DE102013104547A1 - Selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät und optisches System für ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät - Google Patents

Selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät und optisches System für ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches System für ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät, insbesondere einen Saugroboter (1), aufweisend eine Projektionseinheit (11) zur Projektion mindestens eines Projektionsstrahls in eine Umgebung des optischen Systems und eine Kamera (12) zur Aufnahme von Bildern der Umgebung des optischen Systems. Das optisches System zeichnet sich dadurch aus, dass eine Montageeinheit (10) mit einer Trägerstruktur (13) vorgesehen ist, in der die Projektionseinheit (11) und die Kamera (12) beabstandet voneinander festgelegt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät mit einem derartigen optischen System.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät, insbesondere einen Saugroboter, das bzw. der eine Projektionseinheit und eine Kamera aufweist, die zusammen als ein optisches System zur Umgebungserfassung und/oder einer Abstandserfassung dienen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein solches optisches System.
  • Selbstfahrende Bodenbearbeitungsgeräte dienen der automatisierten Bearbeitung, beispielsweise Reinigung, von Flächen, ohne dass sie von einem Benutzer geschoben oder geführt werden müssen. Zu solchen selbstfahrenden Bodenbearbeitungsgeräten zählen für den Innenbereich beispielsweise selbstfahrende Staubsauger, auch Saugroboter genannt. Weiterhin werden für den Innenbereich selbstfahrende Reinigungsgeräte zum Wischen von Bodenbelägen eingesetzt. Für den Außenbereich sind als selbstfahrende Bodenbearbeitungsgeräte Mähroboter zum Rasenmähen bekannt und, für eine landwirtschaftliche Nutzung, selbstständig arbeitende Landwirtschaftsmaschinen, beispielsweise zum Pflügen, Säen oder Ernten von großen Feldern.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2007 016 802 B3 ist beispielsweise ein selbstfahrenden Roboter bekannt, der eine Kamera aufweist, von der in regelmäßigen Zeitabständen Bilder der Umgebung des Roboters aufgenommen und gespeichert werden. Durch einen Vergleich von aktuellen mit gespeicherten Bildern kann durch ein sogenanntes visuelles Homing-Verfahren eine odometrisch, also über Fahrinformationen der Antriebsräder bestimmte Position des Roboters korrigiert werden. Weiter kann die Kamera zu Navigationszwecken verwendet werden.
  • Zur Vermeidung von Zusammenstößen mit Hindernissen und/oder zur Unterstützung der Navigation weisen selbstfahrende Bodenbearbeitungsgeräte häufig Abstandssensoren auf, die einen Abstand zu einem Gegenstand bestimmen, der sich in der Umgebung des Roboters befindet. Für die Messung werden Signale erzeugt, die an Gegenständen, beispielsweise Hindernissen, reflektiert werden. Es sind dabei verschiedene Funktionsprinzipien mit unterschiedlichen Signalarten bekannt.
  • Beispielsweise werden Ultraschall-Sensoren eingesetzt, bei denen eine Laufzeitmessung eines vom Sender abgegebenen, vom Gegenstand reflektierten und vom Empfänger aufgenommenen akustischen Signals vorgenommen wird. Darüber hinaus sind optische Abstandsmessungen bekannt, bei denen Laserpulse ausgesendet werden, wobei aus der Laufzeit bis zum Eintreffen eines reflektierten Signals die Entfernung berechnet wird (Light detection and ranging, Lidar). Alternativ kann auch eine Phasenverschiebung eines reflektierten Laserstrahls für die Messung herangezogen werden.
  • Daneben sind optisch arbeitende Systeme bekannt, bei denen Projektionseinheiten, die beispielsweise eine Laser-Diode aufweisen, einen Strahl oder ein Strahlmuster erzeugen, das auf ein Hindernis projiziert wird. Das auf dem Hindernis abgebildete Strahlenmuster wird von einer Kamera aufgenommen und – abhängig vom Hindernisabstand – an einer bestimmte Position im Kamerabild detektiert. Die Kamera arbeitet hier also als ein Empfänger, der ortsaufgelöste Messungen zulässt (Position Sensitive Device, PSD). Aus der Messposition kann über Triangulationsmethoden auf den Abstand geschlossen werden.
  • Die letztgenannte Methode zur Abstandsbestimmung ist für Bodenbearbeitungsgeräte besonders vorteilhaft, wenn eine Kamera bereits zur Aufnahme von Umgebungsbildern zur Positionsbestimmung und/oder zu Navigationszwecken vorhanden ist.
  • Nachteilig ist jedoch, dass geringste relative Verschiebungen der Position oder Ausrichtung zwischen der Projektionseinheit und der Kamera zu einem großen Messfehler bei der Abstandsbestimmung führen. Dieses gilt insbesondere für Saugroboter, die nur eine geringe Bauhöhe aufweisen, um ihre Arbeit auch unter Möbeln wie Sofas usw. verrichten zu können. Die geringe Bauhöhe steht einem großen Abstand von Projektionseinheit und Kamera, die üblicherweise übereinander angeordnet werden, entgegen. Ein kleiner Abstand vergrößert jedoch Bestimmungsfehler bei der Triangulation.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System der eingangs genannten Art und ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät zu schaffen, bei denen ein Messfehler bei einer mit Projektionseinheit und Kamera durchgeführten Abstandsbestimmung möglichst klein ist. Weiter soll das optische System mit möglichst geringem Herstellungsaufwand in dem selbstfahrenden Bodenbearbeitungsgerät montierbar sein.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein optisches System und ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes optisches System der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass eine Montageeinheit mit einer Trägerstruktur vorgesehen ist, in der die Projektionseinheit und die Kamera beabstandet voneinander festgelegt sind. Dadurch, dass die beiden optischen Elemente, Projektionseinheit und Kamera, in einer einzigen, gemeinsamen Trägerstruktur angeordnet sind, sind sie bezüglich ihrer Position und Ausrichtung relativ zueinander bestmöglich festgelegt. Messfehler bei einer Abstandsbestimmung werden minimal.
  • Zudem vereinfacht sich die Montage des optischen Systems im Bodenbearbeitungsgerät, da mit der Montageeinheit in einem Schritt sowohl Projektionseinheit als auch Kamera montiert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Systems weist die Trägerstruktur Aufnahmen für eine spielfreie Festlegung der Projektionseinheit und der Kamera auf. Bevorzugt sind die Aufnahmen als Spannzangen ausgebildet. Auf diese Weise können die Projektionseinheit und der Kamera ihrerseits schnell und einfach in der Trägerstruktur montiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Systems sind zur Festlegung der Montageeinheit in dem Bodenbearbeitungsgerät seitlich an der Trägerstruktur Ausleger angeordnet. Bevorzugt weisen die Ausleger nach oben und unten offene Ringe auf, in die Gehäuseabschnitte des Bodenbearbeitungsgeräts eingreifen können. Besonders bevorzugt sind die Ringe zylinderförmig ausgebildet zur Aufnahme von Schraubdomen des Bodenbearbeitungsgeräts. Die Montageeinheit kann so in einem Gehäuse des Bodenbearbeitungsgeräts festgelegt werden, ohne dass dafür gesonderte Befestigungsmittel am Gehäuse angeordnet sein müssen. Beim Zusammensetzen des Gehäuses des Bodenbearbeitungsgeräts kann die Montageeinheit einfach auf entsprechende Schraubdome einer Gehäuseschale aufgesetzt werden. Wird eine zweite Gehäuseschale zum Verschließen des Gehäuses aufgesetzt, wird der Ausleger zwischen gegenüberliegenden Schraubdomen fixiert. Eine die beiden jeweils gegenüberliegenden Dome verbindende Schraube zum Verschließen des Gehäuses verpresst dann den Ausleger zwischen den beiden Gehäusedomen. Es wird so eine wohldefinierte Position der Montageeinheit im Bodenbearbeitungsgerät erzielt, ebenso wie ein fester und unverrückbarer Sitz der Montageeinheit.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Systems ist an der Trägerstruktur eine Steckerkonsole angeordnet, die einen Steckverbinder zum elektrischen Anschluss der Projektionseinheit und der Kamera aufnimmt. Bevorzugt ist der Steckverbinder so angeordnet, dass er eine Fügerichtung nach oben oder unten zur Verbindung mit einem Gegenstecker aufweist. So wird erreicht, dass beim Einsetzten der Montageeinheit auch gleich die elektrische Kontaktierung des optischen Systems erfolgt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Systems weist die Trägerstruktur in einem vorderen Bereich eine Einfassung zur Aufnahme einer Filterscheibe auf. Weiter kann eine Blende vorgesehen sein, die auf die Trägerstruktur aufgesetzt ist und mit dieser verrastet. Filterscheibe und/oder Blende schützen das optische System. Die Filterscheibe kann zudem geeignet sein, einen unerwünschten Fremdlichtanteil auzublenden.
  • Ein erfindungsgemäßes selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät, das ein optisches System mit einer Projektionseinheit zur Projektion mindestens eines Projektionsstrahls in eine Umgebung des Bodenbearbeitungsgeräts und einer Kamera zur Aufnahme von Bildern der Umgebung des Bodenbearbeitungsgeräts aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass das optische System wie vorstehend beschrieben ausgestaltet ist. Bevorzugt ist die Montageeinheit des optischen Systems dabei durch Schraubdome eines Gehäuses des Bodenbearbeitungsgeräts in diesem Gehäuse festgelegt. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen optischen System beschriebenen Vorteile.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
  • 1 eine schematische Übersichtsdarstellung eines Saugroboters;
  • 2 eine detailliertere Schnittdarstellung eines Teils des Saugroboters der 1;
  • 35 jeweils eine perspektivische Darstellung eines optischen Systems zur Verwendung in einem Saugroboter in verschiedenen Stadien der Montage.
  • In der 1 ist ein Saugroboter 1 als Beispiel für ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Der Saugroboter 1 weist angeordnet an bzw. in einem Gehäuse 2 ein Antriebssystem 3 auf, das auf zwei Antriebsräder 4, eins auf jeder Seite des Saugroboters 1, wirkt. Die Antriebsräder 4 können unabhängig voneinander über hier nicht einzeln dargestellte Antriebsmotoren angetrieben werden. Weiter ist ein Stützrad 5 vorgesehen, das entweder verschwenkbar oder als eine in alle Richtungen drehbare Kugel ausgebildet ist. Bei voneinander unabhängiger Ansteuerung der Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten der Antriebsräder 4 kann der Saugroboter 1 Bewegungen mit unabhängig voneinander einstellbaren Rotations- und Translationsgeschwindigkeiten auf einer zu reinigenden Fläche ausführen.
  • Weiterhin ist ein Saugbereich 6 in der Figur angedeutet, in dem nicht dargestellte Saugdüsen angeordnet sind, die beispielsweise bekannter Weise mit einem Filtersystem, zum Beispiel einem Staubsaugerbeutel, mit einem Gebläsemotor zusammenwirken. Unterstützend ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Saugbereich 6 eine rotierende Bürste angeordnet. Der Saugbereich 6 mit der rotierenden Bürste repräsentiert die Reinigungseinrichtungen des Saugroboters 1. Weitere für den Betrieb des Saugroboter 1 vorhandene Elemente, beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie zur Stromversorgung, Ladeanschlüsse für die Batterie oder eine Entnahmemöglichkeit für den Staubsaugerbeutel sind in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht wiedergegeben.
  • Der Saugroboter 1 weist eine Steuervorrichtung 7 auf, die mit dem Antriebssystem 3 sowie den Reinigungseinrichtungen zu deren Steuerung verbunden ist. Die Steuervorrichtung 7 ist weiter mit einem optischen System verbunden, das eine Projektionseinrichtung 11 und eine Kamera 12 aufweist. Anmeldungsgemäß sind die Projektionseinrichtung 11 und die Kamera 12 in einer einzigen Montageeinheit 10 angeordnet, die als eine Einheit in dem Saugroboter festgelegt ist.
  • Die Kamera 12 ist zur Abbildung der Umgebung des Saugroboters 1 bevorzugt mit einem weiten Gesichtsfeld ausgebildet ist. Ein derartiges weites Gesichtsfeld kann zum Beispiel durch die Verwendung eines Weitwinkel-Objektivs, insbesondere eines sogenannten Fish-Eye-Objektivs erzielt werden. Im Betrieb des Saugroboters 1 erfasst die Kamera 12 fortlaufend das Umfeld des Saugroboters 1 und sendet eine Folge aufgenommener Bilder als Signale an die Steuereinrichtung 7.
  • Die Projektionseinheit 11 weist zumindest eine Laserdiode auf. Diese Projektionseinheit sendet zumindest einen Projektionsstrahl, in der Figur beispielhaft zwei Laserstrahlen 21, in die Umgebung des Saugroboters 1 aus. Die Laserstrahlen 21 erzeugen Laserreflexe 22, wenn sie auf einen Gegenstand 20 auftreffen, der hier beispielhaft als ein Wandausschnitt dargestellt ist. Mehrere Laserstrahlen 21 können entweder durch separate Laserdioden erzeugt werden oder durch eine Laserdiode, deren primärer Strahl durch Strahlteiler in mehrere Teilstrahlen aufgeteilt wird.
  • Bei der Aufnahme von Umgebungsbildern werden auch die Laserreflexe 22 von der Kamera 12 über Abbildungsstrahlen 23 abgebildet. Bei einer Auswertung des Bilds der Kamera 12 in der Steuereinrichtung 7 werden mithilfe von Bildanalyseverfahren die Laserreflexe 22 im Bild identifiziert. Dabei können in der Bildverarbeitung bzw. Bildanalyse bekannte Methoden wie eine Punktdetektion und/oder eine Kantenunterdrückung eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann der Bereich, in dem innerhalb des Bilds nach den Laserreflexen 22 gesucht wird, eingeschränkt werden, da die Richtung der Laserstrahlen 21 grob den Bildausschnitt, in dem die Laserreflexe 22 erwartet werden können, festlegt. Aus der Position erkannter Laserreflexe 22 im Bild der Kamera 12 kann anhand der bekannten Anordnung der Kamera 12 und der Projektionseinheit 11 am Saugroboter 1 mittels Triangulationsmethoden auf einfache Weise der Abstand zwischen dem Saugroboter 1 und dem Gegenstand 20 ermittelt werden. Die zur Auswertung benötigte genaue relative Lage der Laserstrahlen 21 gegenüber dem Blickfeld der Kamera 12 kann aus Kalibriermessungen ermittelt werden.
  • Zur sicheren Identifizierung ist es denkbar, die Laserreflexe 22 zeitlich moduliert zu projizieren und die Modulation bei der Auswertung der Bilder zu berücksichtigen. Beispielsweise können zwei aufeinander folgende Bilder aufgenommen werden, wobei die Laserreflexe 22 bei einem der Bilder vorhanden sind und bei dem anderen nicht. Dazu kann beispielsweise die Projektionseinheit 11 bei der einen Bildaufnahme angeschaltet und bei der anderen abgeschaltet sein. Ein Vergleich der beiden zeitlich unmittelbar nacheinander aufgenommenen Bilder ermöglicht eine einfache und zuverlässige Identifizierung der Laserreflexe 22.
  • Grundsätzlich ist als Kamera 12 eine Graustufenkamera zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausreichend. Wird eine Farbkamera eingesetzt, kann die Farbinformation zusätzlich zur Identifizierung der Laserreflexe 22 eingesetzt werden. Zusammenfassend ist bei dem dargestellten Saugroboter 1 eine Abstandsmessung zu Gegenständen 20, beispielsweise zu Hindernissen, mit dem optischen System ebenso möglich wie eine Aufnahme von Umgebungsbildern zur Positionsbestimmungs- und/oder Navigationszwecken.
  • 2 zeigt in einer Schnittdarstellung den vorderen Bereich des Saugroboters 1 der 1 detaillierter. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in dieser wie in den nächsten Figuren gleiche oder gleichwirkende Elemente.
  • Die Montageeinheit 10 ist im vorderen Bereich des Saugroboters 1 innerhalb des Gehäuses 2 anordnet. Sie nutzt im Wesentlichen die gesamte zur Verfügung stehende freie Höhe des Saugroboters 1 aus. Im unteren Bereich der Montageeinheit 10 ist diese daher im vorderen Bereich angeschrägt, um der Außenkontur des Saugroboters 1, der in dem vorderen unteren Bereich als Auffahrhilfe beispielsweise auf dickere Teppiche, ebenfalls eine Anschrägung aufweist.
  • Die Projektionseinheit 11 und die Kamera 12 sind in einer gemeinsamen Trägerstruktur 13 der Montageeinheit 10 angeordnet. Im hinteren Bereich ist an der Trägerstruktur 13 eine Steckerkonsole 135 ausgebildet, die einen mehrpoligen Steckverbinder 15 trägt, nachfolgend kurz Stecker 15 genannt. Der Stecker 15 ist über Kabel 14 mit der Projektionseinheit 11 bzw. der Kamera 12 verbunden. Der Stecker 15 kontaktiert einen entsprechenden Gegenstecker 8, der an der Steuervorrichtung 7 angeordnet ist. Wie die 2 zeigt, weist die Steuervorrichtung 7 im vorliegenden Beispiel eine offen im Saugroboter 1 angeordnete Platine auf, auf der auch der Gegenstecker 8 angebracht ist. An der vorderen Seitenfläche des Gehäuses 2 sind im Bereich der Projektionseinheit 11 und der Kamera 12 Öffnungen angeordnet, die ein Austreten der Laserstrahlen 21 bzw. ein Eindringen der Abbildungsstrahlen 23 in die Kamera 12 ermöglichen.
  • 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Montageeinheit 10 in einem teilweise zusammengesetzten Zustand. In dieser Figur ist der Aufbau der Trägerstruktur 13 gut zu erkennen. Diese ist bevorzugt einstückig aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren. Alternativ ist auch eine Ausbildung aus einem Leichtmetall, beispielsweise Aluminium denkbar.
  • Die Trägerstruktur 13 ist zur Gewichtsersparnis bevorzugt nicht massiv ausgebildet, sondern mit rippenförmigen Streben 131, die eine im oberen und im unteren Bereich ausgebildete Spannzange 132 miteinander verbinden. Die obere der Spannzangen 132 dient der Aufnahme der Projektionseinheit 11, die untere der Aufnahme der Kamera 12. Nach außen hin ist die Form der Trägerstruktur 13 im Bereich von Projektionseinheit 11 und Kamera 12 im Wesentlichen quaderförmig mit geraden und parallelen Seitenflächen 133 und ebenfalls geraden und parallelen Decken- bzw. Bodenflächen 134. Wie bereits erwähnt, ist die Trägerstruktur 13 im unteren vorderen Bereich angefast, um der Kontur des Gehäuses 2 des Saugroboters 1 zu folgen. Die obere bzw. untere Fläche 134 ist geschlitzt ausgebildet. Zum einen dient das der Elastizität der Spannzangen 132, wodurch die optischen Elemente, Projektionseinheit 11 und Kamera 12, spielfrei aufgenommen werden können. Im hinteren Bereich der Spannzangen 132 können ggf. umlaufende Anschlagsstege ausgebildet sein, damit die Projektionseinheit 11 bzw. die Kamera 12 nicht zu tief eingeschoben werden können. Gleichzeitig können Längsstege oder -nuten eingearbeitet sein, um ein Verdrehen der Projektionseinheit 11 und der Kamera 12 in den Spannzangen 132 zu verhindern. Die geschlitzte Ausbildung der oberen bzw. unteren Flächen 134 dient darüber hinaus dazu, die bereits mit dem Stecker 15 verbundenen Anschlusskabel 14 bei einem Einsetzen der Projektionseinheit 11 und der Kamera 12 in die Montageeinheit 10 hindurchfädeln zu können. Nach dem Einsetzen der Projektionseinheit 11 und der Kamera 12 kann der Stecker 15 in die bereits genannte Steckerkonsole 135 eingesetzt werden, wo er vorzugsweise verrastet.
  • An beiden Seitenflächen 133 der Trägerstruktur 13 sind in etwa mittig Ausleger 136 angeordnet, die der Festlegung der Montageeinheit 10 im Gehäuse 2 des Saugroboters 1 dienen. Die Ausleger 136 tragen jeweils nach oben und unten weisende zylinderförmige Ringe 137. Diese können in alternativen Ausführungen auch kegel- bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet sein.
  • Die Montageeinheit 10 wird im Saugroboter 1 mit den zylinderförmigen Ringen 137 an Schraubdomen des Gehäuses 2 festgelegt. Das Gehäuse 2 ist dazu aus einer Gehäuseunter- und einer Gehäuseoberschale ausgebildet, die paarweise gegenüberliegende Schraubdome aufweisen, die im zusammengesetzten Zustand des Gehäuses 2 aufeinanderliegen. Beim Zusammensetzen des Gehäuses 2 wird die Montageeinheit 10 nun auf zwei der Schraubdome der oberen Gehäuseschale aufgesetzt, wobei der Steckkontakt 15 den entsprechenden Gegenstecker 8 der Steuervorrichtung 7 kontaktiert. Wenn danach die untere Gehäuseschale des Gehäuses 2 aufgesetzt wird, greifen deren Schraubdome in die auf der anderen Seite der Ausleger 136 angeordneten zylinderförmigen Ringe 137 ein und legen die Ausleger 136 und damit die Montageeinheit 10 an bzw. zwischen beiden Schraubdomen fest.
  • Eine die beiden jeweils gegenüberliegenden Dome verbindende Schraube zum Verschließen des Gehäuses 2 wird dann durch den Ausleger 136 geführt und verpresst den Ausleger 136 zwischen den beiden Gehäusedomen. Es wird so eine wohldefinierte Position der Montageeinheit 10 im Saugroboter 1 erreicht, ebenso wie ein fester und auch bei auf den Saugroboter 1 wirkenden Stößen unverrückbarer Sitz der Montageeinheit 10.
  • Die 4 und 5 zeigen in gleicher Weise wie 4 in einer perspektivischen Ansicht das weitere Zusammensetzen der Montageeinheit 1 zur fertigen Einheit.
  • Die 4 zeigt, wie zunächst vorne auf die Trägerstruktur 13 eine Filterscheibe 16 in eine entsprechend ausgebildete umlaufende Einfassung eingesetzt ist. Die Filterscheibe 16, die bevorzugt schmalbandig nur für das von der Projektionseinheit 11 verwendete Licht durchlässig ist, dient zum einen dem Schutz vor einfallendem Fremdlicht nicht relevanter Wellenlängenbereiche und zum anderen dem mechanischen Schutz der optischen Elemente, also der Projektionseinheit 11 und der Kamera 12.
  • Wie 5 zeigt, wird abschließend von vorne auf die Trägerstruktur 13 eine Blende 17 gesetzt, die im Bereich der Projektionseinheit 11 und der Kamera 12 Sichtfenster 171 aufweist. Im Seitenbereich sind Aussparungen 172 vorgesehen, durch die die Ausleger 136 der Trägerstruktur 13 ragen. Im hinteren Bereich der Blende 17 sind Rastzungen 173 ausgebildet, die ein Einrasten der vollständig aufgesetzten Blende 17 um das hintere Ende der Trägerstruktur 13 bewirken und damit sowohl die Blende 17 als auch die eingesetzte Filterscheibe 16 in ihrer Position halten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Saugroboter
    2
    Gehäuse
    3
    Antriebssystem
    4
    Antriebsrad
    5
    Stützrad
    6
    Saugbereich
    7
    Steuervorrichtung
    8
    Gegenstecker
    10
    Montageeinheit
    11
    Projektionseinheit
    12
    Kamera
    13
    Trägerstruktur
    131
    Strebe
    132
    Spannzange
    133
    Seitenfläche
    134
    Boden- bzw. Deckfläche
    135
    Steckerkonsole
    136
    Ausleger
    137
    zylinderförmiger Ring
    14
    Kabel
    15
    Steckverbinder
    16
    Filterscheibe
    17
    Blende
    171
    Sichtfenster
    172
    Aussparung
    173
    Rastzunge
    20
    Gegenstand
    21
    Laserstrahl
    22
    Laserreflex
    23
    Abbildungsstrahlen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007016802 B3 [0003]

Claims (12)

  1. Optisches System für ein selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät, insbesondere einen Saugroboter (1), aufweisend – eine Projektionseinheit (11) zur Projektion mindestens eines Projektionsstrahls in eine Umgebung des optischen Systems und – eine Kamera (12) zur Aufnahme von Bildern der Umgebung des optischen Systems, dadurch gekennzeichnet, dass eine Montageeinheit (10) mit einer Trägerstruktur (13) vorgesehen ist, in der die Projektionseinheit (11) und die Kamera (12) beabstandet voneinander festgelegt sind.
  2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (13) Aufnahmen für eine spielfreie Festlegung der Projektionseinheit (11) und der Kamera (12) aufweist.
  3. Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen als Spannzangen (132) ausgebildet sind.
  4. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Montageeinheit (10) in dem Bodenbearbeitungsgerät seitlich an der Trägerstruktur (13) Ausleger (136) angeordnet sind.
  5. Optisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleger (136) nach oben und unten offene Ringe (137) aufweisen, in die Gehäuseabschnitte des Bodenbearbeitungsgeräts eingreifen können.
  6. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (137) zylinderförmig ausgebildet sind zur Aufnahme von Schraubdomen des Bodenbearbeitungsgeräts.
  7. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerstruktur (13) eine Steckerkonsole (135) angeordnet ist, die einen Steckverbinder (15) zum elektrischen Anschluss der Projektionseinheit (11) und der Kamera (12) aufnimmt.
  8. Optisches System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (15) so angeordnet ist, dass er eine Fügerichtung nach oben oder unten zur Verbindung mit einem Gegenstecker (8) aufweist.
  9. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Trägerstruktur (13) in einem vorderen Bereich eine Einfassung zur Aufnahme einer Filterscheibe (16) aufweist.
  10. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blende (17) vorgesehen ist, die auf die Trägerstruktur (13) aufgesetzt ist und mit dieser verrastet.
  11. Selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät, aufweisend ein optisches System mit – einer Projektionseinheit (11) zur Projektion mindestens eines Projektionsstrahls in eine Umgebung des Bodenbearbeitungsgeräts und – einer Kamera (12) zur Aufnahme von Bildern der Umgebung des Bodenbearbeitungsgeräts, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgestaltet ist.
  12. Selbstfahrendes Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinheit (10) des optischen Systems durch Schraubdome eines Gehäuses (2) des Bodenbearbeitungsgeräts in dem Gehäuse (2) festgelegt ist.
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