oder Staubsammelgefäß der Einrichtung angeordnet und so ausgebildet, dass sich durch in einem Schadensfall auftretende Stäube und Feststoffteilchen eine zu Steuerzwecken auswertbare Änderung in der Lichtübertragungscharakteristik vom Lichtsensor zum Lichtempfänger ergibt. Eine dem betreffenden optischen Sensor nachgeschaltete elektrische Auswerteeinrichtung weist eine den Staubsaugbetrieb abrupt unterbrechende Sperr-, Brems- oder Verschlussanordnung auf. Damit werden durch den betreffenden optischen Sensor also bei der bekannten Schutzvorrichtung lediglich im Schadensfall auftretende Stäube und Feststoffteilchen zu Steuerungszwecken ausgewertet. Über eine Bestimmung der Menge von Staubpartikeln, die durch einen Staubpartikelkanal eines Staubsammelgerätes geleitet werden, und über eine Verstopfungs- und Betriebszustandsermittlung bezüglich des optischen Sensors ist in dem betreffenden Zusammenhang indessen nichts bekannt.Finally, a protective device equipped with a light transmitter and a light receiver for dust collecting devices, in particular for cleaning devices, vacuum cleaners, floor or hand vacuum cleaners and the like, is also known (US Pat. DE 34 31 175 C2 ). In this known protection device, an optical sensor containing said light emitter and light receiver is arranged behind the dust bag or dust collecting device of the device, as seen in the direction of the dust movement caused by a generated negative pressure, and is designed so that dusts and solid particles occurring in the event of a damage can be evaluated for control purposes Change in the light transmission characteristic from the light sensor to the light receiver results. An electrical evaluation device connected downstream of the relevant optical sensor has a blocking, braking or closure arrangement which abruptly interrupts the vacuum cleaning operation. Thus, by the respective optical sensor so in the known protective device only occurring in case of damage dusts and solid particles are evaluated for control purposes. However, nothing is known in the context in question about a determination of the amount of dust particles passing through a dust particle channel of a dust collector, and about a clogging and operating condition determination with respect to the optical sensor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie bei einem Staubsammelgerät mit einer solchen Vorrichtung eine sichere Bewertung der durch einen Staubsammelkanal des Staubsammelgerätes geleiteten Staubpartikeln und dabei zugleich eine Verstopfungs- und Betriebszustandsermittlung bezüglich der vorhandenen Lichtschrankenanordnung auf relativ einfache Weise ermöglicht wird.The invention has for its object to show a way, as in a method and apparatus of the type mentioned above, as well as a dust collection device with such a device a reliable assessment of the guided through a dust collection channel of the dust collector dust particles and at the same time a constipation and operating state determination is made possible with respect to the existing light barrier arrangement in a relatively simple manner.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe zum einen bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, dass von dem von der Lichtschrankenanordnung abgegebenen Messsignal lediglich ein Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil für eine Bestimmung der Menge der durch den Staubpartikelkanal geleiteten Staubpartikel und lediglich ein Gleichspannungsanteil für die Beurteilung des Betriebs der Lichtschrankenanordnung und/oder einer möglichen Verstopfung des Staubpartikelkanals ausgewertet werden.The above-described object is achieved, on the one hand, in a method of the type mentioned at the beginning, in that only one alternating voltage or pulse voltage component of the measurement signal emitted by the light barrier arrangement determines the amount of dust particles conducted through the dust particle channel and only one DC component Evaluation of the operation of the light barrier arrangement and / or a possible blockage of the dust particle channel are evaluated.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auf besonders einfache Weise aus dem von der Lichtschrankenanordnung abgegebenen Messsignal jeweils der Grad des Staubpartikelanfalls, und zwar zumindest qualitativ, und zugleich der Betrieb der Lichtschrankenanordnung und/oder das Vorliegen einer möglichen Verstopfung des Staubpartikelkanals durch besonders einfache Auswertungsvorgänge beurteilt und gegebenenfalls für eine Änderung des Staubsammelbetriebs veranlasst werden können. Durch die Vernachlässigung des Gleichspannungsanteils im Messsignal zur Bestimmung der Menge der durch den Staubpartikelkanal geleiteten Staubpartikel, zeichnet sich des Verfahren gemäß der Erfindung durch Robustheit gegenüber Verschmutzungen und Alterung der Lichtschrankenanordnung aus. Durch die zusätzliche Auswertung des Gleichspannungsanteils des jeweiligen Messsignals kann somit erkannt werden, ob dauerhaft ein Gleichspannungssignal vorhanden ist. Fehlt ein solches Gleichspannungssignal, kann davon ausgegangen werden, dass zumindest ein Element der Lichtschrankenanordnung ausgefallen oder der Lichtweg verstopft oder durch Schmutzpartikel dauerhaft unterbrochen ist. In diesem Fall kann eine Reinigung des betreffenden Lichtweges angezeigt sein.The invention has the advantage that in a particularly simple manner from the signal emitted by the light barrier arrangement each degree of Staubpartikelanfalls, and at least qualitatively, and at the same time the operation of the light barrier arrangement and / or the presence of a possible blockage of the dust particle channel by particularly simple Evaluated evaluations and may be prompted for a change in the dust collection operation. By neglecting the DC voltage component in the measurement signal for determining the amount of dust particles conducted through the dust particle channel, the method according to the invention is distinguished by robustness against soiling and aging of the light barrier arrangement. The additional evaluation of the DC voltage component of the respective measurement signal can thus be used to detect whether a DC voltage signal is permanently present. If such a DC voltage signal is missing, it can be assumed that at least one element of the light barrier arrangement has failed or the light path has been blocked or permanently interrupted by dirt particles. In this case, a cleaning of the relevant light path may be displayed.

Vorzugsweise werden die Auswertung des Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils und die Auswertung des Gleichspannungsanteils des Messsignals parallel durchgeführt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil besonders einfacher Auswertungen der unterschiedlichen Spannungsanteile des jeweiligen Messsignals.Preferably, the evaluation of the AC voltage or pulse voltage component and the evaluation of the DC voltage component of the measurement signal are performed in parallel. This results in the advantage of particularly simple evaluations of the different voltage components of the respective measurement signal.

Zweckmäßigerweise wird die genannte Lichtschrankenanordnung mit Dauerlicht betrieben. Dies bringt den Vorteil eines besonders einfachen Betriebs der Lichtschrankenanordnung mit sich. Appropriately, the said light barrier arrangement is operated with continuous light. This brings with it the advantage of a particularly simple operation of the light barrier arrangement.

Insbesondere weist die Lichtschrankenanordnung einen Lichtsender und einen Lichtempfänger auf, wobei die Lichtstärke des Lichtsenders, insbesondere in Abhängigkeit von dem Gleichspannungsanteil des Messsignals, geregelt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass geringe Verschmutzungen des Lichtweges und/oder Alterungseffekte der Lichtschrankenanordnung durch Regelung der Lichtstärke ausgeglichen werden können. Insbesondere kann ein Maß der Regelung, vorzugsweise in Form einer Abweichung von einem vorgegebenen Wert, ausgewertet werden. Überschreitet diese Abweichung einen vorgegebenen Schwellwert, so wird dies als Verstopfung des Lichtweges gewertet.In particular, the light barrier arrangement has a light transmitter and a light receiver, wherein the light intensity of the light transmitter, in particular in dependence on the DC voltage component of the measurement signal, can be controlled. This has the advantage that slight contamination of the light path and / or aging effects of the light barrier arrangement can be compensated by controlling the light intensity. In particular, a measure of the control, preferably in the form of a deviation from a predetermined value, can be evaluated. If this deviation exceeds a predetermined threshold value, this is regarded as a blockage of the light path.

Die oben bezeichnete Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird zum anderen durch eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dienende Vorrichtung gelöst, die zum Bestimmen der Menge von Staubpartikeln dient, welche durch einen Staubpartikelkanal eines Staubsammelgerätes hindurchtreten, insbesondere in einem einen Staubsammelbehälter enthaltenden Staubsammelroboter, mit einer vorzugsweise im Infrarotlichtbereich arbeitenden Lichtschrankenanordnung zum Ermitteln der durch den Staubpartikelkanal hindurchtretenden Staubpartikel, mit einer mit der Lichtschrankenanordnung verbundenen Messeinrichtung zum Erfassen der von der Lichtschrankenanordnung jeweils ermittelten Staubpartikel und zur Abgabe eines der jeweils ermittelten Staubpartikelmenge entsprechenden Messsignals und mit einer mit der Messeinrichtung verbundenen Auswerteeinrichtung, die ein dem jeweiligen Messsignal entsprechendes Ausgangssignal abgibt, welches für eine Änderung des Staubsammelbetriebs heranziehbar ist. Diese Vorrichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung so ausgebildet ist, dass von ihr als das genannte Messsignal ein den jeweils ermittelten Staubpartikeln entsprechendes, einen Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil und einen Gleichspannungsanteil umfassendes Messsignal abgebbar ist, von dem lediglich der Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil für die Bestimmung der Menge der durch den Staubpartikelkanal hindurchtretenden Staubpartikel auswertbar ist und von dem lediglich der Gleichspannungsanteil für die Beurteilung des Betriebs der Lichtschrankenanordnung und/oder des Vorliegens einer möglichen Verstopfung des Staubpartikelkanals auswertbar ist.The above-described object of the present invention is achieved, on the other hand, by an apparatus for carrying out the method according to the invention, which serves to determine the amount of dust particles which pass through a dust particle channel of a dust collecting device, in particular in a dust collecting robot containing a dust collecting container preferably operating in the infrared light range photoelectric sensor arrangement for determining the dust particles passing through the dust particle channel, with a connected to the light barrier assembly measuring device for detecting the respectively detected by the light barrier arrangement dust particles and for delivering one of the respectively determined dust particle amount corresponding measurement signal and an evaluation device connected to the measuring device, the emits an output signal corresponding to the respective measurement signal, which output signal can be used for a change in the dust collection operation is. This device is according to the present invention characterized in that the measuring device is designed so that from her as the said measurement signal corresponding to the respectively determined dust particles, an AC voltage or pulse voltage component and a DC voltage component comprehensive measurement signal can be emitted, of which only the AC voltage or pulse voltage fraction for the determination of the amount of dust particles passing through the dust particle channel is evaluable and of which only the DC component for evaluating the operation of the light barrier assembly and / or the presence of a possible blockage of the dust particle channel is evaluated.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass mit einer besonders einfach aufzubauenden Messeinrichtung ausgekommen werden kann, um die unterschiedlichen Spannungsanteile des jeweiligen Messsignals für eine anschließende Auswertung zu ermitteln. Der Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil lässt sich aus dem jeweiligen Messsignal beispielsweise einfach mittels eines Kondensators abtrennen, und der Gleichspannungsanteil des jeweiligen Messsignals lässt sich aus diesem beispielsweise mit Hilfe eines einfachen Tiefpassfilters abtrennen und einer Auswertung zuführen.The invention has the advantage that it can be done with a particularly simple to be constructed measuring device to determine the different voltage components of the respective measurement signal for subsequent evaluation. The AC voltage or pulse voltage component can be separated from the respective measurement signal, for example, simply by means of a capacitor, and the DC component of the respective measurement signal can be separated therefrom, for example with the aid of a simple low-pass filter, and fed to an evaluation.

Zweckmäßigerweise ist durch Auswerten des Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils des Messsignals ein der Größe und/oder der Häufigkeit des jeweiligen Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils des Messsignals entsprechendes Steuersignal an eine Antriebseinrichtung des Staubsammelgerätes zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit des betreffenden Staubsammelgerätes abgebbar. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders einfache Weise der Staubsammelbetrieb an die jeweils ermittelte Menge von Staubpartikeln angepasst werden kann. Auf die Ermittlung einer großen Menge von Staubpartikeln kann der Staubsammelbetrieb intensiviert werden, beispielsweise dadurch, dass die Fahrgeschwindigkeit eines die Vorrichtung gemäß der Erfindung enthaltenden Staubsammelgerätes in Bezug auf eine normale Fahrgeschwindigkeit herabgesetzt wird. Im Falle der Ermittlung einer relativ geringen Menge an Staubpartikeln kann demgegenüber der Fahrbetrieb des erwähnten Staubsammelgerätes in Bezug auf seine normale Fahrgeschwindigkeit erhöht werden. Es kann somit gewissermaßen ein Selbstabgleich der Fahrgeschwindigkeit des Staubsammelgerätes in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten Staubpartikelmenge (= Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil des jeweiligen Messsignals) vorgenommen werden.Expediently, by evaluating the alternating voltage or pulse voltage component of the measuring signal, a control signal corresponding to the size and / or the frequency of the respective alternating voltage or pulse voltage component of the measuring signal can be output to a drive device of the dust collecting device for controlling the travel speed of the relevant dust collecting device. This results in the advantage that the dust collection operation can be adapted to the respectively determined amount of dust particles in a particularly simple manner. Upon the detection of a large amount of dust particles, the dust collecting operation can be intensified, for example, by lowering the running speed of a dust collecting apparatus incorporating the apparatus according to the invention with respect to a normal running speed. On the other hand, in the case of detecting a relatively small amount of dust particles, the running operation of the aforementioned dust collecting apparatus can be increased with respect to its normal running speed. Thus, it is possible to make a self-adjustment of the driving speed of the dust collecting device as a function of the respectively determined dust particle quantity (= alternating voltage or pulse voltage component of the respective measuring signal).

Zweckmäßigerweise ist durch Auswerten des Gleichspannungsanteils des Messsignals ein Steuersignal zur Freigabe oder Stillsetzung des Betriebs der Antriebseinrichtung des Staubsammelgerätes abgebbar. Diese Maßnahme bringt den Vorteil eines sicheren Staubsammelbetriebs eines so ausgestatteten Staubsammelgerätes mit sich. Durch die betreffende Maßnahme lässt sich zum einen die Funktionsfähigkeit der vorhandenen Lichtschrankenanordnung einfach überprüfen, und zum anderen kann eine bei Vorliegen einer Verstopfung des Staubpartikelkanals sonst möglicherweise auftretende Verunreinigung der Umgebung des Staubpartikelkanals verhindert werden. Dies bedeutet, dass hierdurch der sichere Staubsammelbetrieb gewährleistet ist.Appropriately, by evaluating the DC voltage component of the measurement signal, a control signal for enabling or stopping the operation of the drive device of the dust collection device can be issued. This measure brings with it the advantage of a safe dust collection operation of a dust collecting device equipped in this way. The measure in question makes it possible, on the one hand, to easily check the functionality of the existing light barrier arrangement, and, on the other hand, contamination of the surroundings of the dust particle channel, which otherwise would otherwise occur if the dust particle channel is obstructed, can be prevented. This means that this ensures the safe dust collection operation.

Zweckmäßigerweise sind für die Auswertung des Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils und des Gleichspannungsanteils des Messsignals parallel arbeitende Auswerteeinrichtungen vorgesehen. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass mit relativ einfach aufzubauenden Auswerteeinrichtungen ausgekommen werden kann. Im Falle der Auswerteeinrichtung für eine qualitative Auswertung des Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils kommt man beispielsweise mit einer Schwellwertschaltung aus, die in Abhängigkeit von der Größe des beispielsweise innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise innerhalb von 1 s akkumulierten Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils unterschiedliche Ausgangssignale in Bezug auf zumindest einen festgelegten Schwellwert – gegebenenfalls für eine Steuerung der erwähnten Antriebseinrichtung – abzugeben gestattet. Im Falle der Auswerteeinrichtung für die Auswertung des Gleichspannungsanteils kommt man ebenfalls mit einer relativ einfach aufzubauenden Schwellwertschaltung aus. Diese Schwellwertschaltung gibt beispielsweise ein den Betrieb der Antriebseinrichtung des Staubsammelgerätes freigebendes Steuersignal solange ab, wie der erwähnte Gleichspannungsanteil des Messsignals noch eine oberhalb eines festgelegten Schwellwertes liegende Größe aufweist. Liegt die Größe des betreffenden Gleichspannungsanteils des Messsignals jedoch unterhalb des erwähnten Schwellwertes, so kann der Betrieb der Antriebseinrichtung des Staubsammelgerätes stillgesetzt werden.Appropriately, parallel evaluation devices are provided for the evaluation of the AC voltage or pulse voltage component and the DC voltage component of the measurement signal. This has the advantage of being relatively easy to set up Evaluation facilities can be managed. In the case of the evaluation device for a qualitative evaluation of the alternating voltage or pulse voltage component, for example, a threshold value circuit is obtained which, depending on the size of the alternating voltage or pulse voltage component accumulated within a predetermined period of time, for example within 1 s, has different output signals to at least a predetermined threshold - where appropriate, for a control of the mentioned drive means - to submit. In the case of the evaluation device for the evaluation of the DC voltage component, one also comes out with a threshold circuit that is relatively easy to set up. This threshold circuit outputs, for example, a control signal which releases the operation of the drive device of the dust collecting device, as long as the mentioned DC voltage component of the measuring signal still has a variable which is above a defined threshold value. However, if the size of the relevant DC voltage component of the measuring signal is below the mentioned threshold value, then the operation of the drive device of the dust collecting device can be stopped.

Vorzugsweise weist die Lichtschrankenanordnung neben dem Lichtsender und dem Lichtempfänger einen Regler auf, durch den die Lichtstärke des Lichtsenders, insbesondere in Abhängigkeit von dem Gleichspannungsanteil des Messsignals, regelbar ist. Somit können geringe Verschmutzungen des Lichtweges und/oder Alterungseffekte der Lichtschrankenanordnung durch Regelung der Lichtstärke ausgeglichen werden. Insbesondere kann ein Maß der Regelung, vorzugsweise in Form einer Abweichung von einem vorgegebenen Wert, ausgewertet werden. Überschreitet diese Abweichung einen vorgegebenen Schwellwert und/oder ist der Regler an seine Grenze gelangt, so wird dies als Verstopfung des Lichtweges gewertet.The light barrier arrangement preferably has, in addition to the light transmitter and the light receiver, a regulator by means of which the light intensity of the light transmitter, in particular as a function of the DC voltage component of the measurement signal, can be regulated. Thus, low contamination of the light path and / or aging effects of the light barrier arrangement can be compensated by controlling the light intensity. In particular, a measure of the control, preferably in the form of a deviation from a predetermined value, can be evaluated. If this deviation exceeds a predetermined threshold value and / or the regulator has reached its limit, this is regarded as a blockage of the light path.

Zweckmäßigerweise sind die Auswerteeinrichtung für die Auswertung des Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils und die Auswerteeinrichtung für die Auswertung des Gleichspannungsanteils des Messsignals mit der Antriebseinrichtung des Staubsammelgerätes kombiniert. Dies bringt den Vorteil einer besonders kompakt aufzubauenden Vorrichtung mit sich.Expediently, the evaluation device for the evaluation of the AC voltage or pulse voltage component and the evaluation device for the evaluation of the DC voltage component of the measurement signal are combined with the drive device of the dust collection device. This brings the advantage of a particularly compact device to be built up.

Vorzugsweise sind die Auswerteeinrichtungen durch zumindest einen Mikrocontroller mit eigener Software oder durch zumindest eine Mikroprozessoranordnung gebildet. Hierdurch wird mit insgesamt besonders geringem schaltungstechnischen Aufwand für die Realisierung der erwähnten Auswerteeinrichtungen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgekommen.Preferably, the evaluation devices are formed by at least one microcontroller with its own software or by at least one microprocessor arrangement. This is done with a total of particularly low circuit complexity for the realization of the aforementioned evaluation in the device according to the invention.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Staubsammelgerät, und zwar insbesondere einen Staubsammelroboter mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.Furthermore, the present invention relates to a dust collection device, in particular a dust collection robot with a device according to the invention.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.Reference to a drawing, the invention is explained below using an exemplary embodiment.

In der Zeichnung sind lediglich die für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung wesentlichen Einrichtungen einer Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Von der betreffenden Vorrichtung ist in der Zeichnung ein Staubpartikelkanal SK eines Staubsammelgerätes (nicht näher dargestellt) angedeutet, welches insbesondere ein Staubsammelroboter sein mag. Durch diesen Staubpartikelkanal SK gelangen Schmutz- und Staubpartikel ST in der durch einen Pfeil A1 bezeichneten Richtung zu einem Staubsammelbehälter SB hin, in welchem die betreffenden Schmutz- und Staubpartikel ST gesammelt werden. Es sei hier angemerkt, dass im folgenden der Begriff Staubpartikel als Sammelbegriff für Staub- und Schmutzpartikel verwendet wird.In the drawing, only the essential for an understanding of the present invention means of a device according to the embodiment of the present invention are shown. Of the device in question, a dust particle channel SK of a dust collecting device (not shown in detail) is indicated in the drawing, which may be in particular a dust collection robot. Dirt and dust particles ST pass through this dust particle channel SK in the direction indicated by an arrow A1 toward a dust collecting container SB in which the relevant dirt and dust particles ST are collected. It should be noted here that in the following the term dust particles is used as a collective term for dust and dirt particles.

Dem Staubpartikelkanal SK ist eine Lichtschrankenanordnung zugehörig, die vorzugsweise im Infrarotlichtbereich arbeitet und zu der hier eine Lichtquelle LI, z. B. in Form zumindest einer Leuchtdiode, und ein Lichtempfänger FO, z. B. in Form einer Fotozelle oder eines Fotowiderstands gehören. Diese Lichtschrankenanordnung ist in einem gesonderten Kanalabschnitt des Staubpartikelkanals SK angeordnet, beispielsweise als einsetzbare und herausnehmbare Lichtschrankenanordnung. Die Lichtquelle LI der Lichtschrankenanordnung ist mit einer Speiseeinrichtung SP verbunden, von der die betreffende Lichtquelle LI mit Speisestrom versorgt wird. Im vorliegenden Fall gibt die Lichtquelle LI der Lichtschrankenanordnung vorzugsweise Dauerlicht in Richtung des in der Zeichnung eingetragenen Pfeiles A2 ab. Dieses Licht trifft auf den Lichtempfänger FO bei Fehlen von Staubpartikeln in dem Staubpartikelkanal SK ungehindert auf und bewirkt damit die Abgabe einer bestimmten Ausgangsspannung von dem Lichtempfänger FO, die in diesem Fall eine Gleichspannung ist.The dust particle channel SK is associated with a light barrier arrangement, which preferably operates in the infrared light region and to the here a light source LI, z. B. in the form of at least one light emitting diode, and a light receiver FO, z. B. in the form of a photocell or a photoresistor belong. This light barrier arrangement is arranged in a separate channel section of the dust particle channel SK, for example as an insertable and removable light barrier arrangement. The light source LI of the light barrier arrangement is connected to a feed device SP, from which the relevant light source LI is supplied with supply current. In the present case, the light source LI of the light barrier arrangement preferably emits continuous light in the direction of the arrow A2 entered in the drawing. This light impinges freely on the light receiver FO in the absence of dust particles in the dust particle channel SK and thus causes the output of a certain output voltage from the light receiver FO, which in this case is a DC voltage.

Wird der von der Lichtquelle LI an den Lichtempfänger FO abgegebene Lichtstrahl durch Staubpartikel SK unterbrochen, so erfährt der betreffende Lichtstrahl gewissermaßen eine Modulation, die zu einer entsprechend modulierten Ausgangsspannung von dem Lichtempfänger FO führt. Das von dem Lichtempfänger FO somit abgegebene Messsignal stellt ein Gleichspannungssignal dar, welches Spannungseinbrüche infolge der Unterbrechung des Lichtweges von der Lichtquelle LI zu dem Lichtempfänger FO durch die diesen Lichtweg passierenden Staubpartikel ST aufweist. Das betreffende Messsignal weist somit einen Gleichspannungsanteil und je nach Geschwindigkeit der Staubpartikel einen Wechselspannungs- bzw. Impulsanteil auf.If the light beam emitted by the light source LI to the light receiver FO is interrupted by dust particles SK, then the relevant light beam undergoes a kind of modulation which leads to a correspondingly modulated output voltage from the light receiver FO. The thus emitted by the light receiver FO measurement signal represents a DC signal, which voltage drops due to the interruption of the light path from the light source LI to the light receiver FO by passing this light path Dust particles ST has. The relevant measurement signal thus has a direct voltage component and, depending on the speed of the dust particles, an alternating voltage or pulse component.

Der Lichtempfänger FO ist im vorliegenden Fall mit seinen Anschlüssen an nicht näher bezeichneten Eingängen einer Messeinrichtung ME angeschlossen, die hier als einzige Messeinrichtung dargestellt ist. Diese Messeinrichtung ME kann beispielsweise eingangsseitig eine Signaltrennschaltung aufweisen, mittels der des von dem Lichtempfänger FO abgegebene Messsignal in einen Gleichspannungsanteil und in einen Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil aufgeteilt wird. Ausgangsseitig kann dieser Signaltrennschaltung die eigentliche Messschaltung nachgeschaltet sein, die durch einen Mikrocontroller mit eigener Software oder durch eine Mikroprozessoranordnung gebildet sein kann, welche eine Zentraleinheit (CPU), einen ROM-Speicher für die Speicherung eines Betriebsprogramms, einen RAM-Speicher als Arbeitsspeicher sowie verschiedene Schnittstellenschaltungen (z. B. UART oder USART) aufweisen kann.The light receiver FO is connected in the present case with its connections to unspecified inputs of a measuring device ME, which is shown here as the only measuring device. By way of example, this measuring device ME can have a signal separation circuit on the input side, by means of which the measurement signal output by the light receiver FO is divided into a DC voltage component and an AC voltage component or pulse voltage component. On the output side of this signal separation circuit may be followed by the actual measurement circuit, which may be formed by a microcontroller with its own software or by a microprocessor arrangement comprising a central processing unit (CPU), a ROM memory for storing an operating program, a RAM memory as a working memory and various Interface circuits (eg UART or USART).

Die Messeinrichtung ME misst das ihr von dem Lichtempfänger FO jeweils zugeführte Messsignal hinsichtlich seines Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils und hinsichtlich seines Gleichspannungsanteils gewissermaßen parallel. Von der Messeinrichtung ME wird ein dem Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil des betreffenden Signals entsprechendes Ausgangssignal von einem Ausgangsanschluss UI abgegeben, und parallel dazu gibt die Messeinrichtung ME von einem Ausgangsanschluss UG ein dem Gleichspannungsanteil des betreffenden Messsignals entsprechendes Ausgangssignal ab.The measuring device ME measures the respectively supplied by the light receiver FO measurement signal with respect to its AC voltage or pulse voltage component and in terms of its DC voltage component in a sense parallel. The measuring device ME emits an output signal corresponding to the AC voltage or pulse voltage component of an appropriate output signal from an output terminal UI, and the measuring device ME outputs an output signal UG from an output terminal UG corresponding to the DC voltage component of the respective measurement signal.

Mit dem Ausgangsanschluss UI der Messeinrichtung ME ist eine erste Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 eingangsseitig verbunden. Mit dem Ausgangsanschluss UG der Messeinrichtung ME ist eine zweite Auswerte- und Steuereinrichtung AS2 verbunden. Die erste Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 weist drei Ausgangsanschlüsse auf, die mit v>, v= bzw. v< bezeichnet sind. Mit diesen Ausgängen der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 ist eine Antriebseinrichtung AE des die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung enthaltenden Staubsammelgerätes verbunden, welches durch die Antriebseinrichtung AE verfahrbar sein mag.A first evaluation and control device AS1 is connected on the input side to the output connection UI of the measuring device ME. A second evaluation and control device AS2 is connected to the output connection UG of the measuring device ME. The first evaluation and control device AS1 has three output connections, which are denoted by v>, v = and v <respectively. Connected to these outputs of the first evaluation and control device AS1 is a drive device AE of the dust collecting device containing the device shown in the drawing, which may be movable by the drive device AE.

Die zuvor erwähnte Antriebseinrichtung AE kann beispielsweise einen durch einen Akkumulator betriebenen Elektromotor und eine diesen speisende Speiseschaltung enthalten. Diese Speiseschaltung kann den betreffenden Elektromotor entsprechend den an den zuvor erwähnten Ausgängen der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 abgegebenen Ausgangssignalen in Drehung versetzen. Gibt die erste Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 z. B. an ihrem mit v= bezeichneten Ausgang ein Ausgangssignal, beispielsweise entsprechend einem Binärsignal ”1” ab, so läuft der Elektromotor der Antriebseinrichtung AE mit einer bestimmten festgelegten Drehzahl. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn das vom Ausgang UI der Messeinrichtung ME abgegebene Ausgangssignal einer festgelegten Staubpartikelmenge von z. B. 1000 Staubpartikeln pro Sekunde durch den Staubsammelkanal SK entspricht. Gibt die erste Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 jedoch an ihrem mit v> bezeichneten Ausgang ein solches Ausgangssignal ab, so wird die Drehzahl des Elektromotors der Antriebseinrichtung AE heraufgesetzt, beispielsweise um einen festgelegten Betrag. Dies entspricht einer Staubpartikelmenge unterhalb der festgelegten Staubpartikelmenge von z. B. weniger als 1000 Staubpartikeln pro Sekunde durch den Staubsammelkanal SK. In entsprechender Weise wird die Drehzahl des Elektromotors der Antriebseinrichtung AE um einen entsprechend festgelegten Betrag herabgesetzt, wenn von dem mit v< bezeichneten Ausgang der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 ein entsprechendes Ausgangssignal abgegeben wird. Dies entspricht einer Staubpartikelmenge oberhalb der festgelegten Staubpartikelmenge von z. B. mehr als 1000 Staubpartikeln pro Sekunde durch den Staubsammelkanal SK. Die jeweils zuverlässig erkannte Staubpartikelgröße beträgt etwa 0,5 mm.The aforementioned drive device AE may, for example, contain an electric motor operated by a rechargeable battery and a feed circuit feeding the latter. This supply circuit can put the respective electric motor in rotation in accordance with the outputs output at the aforementioned outputs of the first evaluation and control device AS1 output signals. Are the first evaluation and control AS1 z. B. at its designated v = output an output signal, for example, according to a binary signal "1" from, so the electric motor of the drive device AE runs at a certain specified speed. This is the case, for example, if the output from the output UI of the measuring device ME output signal of a fixed amount of dust particles of z. B. 1000 dust particles per second through the dust collection channel SK. However, if the first evaluation and control device AS1 emits such an output signal at its output labeled v>, the rotational speed of the electric motor of the drive device AE is increased, for example by a defined amount. This corresponds to a dust particle amount below the specified dust particle amount of z. B. less than 1000 dust particles per second through the dust collection channel SK. In a corresponding manner, the rotational speed of the electric motor of the drive device AE is reduced by a correspondingly defined amount, if a corresponding output signal is emitted from the output designated by v <1 of the first evaluation and control device AS1. This corresponds to a dust particle amount above the specified dust particle amount of z. B. more than 1000 dust particles per second through the dust collection channel SK. The reliably recognized dust particle size is about 0.5 mm.

Es sei hier angemerkt, dass in Ergänzung zu der vorstehend erläuterten Ansteuerung der Antriebseinrichtung AE auch so vorgegangen werden kann, dass die aufeinanderfolgende Abgabe eines Ausgangssignals entsprechend einem Binärsignal ”1” von dem mit v< bezeichneten Ausgang der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 zur aufeinanderfolgenden, insbesondere schrittweisen Verlangsamung der Antriebseinrichtung AE führt, beispielsweise von einer normalen Fahrgeschwindigkeit von z. B. 10 cm/s bis zu einer Fahrgeschwindigkeit von 5 cm/s. Die Schritte zur Verringerung der Fahrgeschwindigkeit können dabei durch vorgegebene Zahlen festgelegt sein, in denen an dem mit v< bezeichneten Ausgang der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 entsprechende Ausgangssignale, beispielsweise im 1-Sekunden-Takt auftreten.It should be noted here that in addition to the above-described control of the drive device AE can also proceed so that the successive delivery of an output signal corresponding to a binary signal "1" from the v <indicated output of the first evaluation and control device AS1 for successive , in particular gradual slowing down of the drive device AE leads, for example, from a normal driving speed of z. B. 10 cm / s up to a driving speed of 5 cm / s. The steps for reducing the driving speed can be defined by predetermined numbers in which corresponding output signals, for example in one-second intervals, occur at the output of the first evaluation and control device AS1 designated v <.

Eine der vorstehend erläuterten Steuerung entsprechende Steuerung der Antriebseinrichtung AE kann im Übrigen auch durch die von dem mit v> bezeichneten Ausgang der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 erfolgen. In diesem Fall kann eine Beschleunigung der Antriebseinrichtung AE beispielsweise von der normalen Fahrgeschwindigkeit, bei der von dem mit v= bezeichneten Ausgang der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS ein Ausgangssignal, beispielsweise entsprechend einem Binärsignal ”1” abgegeben wird, von beispielsweise 10 cm/s schrittweise entsprechend dem zuvor erwähnten 1-Sekunden-Takt der Staubpartikelermittlung auf z. B. 20 cm/s erhöht werden.A control of the drive device AE corresponding to the above-explained control can, moreover, also be effected by the output of the first evaluation and control device AS1 designated by v>. In this case, an acceleration of the drive device AE, for example, from the normal driving speed, at which of the designated by v = output of the first evaluation and control device AS an output signal, for example, according to a Binary signal "1" is given, for example, 10 cm / s stepwise in accordance with the aforementioned 1-second cycle of dust particle detection on z. B. 20 cm / s can be increased.

Darüber hinaus ist es möglich, in dem Fall, dass relativ viel Staubpartikel bzw. sehr viel Staubpartikel ermittelt werden, eine modifizierte Reinigungsstrategie anzuwenden. Im erstgenannten Fall kann z. B. bei verlangsamter Fahrgeschwindigkeit auf 10 cm/s der zu reinigende Bereich zweimal überfahren werden, und zwar einmal in Rückwärtsrichtung und einmal in Vorwärtsrichtung, beispielsweise über eine Strecke von ca. 50 cm. Im zweitgenannten Fall der Ermittlung von sehr viel Staubpartikeln kann bei der verlangsamten Fahrgeschwindigkeit von beispielsweise 15 cm/s eine Überfahrt des zu reinigenden Bereiches in Sternform dreimal jeweils um 120° versetzt erfolgen, und zwar jeweils einmal in Rückwärtsrichtung und einmal in Vorwärtsrichtung über eine Strecke von ca. 50 cm.In addition, it is possible to apply a modified cleaning strategy in the case where a relatively large amount of dust particles or a lot of dust particles are detected. In the former case, for. B. at a slowed down speed of 10 cm / s, the area to be cleaned are run over twice, once in the reverse direction and once in the forward direction, for example over a distance of about 50 cm. In the second case, the determination of a lot of dust particles at the slowed speed of for example 15 cm / s, a crossing of the area to be cleaned in star form three times each offset by 120 °, once each in the backward direction and once in the forward direction over a distance of about 50 cm.

In der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 wird somit der vom Ausgangsanschluss UI der Messeinrichtung ME jeweils abgegebene Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil des jeweiligen Messsignals gesondert ausgewertet. Diese Auswertung kann beispielsweise einen Vergleich des über jeweils eine festgelegte Zeitspanne von z. B. 1 s integrierten Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteils der betreffenden Messspannung mit einem vorgegebenen Schwellwert umfassen, um beispielsweise die Menge der Staubpartikel ST, die durch den Staubpartikelkanal SK hindurchgetreten sind, qualitativ zu bestimmen. Es ist aber auch möglich, in der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 eine quantitative Bestimmung der durch den Staubpartikelkanal SK hindurchgetretenen Staubpartikel ST vorzunehmen, indem beispielsweise Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsspitzen des erwähnten Messsignals gezählt und mit einem als Schwellwert vorgegebenen Zählwert verglichen werden. Die als Auswerteeinrichtung der so jeweils vorgesehenen Schwellwerteinrichtung bzw. -schaltung kann ausgangsseitig mit einem Steuerungsteil der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 verbunden sein. Dieser Steuerungsteil weist dann die im vorliegenden Fall dargestellten drei Ausgänge der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung AS1 auf.In the first evaluation and control device AS1, the AC voltage or pulse voltage component of the respective measurement signal respectively output by the output terminal UI of the measuring device ME is thus evaluated separately. This evaluation, for example, a comparison of over each a fixed period of z. B. 1 s integrated AC voltage or pulse voltage component of the respective measurement voltage with a predetermined threshold include, for example, to determine the amount of dust particles ST, which have passed through the dust particle channel SK, qualitatively. However, it is also possible to carry out a quantitative determination of the dust particles ST which have passed through the dust particle channel SK in the first evaluation and control device AS1 by, for example, counting AC voltage or pulse voltage peaks of the mentioned measurement signal and comparing them with a count value predetermined as a threshold value. The evaluating device of the respectively provided threshold value device or circuit can be connected on the output side to a control part of the first evaluation and control device AS1. This control part then has the three outputs of the first evaluation and control device AS1 shown in the present case.

Die zweite Auswerte- und Steuereinrichtung AS2 ist im Prinzip in entsprechender Weise aufgebaut wie die erste Auswerte- und Steuereinrichtung AS1. Die zweite Auswerte- und Steuereinrichtung AS2 kann eingangsseitig eine als Auswerteeinrichtung dienende Schwellwertschaltung aufweisen, mit der der vom Ausgangsanschluss UG der Messeinrichtung ME jeweils gelieferte Gleichspannungsanteil des jeweiligen Messsignals mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird. Dieser Schwellwert kann so festgelegt sein, dass er einer bestimmten Lichtmenge entspricht, die normalerweise von der Lichtquelle LI zum Lichtempfänger FO der Lichtschrankenanordnung hin gelangt und die auch dafür kennzeichnend ist, dass die betreffende Lichtschrankenanordnung ordnungsgemäß arbeitet und der Staubpartikelkanal SK nicht durch Staubpartikel oder andere Elemente verstopft ist.The second evaluation and control device AS2 is constructed in principle in a corresponding manner as the first evaluation and control device AS1. On the input side, the second evaluation and control device AS2 can have a threshold value circuit serving as an evaluation device, with which the DC voltage component of the respective measurement signal delivered by the output connection UG of the measuring device ME is compared with a predetermined threshold value. This threshold value may be set to correspond to a certain amount of light which normally passes from the light source LI to the light receiver FO of the light barrier arrangement and which is also indicative that the respective light barrier arrangement is functioning properly and the dust particle channel SK is not affected by dust particles or other elements is clogged.

Mit der Auswerteeinrichtung bzw. mit der Schwellwertschaltung der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung AS2 kann ein Steuereinrichtungsteil verbunden sein, der je nach seiner Ansteuerung von der mit ihm verbundenen Auswerteeinrichtung an einem von zwei Ausgangsanschlüssen EN, DI jeweils ein Ausgangssignal, beispielsweise entsprechend einem Binärsignal ”1” abzugeben vermag. Am Ausgangsanschluss EN wird beispielsweise ein einem Binärsignal ”1” entsprechendes Ausgangssignal dann abgegeben, wenn die aus der Lichtquelle LI und dem Lichtempfänger FO bestehende Lichtschrankenanordnung ordnungsgemäß arbeitet und auch keine Verstopfung des Staubpartikelkanals SK durch Staubpartikel oder andere Elemente vorliegt. In diesem Fall wird der Antriebseinrichtung AE von der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung AS2 ein Freigabesignal für den Betrieb zugeführt. Wird hingegen die Arbeitsweise der Lichtschrankenanordnung als nicht in Ordnung befindlich beurteilt und/oder liegt eine mögliche Verstopfung des Staubpartikelkanals SK durch Staubpartikel und/oder andere Elemente, wie z. B. durch Papier oder Stoffteile vor, so gibt die zweite Auswerte- und Steuereinrichtung AS2 von ihrem mit DI bezeichneten Ausgangsanschluss ein als Sperrsignal wirkendes entsprechendes Ausgangssignal an die Antriebseinrichtung AE ab. Die Antriebseinrichtung AE wird auf die Zuführung dieses zuletzt erwähnten Sperrsignals hin stillgesetzt, so dass sie keinen weiteren Antrieb mehr vornimmt.With the evaluation device or with the Schwellwertschaltung the second evaluation and control device AS2 may be connected to a control device part, depending on its control of the evaluation device connected to it at one of two output terminals EN, DI respectively an output signal, for example according to a binary signal "1 "Can deliver. At the output terminal EN, for example, a binary signal "1" corresponding output signal is emitted when the light barrier arrangement consisting of the light source LI and the light receiver FO is working properly and there is no clogging of the dust particle channel SK by dust particles or other elements. In this case, the drive device AE is supplied by the second evaluation and control device AS2 an enable signal for operation. If, on the other hand, the mode of operation of the light barrier arrangement is judged to be out of order and / or a possible blockage of the dust particle channel SK is due to dust particles and / or other elements, such as e.g. B. by paper or fabric parts, so are the second evaluation and control device AS2 from its designated output terminal DI from acting as a blocking signal corresponding output signal to the drive device AE from. The drive device AE is stopped on the supply of this last-mentioned blocking signal, so that it no longer carries out any further drive.

Durch die vorstehend erläuterte Vorrichtung und durch deren Arbeitsweise steht somit eine sich gewissermaßen ”selbst abgleichende” Staubsammelvorrichtung zur Verfügung, die ihre Fahrgeschwindigkeit und ihren Betrieb entsprechend der jeweils ermittelten Staubpartikelmenge und entsprechend sonst im Staubpartikelkanal ermittelten Elementen selbst abgleicht und damit regelt. Damit lassen sich entsprechend den verschiedenen Detektierzuständen unterschiedliche Reinigungsstrategien und damit -prozeduren (Fahrprogramme) anwenden. Dabei kann die jeweilige Reinigungsprozedur beispielsweise jeweils im 1-Sekunden-Takt geändert werden.By the above-described device and by their operation is thus a "self-balancing" dust collection device is available that compares their driving speed and operation according to the respectively determined dust particle amount and otherwise determined in the dust particle channel itself elements and thus regulates. Thus, different cleaning strategies and thus procedures (driving programs) can be used in accordance with the different detection states. The respective cleaning procedure can be changed, for example, every one second.

Vorstehend ist die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert worden. Es dürfte einzusehen sein, dass die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel nicht beschränkt ist. So kann die Messeinrichtung ME beispielsweise durch zwei gesonderte Messeinrichtungen realisiert sein, deren eine lediglich den Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteil des von der Lichtschrankenanordnung jeweils abgegebenen Messsignals misst und deren andere lediglich den Gleichspannungsanteil des betreffenden Messsignals misst.Above, the invention has been explained with reference to the embodiment shown in the drawing. It should be understood that the invention is not limited to this embodiment. Thus, the measuring device ME can be realized, for example, by two separate measuring devices, one of which measures only the alternating voltage or pulse voltage component of the measuring signal emitted by the light barrier arrangement, and the other of which measures only the DC voltage component of the relevant measuring signal.

Auch die oben erläuterten beiden Auswerte- und Steuereinrichtungen AS1 und AS2 die parallel arbeitende Auswerteeinrichtungen darstellen, können in anderer Weise als beschrieben realisiert sein. Beide Auswerte- und Steuereinrichtungen AS1 und AS2 können beispielsweise als seriell arbeitende Auswerte- und Steuereinrichtungen realisiert sein, denen entsprechende Eingangssignale – das sind die Wechselspannungs- bzw. Impulsspannungsanteile einerseits und die Gleichspannungsanteile andererseits des jeweiligen Messsignals – zeitlich nacheinander zugeführt werden.The two evaluation and control devices AS1 and AS2 explained above, which represent the evaluation devices operating in parallel, can also be realized in a different way than described. Both evaluation and control devices AS1 and AS2 can be realized, for example, as serially operating evaluation and control devices to which corresponding input signals - that are the AC voltage or pulse voltage components on the one hand and the DC components on the other hand of the respective measurement signal - are fed in succession.

Im übrigen können die in der Zeichnung dargestellten beiden Auswerte- und Steuereinrichtungen AS1 und AS2 zusammen mit der Antriebseinrichtung AE zu einer kompakten Auswerte-, Steuer- und Antriebseinrichtung kombiniert sein. In dieser kompakten Auswerte-, Steuer- und Antriebseinrichtung kann zumindest ein Mikrocontroller mit eigener Software oder zumindest eine Mikroprozessoranordnung, wie sie oben erwähnt worden ist für die Ausführung der verschiedenen Auswerte-, Steuerungs- und Antriebsfunktionen enthalten sein. Auch die oben betrachtete Messeinrichtung kann gegebenenfalls in diese Kombinationseinrichtung einbezogen sein.Moreover, the two evaluation and control devices AS1 and AS2 shown in the drawing can be combined together with the drive device AE to form a compact evaluation, control and drive device. In this compact evaluation, control and drive device, at least one microcontroller with its own software or at least one microprocessor arrangement, as mentioned above, can be included for the execution of the various evaluation, control and drive functions. The measuring device considered above may optionally also be included in this combination device.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

A1, A2A1, A2: Pfeilearrows
AEAE: Antriebseinrichtungdriving means
AS1AS1: erste Auswerte- und Steuereinrichtungfirst evaluation and control device
AS2AS2: zweite Auswerte- und Steuereinrichtungsecond evaluation and control device
DIDI: Ausgangsanschlussoutput port
EKEK: Eintrittskanalinlet channel
ENEN: Ausgangsanschlussoutput port
FOFO: Lichtempfängerlight receiver
LILI: Lichtquellelight source
MEME: Messeinrichtungmeasuring device
SBSB: Staubsammelbehälterdust collection
SKSK: StaubpartikelkanalDust particles Channel
SPSP: Speiseeinrichtungfeeder
STST: Staubpartikeldust particles
UGUG: Ausgangsanschlussoutput port
UIUI: Ausgangsanschlussoutput port
v>, v=, v<v>, v =, v <: Ausgangsanschlüsseoutput terminals

Claims

A method for determining the amount of dust particles that are passed through a dust particle channel of a dust collection device, in particular in a dust collection robot containing a dust collection by detecting the dust particles by means of a preferably operating in the infrared light range, the dust particle channel associated light barrier arrangement and by evaluating a case thereby emitted by the light barrier arrangement Measuring signal for forming an output signal corresponding thereto, which is approachable for a change in the dust collecting operation, characterized in that of the light barrier arrangement (LI, FO) output measurement signal only an AC voltage or pulse voltage portion for a determination of the amount of by the dust particle channel ( SK) guided dust particles and only a DC component for the assessment of the operation of the light barrier assembly (LI, FO) and / or a possible obstruction de s dust particle channel (SK) are evaluated.

A method according to claim 1, characterized in that the evaluation of the AC voltage or pulse voltage component and the evaluation of the DC voltage component of the measurement signal are performed in parallel.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the light barrier arrangement (LI, FO) is operated with continuous light.

Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 3 for determining the amount of dust particles which pass through a dust particle channel of a dust collecting device, in particular in a dust collecting robot containing a dust collecting robot, preferably operating in the infrared light barrier region for detecting the dust particles passing through the dust particle channel with a measuring device connected to the light barrier arrangement for detecting the dust particles respectively detected by the light barrier arrangement and for outputting a measurement signal corresponding to the respectively determined dust particle quantity and with an evaluation device connected to the measuring device which emits an output signal corresponding to the respective measurement signal which is responsible for a change in the Staubsammelbetriebs is zoomable, characterized in that the measuring device (ME) is designed so that of her as the gena Measurement signal a the respective detected dust particles (ST) corresponding, an AC voltage or pulse voltage component and a DC voltage component comprehensive measuring signal can be emitted, from in which only the AC voltage or pulse voltage component can be evaluated for the determination of the quantity of dust particles passing through the dust particle channel (SK) and of which only the DC component for the assessment of the operation of the light barrier arrangement (LI, FO) and / or the presence of a possible blockage of the dust particle channel (SK) can be evaluated.

Apparatus according to claim 4, characterized in that by evaluating the AC voltage or pulse voltage component of the measuring signal corresponding to the size of the respective AC voltage or pulse voltage component of the measuring signal corresponding control signal to a drive device (AE) of the dust collection device for controlling the driving speed of the relevant dust collection device can be dispensed ,

Apparatus according to claim 5, characterized in that by evaluating the DC voltage component of the measuring signal, a control signal for enabling or stopping the operation of the drive device (AE) of the dust collection device can be issued.

Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that parallel evaluation devices (AS1, AS2) are provided for the evaluation of the AC voltage or pulse voltage component and the DC voltage component of the measuring signal.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the evaluation and control device (AS1) for the evaluation of the AC voltage or pulse voltage component and the evaluation and control device (AS2) for the evaluation of the DC voltage component of the measurement signal with the drive device (AE) of the dust collection device combined.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the evaluation devices (AS1, AS2) are formed by at least one microcontroller with its own software or at least one microprocessor arrangement.

Dust collecting device, in particular dust collecting robot with a device according to one of claims 4 to 9.