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Querverweis zu verwandten Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 11. April 2011 eingereichten
taiwanesischen Patentanmeldung Nr. 100112410 , auf deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Bereich der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Reinigungssystem, und insbesondere ein Reinigungssystem mit virtuellen Wänden, die jeweils ein spezifisches Muster aufweisen.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Virtuelle Wände können in auf Licht basierende virtuelle Wände und magnetische virtuelle Wände eingeteilt werden. Die auf Licht basierenden virtuelle Wände werden in einen aktiven und einen inaktiven Typ unterteilt. Beim aktiven Typ können die auf Licht basierenden virtuellen Wände aktiv Licht emittieren. Wenn ein Reinigungsroboter das durch die auf Licht basierende virtuelle Wand emittierte Licht empfängt, kann der Reinigungsroboter die Position der auf Licht basierenden virtuellen Wand gemäß dem empfangenen Licht bestimmen. Die auf Licht basierende virtuelle Wand muss jedoch kontinuierlich Licht emittieren. Dadurch wird der Leistungsverbrauch der auf Licht basierenden virtuellen Wand groß.
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Beim inaktiven Typ emittiert die auf Licht basierende virtuelle Wand so lange kein Licht, bis die auf Licht basierende virtuelle Wand durch den Reinigungsroboter erzeugte drahtlose Signale empfängt. Der Reinigungsroboter erfasst die Position der auf Licht basierenden virtuellen Wand gemäß dem emittierten Licht. Zwar muss die auf Licht basierende virtuelle Wand nicht kontinuierlich Licht emittieren, sie erfordert jedoch ebenfalls einen Leistungsverbrauch.
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Die magnetischen virtuellen Wände erfordern dagegen keinen Leistungsverbrauch. Die magnetischen virtuellen Wände werden auf dem Boden angeordnet. Wenn ein Reinigungsroboter sich den magnetischen virtuellen Wänden nähert, erfasst ein Magnetsensor des Reinigungsroboters die magnetischen virtuellen Wände. Die Positionen der magnetischen virtuellen Wände können jedoch durch den Reinigungsroboter versetzt werden, wenn der Reinigungsroboter die magnetischen virtuellen Wände passiert.
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Gemäß einem herkömmlichen Verfahren wird Viskose auf der Rückseite der magnetischen virtuellen Wand aufgebracht, um die Position der magnetischen virtuellen Wand zu fixieren. Eine klebende magnetische virtuelle Wand ist jedoch nicht ästhetisch. Außerdem nimmt, wenn ein Benutzer die klebende magnetische virtuelle Wand nicht verwenden möchte und sie entfernt, die Klebekraft der magnetischen virtuellen Wand ab.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Reinigungssystem eine erste virtuelle Wand, eine zweite virtuelle Wand und einen Reinigungsroboter auf. Die erste virtuelle Wand weist ein erstes spezifisches Muster auf. Wenn ein Lichtstrahl auf das erste spezifische Muster auftrifft, wird ein erster spezifischer reflektierter Lichtstrahl erzeugt. Die zweite virtuelle Wand weist ein zweites spezifisches Muster auf. Wenn der Lichtstrahl auf das zweite spezifische Muster auftrifft, wird ein zweiter spezifischer reflektierter Lichtstrahl erzeugt. Der Reinigungsroboter erfasst basierend auf dem ersten und dem zweiten spezifischen reflektierten Lichtstrahl die Positionen der ersten und der zweiten virtuelle Wand und speichert sie. Der Reinigungsroboter definiert gemäß den gespeicherten Positionen eine erste virtuelle Linie. Die erste virtuelle Linie begrenzt einen Bewegungsweg des Reinigungsroboters.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird unter Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung und Beispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht; es zeigen:
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1 ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungssystems;
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2A und 2B schematische Diagramme anderer exemplarischer Ausführungsformen eines spezifischen Musters;
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3 ein schematisches Diagramm einer anderen exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungssystems; und
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4 ein schematisches Diagramm einer anderen exemplarischen Ausführungsform eines Reinigungsroboters.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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In der folgenden Beschreibung wird die als beste erachtete Technik zum Implementieren der Erfindung beschrieben. Die Beschreibung dient zum Erläutern der allgemeinen Prinzipien der Erfindung und soll nicht im einschränkenden Sinn verstanden werden. Der Schutzumfang der Erfindung ist durch die beigefügten Patentansprüche definiert.
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1 zeigt ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungssystems. Das Reinigungssystem 100 weist virtuelle Wände 110, 130 und einen Reinigungsroboter 150 auf. Die Anzahl der virtuellen Wände ist in der Erfindung nicht eingeschränkt. In einer Ausführungsform ist die Anzahl der virtuellen Wände größer als 2. In 1 sind zur Verdeutlichung nur zwei virtuelle Wände 110 und 130 dargestellt.
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Die virtuelle Wand 110 weist ein spezifisches Muster 112 auf. Die virtuelle Wand 130 weist ein spezifisches Muster 132 auf. In einer Ausführungsform gleicht das spezifische Muster 112 dem spezifischen Muster 132. In einer anderen Ausführungsform ist das spezifische Muster 112 vom spezifischen Muster 132 verschieden.
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Weil die virtuelle Wand 110 das spezifische Muster 112 aufweist, wird, wenn ein Lichtstrahl LI auf die virtuelle Wand 110 auftrifft, der Lichtstrahl LI durch das spezifische Muster 112 reflektiert, wodurch ein spezifischer reflektierter Lichtstrahl R1 erzeugt wird. Ähnlicherweise wird, weil die virtuelle Wand 130 das spezifische Muster 132 aufweist, wenn der Lichtstrahl LI auf die virtuelle Wand 130 auftrifft, der Lichtstrahl LI durch das spezifische Muster 132 reflektiert, wodurch ein spezifischer reflektierter Lichtstrahl R2 erzeugt wird. Jeder der spezifischen reflektierten Lichtstrahlen R1 und R2 enthält einen Codewert. In einer Ausführungsform ist, wenn das spezifische Muster 112 vom spezifischen Muster 132 verschieden ist, der Codewert des spezifischen reflektierten Lichtstrahls R1 vom Codewert des spezifischen reflektierten Lichtstrahls R2 verschieden.
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Der Reinigungsroboter 150 erfasst basierend auf dem spezifischen reflektierten Lichtstrahl R1 oder R2 die Position der virtuellen Wand 110 oder 130 und speichert sie. Der Reinigungsroboter 150 definiert gemäß den gespeicherten Positionen eine virtuelle Linie VL und arbeitet gemäß der virtuellen Linie VL. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bewegungsweg des Reinigungsroboters 150 durch die virtuelle Linie VL begrenzt. D.h., der Reinigungsroboter passiert die virtuelle Linie VL nicht.
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Die virtuellen Wände 110 und 130 müssen kein Licht emittieren und kein Magnetfeld erzeugen und sind dazu geeignet, spezifische reflektierte Lichtstrahlen R1 und R2 zu erzeugen. Daher verbraucht in der vorliegenden Ausführungsform keine der virtuellen Wände 110 und 130 Leistung und verursacht keine Probleme aufgrund von magnetischer Interferenz. Die virtuellen Wände 110 und 130 müssen nicht am Boden befestigt werden und können beliebig bewegt werden. Infolgedessen werden Einrichtungsgegenstände durch die virtuellen Wände nicht beeinflusst.
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In der vorliegenden Erfindung sind die Formen der spezifischen Muster 112 und 132 nicht eingeschränkt. In einer Ausführungsform sind die spezifischen Muster 112 und 132 Strichcodemuster. In anderen Ausführungsformen sind die spezifischen Muster 112 und 132 Zeichenmuster oder andere Muster. In der vorliegenden Ausführungsform sind die virtuellen Wände 110 und 130 quaderförmig ausgebildet, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In anderen Ausführungsformen sind die virtuellen Wände zylinderförmig oder in anderen Formen ausgebildet.
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Um spezifische reflektierte Lichtstrahlen zu erzeugen, ist das spezifische Muster 112 wiederholt auf der gesamten Oberfläche der virtuellen Wand 110 aufgedruckt, und das spezifische Muster 113 ist wiederholt auf der gesamten Oberfläche der virtuellen Wand 130 aufgedruckt. Daher wird unabhängig davon, unter welchem Winkel der Lichtstrahl L1 auf das spezifische Muster der virtuellen Wand auftrifft, ein spezifischer reflektierter Lichtstrahl erzeugt. Durch verschiedene Auftreffwinkel werden verschiedene reflektierte Lichtstrahlen erzeugt. Die verschiedenen reflektierten Lichtstrahlen haben die gleiche Intensität.
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Außerdem bestimmt die Größe der virtuellen Wand 110 oder 130 die Intensität des spezifischen reflektierten Lichtstrahls (R1 oder R2). Daher wird die Größe der virtuellen Wand 110 oder 130 geeignet derart bestimmt, dass die durch den Reinigungsroboter empfangene Intensität des spezifischen reflektierten Lichtstrahls (R1 oder R2) durch den Abstand zwischen dem Reinigungsroboter 150 und der virtuellen Wand 110 oder 130 nicht beeinflusst wird.
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Wenn beispielsweise der Reinigungsroboter 150 von der virtuellen Wand 110 weit entfernt ist, trifft der durch den Reinigungsroboter 150 emittierte Lichtstrahl auf einen Teil des spezifischen Musters 112 der virtuellen Wand 110 auf, wobei der Lichtauftreffabschnitt des spezifischen Musters 112 aus einem schwarzen Streifen, einem weißen Streifen, einem schwarzen Streifen, einem schwarzen Streifen und einem weißen Streifen bestehen kann. Weil der Lichtstrahl L1 durch den Lichtauftreffabschnitt des spezifischen Muster 112 reflektiert wird, wird ein spezifischer reflektierter Lichtstrahl R1 erzeugt. Wenn der Reinigungsroboter 150 sich bewegt und der virtuellen Wand 110 nähert, trifft der Lichtstrahl L1 auf einen anderen Abschnitt des spezifischen Musters 112 der virtuellen Wand 110 auf, wobei der andere Abschnitt des spezifischen Musters 112 ebenfalls einen schwarzen Streifen, einen weißen Streifen, einen schwarzen Streifen, einen schwarzen Streifen und einen weißen Streifen aufweist. Weil der Lichtstrahl L1 durch einen anderen Abschnitt des spezifischen Musters 112 reflektiert wird, wird ein spezifischer reflektierter Lichtstrahl R2 erzeugt. Weil die Muster, auf die der Lichtstrahl auftrifft, gleich sind, haben die spezifischen reflektierten Lichtstrahlen R1 und R2 die gleichen Intensitäten.
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2A zeigt ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Ausführungsform eines spezifischen Musters. In der vorliegenden Ausführungsform weist das spezifische Muster 200 mehrere Streifen auf. Wenn ein Reinigungsroboter vom spezifischen Muster 200 weit entfernt ist, wird der reflektierte Lichtstrahl durch grobe Streifen erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt erkennt der Reinigungsroboter die Position der virtuellen Wand. Wenn der Reinigungsroboter sich bewegt und dem spezifischen Muster 200 nähert, wird der reflektierte Lichtstrahl durch feine Streifen erzeugt. Der Reinigungsroboter erfasst einen Codewert gemäß der Intensität des durch die feinen Streifen reflektierten spezifischen reflektierten Lichtstrahls.
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Das spezifische Muster 200 kann auf Pappe aufgedruckt sein. Die Pappe wird zu einem Würfel oder Quader gefaltet, wie in 2B dargestellt ist. Weil die virtuelle Wand durch einen Benutzer leicht herstellbar ist, ist sie in hohem Maße zweckdienlich und bequem verwendbar und werden die Kosten der virtuellen Wand gesenkt, Außerdem kann die virtuelle Wand leicht aufbewahrt werden und beeinflusst das Wohndekor nicht.
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3 zeigt ein schematisches Diagramm einer anderen exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungssystems. Das Reinigungssystem 300 weist vier virtuelle Wände 311–314 auf. Jede der virtuellen Wände 311–314 weist ein spezifisches Muster (z.B. 321–324) auf. In der vorliegenden Ausführungsform sind die spezifischen Muster 321–324 verschieden.
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Wenn ein Lichtstrahl auf eines der spezifischen Muster 321–324 auftrifft, wird ein spezifischer reflektierter Lichtstrahl erzeugt. Der Reinigungsroboter 330 erfasst basierend auf den spezifischen reflektierten Lichtstrahlen R1–R4 verschiedene Codewerte. Der Reinigungsroboter 330 codiert die virtuellen Wände 311–314 gemäß den verschiedenen Codewerten. In einer Ausführungsform werden die virtuellen Wände 311–314 in eine erste virtuelle Wand, eine zweite virtuelle Wand, eine dritte virtuelle Wand und eine vierte virtuelle Wand codiert. Der Reinigungsroboter 330 definiert gemäß den codierten virtuellen Wänden 311–314 mehrere virtuelle Linien.
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In einer Ausführungsform bildet eine virtuelle Wand mit zwei benachbarten virtuellen Wänden zwei virtuelle Linien. Beispielsweise definiert der Reinigungsroboter 330 eine virtuelle Linie 341 zwischen den virtuellen Wänden 311 und 312, definiert eine andere virtuelle Linie 342 zwischen den virtuellen Wänden 312 und 313, definiert eine andere virtuelle Linie 343 zwischen den virtuellen Wänden 313 und 314 und definiert eine weitere virtuelle Linie 344 zwischen den virtuellen Wänden 314 und 311.
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Durch die virtuellen Linien 341–344 kann ein gewünschter Schutzbereich definiert werden. In der vorliegenden Ausführungsform arbeitet der Reinigungsroboter 330 innerhalb des durch die virtuellen Linien 341–344 definierten, gewünschten Schutzbereichs. In anderen Ausführungsformen arbeitet der Reinigungsroboter 330 außerhalb des durch die virtuellen Linien 341–344 definierten Schutzbereichs. D.h., der Reinigungsroboter 330 reinigt nicht den durch die virtuellen Linien 341–344 definierten, gewünschten Schutzbereich.
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In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich zwar auf keiner der virtuellen Linien 341–344 Hindernisse oder Stereo-Wände, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In anderen Ausführungsformen kann sich auf einer der virtuellen Linien 341–344 ein Hindernis oder eine Stereowand befinden. Beispielsweise befindet sich ein Hindernis (z.B. ein Stuhl) zwischen den virtuellen Wänden 311 und 312. Obgleich sich zwischen zwei virtuellen Wänden ein Hindernis befindet, kann der Reinigungsroboter eine virtuelle Linie zwischen den virtuellen Wänden 311 und 312 definieren, wobei die virtuelle Linie eine unregelmäßige Linie (nicht gerade Linie) sein kann.
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In einer anderen Ausführungsform bewegt sich der Reinigungsroboter 330, bevor er eine virtuelle Linie definiert, entlang einer Stereo-Wand, um einen Umriss eines Reinigungsbereichs zu erfassen und die Positionen der virtuellen Wände zu bestimmen. Dann definiert der Reinigungsroboter 330 gemäß den Positionen der virtuellen Wände eine virtuelle Linie im Umriss des Reinigungsbereichs.
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4 zeigt ein schematisches Diagramm einer anderen exemplarischen Ausführungsform eines Reinigungsroboters. Der Reinigungsroboter 400 weist einen Lichtemitter 410, einen Lichtempfänger 430, eine Verarbeitungseinheit 450, eine Speichereinheit 470 und Rollen 490 auf.
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Der Lichtemitter 410 emittiert Licht LI. Der Lichtempfänger 430 empfängt die spezifischen reflektierten Lichtstrahlen R1 und R2. Durch die vorliegende Erfindung ist der Typ des Lichtemitters 410 und des Lichtempfängers 430 nicht eingeschränkt. In einer Ausführungsform sind der durch den Lichtemitter 410 emittierte Lichtstrahl LI und die durch den Lichtempfänger 430 empfangenen reflektierten Lichtstrahlen Laserstrahlen, IR-Lichtstrahlen oder andere Lichtstrahlen.
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Die Verarbeitungseinheit 450 steuert den Lichtemitter 410 an, um den Lichtstrahl L1 zu emittieren. Die Verarbeitungseinheit 450 erfasst die Positionen der virtuellen Wände gemäß den durch den Lichtempfänger 430 empfangenen spezifischen reflektierten Lichtstrahlen R1 und R2. Die Verarbeitungseinheit 450 speichert die erfassten Positionen in der Speichereinheit 470. In der vorliegenden Ausführungsform definiert die Verarbeitungseinheit 450 eine virtuelle Linie gemäß den in der Speichereinheit 470 gespeicherten Daten. Die Verarbeitungseinheit 450 steuert die Rollen 490 so, dass sie die virtuelle Linie nicht passieren.
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Zum Erzeugen des Lichtstrahls LI wird beispielsweise ein Lichtemitter verwendet. In anderen Ausführungsformen kann eine beliebige Vorrichtung, die veranlassen kann, dass das spezifische Muster reflektierte Lichtstrahlen erzeugt, als Lichtemitter 410 dienen. Ähnlicherweise wird gemäß der vorstehenden Beschreibung als Beispiel ein Lichtempfänger zum Empfangen der spezifischen reflektierten Lichtstrahlen R1 und R2 verwendet. In anderen Ausführungsformen kann der Lichtempfänger 430 durch eine beliebige Vorrichtung ersetzt werden, die reflektierte Lichtstrahlen verarbeiten kann.
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Obwohl die Erfindung anhand eines Beispiels und unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist klar, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Für Fachleute ist offensichtlich, dass innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfangs der Erfindung in seiner weitesten Auslegung verschiedenartige Modifikationen und ähnliche Anordnungen möglich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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