CN106575121A - 用于处理地表面的方法和地面处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于利用自移行且自转向的地面处理设备来处理地表面的方法，其中，对地表面的处理基于图案，地面处理设备沿着图案移行，其中，图案具有侧向上并置的轨迹，并且其中，在地面处理设备驶过轨迹时检测并处理相应的处理区域。为了提供这样的方法，利用其可以以简单的方式实现对地表面的尽可能全面的处理，根据本发明提出的是，图案如此与地表面的尺寸和/或轮廓匹配，使得沿着地表面的彼此对置的边界分别有带有与边界毗邻的处理区域的轨迹延伸，并且在它们之间的轨迹如此地布置，使得实现了对地表面的全面处理，其中，至少两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得它们的处理区域至少以区段的方式重叠。本发明还涉及一种用于执行该方法的地面处理设备。

Description

用于处理地表面的方法和地面处理设备

技术领域

本发明涉及一种用于利用自移行且自转向的地面处理设备来处理地表面的方法，其中，对地表面的处理基于图案，地面处理设备沿着图案移行，其中，图案具有侧向上并置的轨迹，并且其中，在地面处理设备驶过轨迹时检测并处理相应的处理区域。

本发明还涉及一种地面处理设备。

背景技术

公知有如下的地面处理设备，例如地面清洁设备，利用它们可以根据开头提到的方法处理并且尤其是清洁地表面。例如使用蛇形曲线状的回纹图案作为图案，在其中，地面清洁设备交替地在一个行驶方向和相反的行驶方向上驶过并置的轨迹。还可以想到的是使用螺旋状的地表面边界跟随图案，在其中，地面处理设备螺旋式地(带有锐角或者倒圆角)平行于地表面的边界移行。螺旋线的施行可以从外向内以减小的半径来实现，或者从内向外以增大的半径来实现。地面清洁设备沿着同一的行驶方向驶过并置的轨迹。

发明内容

本发明的任务是提供一种开头提到的类型的方法和一种用于执行该方法的地面清洁设备，利用其可以以简单的方式实现对地表面的尽可能全面的处理。

根据本发明，该任务是在按类属的方法中通过如下来解决，即，图案如此与地表面的尺寸和/或轮廓匹配，使得沿着地表面的彼此对置的边界分别有带有与边界毗邻的处理区域的轨迹延伸，并且在它们之间的轨迹如此布置，使得实现了对地表面的全面处理，其中，至少两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得其处理区域至少以区段的方式重叠。

在根据本发明的方法中，处理所基于的图案可以与地表面的尺寸和/或轮廓匹配。这优选由地面处理设备的控制单元执行。控制单元可以例如对可供其使用的或者地表面的存储在地面处理设备中的地图进行分析，以使图案以有利的方式与地表面匹配。此时，沿着地表面的彼此对置的边界各有一条轨迹以如下方式延伸，即，处理区域与边界毗邻并且可以实施对地表面的靠近边缘的处理。在它们之间的、分别在侧向并排布置的轨迹如此定位，使得可以实施对地表面的全面处理。这尤其是通过如下方式实现，即，它们的处理区域彼此毗邻。至少两个并置的轨迹的位置如此选择，使得它们的处理区域至少以区段的方式重叠。这允许了如此执行图案与地表面的匹配，使得在靠近地表面的彼此对置的边界的边缘不留有地表面的未处理的区段。

在本文中，不直接彼此毗邻并由地表面的至少一个另外的边界彼此分开的边界被认为是“彼此对置的”，其中，这些边界分别是围住地表面的多边形的边。

地表面的边界可以是物理边界，尤其是具有地表面的空间的侧壁。替选或者补充地可以设想的是，至少一个边界是非物理边界。这种边界例如由对具有地表面的多个分段的空间进行分段而产生，其中，地表面的待处理的分段沿着边界与地表面的另外的分段毗邻。地表面的边界可以例如也沿着地表面的具有不同的特性(例如不同的地表面铺层)的分段彼此毗邻之处的线安置。

根据本发明的方法尤其适合于处理具有单调多边形的围边的地表面。当垂直于假想的基准线的每条线与地表面的围边相交最多两次时，地表面被认为是“单调的”。在凸形地表面、例如四边形的凸形地表面的情况下使用根据本发明的方法是特别有利的。当地表面的每两个任意点的假想的连接线都位于地表面中时，地表面被认为是“凸形”。

在本文中，“全面”尤其是考虑到地面处理设备的几何关系的情况下如此理解，即，在地表面的彼此对置的边界之间可以实现对地表面的完全的处理。由于地面处理设备的行驶方向变更而引起的地表面的可能的未处理的区段、例如常见的“楔区域”在本发明中被认为并不包括在“全面”的要求中。这种“楔区域”尤其可能发生，这是因为对于地面处理设备的行驶方向变更来说需要最小半径。即使在行驶方向变更时通过原地旋转，也可能留有这样的“楔区域”。在上述两种情况下，例如在地面处理设备的处理机组与行驶方向变更的定位处的边界之间，可能留有地表面的未处理的区段。

在处理时未检测到的区域，例如前面提到的楔区域，可以例如在施行图案之后进行处理。可以规定，实现对地表面的平行于轮廓的、靠近边缘的处理，以便检测靠近边缘的楔区域。也可以有针对性地行驶过并处理未检测到的区域。

有利地，多于两个的并置的轨迹的相对位置如此选择，使得各个并置的轨迹的处理区域至少以区段的方式重叠。所有处理区域之间的总重叠以一定的方式划分为不同的区段，其中，每个区段通过使得两个并置的轨迹至少以区段的方式多次重叠而得到。

有利地，所有轨迹的相对位置如此选择，使得各个并置的轨迹的处理区域至少以区段的方式重叠。

有利的是，轨迹的位置如此选择，使得各个重叠部等大。

尤其是与最后提到的有利实施方案相结合地，所有并置的轨迹的相对位置优选如此选择，使得轨迹彼此间隔相同或者大致相同。

优选地，并置的轨迹的数目如此选择，使得由并置的轨迹的处理区域的重叠部得到的总重叠部的宽度小于一个处理区域的宽度。否则，图案可以如此与地表面匹配，使得省去其中一个并置的轨迹，以便减小总重叠部的尺寸。由此，可以进一步执行对地表面的全面处理并且避免对地表面的过度清洁。

并置的轨迹优选相互平行地取向，尤其是在地表面的相互平行延伸的、彼此对置的边界的情况下。

可以规定，地表面的彼此对置的边界彼此成角度地取向。对此可以尤其是理解为，边界沿着相交于一点的线延伸。

有利的是，当地表面的彼此对置的边界彼此成角度地取向时，至少两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得这些轨迹围成角度，该角度优选小于边界之间的夹角。这允许了使初始图案与地表面的轮廓匹配并且如此改变，使得至少两个并置的轨迹具有彼此间的倾角。如果地表面具有彼此间成角度地取向的彼此对置的边界，则这会在维持彼此平行延伸的、并排布置的轨迹时导致的是，为了对地表面的全面处理而不期望地必须在缩短轨迹的情况下执行多次行驶方向变更。然而，在本实施方式中存在的优点是，根据本发明，可以沿着边界靠近边缘地清洁。通过改变至少两个并置的轨迹之间的夹角，还可以避免此外需要的多次行驶方向变更。

有利的是，多于两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得它们分别围成角度。

尤其是可以有利地规定，所有轨迹的相对位置如此选择，使得并置的轨迹分别围成角度。

有利的是，轨迹的位置如此选择，使得各个角度等大。例如，轨迹沿着从公共的交点开始并分别具有彼此间相同的角距的假想线延伸。

有利的是，图案在地表面之内如此取向，使得行驶方向变更的次数在对地表面的全面处理时被最小化。行驶方向变更通常比地面处理设备沿着其中一个轨迹移行的地表面处理进行得更慢。通过使行驶方向变更的次数最小化，可以缩短用于地表面处理的时间。

例如基于蛇形曲线状的回纹图案可以作为图案。通过与地表面的尺寸和/或轮廓匹配，可以改变至少两个并置的轨迹的间距和/或至少两个并置的轨迹之间的夹角。

例如，施行图案之后可以紧接着是对地表面的靠近边缘的平行于轮廓的处理。因此，可以处理可能的未处理的区域，例如前面提到的“楔区域”。

还可以规定，基于螺旋状的地表面边界跟随图案可以作为图案。地面处理设备可以平行于地表面的边界移行，其中，螺旋线可以从外向内或者从内向外地施行。

有利的是，使用清洁地表面的地面清洁设备作为地面处理设备。清洁可以尤其是包括以下过程中的至少一个：抽吸、清扫、擦拭、擦净、干洗、湿洗。

开头提到的任务是通过根据本发明的用于执行根据前面提到的方法中的任一种方法的自移行且自转向的地面处理设备来解决，该地面处理设备包括：用于在地表面上移行的行驶机构和用于驱控行驶机构的控制单元以及限定处理区域的至少一个地面处理机组，其中，行驶机构能由控制单元来驱控，其中，对地表面的处理基于图案，地面处理设备沿着图案移行，其中，图案具有侧向上并置的轨迹，并且其中，在地面处理设备驶过轨迹时检测并处理各个处理区域，其中，图案能通过控制单元如此与地表面的尺寸和/或轮廓匹配，使得沿着地表面的彼此对置的边界分别有带有与边界毗邻的处理区域的轨迹延伸，并且在它们之间的轨迹能如此布置，使得实现了对地表面的全面处理，其中，至少两个并排延伸的轨迹的相对位置如此选择，使得它们的处理区域至少以区段的方式重叠。

已经结合对根据本发明的方法的阐述而提到的优点也可以利用地面处理设备来实现。在此方面，可以参考前述说明。

地面处理设备可以具有存储单元(该存储单元也可以整合到控制单元中)，该存储单元包括地表面的地图和/或处理所能基于的多个图案，这些图案可以与地表面的尺寸和/或轮廓匹配。还可以规定，通过操作者向控制单元提供地表面的地图。

地面处理设备优选是地面清洁设备，其中，至少一个地面处理机组是地面清洁机组。至少一个清洁机组可以例如是刷辊、盘式刷、盘式扫帚、吸嘴或者污物容纳装置。

上面提到的用于限定方法的有利实施例的方法特征也可以根据设备来转换。因此，各个方法特征可以被考虑用于限定根据本发明的地面处理设备的有利实施方式。在此方面，可以参考前述实施例。

附图说明

本发明的有利实施方式的以下描述结合附图用于更详细阐述本发明。在附图中：

图1示出根据本发明的被设计为地面清洁设备的地面处理设备的示意图；

图2示意性示出对示例性选择的第一地表面的处理，其中，处理所基于的蛇形曲线状的回纹图案与地表面的尺寸匹配；以及

图3示意性示出对示例性选择的另外的地表面的处理，其中，处理所基于的蛇形曲线状的回纹图案与地表面的尺寸和轮廓匹配。

具体实施方式

图1示出用于执行根据本发明的方法的有利实施例的根据本发明的地面处理设备的有利实施方式的示意图。地面处理设备被设计为用于清洁地表面12的地面清洁设备10。

为了阐述本发明，首先选择矩形地表面12。然而，本发明不限于对矩形地表面的处理。

为了在地表面12上移行，地面清洁设备10包括行驶机构14，行驶机构14具有未图示的驱动器。驱动器能由地面清洁设备10的控制单元16来驱控。在通过控制单元16驱控行驶机构14的情况下，可以预定地面清洁设备10在地表面12上的行驶方向。

为了处理地表面12，地面清洁设备10包括至少一个清洁机组18。清洁机组18可以包括至少一个清洁工具，例如刷辊、盘式刷或者盘式扫帚、吸嘴或者污物容纳装置。在地表面清洁设备10上可以存在多于一个的清洁机组。

清洁机组18限定处理区域并且尤其是清洁区域20。当地面清洁设备10在地表面12上移行时，由清洁机组18对清洁区域20进行检测和清洁。清洁区域20尤其是由清洁机组18的宽度限定，从而清洁区域20在行驶时是条形的，尤其是在直线行驶时具有直条的形状。在以下对图2和图3进行阐述之前说明的是，在虚线轮廓之间的各个清洁区域20相应于地面清洁设备10在图纸上“向上”行驶，并且在点线轮廓之间的各个清洁区域20相应于地面清洁设备10在图纸上“向下”行驶。

地面清洁设备10还具有存储单元22，该存储单元22与控制单元16联接并且可以整合到该控制单元16中。在存储单元22中存储有至少一个图案，对地表面12的清洁基于该图案并且该图案可以以下面阐述的方式与地表面12的尺寸和/或轮廓匹配。图案尤其是指蛇形曲线状的回纹图案24，其被用于该方法的有利实施例中。

在存储单元22中还存储有地表面12的地图。该地图可以由控制单元16读取，以便使回纹图案24与地表面12的尺寸和/或轮廓匹配。

地面清洁设备10还包括测位单元26，该测位单元26与控制单元16联接。测位单元26也可以整合到控制单元16中。根据测位单元26的传感器信号，控制单元16可以获知地面清洁设备10在地表面12上的定位。这使控制单元16以期望的方式驱控行驶机构14变得容易，因此地面清洁设备10可以沿着所计划的路径在地表面12上运动，以便对地表面12进行清洁。

下面根据图2说明根据本发明的方法的有利实施例。图2示出地表面12及其边界28、30、32和34。边界28和32彼此对置，并且边界30和34彼此对置。地表面12具有矩形形状，其中，边界28、32在纵方向上延伸，并且边界30、34在横方向上延伸。

例如由于是具有地表面12的空间的侧壁，边界28至34可以是地表面12的物理边界。非物理边界也是可能的。例如，地表面12是并未示出的空间的整个地表面的一个分段。

蛇形曲线状的回纹图案24在其基本形式中具有并置的轨迹36。在分别相邻的轨迹36之间实现地面清洁设备10的行驶方向变更38。在行驶方向变更38的定位处，地面清洁设备10形成转弯部40，相邻的轨迹36通过转弯部40互相接合。

回纹图案24与地表面12的尺寸如此匹配，即，控制单元16使轨迹36如此沿着边界28定位，使得在驶过该轨迹(附加地配设有附图标记42)时检测到的清洁区域20与边界28毗邻。轨迹42尤其是平行于边界28延伸。如果地面处理设备10沿着轨迹42移行，则可以在边界28处执行对地表面12的靠近边缘的清洁。

控制单元进一步如此调整回纹图案24，即，轨迹36中的另一条轨迹如此定位，使得在沿着该轨迹(附加地配设有附图标记44)移行时检测到的清洁区域20与边界32毗邻。在沿着轨迹44移行时，可以在靠近地表面的边界32的边缘清洁地表面12。尤其是，轨迹44平行于边界32延伸。

控制单元16还如此调整回纹图案24，即，在轨迹42和44之间布置有另外的轨迹36。所有轨迹36都互相平行地延伸并且优选彼此间隔均匀。

设置有如此多的轨迹36，使得可以在边界28和32之间执行对地表面12的全面清洁。由于地表面12沿着边界30、34的宽度不同于清洁区域20的宽度的整数倍，因而这在本文中通过如下方式来实现，即，并置地设置如此多的轨迹36，使得在沿着轨迹36移行时检测到的清洁区域20的宽度之和大于地表面12沿着边界30、34的宽度。

至少两个并置的轨迹36的相对位置如此选择，使得它们的清洁区域20至少以区段的方式重叠。如图2所示，此时有利地，轨迹36相对彼此如此布置，使得各个并置的轨迹36的处理区域20以区段的方式重叠。相邻的轨迹36之间的各个重叠部46在图2中通过阴影线突出显示。

轨迹36的相对位置还优选如此选择，使得各个重叠部46等大。这可以如此实现，即，轨迹36彼此间隔均匀。

此外，轨迹36的数目由控制单元16如此选择，使得重叠部46的宽度总体小于一个清洁区域20的宽度。由此确保的是，可以以数目尽可能少的轨迹36来清洁地表面12。

在清洁地表面12时，地面清洁设备10首先沿着轨迹42移行(在图纸中从下向上)并且此时检测由虚线表示的清洁区域20。在第一转弯部40之后，地面清洁设备10朝相反方向(在图纸中从上向下)移行，其中，地面清洁设备10检测由点界定的清洁区域20。清洁区域在第一重叠部46与先前检测到的清洁区域20重叠。

随后，地面清洁设备10经过四个另外的转弯部40连同与它们衔接的轨迹36，其中，最后的轨迹44与边界32相邻。总之，通过调整回纹图案24可以实现对地表面12的全面且同时顺利的清洁。

本发明的带有处理区域20的能调整的重叠部的优点还可以在于，可以避免的是，在具有非凸形形状(例如，具有突出角)的地表面的状况下可以避免地面清洁设备10在回纹图案的施行方向上不能实现行驶方向变更的情况(“死路情况”)。在常规方法中，在该情况下必须完成附加的行驶路径，这拖延了处理。

应再次提到的是，“全面”的要求包括如下可能性，即，由于由地面清洁设备10执行的行驶方向变更38，而可能留有在外侧与边界30、34毗邻且或许在径向上在内侧靠近转弯部40处的未清洁的“楔区域”48，因为行驶方向变更38是以有限的曲率半径来执行的。

然而，也可以规定，地面处理设备10具有原地旋转的可能性。因此，转弯部40可以由此通过两次各90°的旋转来实施，从而可以使楔区域48最小化。

地表面12的可能的未检测到的区域可以例如在施行回纹图案24之后来清洁。例如，通过地面清洁设备10的平行于轮廓的靠近边缘的行驶在边界30、34处清洁楔区域48。这可以例如在地表面12的紧接着的螺旋式的处理的范围内实现，在其中，也可能检测到在径向上在内侧靠近转弯部40处留有的可能的楔区域。

可以有针对性地行驶过并清洁在施行回纹图案24时未检测到的区域。

下面根据图3阐述根据本发明的方法的另一个有利实施例。在此，使用与图2中相同的附图标记。针对根据图2的实施例的前述实施方案也在这里得到应用。

在图3的示例中，地表面12不是矩形。替代于此，地表面12具有梯形轮廓，其中，边界30、34相互平行地取向。边界28、32彼此成角度地取向。边界28、32的假想的延长线在地表面12之外的点(未示出)处相交。

为了使回纹图案24与根据图3的地表面12的轮廓匹配，如在前面的实施例中那样，轨迹42、44如此布置，使得它们的清洁区域20与边界28、32毗邻，以便实现靠近边缘的清洁。

由于这个原因，轨迹42、44也彼此成角度地取向，其中，该角度对应于边界28、32的夹角。

剩余的轨迹36由控制单元如此规划和定位，使得至少两个并置的轨迹36相互间围成角度，该角度小于边界28、32之间的夹角。换句话说，至少两个并置的轨迹36彼此不平行地布置，而具有相对彼此的倾角。

尤其是，多于两个并且优选所有并置的轨迹36如此定位，使得相邻的轨迹36分别彼此成角度地取向。此时，轨迹36优选如此定位，使得相邻的轨迹36之间的各个夹角等大。这在图3中示出。

在根据图3的实施例中，相邻的轨迹的清洁区域20也在各个重叠部46处以区段的方式重叠，以便实现对地表面12的全面清洁，其中，在这种情况下，由于行驶方向变更38，也可能留有未清洁的楔区域48。

不仅在根据图2的变型方案中而且在根据图3的变型方案中都有利的是，回纹图案24通过控制单元16如此在地表面12之中取向，使得行驶方向变更38的数目最小化。这是通过使轨迹36分别在矩形或者梯形的地表面12的纵方向上延伸来实现的。

Claims (17)

1.用于以自移行且自转向的地面处理设备来处理地表面的方法，其中，对所述地表面的处理基于图案，所述地面处理设备沿着所述图案移行，其中，所述图案具有侧向上并置的轨迹，并且其中，在所述地面处理设备驶过轨迹时检测并处理相应的处理区域，其特征在于，所述图案如此与所述地表面的尺寸和/或轮廓匹配，使得沿着所述地表面的彼此对置的边界分别有带有与所述边界毗邻的处理区域的轨迹延伸，并且在所述带有与所述边界毗邻的处理区域的轨迹之间的轨迹如此地布置，使得实现了对所述地表面的全面处理，其中，至少两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得它们的处理区域至少以区段的方式重叠。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多于两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得分别并置的轨迹的处理区域至少以区段的方式重叠。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所有轨迹的相对位置如此选择，使得分别并置的轨迹的处理区域至少以区段的方式重叠。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，轨迹的位置如此选择，使得各个重叠部等大。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所有并置的轨迹的相对位置如此选择，使得轨迹彼此间隔相同或者大致相同。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，并置的轨迹的数目如此选择，使得由并置的轨迹的处理区域的重叠部产生的总重叠部的宽度小于一个处理区域的宽度。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，并置的轨迹相互平行地取向。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，当所述地表面的彼此对置的边界彼此成角度地取向时，至少两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得它们围成角度，所述角度优选小于所述边界之间的夹角。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，多于两个并置的轨迹的相对位置如此选择，使得这些轨迹分别围成角度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所有轨迹的相对位置如此选择，使得并置的轨迹分别围成角度。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，轨迹的位置如此选择，使得各个角度等大。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述图案在所述地表面之内如此取向，使得行驶方向变更的次数在对所述地表面的全面处理时最小化。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于蛇形曲线状的回纹图案作为图案。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，基于螺旋状的地表面边界跟随图案作为图案。

15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用清洁地表面的地面清洁设备作为地面处理设备。

16.用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法的自移行且自转向的地面处理设备，所述地面处理设备包括：用于在地表面(12)上移行的行驶机构(14)和用于驱控所述行驶机构(14)的控制单元(16)以及限定处理区域(20)的至少一个地面处理机组(18)，其中，所述行驶机构(14)能够由所述控制单元(16)来驱控，其特征在于，对所述地表面(12)的处理基于图案(24)，所述地面处理设备(10)沿着所述图案(24)移行，其中，所述图案(24)具有侧向上并置的轨迹(36)，并且其中，在所述地面处理设备(10)驶过轨迹(36)时检测并处理相应的处理区域(20)，其中，所述图案(24)能够通过所述控制单元(16)如此与所述地表面(12)的尺寸和/或轮廓匹配，使得沿着所述地表面(12)的彼此对置的边界(28、32)分别有带有与所述边界(28、32)毗邻的处理区域(20)的轨迹(42、44)延伸，并且在所述带有与所述边界毗邻的处理区域的轨迹之间的轨迹(36)能够如此布置，使得实现了对所述地表面(12)的全面处理，其中，至少两个并排延伸的轨迹(36)的相对位置如此选择，使得它们的处理区域(20)至少以区段的方式重叠。

17.根据权利要求16所述的地面处理设备，其特征在于，所述地面处理设备(10)是地面清洁设备(10)。