DE102016120321A1

DE102016120321A1 - Selbstfahrender Staubsammelroboter und Reflexionsbauteil, und Verfahren zum Steuern des Fahrens des selbstfahrenden Staubsammelroboters

Info

Publication number: DE102016120321A1
Application number: DE102016120321.1A
Authority: DE
Inventors: Kentaro KOURA; Yasutoshi Shinma
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2017-04-27
Also published as: US10588475B2; JP2017084069A; CN106606331A; US20170112344A1

Abstract

Ein selbstfahrender Staubsammelroboter (1) enthält einen Hauptkörper (2), der Räder (5), eine Staubsammeleinheit, die Staub von einer Bodenoberfläche sammelt, Infrarotsensoren, von denen jeder ein Infrarotsendeelement (33), das Infrarotlicht in Richtung der Bodenoberfläche sendet, und ein Infrarotempfangselement (34) enthält, das das Infrarotlicht empfängt, das von der Bodenoberfläche reflektiert wird, und eine Steuerung (61) aufweist, die die Räder (5) basierend auf einem Reflexionsgrad des Infrarotlichtes steuert, der von jedem der Infrarotsensoren erhalten wird. Die Steuerung (61) bestimmt während des Fahrens, ob der Reflexionsgrad höher oder gleich als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Nach Erfassung, dass der Reflexionsgrad höher oder gleich als der vorbestimmte Schwellenwert ist, steuert die Steuerung (61) die Räder (5) zum Ausführen eines Ausweichmanövers mit der Position, wo der Reflexionsgrad erfasst wird, als eine virtuelle Wand, um dadurch den selbstfahrenden Staubsammelroboter (1) so zu steuern, dass er ein Reinigen innerhalb eines Reinigungsbereiches ausführt, der durch das Reflexionsbauteil (80) definiert wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen selbstfahrenden Staubsammelroboter, der eine Bodenoberfläche reinigt, während er in einer selbstfahrenden Weise fährt, auf ein Reflexionsbauteil, das zum Reinigen durch den selbstfahrenden Staubsammelroboter verwendet wird, und auf ein Verfahren zum Steuern des Fahrens des selbstfahrenden Staubsammelroboters.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise ist ein selbstfahrender Staubsammelroboter bekannt, der in einer selbstfahrenden Weise fährt, während Räder durch einen eingebauten Motor drehend angetrieben werden, und der zum Reinigen einer Bodenoberfläche Staub von der Bodenoberfläche in einer eingebauten Staubbox sammelt. Ein solcher selbstfahrender Staubsammelroboter ist z.B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2013-144022 offenbart. Der selbstfahrende Staubsammelroboter fährt in einer selbstfahrenden Weise gemäß einem Programm, indem Laufrollen und Bürsten angetrieben werden, während Informationen über eine zu reinigende Oberfläche mittels eines Orientierungssensors, eines Bodenverlustsensors (Bodenfehlstellensensor, Bodenversatzsensor) und dergleichen angefragt werden, und reinigt die Oberfläche. Im Speziellen erfasst der Bodenverlustsensor einen Höhenunterschied eines Bodens mittels zweier Infrarotdetektoren, so dass der Staubsammelroboter einen Bereich umfahren kann, wo ein fehlender Boden erfasst wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Wenn eine Bodenoberfläche einer Fabrik oder dergleichen unter Verwendung des oben beschriebenen selbstfahrenden Staubsammelroboters gereinigt wird, kann der Staubsammelroboter eine Höhendifferenz der Bodenoberfläche erfassen, kann aber nicht einen Reinigungsbereich erkennen, der beliebig definiert ist, wenn die Reinigung ausgeführt wird. In diesem Fall fährt der Staubsammelroboter nicht in einem zu reinigenden Bereich, oder reinigt den gleichen Bereich wiederholt, was in einer Effizienzreduzierung resultiert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Lehren ist es, einen selbstfahrenden Staubsammelroboter und ein Reflexionsbauteil vorzusehen, die das Reinigen innerhalb eines definierten Reinigungsbereichs ermöglichen, und ein Verfahren zum Steuern des Fahrens des selbstfahrenden Staubsammelroboters.
Die oben genannte Aufgabe wird durch einen selbstfahrenden Staubsammelroboter nach Anspruch 1 oder ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines selbstfahrenden Staubsammelroboters nach Anspruch 17 gelöst.
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Lehren enthält ein selbstfahrender Staubsammelroboter einen Nicht-Kontaktsensor, bei welchem der Nicht-Kontaktsensor ein Reflexionsbauteil erfasst, welches auf einer Bodenoberfläche zum Definieren eines Reinigungsbereiches vorgesehen ist.
Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur des ersten Aspektes der Nicht-Kontaktsensor ein Infrarotsensor sein, der einen Infratrotsendeabschnitt und einen Infrarotempfangsabschnitt aufweist.
Gemäß eines dritten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur des ersten oder zweiten Aspekts, wenn das Reflexionsbauteil erfasst wird, der selbstfahrende Staubsammelroboter so gesteuert werden, dass er sich von dem Reflexionsbauteil entfernt.
Gemäß eines vierten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur von einem des ersten bis dritten Aspekts eine Steuerungseinheit enthalten sein, die dazu konfiguriert ist, das Fahren des selbstfahrenden Staubsammelroboters basierend auf einem Reflexionsgrad des Reflexionsbauteils zu steuern, der von dem Nicht-Kontaktsensor erhalten wird. Die Steuerungseinheit bestimmt, während der selbstfahrende Staubsammelroboter fährt, ob der Reflexionsgrad höher oder gleich als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn die Steuerungseinheit bestimmt hat, dass der Reflexionsgrad höher oder gleich als der vorbestimmte Schwellenwert ist, steuert die Steuerungseinheit den selbstfahrenden Staubsammelroboter so, dass er sich von dem Reflexionsbauteil bezüglich einer Erfassungsposition des Reflexionsgrades als eine virtuelle Wand entfernt.
Gemäß eines fünften Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur des vierten Aspekts die Bestimmung, dass der Reflexionsgrad höher oder gleich als der Schwellenwert ist, getätigt werden, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer seit der Erfassung des Reflexionsbauteils verstrichen ist.
Gemäß eines sechsten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur von einem der ersten bis fünften Aspekte die Fahrsteuerung, dass sich der selbstfahrende Staubsammelroboter von dem Reflexionsbauteil entfernt, wie folgend sein. Zunächst wird der selbstfahrende Staubsammelroboter von der Position, wo das Reflexionsbauteil erfasst wird, zurückgefahren. Dann wird der selbstfahrende Staubsammelroboter um einen vorbestimmten Winkel gedreht und vorwärts bewegt.
Gemäß eines siebten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur des zweiten Aspekts ein Paar von einem linken und einem rechten Infrarotsensor an einer vordersten Position auf einer Bodenoberfläche eines Hauptkörpers, der ein Paar von Rädern zum Fahren aufweist, vorgesehen sein.
Gemäß eines achten Aspekts der vorliegenden Lehren können bei der Struktur des siebten Aspekts die Infrarotsensoren jeweils ein Infrarotsendeelement, das an einer vorderen Seite des Infrarotsensors nach unten gerichtet ist, und ein Infrarotempfangselement enthalten, das an einer hinteren Seite des Infrarotsensors nach unten gerichtet ist.
Gemäß eines neunten Aspekts der vorliegenden Lehren kann die Struktur des siebten oder achten Aspekts an der Bodenoberfläche des Hauptkörpers einen Fallverhinderungssensor, der eine Linsenplatte an einer Erfassungsoberfläche aufweist, die nach unten gerichtet ist, und eine Seitenbürste enthalten, die eine Mehrzahl von radial angeordneten Bürsten aufweist und dreht. In einer Draufsicht kann sich die Linsenplatte in einer Position befinden, wo ein Teil oder die Gesamtheit der Linsenplatte einen Drehbereich der Bürsten der Seitenbürste überlappt.
Gemäß eines zehnten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur von einem des siebten bis neunten Aspekts der Hauptkörper in einer Draufsicht eine runde Kastenform aufweisen. Der Hauptkörper kann eine rechte und linke Batterie, einen rechten und einen linken Radmotor, die jeweils mit einer Leistung, die von den Batterien zugeführt wird, drehend angetrieben werden und jedem der Rädern es ermöglichen, einzeln vorwärts und rückwärts zu drehen, eine Gebläseeinheit, die zwischen den Batterien angeordnet ist, und eine Staubsammelbox aufnehmen.
Gemäß eines elften Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur des zehnten Aspekts ein Paar von einem rechten und einem linken Laufrad an der Bodenoberfläche des Hauptkörpers vorgesehen sein, die sich direkt unter der jeweiligen Batterie befinden.
Gemäß eines zwölften Aspekts der vorliegenden Lehren können bei der Struktur des zehnten oder elften Aspekts die Batterien ebenso als eine Leistungsquelle für Kraftwerkzeuge verwendet werden.
Gemäß eines dreizehnten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur von einem des siebten bis zwölften Aspekts der Hauptkörper einen Auswahlschalter zum Schalten der Erfassung des Reflexionsbauteils zwischen EIN und AUS enthalten.
Gemäß eines vierzehnten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur von einem des ersten bis dreizehnten Aspekts ein Reflexionsgrad des Reflexionsbauteils das doppelte oder mehr eines Weiß-Reflexionsgrades sein.
Gemäß eines fünfzehnten Aspekts der vorliegenden Lehren ist ein Reflexionsbauteil auf einer Bodenoberfläche zum Definieren eines durch den selbstfahrenden Staubsammelroboter nach einem des ersten bis vierzehnten Aspekts zu reinigende Bereich vorgesehen.
Gemäß eines sechzehnten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur des fünfzehnten Aspekts das Reflexionsbauteil ein Band sein, das eine Breite größer oder gleich von 20 mm aufweist.
Gemäß eines siebzehnten Aspekts der vorliegenden Lehren wird ein Verfahren zum Steuern des Fahrens des selbstfahrenden Staubsammelroboters vorgesehen. Bei dem Verfahren wird ein Reinigungsbereich auf einer Bodenoberfläche unter Verwendung eines Reflexionsbauteils definiert, und der selbstfahrende Staubsammelroboter gemäß einem des ersten bis vierzehnten Aspekts wird dazu veranlasst, innerhalb des Reinigungsbereiches zu fahren.
Gemäß eines achtzehnten Aspekts der vorliegenden Lehren kann bei der Struktur des siebzehnten Aspekts, wenn das Reflexionsbauteil erfasst wird, der selbstfahrende Staubsammelroboter von dem Reflexionsbauteil getrennt (abgesondert, zurückgefahren) werden.
Es wird angemerkt, dass die „Bodenoberfläche“ eine Stelle bedeutet, die eine flache Oberfläche aufweist, auf welcher der selbstfahrende Staubsammelroboter das Reinigen ausführen kann, während er fährt, unabhängig davon, ob diese Fläche innen oder außen liegt.
Gemäß den vorliegenden Lehren fährt der selbstfahrende Staubsammelroboter und führt das Reinigen innerhalb eines Reinigungsbereiches aus, der durch Reflexionsbauteil definiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines selbstfahrenden Staubsammelroboters.
2 ist eine Draufsicht auf den selbstfahrenden Staubsammelroboter.
3 ist eine Bodenansicht des selbstfahrenden Staubsammelroboters.
4 ist ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie A-A in 2.
5 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 3.
6 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 3.
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Betätigungsabschnittes.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Struktur einer Steuerung zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Fahrsteuerung des selbstfahrenden Staubsammelroboters.
10 ist eine vom Boden ausgesehene erklärende Darstellung, die ein Ausweichmanöver zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Lehren basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines selbstfahrenden Staubsammelroboters von oben gesehen zeigt, 2 ist eine Draufsicht auf diesen, 3 ist eine Bodenansicht von diesem und 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2. Der selbstfahrende Staubsammelroboter (nachfolgend einfach als „Staubsammelroboter“ bezeichnet) 1 enthält einen kastenförmigen Hauptkörper 2, der in einer Draufsicht eine kreisrunde Form aufweist. Der Hauptkörper 2 nimmt eine rechte und eine linke Batterie 3, einen rechten und einen linken Radmotor 4, die jeweils drehend angetrieben werden, indem die Batterien 3 Leistung zuführen, ein Paar von einem rechten und einem linken Rad 5, die jeweils einzeln mittels des jeweiligen Radmotors 4 vorwärts und rückwärts drehbar sind, eine Gebläseeinheit 6, die zwischen den Batterien 3 angeordnet ist, und eine Staubsammelbox 7 auf. Die Räder 5 sind in dem Hauptkörper so gehalten, dass sie vertikal bewegbar sind. In einem Zustand, in welchem der Staubsammelroboter 1 auf einer Bodenoberfläche gestellt ist, stehen untere Teile der Räder 5 nach unten von einer Bodenoberfläche des Hauptkörpers 2 vor, so dass die Räder 5 den Hauptkörper 2 schwebend über der Bodenoberfläche lagern. Ein Paar eines drehbaren rechten und linken Laufrads 8 sind an einem hinteren Teil der Bodenoberfläche des Hauptkörpers 2 vorgesehen. Eine Rolle 9, die so fixiert ist, dass sie zur Vorderseite zeigt und drehbar ist, ist an einem vorderen Teil der Bodenoberfläche in der Mitte in der Rechts-Links-Richtung vorgesehen.
Der Hauptkörper 2 enthält ein unteres Gehäuse 10, das hauptsächlich die Bodenoberfläche ausbildet, und ein oberes Gehäuse 11, das von einer hinteren Oberfläche in Richtung einer oberen Oberfläche und einer Seitenoberfläche ausgebildet ist. An einer Umfangsoberfläche eines vorderen Teils des Hauptkörpers 2 sind Hindernissensoren 13 in einer Ausnehmung vorgesehen, und eine Sensorabdeckung 12 ist montiert. Die Hindernissensoren 13 erfassen in einer Nicht-Kontaktweise ein Hindernis an der Vorderseite des Hauptkörpers 2. Die Sensorabdeckung 12 bewegt sich zurück, wenn sie in Kontakt mit einem Hindernis kommt, und schaltet einen Kollisionssensor 14 (siehe 8) an.
In einem vorderseitigen unteren Teil des Hauptkörpers 2 ist eine Bodenoberflächenabdeckung 15, die mit einem Ansaugeinlass 16 vorgesehen ist, der in der Recht-Links-Richtung eine längliche rechteckige Form aufweist, an dem unteren Gehäuse 10 durch Schrauben montiert. Ein Bürstenaufnahmeraum 17, der sich in der Recht-Links-Richtung erstreckt, ist oberhalb des Ansaugeinlasses 16 ausgebildet. Eine Hauptbürste 18 ist in dem Bürstenaufnahmeraum 17 aufgenommen.
Die Hauptbürste 18 enthält eine Drehwelle 19, die sich in der Recht-Links-Richtung erstreckt, und eine Mehrzahl von Bürsten 20, die radial und spiralenförmig auf einem äußeren Umfang der Drehwelle 19 aufgesetzt sind. Die Bürsten 20 stehen nach unten von dem Ansaugeinlass 16 vor. Ein Hauptbürstenmotor 21 ist oberhalb des Bürstenaufnahmeraumes 17 vorgesehen, und die Hauptbürste 18 ist in einer Richtung eines Pfeiles A, der in 4 gezeigt ist, mittels eines Antriebsriemens (nicht gezeigt), der zwischen einem linken Ende der Drehwelle 19 und einer Ausgabewelle des Hauptbürstenmotors 21 gespannt ist, drehbar.
An der rechten und der linken Seite des Einsauganlasses 16 ist ein Paar eines rechten und eines linken Seitenbürstenmotors 22 nach unten zu dem unteren Gehäuse 10 montiert, und Seitenbürsten 23, die jeweils mittels des jeweiligen Seitenbürstenmotors 22 gedreht werden, sind an dem unteren Gehäuse 10 vorgesehen. Jede der Seitenbürsten 23 ist so ausgebildet, wie es in 5 gezeigt ist. Im Speziellen ist eine scheibenförmige Bürstenbasis 25, die an der unteren Seite des unteren Gehäuses 10 dreht, mit einem unteren Ende eines Getrieberades 24 verbunden, das in Eingriff mit der Ausgabewelle des Seitenbürstenmotors 22 dreht. Eine Mehrzahl von Bürsten 26 zum Führen von Staub in den Ansaugeinlass 16 sind radial an der Bürstenbasis 25 angeordnet. Jede der Seitenbürste 23 dreht in einer Richtung eines Pfeils B, der in 3 gezeigt ist. Unter den Bürsten 26 sind drei Bürsten 26 (für die Unterscheidung mit „26A“ bezeichnet) an Intervallen von 120 Grad vorgesehen und sind so ausgebildet, dass sie länger als die anderen Bürsten 26 (für die Unterscheidung mit „26B“ bezeichnet) sind. Ein Großdurchmesserdrehbereich E1 ist durch die Bürsten 26A definiert, und ein Kleindurchmesserdrehbereich E2 ist durch die Bürsten 26B definiert. Beide Drehbereiche E1 und E2 überlappen den Ansaugeinlass 16.
An der Bodenoberfläche des Hauptkörpers 2 ist eine Mehrzahl von Fallverhinderungssensoren 27 zum Erfassen des Vorhandenseins/Fehlens einer Bodenoberfläche vorgesehen. Wie in 3 gezeigt, sind insgesamt vier Fallverhinderungssensoren 27 entlang eines äußeren Umfangs der Bodenoberfläche vorgesehen. Im Speziellen ist ein Sensor 27 an einer vordersten Position zwischen der rechten und der linken Seitenbürste 23 vorgesehen, zwei Sensoren 27 sind an der Rückseite der rechten und der linken Seitenbürste 23 vorgesehen, und ein Sensor 27 ist an einer hintersten Position zwischen der rechten und der linken Laufrolle 8 vorgesehen. Wie in 5 gezeigt, enthält jeder Fallverhinderungssensor 27 einen Umgebungssensor 28, einen Halterzylinder 29, der den Umgebungssensor 28 mit einer Erfassungsoberfläche des Umgebungssensors 28 nach unten gerichtet hält, und eine Linsenplatte 30, die eine untere Oberfläche des Haltezylinders 29 schließt. Bei jedem der zwei Fallverhinderungssensoren 27, die an der Rückseite der rechten und der linken Seitenbürste 23 vorgesehen sind, befindet sich die Linsenplatte 30 in einer Draufsicht innerhalb des Drehbereiches E1, der durch die Bürsten 26A der Bürste 23 definiert ist, und befindet sich in einer Draufsicht so, dass er teilweise den Drehbereich E2, der durch die Bürsten 26B definiert ist, überlappt.
An der Bodenoberfläche des Hauptkörpers 2 ist ein Paar von Infrarotsensoren 31 als Nicht-Kontaktsensoren rechts und links des Fallverhinderungssensors 27 vorgesehen, der sich an der vordersten Position befindet. Wie in 6 gezeigt, enthält jeder der Infrarotsensoren 31 einen Halter 32, ein Infrarotsendeelement 33, ein Infrarotempfangselement 34, eine Abdeckung 35 und eine transparente Platte 36. Der Halter 32 weist eine rechteckige Rohrform auf und ist an das untere Gehäuse 10 so montiert, dass eine Öffnung davon nach unten gerichtet ist und eine Längsseite davon entlang einer Vorder-Rück-Richtung liegt. Das Infrarotsendeelement 33 als ein Sendeabschnitt ist an der Vorderseite an einem Bodenteil des Halters 32 (in 6 oberhalb der Öffnung) gehalten. Das Infrarotempfangselement 34 als ein Empfangsabschnitt ist an der hinteren Seite an dem Bodenteil des Halters 32 gehalten. Die Abdeckung 35 deckt einen oberen Teil des Halters 32 ab. Die transparente Platte 36 schließt die Öffnung des Halters 32. Als das Infrarotsendeelement 33 wird z.B. eine Infrarot-LED, die ein Infrarotlicht mit einer vorbestimmten Frequenz ausgibt (Lichtemissionswellenlänge z.B. von 940 nm) verwendet. Das Infrarotsendeelement 33 ist durch den Halter 32 mit seiner Emissionsoberfläche (Sendeoberfläche) nach unten gerichtet gehalten. Als das Infrarotempfangselement wird z.B. ein Modul verwendet, das eine Photodiode oder dergleichen enthält. Das Infrarotempfangselement 34 ist durch den Halter 32 gehalten, so dass seine Lichtempfangsoberfläche nach unten gerichtet ist, und es das Infrarotlicht, das von dem Infrarotsendeelement 33 emittiert (gesendet) wird, empfangen kann.
Weiter ist eine Aufnahmeeinheit 37 für die Staubsammelbox 7 mit einer oberen Oberfläche davon geöffnet in einer Position an der Rückseite der Hauptbürste 18 in dem Hauptkörper 2 ausgenommen. Eine obere Passage 38 und eine untere Passage 39 sind in dem unteren Gehäuse 10 in einer solchen Weise ausgebildet, dass die obere Passage 38 und die untere Passage 39 sich von dem Bürstenaufnahmeraum 17 in der vertikalen Richtung verzweigen und mit der Aufnahmeeinheit 37 verbunden sind. Die obere Passage 38 erstreckt sich von der oberen Seite der Hauptbürste 18 zu einer vorderen Wand 40 der Aufnahmeeinheit 37 und weist ein hinteres Ende auf, das in die Aufnahmeeinheit 37 offen ist. Die untere Passage 39 erstreckt sich von der Rückseite der Hauptbürste 18 zu der vorderen Wand 40 und weist ein hinteres Ende auf, das in die Aufnahmeeinheit 37 offen ist. Entsprechend den Öffnungsbereichen der Passagen 38 und 39 in Bezug auf den Bürstenaufnahmeraum 17 ist der Öffnungsbereich der unteren Passage 29 größer als der der oberen Passage 38. Das obere Gehäuse 11 ist mit einem Deckel 41 vorgesehen, der den oberen Teil der Aufnahmeeinheit 37 zum Einsetzen und Herausnehmen der Staubsammelbox 7 öffnet und schließt.
Die Staubsammelbox 7 enthält einen unteren Boxenhauptkörper 42, einen Deckel 43, der eine obere Oberfläche des Boxenhauptkörpers 42 schließt, ein Gelenk 44 an einem hinteren Ende, das den Boxenhauptkörper 42 mit dem Deckel 43 verbindet, und einen entfernbaren Einsatz 45, der eine flache plattenähnliche Form aufweist und zwischen dem Boxenhauptkörper 42 und dem Deckel 43 angeordnet ist. An einer vorderen Oberfläche des Einsatzes 45 durchstößt ein oberer Ansaugeinlass 46, der eine horizontale längliche rechteckförmige Rohrform aufweist, den Boxenhauptkörper 42 und steht nach vorne so vor, dass er mit der oberen Passage 38 in dem Zustand verbunden ist, in welchem die Staubsammelbox 7 aufgenommen ist. An einem unteren Teil einer vorderen Oberfläche des Boxenhauptkörpers 42 ist ein unterer Ansaugeinlass 47 entlang der Rechts-Links-Richtung so ausgebildet, dass er mit der unteren Passage 39 in dem Zustand verbunden ist, bei welchem die Staubsammelbox 7 aufgenommen ist. In dem oben genannten Zustand ist in der Staubsammelbox 7 ein oberer Staubsammelraum R1 oberhalb des Einsatzes 45 ausgebildet, und ein unterer Staubsammelraum R2 ist unterhalb des Einsatzes 45 so ausgebildet, dass sie getrennt voneinander sind.
Der Deckel 43 enthält einen oberen Deckel 48, der an seiner hinteren Oberfläche ein horizontal längliches Ableitungsrohr 49, das von der hinteren Oberfläche vorsteht, aufweist, und weist an seiner vorderen Oberfläche ein Paar einer rechten und einer linken Verriegelungsplatte 50 auf, einen unteren Deckel 51, der an eine untere Oberfläche des oberen Deckels 48 gepasst ist, und einen Filter 52, das zwischen dem oberen Deckel 48 und dem unteren Deckel 51 eingefügt und gehalten ist. Mit einer Gleitbetätigung der Verriegelungsplatten 50 nach rechts und nach links kann der Deckel 43 in Bezug auf den Boxenhauptkörper 42 verriegelt und gelöst werden. Deshalb ist an der oberen Seite des Einsatzes 45 eine Ventilationspassage so ausgebildet, dass Luft, die von dem oberen Ansaugeinlass 46 in den unteren Staubsammelraum R1 eingeführt wird, durch die Innenseite des Deckels 43 über das Filter 52 passiert und danach aus dem Ableitungsrohr 49 abgeleitet wird.
An der Rückseite einer hinteren Wand 53 der Aufnahmeeinheit 37 ist die Gebläseeinheit 6 in dem Hauptkörper 2 aufgenommen, und ein Lufteinlass 55, der an einem oberen vorderen Teil eines Gehäuses 54 vorgesehen ist, steht mit dem Ableitungsrohr 49 an der Position einer Öffnung in Verbindung, die an der hinteren Wand 53 vorgesehen ist. In einem unteren Teil des Gehäuses 54 ist ein Ansaugmotor 56 vorgesehen, der eine Drehwelle und ein Ansauggebläse 57 enthält, das an der oberen Seite der Drehwelle montiert sind. Durch die Drehung des Ansauggebläses 57 kann Luft, die durch den Lufteinlass 55 angesaugt wird, von internen Luftauslässen 58, die in dem unteren Teil des Gehäuses 54 vorgesehen sind, abgeleitet werden. Externe Luftauslässe 59 sind in einer hinteren Oberfläche des oberen Gehäuses 11 an der Außenseite der internen Luftauslässe 58 ausgebildet,
In einem hinteren Teil des oberen Gehäuses 11 sind an Positionen rechts und links der Gebläseeinheit 6 Montageteile 60 für Batterien 3 in einer eingekerbten Form ausgebildet. Die Montageteile 60 sind in Bezug auf eine Mittellinie des Hauptkörpers 2 in der Vorder-Rück-Richtung symmetrisch ausgebildet. Die Batterien 3, die an die Montageteile 60 montiert sind, sind 18V – Lithiumionenbatterien, die als eine Leistungsquelle für Kraftwerkzeuge verwendet werden, und die Montageteile 60 weisen die gleiche Struktur wie Montageteile auf, die an den Kraftwerkzeugen vorgesehen sind. Im Speziellen sind an einem innersten Teil von jedem Montageteil 60 ein Paar von Führungsschienen (nicht gezeigt), die von außen auf Schienen passen, die an einem Verbindungsteil von jeder Batterie 3 ausgebildet sind, nach oben ausgebildet, und ein Anschlussblock, der eine positive und eine negative Anschlussplatte aufweist, ist zwischen den Führungsschienen nach oben vorgesehen. Deshalb werden, wenn die Batterie 3 in den Montageteil so von oben eingeführt wird, die Schienen der Batterie 3 mit den Führungsschienen gepasst und verbunden, und der Anschlussblock wird mit einem Verbindungsanschluss, der an dem Verbindungsteil der Batterie 3 vorgesehen ist, elektrisch verbunden. Wie oben beschrieben, da die Batterien 3 für Kraftwerkzeuge als Leistungsquellen verwendet werden, ist es nicht notwendig, unterschiedliche Batterien für unterschiedliche Modelle vorzuhalten, wodurch eine Vielseitigkeit erzielt wird und die Kosten und Arbeit für die Verwaltung gedämpft werden.
Die Montageteile 60 sind so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Vorder-Rück-Richtung abgewinkelt sind, so dass die innersten Oberflächen, mit welchen die Batterien 3 verbunden werden, entlang der Tangentenrichtung des Hauptkörpers 2 liegen, wodurch die Batterien in Richtung der Mitte des Hauptkörpers 2 gerichtet sind, wenn sie an die Montageteile 60 montiert sind. Da die Batterien 3 abgewinkelt und radial montiert sind, wie oben beschrieben, können die Batterien 3 entlang der äußeren Form des Hauptkörpers 2 ganz außen angeordnet werden. Somit wird kein unnötiger Raum zwischen jeder Batterie 3 und dem äußeren Umfang des Hauptkörpers 2 ausgebildet.
Des Weiteren, da die Batterien 3 in einer ausgeglichenen Weise nach rechts und links in Bezug auf die Mittellinie des Hauptkörpers 2 in der Vorder-Rück-Richtung angeordnet sind, entsteht keine Schwerpunktsabweichung, auch wenn die zwei Batterien 3 vorgesehen sind. Im Speziellen, da die Laufrollen 8 direkt unterhalb der montierten Batterien 3 positioniert sind, ist die Stabilität während des Fahrens gut, und das Geradeausfahren wird nicht beeinflusst, auch wenn eine der Batterien nicht montiert ist.
Weiter bezeichnet in 4 Bezugszeichen 61 eine Steuerung als eine Steuerungseinheit, die zwischen dem rechten und dem linken Seitenbürstenmotor 22 vorgesehen ist. Die Steuerung 61 enthält eine Lagerungsbasis 63, die durch einen Ansatz 62 gelagert ist, der nach oben gerichtet an dem unteren Gehäuse 10 vorgesehen ist, und eine Steuerungsschalterplatine 64, die auf der Lagerungsbasis 63 fixiert ist.
Zusätzlich, wie in 7 gezeigt, ist eine Betätigungseinheit 65 an dem oberen Gehäuse 11 an der Rückseite des Deckels 41 vorgesehen. Die Betätigungseinheit 65 enthält zusätzlich zu einem Ein-/Ausschalter 66 und Anzeigen 67 für die verbleibende Batterieladung der Batterien 3, verschiedene Betätigungsschalter, wie beispielsweise einen Auswahlschalter 68 für das Fahrmuster, einen Auswahlschalter 69 für eine virtuelle Wandsteuerung, einen Auswahlschalter 70 für das Ansauggebläse 57 etc. An der unteren Seite der Betätigungseinheit 65 ist eine Schalterplatine 71, die Schalter enthält, die das Ein-/Ausschalten gemäß der Betätigung der jeweiligen Betätigungsschalter ausführen.
Eine Anzeigelinse 62 ist an dem oberen Gehäuse 11 an der Vorderseite des Deckels 41 vorgesehen, und eine LED-Platine 73 ist unterhalb der Linse 72 vorgesehen. Die LED-Platine 73 enthält eine Mehrzahl von LEDs, die eine Positionsanzeige-LED 73a enthält, die Licht unterhalb der Linse 72 aussendet, und einen Positionsanzeigesummer 73b. Die Schalterplatine 71 und die LED-Platine 73 sind mit der Steuerungsschalterplatine 64 der Steuerung 61 über Leitungsdrähte (nicht gezeigt) elektrisch verbunden.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration des Staubsammelroboters 1 zeigt. Ein Mikrocomputer 74 ist auf die Steuerungsschalterplatine 64 der Steuerung 61 montiert. Dem Mikrocomputer 74 werden Erfassungssignale von dem zuvor genannten Hindernissensor 13, dem Infrarotsensor 31, dem Fallverhinderungssensor 27, dem Kollisionssensor 14 und einem Spurabweichungssensor 75 eingegeben. Der Spurabweichungssensor 75 ist an dem Hauptkörper 2 zur Erfassung einer Spurabweichung der Räder 5 vorgesehen. Es wird angemerkt, dass der Infrarotsensor 31 ein Aussendebefehl an das Infrarotsendeelement 33 ausgibt. Der rechte und der linke Radmotor 4 und die jeweiligen Bürstenmotoren 21, 22 sind mit dem Mikrocomputer 74 verbunden, und der Mikrocomputer 74 gibt ein Steuerungssignal diesen Komponenten aus, während diese Komponenten Rückmeldungssignale ausgeben, wie beispielsweise einen Stromwert an den Mikrocomputer 74. Von der rechten und der linken Batterie 3 werden ebenso Batterieladungserfassungssignale wie auch eine Leistung dem Mikrocomputer 74 eingegeben.
Des Weiteren werden dem Mikrocomputer 74 Ein-/Aussignale der jeweiligen Schalter an der Schalterplatine 71 in Reaktion auf Betätigungen der Betätigungsschalter an der Betätigungseinheit 65 eingegeben, und ein Empfangssignal eines Fernsteuerungsempfangsmoduls 76, das ein Funksignal einer Fernsteuerung (nicht gezeigt) empfängt, wird eingegeben. An die Schalterplatine 71 und die LED Platine 73 werden An-/Aussignale der jeweiligen LEDs, die die Positionsanzeige-LED 73a enthalten und dem Positionsanzeigesummer 73b ausgegeben.
Bei dem Staubsammelroboter 1, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, sind ein einem Zustand, in welchem die Batterien 3 an den Montageteilen 60 montiert sind und der Staubsammelroboter 1 auf eine Bodenoberfläche gesetzt ist, die Bürsten 20 der Hauptbürste 18 und die Bürsten 26 der Seitenbürsten 23 in Kontakt mit der Bodenoberfläche. Wenn ein Benutzer den Ein-/Ausschalter an der Betätigungseinheit 65 zum Auswählen des Betätigungsmodus drückt, werden die Radmotoren 4 angetrieben, und die Räder 5 werden gedreht, wodurch der Staubsammelroboter 1 auf der Bodenoberfläche gemäß eines Programms fährt, das in einem Speicherabschnitt des Mikrocomputers 74 gespeichert (installiert) ist. Gleichzeitig werden der Hauptbürstenmotor 21 und die Seitenbürstenmotoren 22 angetrieben, und die Hauptbürste 18 und die Seitenbürsten 23 werden gedreht. Des Weiteren wird der Ansaugmotor 56 angetrieben, und das Ansauggebläse 57 wird gedreht. Somit wird Staub auf der Bodenoberfläche durch die drehende Hauptbürste 80 aufgekehrt und wird durch den Ansaugeinlass 16 mittels einer Ansaugkraft, die durch das Ansauggebläse 57 erzeugt wird, angesaugt, so dass er in die Staubsammelbox 7 an der Rückseite geleitet wird. Gleichzeitig wird ebenso Staub außenhalb des Staubsammelroboters 1 in Richtung der Hauptbürste 18 durch die Seitenbürsten 23 gesammelt (gekehrt).
Dann passiert grober Staub durch die untere Passage 39 und wird in dem unteren Staubsammelraum R2 in dem Boxenhauptkörper 42 durch den unteren Ansaugeinlass 47 der Staubsammelbox 7 angesammelt. Da der untere Ansaugeinlass 47 an einer Höhe höher als die Bodenoberfläche des Boxenhauptkörpers 42 ist, welche die Bodenoberfläche des unteren Staubsammelraums R2 ist, ist es unwahrscheinlich, dass der Staub, der in dem unteren Staubsammelraum R2 angesammelt wird, zurück durch den unteren Ansaugeinlass 47 strömt. Andererseits wird feiner Staub durch das Filter 42 gefangen und in dem oberen Staubsammelraum R1 angesammelt, während die Luft, die durch den Ansaugeinlass 16 angesaugt wird, durch die obere Passage 38 passiert, durch den oberen Ansaugeinlass 46 und den oberen Staubsammelraum R1, wie oben beschrieben, passiert, und durch das Filter 52 passiert und dann von dem Ableitungsrohr 59 zu der Gebläseeinheit 6 abgeleitet wird. An der unteren vorderen Seite des Filters 52 ist der untere Deckel 51 mit einer Führungsplatte 77 vorgesehen, die von der vorderen Seite zu der hinteren Seite des Filters 52 nach unten geneigt ist. Deshalb wird die Luft daran gehindert, hauptsächlich durch die vordere Seite des Filters 52 zu passieren und strömt in Richtung der Mitte des Filters 52, wodurch es unwahrscheinlich wird, dass das Filter 52 durch den Staub verklumpt. Die Hauptbürste 18, die Seitenbürsten 23 und die obere und untere Passage 38 und 39 und die Staubsammelbox 7 bilden eine Staubsammeleinheit gemäß den vorliegenden Lehren.
Während der Staubsammelroboter 1 fährt, führt der Hindernissensor die Erfassung eines Hindernis (von Hindernissen) in der Fahrtrichtung nach vorne aus, der Fallverhinderungssensor 27 führt eine Erfassung des Vorhandenseins/Fehlens der Bodenoberfläche aus, der Kollisionssensor 14 führt eine Erfassung einer Kollision aus, und der Spurabweichungssensor 75 führt die Erfassung einer Spurabweichung aus, wodurch der Mikrocomputer 74 die Radmotoren 4 so steuert, dass der Staubsammelroboter 1 auf der im Wesentlichen flachen Bodenoberfläche fährt, auf welcher kein Hindernis vorhanden ist.
Unter den oben genannten Sensoren sind die Linsenplatten 30 der Fallverhinderungssensoren 27 innerhalb der Drehbereiche E1 und E2 der Seitenbürsten 23, wie oben beschrieben, positioniert, und, wenn der Staubsammelroboter 1 auf der Bodenoberfläche fährt, werden die drehenden Bürsten 26 durch die Bodenoberfläche nach oben gedrückt und sind an einem höheren Niveau als wie in 5 gezeigt positioniert, und damit sind die Bürsten 26 in Kontakt mit den Linsenplatten 30. Somit bürsten, auch wenn Staub oder dergleichen an den Linsenplatten 30 anhaftet, die Bürsten 26 den Staub weg, wodurch die Erfassungsgenauigkeit des Umgebungssensors 28 beibehalten werden kann.
Währenddessen werden die Batterien 3 eine nach der anderen als eine Leistungsquelle verwendet, und die verbleibende Ladungshöhen der Batterien 3 werden durch die Batterieladungsanzeigen 67, die an der Betätigungseinheit 65 vorgesehen sind, angezeigt. Deshalb, wenn die verbleibende Ladung von einer der Batterien 3 zuerst Null wird, wird diese Batterie von dem Montageteil 60 zum Laden durch ein externes Ladegerät entfernt. In diesem Fall kann der Staubsammelroboter 1 nur durch die eine andere Batterie 3 angetrieben werden. Da die Laufrollen 8 symmetrisch, wie oben beschrieben, vorgesehen sind, gewährleisten die rechte und die linke Laufrolle 8 ein stabiles Fahren, auch wenn der Schwerpunkt des Hauptkörpers 2 aufgrund der einzelnen Batterie 3 abweicht.
Da der Auswahlschalter 70 für das Ansauggebläse 57 vorgesehen ist, kann, wenn die verbleibende Ladung der Batterie 3 gering ist, dieser Auswahlschalter 70 ausgeschaltet werden, um den Betrieb des Ansauggebläses 57 anzuhalten. In der oben beschriebenen Weise kann das Reinigen nur durch die Hauptbürste 18 und die Seitenbürsten 23 ausgeführt werden, wodurch ein Leistungsverbrauch eingeschränkt werden kann. Ein ähnlicher Auswahlschalter ist ebenso an der Fernsteuerung vorgesehen.
Wenn das Reinigen beendet ist und wenn der Benutzer nicht weiß, wo sich der Staubsammelroboter 1 befindet, drückt der Benutzer den Positionsanzeigeschalter, der auf der Fernsteuerung vorgesehen ist. Dann leuchtet bei dem Staubsammelroboter 1 die Anzeige-LED 73a auf, und die Linse 72 leuchtet, und gleichzeitig gibt der Positionsanzeigesummer 73b ein Geräusch aus. Somit kann der Benutzer leicht erkennen, wo sich der Staubsammelroboter 1 befindet.
Um einen Reinigungsbereich des Staubsammelroboters 1 zu definieren, kann ein Band 80 (siehe 10), das als Reflexionsbauteil dient, auf die Bodenoberfläche geklebt werden, so dass eine virtuelle Wand festgelegt wird. Das Band 80 weist an seiner vorderen Oberfläche eine Reflexionsoberfläche (z.B. gedruckte silberverspiegelte Oberfläche) auf, die einen ungefähr 4 bis 5-fachen Infrarotreflexionsgrad eines Weiß-Reflexionsgrades aufweist und weist eine Breite größer als oder gleich von 20 mm (die Breite in dieser Ausführungsform ist 50 mm) auf. Dann wird der Virtuelle-Wand-Auswahlschalter 69 an der Betätigungseinheit 65 eingeschaltet, um einen Virtuelle-Wand-Erfassungsmodus zu wählen, wodurch das Fahren des Staubsammelroboters 1 innerhalb des Reinigungsbereiches, der durch das Band 80 definiert ist, gemäß dem Programm gestartet wird. Dann, wie in einem Flussdiagramm von 9 gezeigt, verursacht in Schritt S1 der Mikrocomputer 41, dass das Infrarotsendeelement 33 des Infrarotsensors 31 Infrarotlicht in vorbestimmten Intervallen emittiert (aussendet) und bewirkt, dass das Infrarotempfangselement 34 das Infrarotlicht, das von der Bodenoberfläche reflektiert wird, empfängt und den Reflexionsgrad erfasst, während er veranlasst, dass der Staubsammelroboter fährt. In Schritt S2 bestimmt der Mikrocomputer 74, ob oder ob nicht der erfasste Reflexionsgrad höher oder gleich als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (das Zweifache des Weiß-Reflexionsgrades in dieser Ausführungsform). Nach Erfassung eines Objektes (Band 80), das einen Reflexionsgrad höher oder gleich als der Schwellenwert aufweist, bestimmt der Mikrocomputer 74 in Schritt S3, ob oder ob nicht eine vorbestimmte Zeitdauer (wenige Millisekunden) seit der Erfassung des Objektes mit hohem Reflexionsgrad verstrichen ist. Der Grund für die Bestätigung des Verstreichens der vorbestimmten Zeitdauer ist die Vermeidung einer irrtümlichen Erfassung durch zuverlässiges Erfassen von nur dem Band 80, das die Breite von größer oder gleich von 20 mm aufweist.
Wenn es in Schritt S3 bestimmt wird, dass die Zeitdauer während der das Objekt mit hohem Reflexionsgrad erfasst wird, die vorbestimmte Zeitdauer erreicht hat, bestimmt der Mikrocomputer 74 in Schritt S4, dass die virtuelle Wand erfasst ist und steuert die Radmotoren 4, so dass die Räder 4 ein Ausweichmanöver ausführen, das im Vorfeld festgelegt ist. Wie in 10 gezeigt, ist dieses Ausweichmanöver in Mustern festgelegt, z.B. zunächst Zurückfahren von der erfassten Position des Bandes 80 (angezeigt durch einen Pfeil a, ein nicht ausgefüllter Pfeil zeigt die anfängliche Vorrückrichtung (Vorwärtsfahrrichtung)), Drehen um einen vorbestimmten Winkel (angezeigt durch einen Pfeil b), Vorrücken (Vorwärtsfahren) in einer Richtung, wo das Band 80 nicht vorhanden ist (angezeigt durch einen Pfeil c). Nach dem Ausweichmanöver kehrt der Prozess zu Schritt S1 zurück, und das Fahren gemäß dem Programm und die Erfassung des Reflexionsgrades werden fortgesetzt. Wenn es in Schritt S2 bestimmt wird, dass kein Objekt mit hohem Reflexionsgrad erfasst worden ist, oder wenn ein Objekt mit hohem Reflexionsgrad erfasst worden ist, aber es im Schritt S3 bestimmt wurde, dass die Zeitdauer, während welcher der erfasste Reflexionsgrad höher oder gleich als der Schwellenwert ist, nicht die vorbestimmte Zeitdauer erreicht hat, wird das Ausweichmanöver nicht ausgeführt. In beiden Fällen kehrt der Prozess zu Schritt S1 zurück, und das Fahren und die Erfassung des Reflexionsgrades werden fortgesetzt. Somit führt der Staubsammelroboter 1 das Reinigen nur in dem Reinigungsbereich aus, der durch das Band 80 definiert ist.
Wie oben beschrieben, bestimmt gemäß dem Staubsammelroboter 1 der oben beschriebenen Ausführungsform und dem Verfahren zum Steuern des Fahrens von diesem der Mikrocomputer 74 der Steuerung 61 während der Staubsammelroboter 1 fährt, ob oder ob nicht der Reflexionsgrad, der durch den Infrarotsensor 31 erfasst wird, höher oder gleich als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Nach Erfassung, dass der Reflexionsgrad höher oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, bestimmt der Mikrocomputer 74, dass die Position, wo der Reflexionsgrad erfasst wird, die virtuelle Wand ist, und veranlasst, dass die Räder 4 das Ausweichmanöver ausführen, um dabei zu bewirken, dass der Staubsammelroboter 1 das Reinigen in dem Reinigungsbereich ausführt, der durch das Band 80 definiert ist.
Im Speziellen bestimmt der Mikrocomputer 74 in der oben beschriebenen Ausführungsform nach Erfassen, dass der Reflexionsgrad höher oder gleich als der Schwellenwert ist, weiter, ob oder ob nicht die Zeitdauer, während welcher der Reflexionsgrad höher oder gleich als der Schwellenwert ist, länger oder gleich der vorbestimmten Zeitdauer ist, die im Vorfeld festgelegt ist. Dann, nach Erfassung, dass die Zeitdauer, während welcher der Reflexionsgrad höher oder gleich als der Schwellenwert ist, länger oder gleich der vorbestimmten Zeitdauer ist, veranlasst der Mikrocomputer 74, dass die Räder 5 das Ausweichmanöver ausführen. Somit definiert das Band 80 nur die virtuelle Wand und kann zuverlässig erfasst werden, um dabei eine irrtümliche Erfassung zu vermeiden.
Die Anzahl und die Stellen der Infrarotsensoren sind nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und können je nach Bedarf geändert werden. Die Anordnung des Infrarotsendeelementes und des Infrarotempfangselementes, die in jedem Infrarotsensor enthalten sind, kann so geändert werden, dass diese Elemente in der Vorder-Rück-Richtung vertauscht sind, oder Seite an Seite in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind. Des Weiteren können die Infrarotsensoren nicht nur an der Bodenoberfläche des Hauptkörpers, sondern ebenso an einer unteren Oberfläche eines Vorsprungs, der nach vorne von dem Hauptkörper vorspringt, vorgesehen sein. Selbstverständlich können als Nicht-Kontaktsensor nicht nur Infrarotsensoren, sondern ebenso andere photoelektrische Sensoren angewendet werden.
Das Band ist nicht auf das Band beschränkt, auf welchem eine Reflexionsoberfläche durch einen gedruckten Spiegel ausgebildet ist. Ein dünnes bandförmiges Metallbauteil oder dergleichen kann verwendet werden, und dessen Material oder dergleichen ist nicht im Speziellen beschränkt. Des Weiteren ist der Reflexionsgrad und die Breite des Bandes nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann optional geändert werden, solange der Reflexionsgrad das Doppelte oder mehr als der Weiß-Reflexionsgrad ist und die Breite größer oder gleich von 20 mm ist. Die Fixierungsmethode des Bandes auf die Bodenoberfläche ist nicht auf Kleben beschränkt.
Das Reflexionsbauteil ist nicht auf ein Band beschränkt. Ein Reinigungsbereich kann direkt auf einer Bodenoberfläche definiert sein, z.B. durch Aufbringen einer Metallfarbe mit einer Breite größer oder gleich als 20 mm auf der Bodenoberfläche, solange ein Reflexionsgrad, der das Doppelte oder mehr des Weiß-Reflexionsgrades ist, erzielt werden kann.
Daneben kann bei dem Staubsammelroboter die Staubsammeleinheit nicht notwendigerweise sowohl die Hauptbürste als auch die Seitenbürste enthalten. Die Seitenbürsten können entfallen, so dass der Staubsammelroboter nur die Hauptbürste enthält. Des Weiteren ist die Staubsammelpassage nicht notwendigerweise in die obere und untere Passage unterteilt (verzweigt), und der Staub kann in der Staubsammelbox über eine einzelne Passage angesammelt werden. Deshalb kann je nach Bedarf jede Staubsammelbox als eine Staubsammelbox verwendet werden, z.B. eine Staubsammelbox, die keinen Einsatz enthält. Die Staubsammelbox kann entfallen, und der Staub kann direkt in dem Hauptkörper angesammelt werden.
Darüber hinaus ist die Anzahl der Batterien nicht auf zwei beschränkt, und drei oder mehr Batterien können verwendet werden, solange die Batterien in einer ausgeglichenen Weise in der Rechts-Links-Richtung angeordnet werden können. Die vorliegenden Lehren sind ebenso bei selbstfahrenden Staubsammelrobotern anwendbar, bei denen die Vorrückrichtung (Vorwärtsfahrrichtung) entgegengesetzt zu der der oben beschriebenen Ausführungsform ist, d.h., bei welchen die Batterien und die Laufrollen an dem vorderen Teil des Hauptkörpers angeordnet sind, während der Ansaugeinlass an dem hinteren Teil des Hauptkörpers angeordnet ist. In diesem Fall sind die Infrarotsensoren an dem hinteren Teil des Hauptkörpers angeordnet.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-144022 [0002]

Claims

Selbstfahrender Staubsammelroboter (1), der einen Nicht-Kontaktsensor (31) enthält, bei dem der Nicht-Kontaktsensor (31) ein Reflexionsbauteil (80) erfassen kann, welches auf einer Bodenoberfläche zum Definieren eines Reinigungsbereiches vorgesehen ist.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 1, bei dem der Nicht-Kontaktsensor (31) ein Infrarotsensor ist, der einen Infrarotsendeabschnitt (33) und einen Infrarotempfangsabschnitt (34) enthält.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem, wenn das Reflexionsbauteil (80) erfasst wird, das Fahren des selbstfahrenden Staubsammelroboters so gesteuert wird, dass er sich von dem Reflexionsbauteil (80) entfernt.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der eine Steuerungseinheit (61) enthält, die dazu konfiguriert ist, das Fahren des selbstfahrenden Staubsammelroboters (1) auf Basis eines Reflexionsgrades des Reflexionsbauteils (80) zu steuern, welcher von dem Nicht-Kontaktsensor (31) erhalten wird, bei dem die Steuerungseinheit (61) bestimmt, während der selbstfahrende Staubsammelroboter (1) fährt, ob der Reflexionsgrad höher oder gleich als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, und wenn die Steuerungseinheit erfasst, dass der Reflexionsgrad höher oder gleich als der vorbestimmte Schwellenwert ist, die Steuerungseinheit (61) das Fahren des selbstfahrenden Staubsammelroboters so steuert, dass er sich von dem Reflexionsbauteil (80) gemäß einer Erfassungsposition des Reflexiongrades als eine virtuelle Wand entfernt.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 4, bei dem die Bestimmung, dass der Reflexionsgrad höher oder gleich als der Schwellenwert ist, ausgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer seit der Erfassung des Reflexionsbauteils (80) verstrichen ist.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Fahrsteuerung das Entfernen des selbstfahrenden Staubsammelroboters von dem Reflexionsbauteil (80) enthält: Zurückfahren des selbstfahrenden Staubsammelroboters (1) von der Position, wo das Reflexionsbauteil (80) erfasst wird, Veranlassen, dass der Staubsammelroboter (1) um einen vorbestimmten Winkel dreht, und Veranlassen, dass der selbstfahrende Staubsammelroboter (1) vorwärts fährt.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 2, bei dem ein Paar eines rechten und eines linken Infrarotsensors (31) an einer vordersten Position einer Bodenfläche eines Hauptkörpers (2) vorgesehen ist, der ein Paar von Rädern (5) zum Fahren aufweist.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 7, bei dem die Infrarotsensoren (31) jeweils ein Infrarotsendeelement (33), das an einer vorderen Seite des Infrarotsensors nach unten gerichtet ist, und ein Infrarotempfangselement (34) enthält, das an einer hinteren Seite des Infrarotsensors nach unten gerichtet ist.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 7 oder 8, der an der Bodenoberfläche des Hauptkörpers (2) einen Fallverhinderungssensor (27), der eine Linsenplatte (30) an einer Erfassungsoberfläche aufweist, die nach unten gerichtet ist, und eine Seitenbürste (23) enthält, die eine Mehrzahl von radial angeordneten Bürsten (26) enthält und dreht, bei dem die Linsenplatte (30) in der Draufsicht sich an einer Position befindet, wo ein Teil oder die Gesamtheit der Linsenplatte (30) mit einem Drehbereich der Bürsten (26) der Seitenbürste (23) überlappt.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem der Hauptkörper (2) in der Draufsicht eine runde Kastenform aufweist und eine rechte und eine linke Batterie (3), einen rechten und einen linken Radmotor (4), die durch eine Leistung, die von den Batterien zugeführt wird, drehend angetrieben werden, und es jedem der Räder ermöglichen, einzeln vorwärts und rückwärts zu drehen, eine Gebläseeinheit (6), die zwischen den Batterien (3) vorgesehen ist, und eine Staubsammelbox (7) aufnimmt.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 10, bei dem ein Paar von einer rechten und einer linken Laufrolle (8) vorgesehen ist, die sich direkt unterhalb der jeweiligen Batterien (3) an der Bodenoberfläche des Hauptkörpers (2) befinden.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Batterien (3) ebenso als eine Leistungsquelle für Kraftwerkzeuge verwendet werden können.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem der Hauptkörper (2) einen Auswahlschalter (69) zum Schalten der Erfassung des Reflexionsbauteils (80) zwischen EIN und AUS enthält.
Selbstfahrender Staubsammelroboter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem ein Reflexionsgrad des Reflexionsbauteils (80) das Doppelte oder mehr eines Weiß-Reflexionsgrades ist.
Reflexionsbauteil (80), das an einer Bodenoberfläche zum Definieren eines Reinigungsbereiches durch den selbstfahrenden Staubsammelroboter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgesehen ist.
Reflexionsbauteil (80) nach Anspruch 15, bei dem das Reflexionsbauteil (80) ein Band ist, das eine Breite größer oder gleich von 20 mm aufweist.
Verfahren zum Steuern des Fahrens eines selbstfahrenden Staubsammelroboters (1) mit: Definieren eines Reinigungsbereiches auf einer Bodenoberfläche unter Verwendung eines Reflexionsbauteils (80), und Veranlassen, dass der selbstfahrende Staubsammelroboter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 innerhalb des Reinigungsbereiches fährt.
Verfahren zum Steuern des Fahrens des selbstfahrenden Staubsammelroboters (1) nach Anspruch 17, bei dem wenn das Reflexionsbauteil (80) erfasst wird, der selbstfahrende Staubsammelroboter (1) sich von dem Reflexionsbauteil (80) entfernt.