CN111685672A - 地面处理设备和由地面处理设备和外置终端设备组成的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地面处理设备(1)，其带有地面处理元件(2)、用于探测地面的表面参数的探测装置(3)和数据处理装置(4)，数据处理装置(4)配有数据存储器(5)，数据存储器存储有与地面的表面参数对应的针对使用特定的地面处理元件(2)的使用建议，数据处理装置(4)设置为，从数据存储器(5)调取与已确定的表面参数相适配的使用建议并且通过接口(6)传递给用户。为了改进地面处理设备(1)而规定，数据处理装置(4)还设置为，将环境的具有第一表面参数的至少一个第一表面区域(7)的尺寸与环境的剩余表面区域(8)的尺寸进行比较，剩余表面区域所具有的表面参数不同于第一表面参数，并且从数据存储器(5)调取适配于与所有表面区域(7、8)中的最大表面份额相对应的表面参数的使用建议。

Description

地面处理设备和由地面处理设备和外置终端设备组成的系统
技术领域
本发明涉及一种地面处理设备，其带有用于作用在地面上的地面处理元件、用于探测地面的表面参数的探测装置并和用于根据由探测装置探测到的探测信号来确定表面参数的数据处理装置，其中，所述数据处理装置配有数据存储器，所述数据存储器存储有与地面的表面参数相适配的针对使用特定地面处理元件的使用建议，并且其中，数据处理装置设置为，从数据存储器调取与已确定的表面参数相适配的使用建议并且通过接口传递给用户。
此外，本发明还涉及一种由地面处理设备和外置终端设备组成的系统，其中，所述地面处理设备和外置终端设备具有相适配的用于相互间无线数据通信的接口。
现有技术
上述类型的地面处理设备在现有技术中是充分已知的。所述地面处理设备可以是自动行进式的地面处理设备或由使用者手动地在待处理表面上导引的设备。地面处理设备可以指实施地面处理的设备，例如地面清洁、尤其借助吸尘和/或擦拭的地面清洁，然而也可以是诸如抛光、打磨、剪草、擦光等地面处理。
地面处理设备为了探测地面的表面参数可以使用例如超声波测量方法、光学测量方法、触觉测量方法、图像处理、摩擦阻力测量方法、功率测量等。地面的已确定的表面参数可以例如是地面的类型、尤其地毯地面或硬地面，其通常通过不同的地面处理元件被处理。
由文献EP 3 345 524 A1例如已知一种自动行走式的地面处理设备，其在待处理表面上运动并且根据表面的表面参数实施对该表面的而处理，其中，地面处理设备的用于处理表面的设备参数根据表面参数而改变。在此确定表面参数并且与存储在数据存储器中的参考表面参数比较，其中，选定与最接近表面参数的参考表面参数相对应的设备参数。可以将选定了的设备参数发送给地面处理设备的用户和/或自动地设定在地面处理设备处。
尽管上述地面处理设备已经通过有利的方式和方法将针对应使用的设备参数的建议传递给用户或将应使用的参数直接设定在地面处理设备处，但是在处理具有极不均匀的表面性质的环境时，通常会导致向地面处理设备的用户特别频繁的信息报告，这可能会让用户感到困扰。
发明内容
因此，基于现有技术本发明所要解决的技术问题在于，改进地面处理设备，使得地面处理设备即使在不均匀的环境中也能以对于用户来说最小的耗费实施尽可能最佳的地面处理。
为了解决上述技术问题而规定，所述数据处理装置还设置为，将环境的具有第一表面参数的至少一个第一表面区域的尺寸与环境的剩余表面区域的尺寸进行比较，剩余表面区域所具有的表面参数不同于第一表面参数，并且从数据存储器调取对应于与所有表面区域中的最大表面份额相对应的表面参数的使用建议。
根据本发明，地面处理设备的数据处理装置设置为，对环境的所有出现在该处的表面参数进行总体分析，以便因此将总体上对环境实现最佳处理的使用建议发送给地面处理设备的用户。在此，使用建议包含对用户的建议：应针对整个环境使用特定的地面处理元件，因此用户必要时仅需为环境的处理对地面处理设备上的地面处理元件采取一次性的更换或装配。环境的整个表面区域在此可以由用户定义。整个表面区域优选包括具有不同表面参数的多个表面区域。在此情况下，所述环境可以包括住宅的所有房间，然而也可以包括住宅的仅一个子区域，例如存在于住宅中的仅定义份额的房间。然而环境的不同表面区域还可以是仅唯一一个房间的多个区域，所述唯一一个房间具有多个不同的表面参数，例如被污染的、动物和/或人类的逗留区域和较少使用的子区域，例如沿着房间墙壁的区域。表面区域例如可以通过其中存在的污垢的类型和/或数量和/或通过表面覆层的类型予以区分。在这两种情况下对于理想的表面处理必要的或至少值得推荐的是，使用与之适配的地面处理元件。然而为了用户不必针对待处理环境的各个表面参数变化都进行地面处理元件的更换，数据处理装置确定为所有待处理表面区域总体上提供最佳的地面处理成果的那一个地面处理元件。该地面处理元件则被用作一个用于例如在规定环境中的整个地面处理循环的通用附件。尽管地面处理设备原则上可以配备针对环境中的仅一个表面区域具有完全专用属性的地面处理元件，然而为了地面处理设备的更便捷的使用，例如对整个环境的表面参数平均化，以便向地板处理元件之一给出最有利于地面处理成果的使用建议。为此，数据处理装置由探测装置的探测信号独立地确定：哪个附件特别适用于当前待处理的作业区域。如果该附件已经与地面处理设备相连，则数据处理装置优选不发出使用建议，而是只有当所述建议包含使用当时尚未固定在地面处理设备上的地面处理元件时，才发出所述使用建议。总体上，数据处理装置例如确定具有同种表面参数的表面区域的总表面份额的百分比，随后确定与最大的总表面份额对应的表面参数，并且根据该表面参数从数据存储器调取使用建议。例如数据处理装置由探测装置的探测数据确定环境被地毯地面占据的份额和具有硬地面的份额。当数据处理装置判定：例如环境的70％被硬地面、例如木地板和地砖占据，而仅30％的较小份额被地毯或地毯地面占据，则数据处理装置从数据存储器中调取与表面参数“硬地面”相适配的使用建议，并且将该使用建议通过接口传输给用户。然而，表面参数在此还可以额外地进一步细化，例如在地毯或地毯地面，尤其高绒地毯、地绒地毯、带条纹地毯等的不同属性方面细化。在环境大部分具有硬地面的情况下，使用建议就可以向用户发出使用硬地面吸嘴的提示。相反，当环境中存在多个狭长地毯或高绒地毯时，使用建议则可以推荐柔软的刷子，所述刷子不会使该狭长地毯或高绒地毯相对于地面移动。
此外还规定，地面处理设备具有导航装置，所述导航装置配置用于建立地面处理设备的环境的环境地图，其中，数据处理装置配置用于将地面的表面参数输入环境地图中。带有导航装置的地面处理设备通常是自动行进式的地面处理设备、例如清洁机器人，所述地面处理设备能够在环境内自动行驶并且定位其自身位置。导航装置配有传感装置，所述传感装置探测环境的环境特征并且由此建立环境的平面图并且确定存在于环境中的物体。导航装置可以配有例如距离测量装置，所述距离测量装置测量与房间边界和/或障碍物的距离。这例如可以是360°距离测量装置、尤其激光测量装置。导航装置或所配属的数据处理装置为进行导航而建立环境地图，所述环境地图包含环境的特征并且据此能够例如进行用于地面处理设备的路径规划。环境地图的建立可以在地面处理设备的学习行程中完成，在所述学习行程中，地面处理设备行驶经过环境并且测量物体，而不实施地面处理作业。然而作为备选还可行的是，在地面处理作业的过程中建立环境地图或至少扩展和/或更新环境地图。为了建立环境地图，地面处理设备的探测装置还可以例如探测环境的地面的表面参数，其中，数据处理装置随后将探测到的表面参数与环境地图中的相应的表面区域对应。所述环境地图连同所包含的表面参数同样可以通过接口向地面处理设备的用户传输或显示。为了能够确定在环境中主要出现的表面参数，地面处理设备的数据处理装置可以访问环境地图并且根据其中出现的表面参数计算表面区域量化的比例。同样可以基于环境地图定义整个特定的表面区域，所述整个特定的表面区域应在一个工作循环中被处理并且应针对所述整个特定的表面区域使用普遍适用的地面处理元件。
根据规定，接口具有用于显示使用建议的显示器。使用建议由此在地面处理设备的显示器上向地面处理设备的用户示出。在此，可以在显示器上以文字和/或图像方式示出建议。
作为备选或补充还可以规定，接口具有用于与外置终端设备无线通信连接的数据通信接口，其中，所述数据处理装置设置为，借助数据通信接口将使用建议传输至外置终端设备和/或接收有关用户的处理偏好的信息。根据该设计方式，可以在外置终端设备上显示使用建议，所述外置终端设备与地面处理设备形成通信连接。为此目的，所述地面处理设备例如具有蓝牙和/或WLAN接口，所述接口实现与外置终端设备的无线数据通信。所述外置终端设备可以例如是移动终端设备、诸如移动电话、平板电脑等。所述外置终端设备又可以具有显示器，在所述显示器上示出使用建议。沿逆向的通信方向，地面处理设备的接口配置用于接收外置终端设备的报告、也即在此有关用户的处理偏好的信息，所述处理偏好涉及地面处理设备的地面处理作业。地面处理设备的数据处理装置则又设置为，在确定使用建议时考虑用户的处理偏好并且从地面处理设备的数据存储器调取使用建议，所述使用建议一方面对应于环境的已确定的表面参数，并且另一方面还考虑用户的处理偏好。
在此情况下尤其规定，数据处理装置设置为，额外地根据用户的处理偏好选择和/或改变使用建议，其中，处理偏好尤其是地面处理作业的处理时长和/或处理品质。该设计方式通过外置终端设备实现了与地面处理设备的用户的交互作用。可以在外置终端设备上例如安装应用，用户可以通过所述应用告知其处理偏好(例如其关注点是否更在于地面处理设备的地面处理作业上)、实施尽可能强化的地面处理(例如具有最大灰尘和/或污垢吸收的清洁)或者用户是否更乐于以很小的时间间隔实施地面处理作业。结合通过地面处理设备的探测装置确定的表面参数，还可以额外地根据用户的期望调整对地面处理元件的选择。为了既根据表面参数又根据处理偏好调整使用建议，数据存储器具有与地面处理元件之间的匹配关系。
最后规定，地面处理元件是清洁刷和/或擦拭元件。地面处理设备例如是吸尘器、擦洗设备或抽吸擦拭组合式地面处理设备。根据待清洁地面的类型、例如地毯、地毯地面、软木、木地板、复合地板、地砖、PVC等，其他清洁元件、例如清洁刷和/或擦拭元件特别适用于将既有污垢从地面上去除。
除了上述地面处理设备，本发明此外还规定了一种由根据本发明的类型的地面处理设备和外置终端设备组成的系统，其中，所述地面处理设备和外置终端设备具有对应的、用于相互间无线数据通信的接口，并且其中，地面处理设备的数据处理装置设置为，与地面的已确定表面参数相适配的使用建议通过接口传输至外置终端设备和/或通过接口接收有关用户的处理偏好的信息。
该系统在此包括根据本发明的带有一个或多个上述技术特征和优点的地面处理设备。所述系统范畴内的地面处理设备尤其还配备了数据处理装置，所述数据处理装置设置为，定量地确定环境的具有第一表面参数的第一表面区域相对于环境的剩余表面区域的表面份额，剩余表面区域所具有的表面参数不同于第一表面参数，并且从数据存储器调取使用建议，所述使用建议适配于在数量上最频繁地出现在所有的表面区域中的表面参数。使用建议由地面处理设备通过地面处理设备的接口传输至外置终端设备的相适配的接口，从而使得外置终端设备可以随后向用户告知使用建议。例如可以在外置终端设备的显示器上以文字方式和/或图像方式示出使用建议。此外，外置终端设备还用于将用户的处理偏好传输至地面处理设备的数据处理装置。外置终端设备尤其具有允许用户的该类型的用户输入的应用。例如可以在显示器上借助该应用向用户示出具有用户可以从中选择的不同偏好的表面。属于可选择的偏好的例如可以是强化的地面处理和/或特别快速的地面处理。用户可以通过确认来接受建议，或作为备选地以文字方式向外置终端设备告知偏好。
附图说明
以下根据实施例详细阐述本发明。在附图中：
图1示出根据本发明的地面处理设备以及与地面处理设备通信连接的外置终端设备。
具体实施方式
图1示例性地示出一种地面处理设备1，所述地面处理设备在此构造为抽吸机器人。地面处理设备1为自动导航和自定位而具有未详细示出的距离测量装置，利用所述距离测量装置能够测量与地面处理设备1的环境中的物体和房间边界之间的距离。根据测得的距离建立环境地图9，所述环境地图存储在地面处理设备1的数据存储器5中。地面处理设备1的数据处理装置4访问环境地图9，以便在环境内部定位并且必要时规划用于地面处理作业的行进路线。距离测量装置在此例如是具有光源的三角测量装置，所述三角测量装置将光束对准环境中的物体和/或房间边界并且接受反射的光信号。数据处理装置4可以由此计算出与物体或房间边界之间的距离。由光源射出的光束可以以360度的角度范围围绕地面处理设备1旋转，从而实现全方位距离测量。
地面处理设备1在此还具有被驱动的轮16和带有风扇12和驱动风扇12的电动机13的抽吸装置。在实施地面处理作业的过程中，旋转着的风扇12将抽吸物吸入过滤腔17中。为此，风扇12在地面处理设备1的抽吸通道15和近地面的抽吸口14中形成负压，所述负压将抽吸物吸入过滤腔17中。为过滤腔17配有过滤元件18，从而抽吸物被拦截在过滤腔17中并且仅清洁过的空气可以继续穿过过滤元件18流向风扇12或电动机13。此外，抽吸口14还配有地面处理元件2，也即在此围绕基本上水平轴线旋转的刷辊。地面处理元件2可更换地固定在地面处理设备1上，从而地面处理设备1的用户能够将所示的地面处理元件2换成备选的地面处理元件2。
在地面处理设备1的底侧上具有探测装置3，所述探测装置设置为，探测地面的表面参数，也即在此待清洁表面的地面覆层的类型。探测装置3例如是摄像头，所述摄像头拍摄的图像能够通过数据处理装置4的图像处理程序被分析，以便确定地面类型。此外还可以规定，探测装置3或数据处理装置4还适用于确定地面的污染强度和/或污染类型。此外，地面处理设备1在此还具有例如两个接口6，通过所述接口能够向用户或外置终端设备11传输信息。第一接口6具有例如用于向用户显示信息的显示器10。第二接口6在此是数据通信接口，所述数据通信接口用于与外置终端设备11无线通信。所述接口6可以例如具有蓝牙模块、WLAN模块等。
外置终端设备11在此同样具有未详细示出的用于与地面处理设备1通信的接口。此外，外置终端设备11还具有用于显示信息的显示器10。显示器10优选是触摸屏，所述触摸屏同时用作用于用户的输入装置。在外置终端设备11上安装应用，借助所述应用能够在显示器10上向用户显示信息，并且在所述应用中例如可以输入处理偏好，以便影响地面处理设备1的地面处理作业。在图1中，外置终端设备11的显示器10示出由地面处理设备1建立的环境地图9，所述环境地图呈现出地面处理设备1的环境的平面图，在此例如是地面处理设备1所在的住宅的平面图。在环境地图9中示出多个不同的表面区域7、8，所述表面区域具有不同的表面参数。
本发明的一种可能的实施方式规定，地面处理设备1在环境中行驶，并且在此期间借助其探测装置3拍摄待清洁表面的图像。在此，地面处理设备1例如在学习行程的过程中驶过待清洁住宅的所有房间，并且借助数据处理装置4建立环境地图9。将环境地图9存储在地面处理设备1的数据存储器5中。此外，数据存储器5还具有已存储的、在可与地面处理设备1连接的地面处理元件2和不同地面类型之间的匹配关系。地面处理元件2可以例如是用于硬地面或不同类型地毯地面或地毯的不同的吸嘴和/或清洁刷，例如尤其用于可轻易移动的狭长地毯或高绒地毯的特别柔软的刷子或者用于短绒地毯的较为强力的清洁刷。数据处理装置4通过图像处理从探测装置3的图像中确定环境中现有的表面区域7、8具有何种地面类型，并且将所述地面类型输入环境地图9中。由此建立的环境地图9可以经由数据通信接口6传递至外置终端设备11，从而使得环境地图9能够显示在外置终端设备11的显示器10上。
为了向用户发出特别适用于地面处理设备1的环境的地面处理元件2的提示、也即在此例如特定的清洁刷的提示，数据处理装置4对存储在环境地图9中的表面区域7、8(或其子集)在地面的一个或多个表面参数、在此例如地面类型方面进行分析。在此，数据处理装置4确定哪种地面类型在所有选定的表面区域7、8的整体中、例如在环境地图9中标注的整个环境中最频繁地出现，也即哪种地面类型覆盖环境的最大表面份额。根据在此所示的环境地图9，这是表面区域8的地面类型，在此例如是硬地面。数据处理装置4随后访问数据存储器5，并且从存储在数据存储器中的数据调取针对使用特别适用于硬地面的地面处理元件2的使用建议。所述使用建议从数据处理装置4例如通过接口6传输至外置终端设备11，和/或显示在地面处理设备1的显示器10上。
根据另一种实施方式可以实现的是，用户通过外置终端设备11将处理偏好传输至地面处理设备1的数据处理装置4。所述处理偏好所包含的信息可以关于：对于所面临的地面处理设备1的地面处理作业来说，用户更关注对环境非常强化的清洁还是更关注快速的清洁。为传输处理偏好，安装在外置终端设备11上的应用可以为用户提供例如选择菜单。数据处理装置4接收用户的处理偏好，并且从数据存储器5中选定针对地面处理元件2的建议，所述建议则不仅适配于环境中数量占主导地位的表面区域8的表面参数，而且还适配于用户的处理偏好。
附图标记清单
1 地面处理设备
2 地面处理元件
3 探测装置
4 数据处理装置
5 数据存储器
6 接口
7 表面区域
8 表面区域
9 环境地图
10 显示器
11 外置终端设备
12 风扇
13 电动机
14 抽吸口
15 抽吸通道
16 轮
17 过滤腔
18 过滤元件

Claims (8)

1.一种地面处理设备(1)，其带有用于作用在地面上的地面处理元件(2)、用于探测地面的表面参数的探测装置(3)和用于根据由探测装置(3)探测到的探测信号来确定表面参数的数据处理装置(4)，其中，所述数据处理装置(4)配有数据存储器(5)，所述数据存储器存储有与地面的表面参数适配的针对使用特定的地面处理元件(2)的使用建议，并且其中，数据处理装置(4)设置为，从数据存储器(5)调取与已确定的表面参数相适配的使用建议并且通过接口(6)传递给用户，其特征在于，所述数据处理装置(4)还设置为，将环境的具有第一表面参数的至少一个第一表面区域(7)的尺寸与环境的剩余表面区域(8)的尺寸进行比较，剩余表面区域所具有的表面参数不同于第一表面参数，并且从数据存储器(5)调取适配于与所有表面区域(7、8)中的最大表面份额相对应的表面参数的使用建议。
2.根据上述权利要求所述的地面处理设备(1)，其特征在于，所述地面处理设备具有导航装置，所述导航装置设置为，建立地面处理设备(1)的环境的环境地图(9)，其中，数据处理装置(4)设置为，将地面的表面参数输入所述环境地图(9)中。
3.根据上述权利要求中任一项所述的地面处理设备(1)，其特征在于，接口(6)具有用于显示使用建议的显示器(10)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的地面处理设备(1)，其特征在于，接口(6)具有用于与外置终端设备(11)无线通信连接的数据通信接口，其中，所述数据处理装置(4)设置为，借助数据通信接口将使用建议传输至外置终端设备(11)和/或接收有关用户的处理偏好的信息。
5.根据上述权利要求中任一项所述的地面处理设备(1)，其特征在于，数据处理装置(4)设置为，额外地根据用户的处理偏好选择和/或改变使用建议，其中，处理偏好尤其是地面处理作业的处理时长和/或处理品质。
6.根据上述权利要求中任一项所述的地面处理设备(1)，其特征在于，地面的表面参数是地面的类型、尤其硬地面或地毯地面。
7.根据上述权利要求中任一项所述的地面处理设备(1)，其特征在于，地面处理元件(2)是清洁刷和/或擦拭元件。
8.一种由根据上述权利要求中任一项所述的地面处理设备(1)和外置终端设备(11)组成的系统，其中，所述地面处理设备(1)和外置终端设备(11)具有相适配的、用于相互间无线数据通信的接口(6)，并且其中，地面处理设备(1)的数据处理装置(4)设置为，与地面的已确定的表面参数相适配的使用建议通过接口(6)传输至外置终端设备(11)和/或通过接口(6)接收有关用户的处理偏好的信息。
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