AT15526U1

AT15526U1 - Sensoranordnung für die optimierte Navigation eines Reinigungsroboters

Info

Publication number: AT15526U1
Application number: ATGM140/2016U
Authority: AT
Inventors: Ing Dipl (Fh) Klaus Kussinger; Ing Dipl (Fh) Florian Moosmann
Original assignee: Tridonic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) für ein Leuchtmittel, insbesondere eine LED, beinhaltend ein Betriebsgerät (9) und einen Sensor (5), wobei der Sensor (5) Umgebungsdaten an einen Reinigungsroboter (2) überträgt.

Description

Beschreibung

SENSORANORDNUNG FÜR DIE OPTIMIERTE NAVIGATION EINES REINIGUNGSROBOTERS

[0001] Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Leuchtmittel, insbesondere eine LED, beinhaltend ein Betriebsgerät für das Leuchtmittel und einen Sensor, welcher Umgebungsdaten an einen Reinigungsroboter überträgt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einem entsprechendem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.

[0002] Beleuchtungsvorrichtung für Leuchtmittel welche Sensoren, wie Temperatursensoren, Rauchsensoren etc. beinhalten sind allgemein bekannt. Ebenso bekannt sind automatisch funktionierende Reinigungsroboter, welche beispielsweise den Boden absaugen oder wischen.

[0003] Bei Verwendung eines solchen Reinigungsroboters stellt sich jedoch das Problem, dass das Sichtfeld der im Reinigungsroboter integrierten Sensoren wie Abstandssensor, optischer Sensor etc. stark eingeschränkt ist. Das heißt, er erkennt Problemzonen wie Treppen oder lebende Objekte wie Tiere oder Menschen erst, wenn diese in das Sichtfeld der Sensoren des Reinigungsroboters erscheinen. Dadurch ist nicht gewährleistet, dass der Reinigungsroboter nicht die Treppenstufen hinunterfährt oder den lebenden Objekten im weg ist.

[0004] Aus dem Stand der Technik ist das Dokument DE 112010002823 bekannt. In diesem Dokument wird ein Reinigungsroboter mit einem integrierten Bilderfassungsmodul beschrieben, welches die Bilder der nahen Umgebung des Reinigungsroboters erfasst und verarbeitet. Abhängig vom Verschmutzungsgrad wird der Reinigungsroboter in die entsprechende Richtung gesteuert. Dadurch, dass die Sensoren am Reinigungsroboter angeordnet sind, wird dadurch aber nicht das anfangs beschriebene Problem gelöst.

[0005] Die Erfindung schlägt nunmehr eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Leuchtmittel, insbesondere eine LED, beinhaltend ein Betriebsgerät für das Leuchtmittel und einen Sensor vor, welche mit dem Reinigungsroboter kommunizieren um das oben genannte Problem zu lösen. Die Beleuchtungsvorrichtung und das Verfahren sind dabei als unabhängige Ansprüche aufgeführt. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006] Die Erfindung stellt eine Beleuchtungseinrichtung mit einem Sensor bereit, welche dazu ausgebildet ist, Umgebungsdaten zu sammeln und diese an den Reinigungsroboter weiterzugeben. Die Beleuchtungseinrichtung weist auf: [0007] - einen Sensor, insbesondere einen optischen Sensor [0008] - eine Einrichtung, um die Umgebungsdaten an den Reinigungsroboter zu übertragen (kabelgebunden oder kabellos) [0009] Beleuchtungsvorrichtung für ein Leuchtmittel, insbesondere eine LED, beinhaltend ein Betriebsgerät für das Leuchtmittel und einen Sensor, welcher Umgebungsdaten an einen Reinigungsroboter überträgt. Dies wird dadurch realisiert, dass der Sensor die Umgebungsdaten empfängt, an eine Verarbeitungseinrichtung überträgt, welche die Daten auswertet und daraufhin an den Reinigungsroboter übergibt. Dieser kann dann sein Reinigungsprogramm entsprechend den Daten anpassen.

[0010] Der in der Beleuchtungsvorrichtung angebrachte Sensor kann als optischer Sensor wie beispielsweise eine Kamera ausgebildet sein. Dadurch weist die Verarbeitungseinrichtung eine Bilderkennung aus, die die durch die Kamera empfangenen Bilder auswertet.

[0011] Der Sensor kann aber auch als ein akustischer Sensor ausgebildet sein, beispielsweise ein Ultraschallsensor, welcher die Umgebung in kurzen Abständen den Raum scannt und diese Daten an die Verarbeitungseinrichtung überträgt, welche daraus beispielsweise ein 2D oder 3D-Abbild des Raumes berechnet.

[0012] Durch die zuvor berechneten Daten wird der Reinigungsweg des Reinigungsroboter optimiert. So kann der Reinigungsroboter temporär abgestellte Gegenstände umfahren wie beispielswiese Kinderspielzeug, Einkaufstüten etc. Aber auch neue Einrichtungsgegenstände oder Dekorationsartikel werden direkt umfahren.

[0013] Ebenfalls kann beispielsweise festgelegt sein, dass der Reinigungsroboter sich eine bestimmte Anzahl von Metern von lebenden Objekten fern hält, um diesen nicht im Weg zu sein oder diese zu verletzen. Oder es kann festgelegt sein, dass der Reinigungsroboter Räume mit lebenden Objekten meidet und diese zu einem späteren Zeitpunkt anfährt.

[0014] Die Verarbeitungseinrichtung, welche die Daten des Sensors auswertet und an den Reinigungsroboter übergibt, kann sich direkt in der Beleuchtungseinrichtung befinden. In weiteren Ausführungen der Erfindung wäre es denkbar die Verarbeitungseinrichtung auch in der Ladestation des Reinigungsroboters oder in dem Reinigungsroboter selbst anzuordnen.

[0015] Beispielsweise können diese Umgebungsdaten so berechnet werden, dass die Bodenfläche des zu reinigenden Raumes in Quadrate unterteilt wird, welche einzelnen Koordinaten zugeteilt werden. So können bestimmte Quadrate auf eine „Blacklist" gesetzt werden, die der Reinigungsroboter meidet. Beispielsweise können alle Quadrate innerhalb eines Türrahmens auf die „Blacklist" gesetzt werden, wenn der Reinigungsroboter das angrenzende Zimmer vorerst meiden soll, und diese wieder von der Liste entfernt werden, wenn das Zimmer zur Reinigung freigegeben ist.

[0016] Bedingt durch die Einrichtung des Raumes, sieht eine weitere Ausführung der Erfindung vor, mehrere Sensoren an verschiedenen Positionen im Raum anzuordnen. Dies kann sinnvoll sein, wenn große Hindernisse wie Schränke, Raumteiler etc. die Sicht des einen Sensors einschränken würden. Durch mehrere Sensoren kann der Raum lückenlos analysiert werden.

[0017] Die Sensoren können kabellos oder kabelgebunden miteinander kommunizieren und die Daten an die Verarbeitungseinrichtung weitergeben. Als kabellosen Kommunikationsstandard sind W-LAN, VLC, Bluetooth, Infrarot, etc. denkbar. Kabelgebunde Standards können Ethernet, PLC (Powerline Communication), etc. sein.

[0018] In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines Reinigungsroboters bereit mit folgenden Schritten: [0019] - Erkennen von Hindernissen oder lebenden Objekten im Reinigungsbereich [0020] - Verarbeitung und Übertragung der Daten an den Reinigungsroboter [0021] - Umfahren des Hindernisses oder lebenden Objektes durch den Reinigungsroboter [0022] Die Erfindung sowie weitere Aspekte der Erfindung werden nunmehr auch mit Blick auf die Figuren gezeigt.

[0023] Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines Raumes mit einer Beleuchtungseinrichtung (1), eines Reinigungsroboters, einer Ladestation für den Reinigungsroboter, eines Hindernisses/beweglichen Objekts und weiteren Sensoren, [0024] Fig. 2 zeigt eine Draufsicht einer Reinigungsfläche aufgeteilt in einzelne Quadrate und mit kartesischen Koordinaten beschriftet.

[0025] Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes mobiles Gerät.

[0026] Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Raumanordnung mit einer Beleuchtungseinrichtung 1, einem Betriebsgerät 10 für das Leuchtmittel, einem Reinigungsroboter 2, eine Ladestation 3 für den Reinigungsroboter 2 und einem Hindernis/Iebenden Objekt 4. Der Sensor 5 in der Beleuchtungseinrichtung 1 überwacht jederzeit oder nur während des Reinigungszeitraums den Raum, übergibt diese Daten an eine Verarbeitungseinrichtung 7.

[0027] Der Sensor 5 in der Beleuchtungsvorrichtung 1 kann als optischer Sensor, beispielsweise Kamera, ausgebildet sein. Die Verarbeitungseinrichtung 7 kann über eine Bilderkennung, welche das empfangene Bildmaterial auswertet, verfügen.

[0028] Die Verarbeitungseinrichtung 7 kann mittels der Bilderkennung feststellen, aus welchen Material die Reinigungsfläche 6 besteht und entsprechend den Reinigungsroboter 2 konfigurieren. Der Reinigungsroboter 2 kann verschiedene Reinigungsmethoden anwenden, welche in Abhängigkeit des Materials der Reinigungsfläche 6 angewendet werden können.

[0029] Die verschiedenen Reinigungsmethoden des Reinigungsroboters 2 können unterschiedliche Saugkräfte und verschiedene Bürstenarten aufweisen.

[0030] So kann für eine Teppichfläche eine andere Reinigungsmethode mit höherer Saugkraft als bei einer Holzfläche angewendet werden. Es kann bei einer Holzfläche eine geringere Saugkraft und eine feiner Bürste verwendet werden.

[0031] Ein Benutzer kann mit einem mobilen Gerät 8 auf den Sensor 5 zugreifen und die Bilder des optischen Sensors ansehen. Dadurch kann der Benutzer Informationen über den Reinigungszustand der Reinigungsfläche 6 erhalten, wenn sich der Benutzer nicht in unmittelbarer Nähe der Reinigungsfläche 6 befindet.

[0032] Das mobile Gerät 8 kann ein mobiles Kommunikationsendgerät, z.B. ein Handy (Mobiltelefon) oder Smartphone, welches in Figur 3 gezeigt wird, sein.

[0033] Insbesondere kann der Reinigungsroboter 2 als Alarmanlage verwendet werden. Das mobile Gerät 8 kann eine Benutzerschnittstelle aufweisen, die dazu ausgestaltet ist, Konfigurationsparameter zu verändern und/oder zu übermitteln. Der Benutzer kann den Reinigungsroboter 2 mittels des mobilen Gerätes 8 in einen Alarmmodus versetzen und bei feststellen eines beweglichen Objektes kann der Reinigungsroboter 2 mit einer Sendeeinheit und/oder der Sensor 5 eine Alarmierung an das mobile Gerät 8 senden und/oder einen Blinkmodus der Beleuchtungsvorrichtung 1 veranlassen.

[0034] In einer weitere Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor 5 in der Beleuchtungsvorrichtung 1 als akustischer Sensor ausgebildet. Dieser kann beispielsweise mittels Radar die Umgebung aufnehmen und die Informationen an die Verarbeitungseinrichtung 7 übertragen, welche wiederum die Informationen für den Reinigungsroboter 2 bereitstellen kann.

[0035] Die Verarbeitungseinrichtung 7 kann derart konfiguriert sein, dass sie Hindernisse 4, beispielsweise zerbrechliche oder kurz abgestellte Gegenstände, erkennen kann und Bewegungsanweisungen an den Reinigungsroboter 2 übergeben kann.

[0036] Sie kann ebenfalls derart konfiguriert sein, dass sie lebende Objekte 4 erkennt und diese in Echtzeit dem Reinigungsroboter 1 übermittelt, welcher die lebenden Objekte 4 daraufhin ausweicht oder einen bestimmten Abstand zu ihnen hält. Beispielsweise kann der Saugroboter sich unter Möbel „verstecken" wenn ein lebendes Objekt den Raum durchquert. Dadurch wird beispielsweise versehentliches Zertreten des Reinigungsroboters 2 verhindert.

[0037] Die Umgebungsdaten können auf verschiedensten Möglichkeiten vom Sensor 5 in der Beleuchtungseinrichtung (1) zur Verarbeitungseinrichtung 7 und von der Verarbeitungseinrichtung 7 zum Reinigungsroboter 2 übertragen werden. Es sind kabellose Standards wie W-LAN, Bluetooth, Zigbee, VLC, Infrarot, IPv6 etc. möglich. Aber auch kabelgebundene wie Ethernet, PLC etc. sind denkbar. Vorzugsweise werden kabellose Standards verwendet, welche keinen direkten Sichtkontakt benötigen.

[0038] Der Reinigungsroboter 2 kann der Verarbeitungseinrichtung 7 mitteilen, wenn sein Füllbehälter voll ist. Die Verarbeitungseinrichtung 7 kann diese Information dem Betriebsgerät der Beleuchtungseinrichtung 1 mitteilen und das Betriebsgerät 9 kann daraufhin einen Blinkmodus einleiten, bei dem das Leuchtmittel zu blinken anfängt und dem Benutzer somit einen vollen Füllbehälter mitteilen kann. In einer vereinfachten Ausführung kann der Reinigungsroboter 2 direkt den Füllstand an das mobile Gerät 8 des Benutzers übermitteln.

[0039] Die Verarbeitungsvorrichtung 7 kann in der Beleuchtungseinrichtung 1 angebracht sein. Es ist auch denkbar, dass sie in der Ladestation 3 des Reinigungsroboters 2 oder in dem Reinigungsroboter 2 selbst untergebracht ist.

[0040] Es ist denkbar dass die vom Sensor 5 in der Beleuchtungseinrichtung 1 aufgenommene Reinigungsfläche 6 grafisch in einzelne Quadrate 11, Dreiecke oder sonstige Vielecke zerlegt werden kann und diese Unterteilungen mit Koordinaten versehen werden kann. Dadurch können einzelne Flächen auf eine „Blacklist" gesetzt werden, welche der Reinigungsroboter 2 meiden soll und einen gewissen Abstand dazu halten soll. In Fig. 2 ist beispielhaft eine „zu meidende Fläche" 12 gezeigt.

[0041] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden neben dem Sensor 5 in der Beleuchtungseinrichtung 1 weitere Sensoren 5a/b im Raum verteilt, um die Genauigkeit zu erhöhen. So können Hindernisse/bewegliche Objekte 4 durch stationäre Gegenstände außerhalb des Sichtbereichs des Sensors 5 in der Beleuchtungseinrichtung 1 sein und nicht davon erfasst werden. Durch Anbringen weiterer Sensoren 5a/b können so tote Winkel eliminiert werden, diese Hindernisse/bewegliche Objekte 4 erfasst und an den Reinigungsroboter 2 übertragen werden. Die zusätzlichen Sensoren 5a/b können auch in unterschiedlichen Räumen positioniert werden.

[0042] Des Weiteren wird ein Verfahren beansprucht, welches das Erkennen von Hindernis-sen/lebenden Objekten 4 im Reinigungsbereich, die Verarbeitung und Übertragung der Daten an den Reinigungsroboter 2 und das meiden/Abstand halten des Reinigungsroboters 2 zum Hindernis/Iebenden Objekts 4 umfasst.

Claims

Ansprüche

1. Beleuchtungsvorrichtung (1) für ein Leuchtmittel, insbesondere eine LED, beinhaltend ein Betriebsgerät (10) und einen Sensor (5), dadurch gekennzeichnet dass, der Sensor (5) Umgebungsdaten für einen Reinigungsroboter (2) bereitstellt.
2. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, der Sensor (5) als optischer Sensor ausgebildet ist.
3. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, der Sensor (5) als akustischer Sensor ausgebildet ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass, aus den vom Sensor (5) bereitgestellten Umgebungsdaten Bewegungen von lebenden Objekten (4) erkannt werden und an den Reinigungsroboter (2) übertragen werden.
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, aus den vom Sensor (5) bereitgestellten Umgebungsdaten veränderte Hindernisse (4) erkannt werden und an den Reinigungsroboter (2) übertragen werden.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, der Sensor (5) und/oder eine Verarbeitungseinrichtung (7), welche eine Bilderkennung aufweist, die Umgebungsdaten über kabellose oder über kabelgebundene Kommunikation übertragen kann.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, die Umgebungsdaten in der Beleuchtungseinrichtung (1), der Ladestation (3) des Reinigungsroboters (2) oder im Reinigungsroboter (2) selbst verarbeitet werden.
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, die vom Sensor (5) aufgenommene Reinigungsfläche (6) in ein Koordinatensystem konvertiert wird, welches der Reinigungsroboter (2) verarbeiten kann.
9. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet dass, weitere Sensoren (5a/b), welche mit der Beleuchtungsvorrichtung (1) oder Verarbeitungseinrichtung (7) kommunizieren können, zur Verbesserung der Genauigkeit im Reinigungsbereich verteilt sind.
10. Verfahren zum Steuern/Regeln eines Reinigungsroboters (2) nach einem der vorherigen Ansprüchen mit folgenden Schritten: - Erkennen von Hindernissen/Iebenden Objekten (4) im Reinigungsbereich (6) - Verarbeitung und Übertragung der Daten an den Reinigungsroboter (2) - Meiden des Hindernisses/Iebenden Objekts (4) oder Abstand halten zum Hinder-nis/lebenden Objekts (4) durch den Reinigungsroboter (2) Hierzu 2 Blatt Zeichnungen