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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter, der sich
selbständig
bewegt, insbesondere auf ein Verfahren zum Kompensieren eines Gyro-Sensors
für Reinigungsroboter,
der unter Verwendung eines Gyro-Sensors einen Rotationswinkel erfasst.
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Stand der
Technik
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Im
allgemeinen fährt
ein Reinigungsroboter entlang des Umrisses eines Reinigungsbereichs,
der durch Wände
oder Hindernisse eingeschlossen ist unter Verwendung eines Ultraschallsensors
eines Reinigerkörpers,
um einen Reinigungsbereich zu erfassen oder er erfasst einen Reinigungsbereich durch
Informationen, die von einem Verwender eingegeben wurden. Dann plant
der Reinigungsroboter einen Fahrtweg, der den erkannten Reinigungsbereich
wirkungsvoll reinigen kann. Letztlich steuert der Reinigungsroboter
einen Antriebsteil, um dem geplanten Fahrtweg zu folgen und betreibt
einen Staubsaugerteil, um das Reinigen durchzuführen.
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Um
sich entlang des geplanten Fahrtwegs zu bewegen, errechnet ein Reinigungsroboter
die vorliegende Position unter Verwendung einer absoluten Koordinate
oder einer relativen Koordinate, die einen Fahrtweg von einem Referenzpunkt
des Reinigungsbereichs und einen Rotationswinkel verwendet.
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Als
ein Beispiel eines Verfahrens zum Fahren unter Verwendung einer
absoluten Koordinate errechnet ein Reinigungsroboter die vorliegende
Position unter Verwendung eines Deckenbildes, das durch eine CCD-Kamera
aufgenommen wurde. Insbesondere erfasst der Reinigungsroboter Installationen
wie beispielsweise Lampen, eine fluoreszierende Lampe an der Decke
durch das aufgenommene Deckenbild oder Positionserkennungsmarkierungen für eine separate
Positionserkennung, um die vorliegende Position des Reinigungsroboters
zu erfassen und er bewegt sich auf der Grundlage der vorliegenden
Position. Das Fahrtverfahren unter Verwendung der CCD-Kamera erfordert
jedoch ein hocheffizientes System und starke Ausgaben für die Konstruktion, weil
viele Bilder schnell verarbeitet werden sollten.
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Ein
Reinigungsroboter, der sich unter Verwendung der relativen Koordinate
bewegt, umfasst einen Fahrtweg-Erfassungssensor zum Erfassen eines
Fahrtweges und einen Winkelsensor zum Erfassen eines Rotationswinkels
eines Reinigungsroboters. Im allgemeinen ist ein Impulsmesser, der
eine Rotationsanzahl des Fahrtrades erfassen kann, als Fahrtweg-Erfassungssensor
weit verbreitet und ein Gyro-Sensor, der einen relativen Winkel
erfassen kann, ist als Winkelsensor weit verbreitet. Wird der Gyro-Sensor
eingesetzt, kann sich ein Reinigungsroboter während dem geraden Fahren um
gewünschten
Winkel drehen und daher kann die Fahrtrichtung des Reinigungsroboters
leicht kontrolliert werden. Der Gyro-Sensor weist jedoch einen Fehler
von ungefähr
5-10% des gemessenen Winkels auf. Dieser Fehler tritt aufgrund eines
konstanten Fehlers auf, der auf Integralrechnungen des Gyro-Sensors
und einem Maßstabsänderungsfaktor
abhängig
von der Änderung
innerer Variablen wie beispielsweise der Temperatur und Feuchtigkeit
basiert. Insbesondere wenn eine Rotation bzw. Drehung des Reinigungsroboters
größer wird
und der akkumulierte Rotationswinkel groß ist, wird auch der Fehler
akkumuliert, so dass der Reinigungsroboter dem geplanten Fahrtweg
nicht folgen kann. Somit wird ein gewisser Bereich nicht ausreichend
gereinigt, wenn ein Reinigungsroboter die Bewegung entlang des geplanten Fahrtweges
abschließt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINGUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde erdacht, um die obigen Probleme, die
im Stand der Technik auftreten, zu lösen und ein Aspekt der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Verfahren zum Kompensieren eines Gyro-Sensors
eines Reinigungsroboters bereitzustellen, wobei wenn sich der Roboter über einen
größeren Weg
bewegt als einen gewissen Abstand, der Reinigungsroboter einen Ausgabewert des
Gyro-Sensors ausgleicht, um in der Lage zu sein, dem geplanten Fahrtweg
akkurat zu folgen.
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Um
die obigen Aspekte zu erzielen, wird ein Verfahren bereitgestellt
zum Kompensieren eines Gyro-Sensors eines Reinigungsroboters, umfassend Wechseln
in einen Kompensationsmodus, wenn ein Reinigungsroboter mehr Weg
zurücklegt
als eine Kompensationsreferenz; und Kompensieren eines Ausgabewertes
des Gyro-Sensors unter Verwendung einer oberen Kamera.
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Die
Kompensationsreferenz kann auf einem akkumulierten Winkel des Reinigungsroboters
basieren.
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Das
Kompensieren umfasst das Bestimmen eines Fahrtweges unter Verwendung
der oberen Kamera, um einen Winkel des Fahrtweges zu berechnen;
Errechnen eines Winkels des Fahrtweges aus einem Ausgabewert des
Gyro-Sensors während
der Bewegung entlang des Fahrtweges unter Verwendung der oberen
Kamera; Errechnen eines Unterschiedes zwischen dem Winkel des Fahrtweges,
der durch die obere Kamera errechnet wurde und dem Winkel des Fahrtweges,
der durch den Gyro-Sensor errechnet wurde; und Kompensieren eines
Ausgabewertes des Gyro-Sensors unter Verwendung des Unterschiedes
zwischen beiden Winkeln.
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Die
Bestimmung des Fahrtweges zieht einen Markierungspunkt entsprechend
den Objekten an einer Decke aus einem Deckenbild, das durch die
obere Kamera aufgenommen wurde, heraus und wählt eine vorliegende Position
und eine Fahrtbestimmung bzw. Bestimmungsort des Reinigungsroboters
unter Verwendung des Markierungspunkts.
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Die
Fahrtbestimmung kann derart ausgewählt werden, dass sie einen
gewissen Winkel in bezug auf die vorausgehende Bewegungsrichtung
des Reinigungsroboters aufweist. Der gewisse Winkel kann weniger
als ungefähr ± 90° sein.
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Wie
es oben beschrieben wurde, führt
der Reinigungsroboter gemäß dem Verfahren
zum Kompensieren des Gyro-Sensors der vorliegenden Erfindung einen
Kompensationsmodus zum Kompensieren des Ausgabewertes des Gyro-Sensors
durch, wenn sich der Reinigungsroboter mehr bewegt als eine Kompensationsreferenz.
Daher sind die Fehler des Gyro-Sensors geringer als gewisse Werte,
so dass der Reinigungsroboter dem geplanten Fahrtweg akkurat folgen
kann.
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Somit
wird, wenn der Reinigungsroboter, der das Verfahren des Kompensierens
des Gyro-Sensors gemäß der vorliegenden
Erfindung nutzt, verwendet wird, ein ungereinigter Bereich, der
durch Fehler des Gyro-Sensors beim Stand der Technik verursacht
wird, nicht auftreten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlicher, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Reinigungsroboters gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das die Funktionsblöcke des Reinigers aus 1 zeigt;
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3 ein
Flussdiagramm eines Gyro-Sensor-Kompensationsverfahrens
eines Reinigungsroboters gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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4 ein
Flussdiagramm einer Ausführungsform
des Kompensationsschrittes bei dem Gyro-Sensor-Kompensationsverfahren des Reinigungsroboters
aus 3 ist; und
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5 eine
Konzeptsansicht eines Deckenbildes ist, das durch eine obere Kamera
eines Reinigungsroboters aufgenommen wurde.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gewisse
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen genauer beschrieben.
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In
der folgenden Beschreibung werden in den unterschiedlichen Zeichnungen
gleiche Bezugszeichen für
die gleichen Elemente verwendet. Die Gegenstände, die in der Beschreibung
definiert sind, wie beispielsweise ein detaillierter Aufbau und
Elemente, sind nichts anderes als Gegenstände, die bereitgestellt werden,
um ein nachvollziehbares Verständnis
der Erfindung zu unterstützen.
Somit ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne diese definierten
Gegenstände
ausgeführt
werden kann. Auch werden gut bekannte Funktionen oder Konstruktionen
nicht im Detail beschrieben, da dies die Erfindung nur in unnötigen Details
verschleiern würde.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Reinigungsroboters auf den ein
Gyro-Sensor-Kompensationsverfahren
gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung angewandt ist, und 2 ist ein Blockdiagramm,
das die Funktionsblöcke
eines Reinigungsroboters aus 1 zeigt.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 umfasst
ein Reinigungsroboter 10 einen Staubsaugerteil 20,
einen Sensorteil 30, eine vordere Kamera 41, eine
obere Kamera 42, einen Antriebsteil 50, einen Sender/Empfängerteil 60,
einen Energieteil 70, eine Aufnahmeeinrichtung 81 und
einen Steuerteil 80, die in einem Reinigerkörper 11 auf
geeignete Weise angeordnet sind.
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Der
Staubsaugerteil 20 kann auf verschiedenartige Weise ausgebildet
sein, um schmutzbeladene Luft von einer zu reinigenden Fläche 1 zu
saugen. Zum Beispiel kann der Staubsaugerteil 20 einfach
einen Saugmotor, eine Saugbürste
zum Einsaugen mit Staub beladener Luft durch eine Saugkraft des
Saugmotors und eine Staubkammer, die zwischen dem Saugmotor und
der Saugbürste
angeordnet ist, umfassen. Eine Einsaugöffnung und eine Ausgabeöffnung sind
in der Staubkammer vorgesehen, die mit der Saugbürste und dem Saugmotor in Fluidverbindung
verbunden sind. Staubbeladene Luft wird über die Einsaugöffnung eingesaugt
und in der Staubkammer getrennt, um über die Ausgabeöffnung ausgegeben
zu werden. Der Sensorteil 30 umfasst einen Gyro-Sensor
zum Messen eines Rotationswinkels des Reinigungsroboters, einen
Fahrtweg-Erfassungssensor 32 zum
Messen eines Fahrtweges und einen Hindernis-Erfassungssensor 33 zum
Erfassen von Hindernissen wie beispielsweise Wänden.
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Der
Gyro-Sensor 31 wird verwendet, wenn der Reinigungsroboter 10 seine
Fahrtrichtung ändern muss.
Der Gyro-Sensor 31 erfasst einen Rotationswinkel, d.h.
einen relativen Winkel des Reinigungsroboters 10 in bezug
auf die unmittelbar vorhergehende Fahrtrichtung (im folgenden als "bestehende Fahrtrichtung" bezeichnet) vor
der Änderung
der Fahrtrichtung. Grundlegend weist der Gyro-Sensor 31 einen Fehler
von ungefähr
5-10% (Prozent) eines gemessenen Winkels auf. Der Fehler tritt aufgrund
eines konstanten Fehlers auf, der auf einer Integralrechnung des
Ausgabewertes des Gyro-Sensors 31 und einem Maßstabs-Änderungsfaktor
abhängig
von der Änderung
innerer Variablen, wie beispielsweise der Temperatur und der Feuchtigkeit,
basiert. Der Gyro-Sensor 31 erfasst einen relativen Rotationswinkel in
bezug auf eine gewisse Richtung wie beispielsweise eine bestehende
Bewegungsrichtung und wenn der Rotationswinkel des Reinigungsroboters 10 akkumuliert
ist, nimmt daher der Fehler des Rotationswinkels des Reinigungsroboters
durch den Fehler während
der Verwendung zu. Somit muss der Fehler kompensiert werden, damit
der Reinigungsroboter 10 dem geplanten Weg präzise folgen
kann.
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Ein
Rotationserfassungssensor, der eine Anzahl an Radumdrehungen erfasst,
kann als Fahrt-Erfassungssensor 32 eingesetzt werden. Zum
Beispiel kann ein Impulsmesser, der angebracht ist, um eine Anzahl
an Motorumdrehungen zu erfassen, als der Rotationserfassungssensor
verwendet werden. Der Kontrollteil 80 errechnet einen Fahrtabschnitt
des Reinigungsroboters 10 unter Verwendung einer Rotationszahl
des Impulsgebers.
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Der
Hindernis-Erfassungssensor 33 kann ein Infrarot ausstrahlendes
Element und ein Infrarot empfangendes Element zum Empfangen der
reflektierten Infrarotstrahlen umfassen, die im wesentlichen senkrecht
in bezug auf die innere Fläche
des äußeren Umfangs
des Reinigungskörpers 11 in
Paaren angeordnet sind. Andererseits kann der Hinderniserfassungssensor 33 ein
Ultraschallsensor sein, der Ultraschallwellen aussendet und die
reflektierten Ultraschallwellen empfängt. Der Hindernis-Erfassungssensor 33 kann
verwendet werden, um einen Abstand zu einem Hindernis oder einer
Wand zu messen.
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Die
obere Kamera 42 ist auf den Reinigerkörper 11 angebracht,
um ein nach oben gerichtetes Bild aufzunehmen und gibt das aufgenommene
Bild an den Steuerteil 80 aus. Die vordere Kamera 41 ist
an der Stirnseite des Reinigerkörpers 11 angebracht, um
ein Bild vor dem Reinigerkörper 11 aufzunehmen und
gibt das aufgenommene Bild an den Steuerteil 80 aus. Die
vordere Kamera 41 ist optional angebracht, wenn es notwendig
ist. Zum Beispiel kann die vordere Kamera 41 angebracht
werden, um ein vorausliegendes Hindernis zu erfassen oder um eine Identifikationsmarkierung
(nicht dargestellt) einer Aufladestation zu erfassen. Eine CCD Kamera
kann für
die vordere Kamera 41 und die obere Kamera 42 verwendet
werden.
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Der
Antriebsteil 50 umfasst zwei Antriebsräder, die an den Vorderseiten
angeordnet sind, zwei angetriebene Räder, die an den Rückseiten
angebracht sind, ein Paar Antriebsmotoren zum jeweiligen Antreiben
der zwei Antriebsräder
und eine Kraftübertragungseinrichtung
zum Übertragen
einer Kraft der Antriebsräder
auf die angetriebenen Räder.
Die Kraftübertragungseinrichtung
besteht aus einem Zahnriemen und einer Zahnriemenscheibe. Alternativ
kann die Kraftübertragungseinrichtung
auch aus einem Zahnrad bestehen. Die zwei Antriebsräder sind
in einem unteren Abschnitt des Reinigerkörpers 11 angebracht,
so dass beide Mittelachsen auf einer Linie verlaufen. Die Antriebsmotoren
des Antriebsteils 50 werden gemäß einem Steuersignal des Steuerteils 80 unabhängig angetrieben,
um sich vorwärts oder
rückwärts zu drehen.
Die Bewegungsrichtung kann durch Ändern der RPM jedes Antriebsmotors gesteuert
werden. Der Sende/Empfangsteil 60 sendet über eine
Antenne 61 Daten aus und überträgt ein Signal, das über die
Antenne 61 empfangen wurde, an den Steuerteil 80.
Somit kann der Reinigungsroboter 10 Signale zu einer externen
Einrichtung 90 senden und von dieser empfangen. Die externe
Einrichtung 90 kann ein Computersystem sein, auf dem ein
Programm installiert ist, um die Bewegung des Reinigungsroboters 10 zu überwachen
und zu steuern oder sie kann eine Fernsteuerung zum Steuern eines
Reinigungsroboters aus der Entfernung sein. Um die Verarbeitungsleistung
des Kontrollteils 80 des Reinigungsroboters 10 zu
reduzieren, kann eine externe Einrichtung 90 wie beispielsweise
ein Computersystem die Kalkulation zum Kompensieren des Ausgabewertes
des Gyro-Sensors 31 unter Verwendung der Bilddaten der
oberen Kamera 42 durchführen.
Bei diesem System sendet der Kontrollteil 80 des Reinigungsroboters 10 Bilddaten
der oberen Kamera 42 über
den Sende/Empfangsteil 60 zu der externen Einrichtung 90 und
empfängt
das Verarbeitungsergebnis von der externen Einrichtung 90,
um den Ausgabewert des Gyro-Sensors 31 zu
kompensieren.
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Der
untere Teil 70 besteht aus einer wiederaufladbaren Batterie,
die Energie speichert, die von der Aufladestation (nicht dargestellt)
zugeführt
wird und jeder Komponente des Reinigungsroboters 10 Energie
zur Verfügung
stellt, so dass sich der Reinigungsroboter 10 selbständig bewegen
und die Reinigung durchführen
kann.
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Der
Steuerteil 80 verarbeitet das Signal, das er von dem Sende/Empfangsteil 60 empfangen
hat und steuert jede Komponente des Reinigungsroboters 10,
um die beauftragte Arbeit durchzuführen. Der Steuerteil 80 bestimmt
einen Arbeitsbereich des Reinigungsroboters 10 durch Bewegen
entlang einer Wand oder eines Hindernisses unter Verwendung des
Hindernis-Erfassungssensors 32 und speichert den bestimmten
Arbeitsbereich auf einer Speichereinrichtung 81 oder der
Kontrollteil 80 speichert einen Arbeitsbereich, den er
von einem Verwender empfangen hat, auf der Speichereinrichtung 81.
Der Steuerteil 80 steuert dann den Antriebsteil 50 und
den Staubsaugerteil 20, um sich entlang des Fahrtweges zu
bewegen und die Reinigung durchzuführen, und zwar unter Verwendung
des Fahrtweg-Erfassungssensors 33 und des Winkelsensors 31.
Der Steuerteil 80 steuert den Antriebsteil 50,
um den Reinigungsroboter 10 zu einer Referenzposition oder
einer Aufladestation zurückzuführen, wenn
die Reinigungsarbeit abgeschlossen ist oder ein Wiederaufladen notwendig
ist. Mit anderen Worten steuert der Kontrollteil 80 den
Reinigungsroboter 10, so dass er durch die Identifizierung
einer Position unter Verwendung einer vorderen Kamera 41,
einer oberen Kamera 42 oder eines Ultraschallsensors zu
einer Referenzposition oder einer Aufladestation zurückkehrt.
Dies wird nicht genauer erläutert,
weil diese keinen wichtigen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Der
Steuerteil 80 bestimmt, wenn der Reinigungsroboter 10 während dem
Reinigen einen größeren Weg
zurücklegt
als eine Kompensationsreferenz. Ist dies so, setzt der Kontrollteil 80 das
Reinigen nicht fort und wechselt in einen Kompensationsmodus, um
den Ausgabewert des Gyro-Sensors 31 zu kompensieren. Die
Kompensationsreferenz um eine Periode des Kompensierens des Gyro-Sensors 31 zu bestimmen,
kann basierend auf verschiedenartigen Referenzen bestimmt werden.
Zum Beispiel kann die Referenz auf der Zeit basieren, während der
der Roboter 10 die Aufladestation verlässt, um das Reinigen durchzuführen oder
auf dem gesamten Fahrtweg des Reinigungsroboters 10 während dem
Reinigen. Um den Gyro-Sensor 31 zu kompensieren, kann die Kompensationsreferenz
jedoch auf akkumulierten Rotationswinkeln des Reinigungsroboters 10 während der
Reinigung basieren. Ein Verwender kann die Kompensationsreferenz
willkürlich
in den Kontrollteil 80 im Hinblick auf die Genauigkeit
des Gyro-Sensors 31 eingeben oder den Reinigungsroboter 10 während der
Drehung verschieben.
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Wechselt
der Reinigungsroboter 10 in den Kompensationsmodus, nimmt
der Steuerteil 80 die Decke über dem Reinigungsroboter 10 unter
Verwendung der oberen Kamera 42 auf, bestimmt den Fahrtweg
des Reinigungsroboters 10 zur Kompensation unter Verwendung
der aufgenommen Bilddaten und kompensiert die Ausgabewerte des Gyro-Sensors 31 unter
Verwendung des Fahrtweges.
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Das
Verfahren zum Kompensieren des Gyro-Sensors eines Reinigungsroboters
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf
die 3 bis 5 erläutert.
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Zunächst ist
der Reinigungsroboter 10 an der Referenzposition als Aufladestation
auf Standby-Betrieb. Der Reinigungsroboter 10 speichert
den zu reinigenden Bereich und schließt das Rechnen des Fahrtweges
für ein
wirkungsvolles Reinigen ab.
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Der
Reinigungsroboter 10 verlässt auf ein Arbeitsstartsignal
die Referenzposition und bewegt sich entlang des Bewegungspfades,
um die Reinigung durchzuführen.
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Der
Steuerteil 80 bestimmt, wenn der Reinigungsroboter 10 während der
Reinigung einen größeren Weg
zurücklegt
als die Kompensationsreferenz. Ist dies so, setzt der Kontrollteil 80 die
Arbeit des Reinigungsroboters 10 nicht fort und wechselt
in einen Kompensationsmodus (S10). Die Kompensationsreferenz entspricht
akkumulierten Winkeln des Reinigungsroboters 10, die der
Summe an Rotationswinkeln während
der Reinigung entsprechen. Ein Verwender gibt die Kompensationsreferenz
der akkumulierten Winkel in die Speichereinrichtung 81 unter Verwendung
einer Eingabeeinrichtung (nicht dargestellt) oder der externen Einrichtung 90 ein.
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Wechselt
der Reinigungsroboter 10 in den Kompensationsmodus, kompensiert
der Steuerteil 80 den Ausgabewert des Gyro-Sensors 31 unter
Verwendung der oberen Kamera 42. Der Schritt des Steuerteils 80 des
Kompensierens des Gyro-Sensors 31 (S20) unter Verwendung
der oberen Kamera 42 wird im folgenden detailliert erläutert.
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Zunächst steuert
der Steuerteil 80 den Antriebsteil 50, um den
Reinigungsroboter 10 anzuhalten. Ein Bild 1 der
Decke 2 wird durch die obere Kamera 42 aufgenommen.
Der Steuerteil 80 bestimmt die vorliegende Position des
Reinigungsroboters 10 unter Verwendung der Bilddaten, die
von der oberen Kamera 42 übertragen wurden und bestimmt
einen Weg P, der zurückzulegen
ist, um die Kompensation des Gyro-Sensors 31 durchzuführen. Verschiedenartige
gut bekannte Bildverarbeitungstechniken können in dem Kontrollteil 80 zum
Einsatz kommen, um den Fahrtweg P aus den Bilddaten zu bestimmen.
Zum Beispiel kann der Kontrollteil 80 Markierungspunkte aus
den Bilddaten extrahieren, um den Fahrtweg P zu bestimmen. Die Markierungspunkte
können
Geräte
wie beispielsweise fluoreszierende Lampen, Feuerdetektoren und Lampen
sein. Alternativ können
die Markierungspunkte Positionsidentifikations-Markierungen sein,
die zur Positionsidentifizierung durch eine Kamera separat ausgebildet
sind. Verschiedenartige gut bekannte Verfahren können zum Einsatz kommen, um
die Markierungspunkte aus dem aufgenommen Bild zu extrahieren. Zum
Beispiel kann das aufgenommene Bild in einem Graumodus umgewandelt
werden, Pixelpunkte mit gleichem Wert können verbunden werden und dann
wird ein Pixelbereich, der sich von umgebenden Bereichen unterscheidet, als
Markierungspunkt bestimmt. Zusätzlich
kann ein Bilddaten-Verteilungsstatus
in bezug auf die Markierungspunkte zuvor abgespeichert werden und
ein Bildbereich mit ähnlicher
Verteilung wie dem gespeicherten Bilddaten-Verteilungsstatus der
Markierungspunkte kann als der Markierungspunkt bestimmt werden.
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5 zeigt
ein Beispiel des Bildes 1, das durch die obere Kamera 42 aufgenommen
wird. Der Steuerteil 80 extrahiert Markierungspunkte aus
dem aufgenommenen Bild 1 durch das Bildverarbeitungsverfahren,
wie es oben beschrieben wurde und wählt eine vorliegende Position
und eine Fahrtbestimmung aus, die in einem gewissen Abstand von
der vorliegenden Position des Reinigungsroboters 10 liegt, und
zwar unter Verwendung des Markierungspunktes. In 5 wird
der Punkt B entsprechend einer Kante der fluoreszierenden Lampe 3 als
Fahrtwegabstand ausgewählt.
Die Fahrtbestimmung B wird derart ausgewählt, dass sie einen gewissen
Winkel zwischen einer Linie P (im folgenden als "Fahrtweg" bezeichnet), die die Fahrtbestimmung
B und die vorliegende Position A des Reinigungsroboters 10 verbindet
und der vorausgegangenen Fahrtrichtung Y des Reinigungsroboters 10 aufweist.
Der Winkel zwischen dem Fahrtweg P und der Fahrtrichtung des Reinigungsroboters 10 kann
weniger als ungefähr ± 180° und vorzugsweise
weniger als ungefähr ± 90° betragen.
Der Steuerteil 80 speichert in der Speichereinrichtung 81 den
Winkel θ des
Fahrtwegs P in bezug auf die vorhergehende Fahrtrichtung Y des Reinigungsroboters 10 (S21).
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Der
Steuerteil 80 steuert den Antriebsteil 50, um
sich zu der Fahrtbestimmung B zu bewegen. Der Steuerteil 80 bestimmt,
ob der Reinigungsroboter 10 die Fahrtbestimmung B erreicht,
und zwar unter Verwendung der durch die obere Kamera 42 aufgenommenen
Bilddaten. Der Steuerteil 80 liest den Ausgabewert des
Gyro-Sensors 31 während
der Bewegung des Reinigungsroboters 10 aus, um den Winkel θ' des Fahrtwegs P
durch den Gyro-Sensor 31 zu berechnen (S22).
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Der
Steuerteil 80 errechnet unter Verwendung der folgenden
Gleichung (1) einen Unterschied (Δθ) zwischen
dem Winkel θ des
Fahrtwegs P, der durch die Bilddaten der oberen Kamera 42 errechnet wurde
und dem Winkel θ' des Fahrtwegs P,
der von dem Gyro-Sensor 31 errechnet wurde, um das Resultat
in der Speichereinrichtung zu speichern (S23).
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[GLEICHUNG 1]
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Ist
der Winkel θ des
Fahrtwegs P, der unter Verwendung der oberen Kamera 42 errechnet
wurde, größer als
der Winkel θ' des Fahrtwegs P,
der durch den Gyro-Sensor 31 errechnet wurde, ist der Unterschied Δθ zwischen
beiden Winkeln positiv und wenn der Winkel θ des Fahrtwegs P, der unter
Verwendung der oberen Kamera 42 errechnet wurde, kleiner
ist als der Winkel θ' des Fahrtwegs P,
der durch den Gyro-Sensor 31 errechnet wurde, ist der Unterschied Δθ zwischen
beiden Winkeln negativ.
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Der
Steuerteil 80 legt den gespeicherten Unterschied Δθ zwischen
beiden Winkeln des Fahrtwegs P als einen Kompensationswert des Gyro-Sensors 31 fest
(S24). Wenn der Steuerteil 80 den Rotationswinkel des Reinigungsroboters 10 unter
Verwendung des Gyro-Sensors 31 errechnet, erkennt der Steuerteil 80 somit
stets den Wert als einen tatsächlichen
Rotationswinkel des Reinigungsroboters 10, der der Subtratkion
des gespeicherten Unterschiedes Δθ zwischen
beiden Winkeln von dem aus dem Ausgabewert des Gyro-Sensors 31 errechneten Winkel
entspricht.
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Der
Steuerteil 80 steuert den Antriebsteil 50 des
Reinigungsroboters 10, um den Reinigungsroboter 10 zu
der Position A zurückzuführen, an
der der Reinigungsroboter 10 angehalten wurde, um sich
zu der Fahrtbestimmung B zu bewegen. Ist der Reinigungsroboter 10 zu
der vorausgegangenen Arbeitsposition A zurückgekehrt, stoppt der Steuerteil 80 den
Kompensationsmodus des Reinigungsroboters 10 und setzt
die Arbeit fort.
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Der
Steuerteil 80 bestimmt in einem gewissen Zeitintervall,
ob der Reinigungsroboter 10 während der Reinigung einen größeren Weg
zurückgelegt
hat als die Kompensationsreferenz. Hat der Reinigungsroboter 10 einen
größeren Weg
als die Kompensationsreferenz zurückgelegt, hält der Reinigungsroboter an
und führt
wiederum den Kompensationsmodus (S10) durch.
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Wie
es oben beschrieben wurde, führt
der Reinigungsroboter 10 gemäß dem Verfahren zum Kompensieren
des Gyro-Sensors 31 der vorliegenden Erfindung einen Kompensationsmodus
durch, um einen Winkelfehler durch den Gyro-Sensor 31 zu kompensieren,
wenn sich der Reinigungsroboter 10 mehr bewegt als eine
Kompensationsreferenz. Daher akkumulieren sich die Fehler des Gyro-Sensors 31 nicht,
so dass die Fahrtgenauigkeit verbessert ist. Zusätzlich gibt es keine ungereinigten
Bereiche, die durch die Fahrtungenauigkeit des Reinigungsroboters 10 verursacht
werden.
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Die
vorstehenden Ausführungsformen
und Vorteile sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende
Erfindung begrenzend auszulegen. Die vorliegende Lehre kann leicht
auf andere Vorrichtungstypen angewandt werden. Auch ist die Beschreibung
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung als darstellend gedacht und nicht als
den Umfang der Patentansprüche
begrenzend und viele Alternativen, Modifikationen und Variationen
werden dem Fachmann ersichtlich sein.