DE102017118554A1

DE102017118554A1 - Staubsauger mit Positionsbestimmung sowie Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers

Info

Publication number: DE102017118554A1
Application number: DE102017118554.2A
Authority: DE
Inventors: Lorenz Hillen
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2017-08-15
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Hauptaggregat (4), mit einer Saugeinheit (6), mit einem im Hauptaggregat (4) angeordneten Sauggebläse (16) und mit einem in dem Hauptaggregat (4) oder der Saugeinheit (6) angeordneten Steuermittel (50), bei dem das technische Problem, einen Staubsauger anzugeben, welcher es einem Nutzer ermöglicht, mit geringem Aufwand in möglichst energiesparender Weise einen Boden zu reinigen, dadurch gelöst ist, dass die Saugeinheit (6) und/oder das Hauptaggregat (4) mindestens ein Erfassungsmittel (30, 31) und ein Steuermittel (50) aufweist, dass das mindestens eine Erfassungsmittel (30) als Sensor für Signale ausgestaltet ist und dass das mindestens eine Steuermittel (50) mithilfe der von dem mindestens einen Erfassungsmittel (30, 31) gemessenen Signale eine Karte der Umgebung erstellt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers.

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Hauptaggregat und mit einer Saugeinheit. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers.
Staubsauger im Sinne der Erfindung sind alle manuell betätigten Staubsauger, insbesondere Hand- und Bodenstaubsauger. Staubsaugroboter sind somit nicht als Staubsauger im Sinne der Erfindung anzusehen.
Unter einem Handstaubsauger wird allgemein ein Staubsauger verstanden, bei dem ein Hauptaggregat, ein Handgriff und eine Saugeinheit als eine Einheit ausgebildet sind, wobei der Handgriff jenseits der Saugeinheit am Hauptaggregat angeordnet ist. Somit wird der Handstaubsauger bei dessen Benutzung als Ganzes mit der Hand bewegt. Bei einem Bodenstaubsauger sind das Hauptaggregat und die Saugeinheit über einen Schlauch und ein Rohr, insbesondere ein Teleskoprohr, miteinander verbunden, wobei der Handgriff am Rohr ausgebildet ist und somit zwischen dem Hauptaggregat und der Saugeinheit angeordnet ist. Bei der Benutzung des Bodenstaubsaugers wird die Saugeinheit mittels des Rohres auf dem Boden bewegt und das Hauptaggregat über den Schlauch ggf. schrittweise hinterhergezogen.
Unter einer Saugeinheit wird eine Saugdüse, eine Saugbürste oder eine Saugpolierdüse verstanden, wobei ein einstellbarer Abstandshalter, eine rotierende Bürste, eine Wischwalze, eine schwingende Wischereinheit oder eine schwingende Polierplatte vorgesehen sein können. Mittels eines im Hauptaggregat angeordneten Sauggebläses wird ein Luftstrom durch die Saugeinheit hindurch zum Aufsaugen von Partikeln, insbesondere von Staubpartikeln, Grobpartikeln oder Grobgut von einer Oberfläche erzeugt. Der Luftstrom wird durch einen Filter hindurchgeleitet, um die Partikel abzuscheiden.
Im Hinblick auf eine gute Energieeffizienz und einen möglichst geringen Reinigungsaufwand ist es wichtig, dass ein Nutzer einen Staubsauger nur über diejenigen Teile des Bodens verfährt, welche tatsächlich gereinigt werden müssen und welche nicht bereits durch den Staubsauger gereinigt wurden.
Es ist bekannt, dass Reinigungsroboter eine Positionsbestimmung aufweisen und möglichst diejenigen Teile eines zu reinigenden Bereichs reinigen sollen, welche zuvor noch nicht von dem Staubsaugroboter gereinigt wurden.
Für Staubsauger gibt es allerdings noch keine Lösungen, die einem den Staubsauger betätigenden Nutzer anzeigen, in welchem Bereich bereits gereinigt wurde und in welchem Bereich nicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, einen Staubsauger sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers anzugeben, welche es einem Nutzer ermöglichen, mit geringem Aufwand in möglichst energiesparender Weise einen Boden zu reinigen.
Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß durch einen Staubsauger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Saugeinheit und/oder das Hauptaggregat mindestens ein Erfassungsmittel und ein Steuermittel aufweist, dass das mindestens eine Erfassungsmittel als Sensor für Signale ausgestaltet ist und dass das mindestens eine Steuermittel mithilfe der von dem mindestens einen Erfassungsmittel gemessenen Signale eine Karte der Umgebung erstellt.
Erfindungsgemäß ist somit erkannt worden, dass in vorteilhafter Weise auch mit der Hand betätigte Staubsauger eine Karte ihrer Umgebung erstellen und einem den Staubsauger betätigenden Nutzer zahlreiche Informationen übermitteln können.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel als Sensor für propriozeptive Signale oder als Sensor für exterozeptive Signale ausgestaltet ist.
Propriozeptive Signale im Sinne der Erfindung sind Signale, die der Staubsauger aus seiner eigenen Bewegung bzw. seiner eigenen Lage gewinnt. Zur Feststellung dieser Signale kann das Erfassungsmittel beispielsweise als Odometriesensor, als Beschleunigungssensor, als Gyroskop oder als optischer Flusssensor ausgestaltet sein.
Ein Odometriesensor berechnet die Position und Orientierung des Staubsaugers anhand der Daten des Vortriebssystems des Staubsaugers. Beispielsweise kann ein solcher Sensor die zurückgelegte Strecke des Staubsaugers über die Anzahl der Drehungen von an dem Hauptaggregat und/oder der Saugeinheit angeordneten Rollen ermitteln. Ein Beschleunigungssensor misst die Beschleunigung des Staubsaugers. Anhand der gemessenen Daten des Beschleunigungssensors kann die zurückgelegte Strecke des Staubsaugers festgestellt werden. Ein Gyroskop, auch Kreiselinstrument genannt, ist ein rotierender, symmetrischer Kreisel, der sich in einem beweglichen Lager dreht. Mittels eines solchen Gyroskops können Richtungsänderungen des Staubsaugers ermittelt werden. In bevorzugter Weise wird ein Gyroskop entweder mit einem Beschleunigungssensor und/oder einem Odometriesensor kombiniert. Ein optischer Flusssensor ist beispielsweise aus optischen Computermäusen bekannt und ermittelt die Helligkeits- bzw. die Intensitätsänderung während einer Bewegung des Staubsaugers, indem ein Vektorfeld erstellt wird.
Exterozeptive Signale im Sinne der Erfindung sind Signale, die der Staubsauger durch äußere Reize ermittelt. Zur Feststellung dieser Signale kann das Erfassungsmittel beispielsweise als Lasersensor, als Kamera oder als Ultraschallsensor ausgestaltet sein. Mithilfe solcher Sensoren kann die Umgebungsstruktur des Staubsaugers ermittelt werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Saugeinheit und/oder das Hauptaggregat mindestens ein erstes Erfassungsmittel und mindestens ein zweites Erfassungsmittel aufweist, dass das erste Erfassungsmittel als Sensor für propriozeptive Signale ausgestaltet ist und dass das zweite Erfassungsmittel als Sensor für exterozeptive Signale ausgestaltet ist.
Das Steuermittel ist mit den jeweiligen Erfassungsmitteln verbunden und weist vorzugsweise eine CPU, Arbeitsspeicher, eine Platine und eine Schnittstelle zur Verbindung des Steuermittels mit den Erfassungsmitteln auf. Die von dem Steuermittel errechneten Kartendaten können auf einem internen mit der Platine verbundenen Datenträger gespeichert werden oder über die Schnittstelle auf einem externen Datenträger gespeichert werden. Über eine derartige Erfassung von sowohl propriozeptiven als auch exterozeptiven Signalen kann eine verbesserte Karte der Umgebung des Staubsaugers erstellt werden.
In bevorzugter Weise bestimmt das Steuermittel die Position des Hauptaggregats und/oder der Saugeinheit in der Karte. Hierdurch kann die Karte mit weiteren Informationen, die von der Position des Staubsaugers abhängen, vervollständigt beziehungsweise überhaupt erst ermittelt werden. Zusätzlich kann eine solche Information dazu genutzt werden, einem den Staubsauger betätigenden Nutzer, mitzuteilen, in welche Richtung er den Staubsauger als nächstes verfahren soll.
Weiter ist es bevorzugt, dass das Steuermittel die Karte mithilfe einer SLAM-Methodik erstellt. SLAM steht für „simoultaneous localization and mapping“ und ist ein Forschungsgebiet innerhalb der Robotik. Es befasst sich mit der Thematik, ohne gegebene Karte und unbekannter Position eines Roboters eine Karte der Umgebung zu erstellen.
Die SLAM-Methodik setzt sich aus mehreren Schritten zusammen. Zunächst werden über das zweite Erfassungsmittel Daten über die Umgebung des Staubsaugers gesammelt. Anschließend wird der Staubsauger bewegt, sodass die Bewegung des Staubsaugers über das erste Erfassungsmittel gemessen wird. Das Steuermittel ermittelt nun anhand der zuvor mithilfe der zweiten Erfassungsmittel aufgezeichneten Karte der Umgebung über die Daten des ersten Erfassungsmittels die Position des Staubsauers in der Karte. Anschließend wird mithilfe der zweiten Erfassungsmittel erneut die Umgebung des Staubsaugers gescannt und etwaige Abweichungen zu der mittels der durch die ersten Erfassungsmittel ermittelten Position in der Karte festgestellt. Basierend auf diesen Messungen wird die Position des Staubsaugers berechnet, welche durch eine derartige Berechnungsmethodik nur eine geringe bzw. möglichst keine Abweichung zu der tatsächlichen Position des Staubsaugers aufweist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verbessert das Steuermittel bestehende Kartendaten bei einer Bewegung des Hauptaggregats und/oder der Saugeinheit mithilfe der von dem ersten Erfassungsmittel und/oder der von dem zweiten Erfassungsmittel erzeugten Signale. Nach Erstellung der Karte wird diese also stetig verbessert indem die Signale der Erfassungsmittel bei einer Bewegung des Staubsaugers analysiert werden. Hierdurch kann die Position des Staubsaugers innerhalb der Karte genauer bestimmt werden. Des Weiteren können auch Hindernisse oder auch Raumgrenzen in zuverlässiger Weise in die Karte eingetragen werden bzw. automatisiert von dem Steuermittel eingetragen werden. Eine solche Ausgestaltung ist von Vorteil, da sich die Karte an Veränderungen der Umgebung anpasst. Beispielsweise adaptiert die Karte eventuelle Veränderungen der Möblierung.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das Steuermittel die bereits gereinigte Fläche in der Karte abspeichert. Hierdurch ist aus der Karte ersichtlich, welcher Bereich bereits von dem Staubsauger gereinigt wurde und welcher Bereich noch einer weiteren Reinigung bedarf. Ein Nutzer kann somit nur denjenigen Bereich reinigen, welcher noch nicht von dem Staubsauger gereinigt wurde. Dabei berechnet das Steuermittel basierend auf den ermittelten Kartendaten vorzugsweise eine Reinigungsbahn, die sich in möglichst optimaler Weise an das bereits gereinigte Gebiet anschließt. Lücken oder Überlappungen des Staubsaugerpfades werden dabei vorzugsweise vermieden. Bevorzugt wird diese Karte nicht nach jedem Reinigungsverlauf verworfen, sondern gespeichert, damit die Position des Staubsaugers bei der nächsten Verwendung in der Karte lokalisiert werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptaggregat und/oder die Saugeinheit ein drittes Erfassungsmittel aufweisen, dass das dritte Erfassungsmittel dazu geeignet ist, die Beschaffenheit eines zu reinigenden Bodens zu ermitteln und dass das Steuermittel die von dem dritten Erfassungsmittel gemessenen Daten hinsichtlich der Beschaffenheit des Bodes in der Karte abspeichert. Auf diese Art und Weise kann die Ortung des Staubsaugers innerhalb der Karte verbessert werden, da die über die ersten beiden Erfassungsmittel bestimmte Position des Staubsaugers mit einer Übereinstimmung der Daten des dritten Erfassungsmittels überprüft werden kann.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das Steuermittel in Abhängigkeit der in der Karte abgespeicherten Bodenbeschaffenheit Reinigungsparameter anpasst. Zu diesen Reinigungsparametern zählt beispielsweise die Saugleistung des Staubsaugers, die Abdichtung des Saugraums über Dichtlippe, die Drehgeschwindigkeit eines Bürstenelements, etc. Hierdurch muss ein Nutzer den Saugmodus des Staubsaugers nichtmehr manuell umstellen, sondern dies geschieht automatisiert bei Erreichen eines bestimmten, in der Karte abgespeicherten Bereichs, welcher eine andere Bodenbeschaffenheit aufweist. Dies ist beispielsweise der Fall bei dem Übergang von einem Hartboden zu einem Teppich. Weitere Reinigungsparameter sind beispielsweise die Anzahl der Überfahrten des Staubsaugers über einen zu reinigenden Bereich oder die Saugrichtung des Staubsaugers. Diese besonderen Anforderungen werden von dem Steuermittel bei der Berechnung des Reinigungspfads berücksichtigt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptaggregat und/oder die Saugeinheit ein Mittel zur Interaktion mit einem Nutzer aufweist. Hierdurch kann dem Nutzer über das Mittel zur Interaktion mitgeteilt werden, wenn er den Staubsauger in einem Bereich verfährt, welcher bereits gesäubert wurde. Des Weiteren kann dem Nutzer ein Reinigungspfad angegeben werden, welcher den noch nicht gereinigten Bereich in möglichst optimaler Weise umfasst. Ein solcher Pfad kennzeichnet sich durch eine möglichst geringe Reinigungsstrecke sowie möglichst wenige Überlappungen und Lücken.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung empfiehlt das Mittel dem Nutzer basierend auf den Kartendaten eine bevorzugte Reinigungsrichtung und/oder einen bevorzugten Reinigungspfad. Ein Nutzer muss den Staubsauger zwar noch selbstständig verfahren, aber nichtmehr über eine Route oder einen Pfad zur Reinigung nachdenken. Bevorzugt berechnet das Steuermittel zur Ausrechnung des bevorzugten Reinigungspfads eine Route, die sich durch eine möglich kurze Saugstrecke und eine dennoch komfortable Bedienung des Staubsaugers auszeichnet. Zusätzlich kann ein Reinigungspfad empfohlen werden, welcher eine möglichst geringe Anzahl an Änderungen der Reinigungsparameter aufgrund von unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten aufweist. Das Mittel zur Interaktion kann dem Nutzer beispielsweise eine Reihe von Richtungsangaben mitteilen, die dem Nutzer angeben, in welche Richtung er den Staubsauger zu verfahren hat. Folgende Richtungsangaben können beispielsweise zur Nutzerführung verwendet werden: „links“, „rechts“, „vowärts“, „rückwärts“ und „stop“. Die Folge der Richtungsangaben wird dabei beispielsweise von dem Steuermittel unter Verwendung der Position des Staubsaugers in der Karte und der Zielposition des Staubsaugers berechnet.
Dabei ist es bevorzugt, dass das Mittel auditiv, visuell und/oder haptisch mit einem Nutzer kommuniziert. Bei einer auditiven Kommunikation ist das Mittel beispielsweise als Lautsprecher ausgestaltet und kann über eine bestimmte Tonfolge oder eine Sprachausgabe mit dem Nutzer kommunizieren. Bei einer visuellen Kommunikation ist das Mittel beispielsweise als beleuchtete Richtungspfeile - ein Pfeil je Richtungsangabe - oder als Display an einem Griff des Staubsaugers ausgestaltet. Bei einer haptischen Kommunikation ist das Mittel beispielsweise in dem Griff des Staubsaugers angeordnet und dem Nutzer können die Richtungsangaben haptisch signalisiert werde, beispielsweise über Vibrationen. Durch zuvor genannte Kommunikation kann ein Nutzer in zuverlässiger Weise erkennen, falls die Reinigungsroute von der idealen, von dem Steuermittel berechneten Reinigungsroute abweicht, oder falls ein Nutzer den Staubsauger in einem Bereich verfährt, welcher bereits gereinigt wurde. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass dem Nutzer in Abhängigkeit der Geometrie der Saugdüse von dem Steuermittel eine empfohlene Bewegungsreihenfolge präsentiert wird, die auch unter Möbeln oder in schmalen Gassen eine bestmögliche Überdeckung bzw. bestmögliche Reinigungsergebnisse ermöglicht.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptaggregat und/oder die Saugeinheit eine mit dem Steuermittelmittel verbundene Schnittstelle aufweisen und dass die Schnittstelle zur Übertragung der von dem Steuermittel gespeicherten Daten geeignet ist. Bei den von dem Steuermittel gespeicherten Daten handelt es sich insbesondere um die Kartendaten sowie um die Position des Staubsaugers in der Karte. Die mit dem Steuermittel verbundene Schnittstelle kann dabei beispielsweise als WLAN-Schnittstelle ausgebildet sein. Über eine solche Schnittstelle können Kartendaten und Positionsdaten mit anderen Kommunikationspartnern ausgetauscht werden und Funktionalitäten zur Verfügung gestellt werden, die ohne eine solche Vernetzung nicht möglich wären.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung zeigt ein mit der Schnittstelle mittelbar oder unmittelbar verbundenes Gerät die Karte mithilfe der von der Schnittstelle übertragenen Daten an. Mittelbar können Geräte mit der Schnittstelle beispielsweise mittels WLAN über einen Server und/oder über ein Hausnetzwerk verbunden sein. Die Geräte können aber auch unmittelbar mit der Schnittstelle über Infrarot, Bluetooth und/oder WLAN verbunden sein. Geräte im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Smartphones, Tablets oder Computer. Hierdurch lässt sich von einem Nutzer in einfacher Weise verfolgen, wo gerade gereinigt wird bzw. welcher Bereich bereits gereinigt wurde. Nach Abschluss der Reinigung wird angezeigt, wo sich der Staubsauger befindet. Besonders bevorzugt ist bei einer solchen Ausgestaltung eine Halterung für ein Smartphone oder ein Tablet beispielsweise an einem Handgriff des Staubsaugers befestigt, so dass ein Nutzer, der den Staubsauger verfährt, während der Bedienung des Staubsaugers auf das Smartphone oder Tablet schauen kann.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle mit einem Hausautomatisierungssystem und/oder einem Staubsaugroboter verbindbar ist. Bei der Verbindung der Schnittstellen mit einem Staubsaugroboter können die Karten- und Reinigungsdaten des Staubsaugroboters und die Karten- und Reinigungsdaten des Staubsaugers miteinander verbunden werden. Bevorzugt können diese Daten auch fusioniert dargestellt werden, bspw. auf einem der Reinigungsgeräte oder auf einer App. Bei der Verbindung der Schnittstelle mit einem Hausautomatisierungssystem wird die Position des Staubsaugers oder die ermittelte Karte dem Hausautomatisierungssystem zur Verfügung gestellt. Mithilfe dieser Position bzw. der ermittelten Karte kann das Hausautomatisierungssystem bestimmte Parameter in Abhängigkeit der Position des Staubsaugers verändern. Zu diesem Parameteränderungen zählt beispielsweise das Einschalten der Beleuchtung in einem Raum, in welchem der Staubsauger verfahren wird. Bevorzugt wird die Beleuchtung dieses Raumes, sobald der Staubsauger aus dem Raum verfahren wird, wieder ausgeschaltet. Beispielsweise kann auch die Lautstärke von Musik in dem jeweiligen Raum, in welchem der Staubsauger verfahren wird, oder in daran angrenzenden Räumen verändert werden.
Das oben aufgezeigte technische Problem wird allgemein auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers, nämlich eines Hand- oder Bodenstaubsaugers, gelöst, bei dem mindestens ein Erfassungsmittel Signale aufnimmt, bei dem mithilfe der von dem mindestens einen Erfassungsmittel gemessenen Signale von einem Steuermittel eine Karte erstellt wird und bei dem die Position des Staubsauger in der Karte bestimmt wird. Auch hierbei kann das mindestens eine Erfassungsmittel propriozeptive Signale oder exterozeptive Signale aufnehmen. Zur Erläuterung wird auf die oben angegebene Beschreibung verwiesen.
Die Vorteile dieses Verfahrens sowie der auf das Verfahren rückbezogenen Unteransprüche sind teilweise bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung des erfindungsgemäßen Staubsaugers erläutert worden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist durch ein Verfahren gekennzeichnet, bei dem mindestens ein erstes Erfassungsmittel propriozeptive Signale aufnimmt, bei dem mindestens ein zweites Erfassungsmittel exterozeptive Signale aufnimmt, bei dem zur Erstellung der Karte zunächst die von dem zweiten Erfassungsmittel gemessenen Daten genutzt werden, bei dem anschließend der Staubsauger bewegt wird, bei dem die Position des Staubsaugers nach Abschluss der Bewegung in der erstellten Karte über die ersten Erfassungsmittel bestimmt wird, bei dem die Umgebung des Staubsaugers mittels der zweiten Erfassungsmittel ermittelt wird und etwaige Abweichungen zu der über das erste Erfassungsmittel ermittelten Position des Staubsaugers mittels des Steuermittels ermittelt werden und bei dem mithilfe des Steuermittel basierend auf den Daten des ersten und des zweiten Erfassungsmittels eine neue Position des Staubsaugers in der Karte berechnet wird. Diese Methodik zur Positionsberechnung des Staubsaugers und Erstellung einer Karte der Umgebung wird auch SLAM-Methodik genannt. Über ein derartiges Verfahren kann in zuverlässiger Weise eine unbekannte Umgebung kartiert und die Position des Staubsaugers in der kartierten Umgebung bestimmt werden. Diese Verfahren wird dabei vorzugsweise kontinuierlich angewendet, sodass die Kartendaten und die Positionsbestimmung des Staubsaugers im Laufe der Benutzung des Staubsaugers verbessert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Karte nicht zu reinigende Bereiche und zu reinigende Bereiche eintragen werden und dass ein Nutzer bei einer Annäherung an einen nicht zu reinigenden Bereich über Signale gewarnt wird.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann das Verfahren des Staubsaugers in bestimmten Bereichen- auch NOGO-Bereiche genannten - vermieden werden. Diese Bereiche können beispielsweise innerhalb einer App in der Karte eingetragen werden. Hierdurch können empfindliche Böden oder Objekte vor einer Beschädigung durch den Staubsauger bewahrt werden. Die Position und Ausdehnung des nicht zu überfahrenden Bereichs wird beispielsweise von der App an den Staubsauger übertragen, wobei der Staubsauger während des Reinigungsverlaufs prüft, ob die aktuelle Staubsaugerposition innerhalb eines nicht zu reinigenden Bereichs liegt oder, ob sich der Staubsauger einem nicht zu reinigenden Bereich nähert. Falls ein Nutzer sich einem NOGO-Bereich nähert, wird er über Signale gewarnt. Beispielsweise könnte er über Vibrationen am Handgriff des Staubsaugers bei der Annäherung an einem NOGO-Bereich gewarnt werden. Sollte ein Nutzer den Staubsauger in einen NOGO-Bereich verfahren, kann beispielsweise das Gebläse abgeschaltet werden.
In der Karte können vorzugsweise ebenfalls oder alternativ Bereiche - sogenannte GO-Bereiche - abgespeichert werden, welche von einem Nutzer gereinigt werden sollen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden bestimmte Reinigungsparameter für die zu reinigenden Bereiche eingestellt und diese Reinigungsparameter bei einer Überfahrt der Bereiche automatisiert adaptiert.
In der Karte können demnach Bereiche - sogenannte GO-Bereiche - abgespeichert werden, für welche bestimmte Reinigungsparameter von einem Nutzer definiert werden können. Diese können bspw. an den Typ des Bodens, bspw. Parkettboden, Kurzflorteppich oder Hartboden, angepasst werde, aber bspw. auch an die Bedürfnisse eines Nutzers. Bei einer Überfahrt eines GO-Bereichs, für welchen bestimmte Reinigungsparameter abgespeichert wurden, werden diese Reinigungsparameter von dem Steuermittel automatisiert eingestellt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Kartendaten über eine Schnittstelle an ein Hausautomatisierungssystem und/oder einen Staubsaugroboter übermittelt und kommunizieren mit dem Hausautomatisierungssystem und/oder dem Staubsaugroboter mittels des Steuermittels hinsichtlich einer bereits gereinigten Fläche und einer noch nicht gereinigten Fläche sowie den zu reinigenden Bereichen und den nicht zu reinigenden Bereichen. Über die Kommunikation kann die Reinigung eines bestimmten Bereichs optimiert werden. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass der Staubsaugroboter bereits einen bestimmten Bereich gereinigt hat, könnte dem den Staubsauger bedienenden Nutzer vorgeschlagen, diesen Bereich nicht zu reinigen. Beispielsweise kann dem Nutzer vorgeschlagen werden, diejenigen Bereiche mittels des Staubsaugers zu reinigen, die für einen Staubsaugroboter nicht erreichbar sind, wie Treppenabsätze oder durch verschlossene Türen abgesperrte Räume, oder Bereiche zu reinigen, die schon lange nicht mehr gereinigt wurde und/oder eine für den Staubsaugroboter zu hartnäckige Verschmutzung aufweisen.
Bei dieser Ausgestaltungsform ist der Staubsaugroboter vorzugsweise mit einem Sensor zur Ermittlung der Bodenbeschaffenheit bzw. der Verschmutzung des Bodens ausgestattet. Wird über den Sensor zur Ermittlung der Bodenbeschaffenheit ein bestimmter Bodentyp ermittelt kann einem den Staubsauger verfahrenden Nutzer vorzugsweise empfohlen werden, welche Art der Saugeinheit für eine Reinigung in diesem Bereich zu verwenden ist. Vorzugsweise erkennt der Staubsaugroboter Bereiche, die von dem Staubsaugroboter nicht gereinigt werden können, da diese bspw. zu eng sind, und kennzeichnet diese Bereiche in der Karte. Diese Kartendaten werden anschließend an den Staubsauger und/oder bspw. ein Smartphone übermittelt, wodurch ein Nutzer diese Bereiche für eine Reinigung mit dem Staubsauger vormerken kann bzw. diese Bereiche manuell reinigen kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Kartendaten über eine Schnittstelle an einen Server oder ein Smartphone übertragen und für einen Nutzer übersichtlich mittels einer App dargestellt. Vorzugsweise kann ein Nutzer mittels dieser App auch Kartendaten, wie beispielsweise Bodenbeschaffenheiten, NOGO-Bereich und/oder GO-Bereiche einstellen. Hierdurch kann ein Nutzer auf komfortable Art und Weise mit dem Staubsauger interagieren.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigt

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Staubsaugers.

1 zeigt einen Handstaubsauger 2 mit einem Hauptaggregat 4, mit einer Saugeinheit 6 und einem Handgriff 8. Am Handgriff 8 ist eine elektrische Zuleitung 10 und ein elektrischer Schalter 12 zum Ein- und Ausschalten des Handstaubsaugers 2 vorgesehen. Der Handgriff 8 ist mittels eine Rohres 14 mit dem Hauptaggregat 4 verbunden. Im Hauptaggregat 4 ist weiterhin ein Sauggebläse 16 zum Erzeugen eines Saugluftstroms durch die Saugeinheit 6 und durch ein Verbindungsrohr 18 bis zu einem innen liegenden Staubbeutel 20. Die angesaugte Luft verlässt das Hauptaggregat 4 durch Öffnungen 22 in einer Abdeckung 24.
In der Saugeinheit 6 sind erste Erfassungsmittel 30 als Sensor für propriozeptive Signale, ein zweites Erfassungsmittel 31 als Sensor für exterozeptive Signale und dritte Erfassungsmittel 32 zur Ermittlung der Beschaffenheit eines zu reinigenden Bodens.
Das erste Erfassungsmittel 30 ist somit geeignet, Signale aufzunehmen, die der Staubsauger aus seiner eigenen Bewegung bzw. seiner eigenen Lage gewinnt. Das erste Erfassungsmittel 30 kann beispielsweise als Odometriesensor, als Beschleunigungssensor, als Gyroskop oder als optischer Flusssensor ausgestaltet sein.
Die zweiten Erfassungsmittel 31 sind geeignet, Signale aus der Umgebung des Staubsaugers aufzunehmen. Die zweiten Erfassungsmittel 31 können beispielsweise als Lasersensor, als Kamera oder als Ultraschallsensor ausgestaltet sein. Mithilfe solcher Sensoren kann die Umgebungsstruktur des Staubsaugers ermittelt werden. Die zweiten Erfassungsmittel 31 sind dabei an der Vorderseite, den Seitenflächen und der Rückseite der Saugeinheit 6 angeordnet.
Es ist allerdings auch möglich, dass nur das erste Erfassungsmittel 30 oder nur die zweiten Erfassungsmittel 31 an dem Staubsauger angeordnet sind.
Mittels der dritten Erfassungsmittel 32 kann die Beschaffenheit eines Bodens ermittelt werden. Das dritte Erfassungsmittel 32 kann beispielsweise ebenfalls als Kamera ausgebildet sein. Das dritte Erfassungsmittel 32 ist dabei optional zu den Erfassungsmitteln 30 und/oder 31.
Erfindungsgemäß ist in der Saugeinheit 6 eine Leitung 33 und im Hauptaggregat 4 eine Leitung 34 zum Übertragen der Signale der Erfassungsmittel 30, 31 und 32 an das Hauptaggregat 4 vorgesehen. Da die Saugeinheit 6 über einen Rohrstutzen 36 mit dem Verbindungsrohr 18 verbunden ist, ist eine Schnittstelle 38 in Form eines elektrischen Steckers 40 vorgesehen.
Des Weiteren ist ein Steuermittel 50 zum Erstellen einer Karte der Umgebung der Staubsaugers 2 vorgesehen. Das Steuermittel 50 weist CPU, Arbeitsspeicher und eine Platine auf und ist über die Leitung 34 mit den Erfassungsmitteln 30, 31 und 32 verbunden. Das Steuermittel 50 weist ebenfalls eine Schnittstelle auf, mit welcher das Steuermittel 50 bspw. mit einem WLAN-Netz verbunden werden kann.
Bevorzugt ist zusätzlich ein Mittel 52 zur Interaktion mit einem Nutzer über die Leitung 34 mit dem Steuermittel 50 verbunden. Mithilfe des Mittels 52 kann dem Nutzer mitgeteilt werden, in welche Richtung er den Staubsauger 2 zu verfahren hat.
Eine solche Empfehlung ergibt sich über die von den Erfassungsmittel 30, 31 und 32 gemessenen Daten, die durch das Steuermittel 50 zu einer Karte der Umgebung des Staubsaugers zusammengesetzt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere ist es ebenfalls möglich den Handstaubsauger 2 als Bodenstaubsauger auszugestalten.

Claims

Staubsauger, nämlich Hand- oder Bodenstaubsauger, - mit einem Hauptaggregat (4), - und mit einer Saugeinheit (6), dadurch gekennzeichnet, - dass die Saugeinheit (6) und/oder das Hauptaggregat (4) mindestens ein Erfassungsmittel (30, 31) und ein Steuermittel (50) aufweist, - dass das mindestens eine Erfassungsmittel (30) als Sensor für Signale ausgestaltet ist und - dass das mindestens eine Steuermittel (50) mithilfe der von dem mindestens einen Erfassungsmittel (30, 31) gemessenen Signale eine Karte der Umgebung erstellt.
Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass das Erfassungsmittel (30, 31) als Sensor für propriozeptive Signale oder als Sensor für exterozeptive Signale ausgestaltet ist.
Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Saugeinheit (6) und/oder das Hauptaggregat (4) mindestens ein erstes Erfassungsmittel (30) und mindestens ein zweites Erfassungsmittel (31) aufweist, - dass das erste Erfassungsmittel (30) als Sensor für propriozeptive Signale ausgestaltet ist und - dass das zweite Erfassungsmittel (31) als Sensor für exterozeptive Signale ausgestaltet ist
Staubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (50) die Position des Hauptaggregats (4) und/oder der Saugeinheit (6) in der Karte bestimmt.
Staubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (50) die bereits gereinigte Fläche in der Karte abspeichert.
Staubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - dass das Hauptaggregat (4) und/oder die Saugeinheit (6) ein drittes Erfassungsmittel (32) aufweisen, - dass das dritte Erfassungsmittel (32) dazu geeignet ist, die Beschaffenheit eines zu reinigenden Bodens zu ermitteln und - dass das Steuermittel (50) die von dem dritten Erfassungsmittel (32) gemessenen Daten hinsichtlich der Beschaffenheit des Bodes in der Karte abspeichert.
Staubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptaggregat (4) und/oder die Saugeinheit (6) ein Mittel (52) zur Interaktion mit einem Nutzer aufweist.
Staubsauger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (52) dem Nutzer basierend auf den Kartendaten eine bevorzugte Reinigungsrichtung und/oder einen bevorzugten Reinigungspfad empfiehlt.
Staubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, - dass das Hauptaggregat (4) und/oder die Saugeinheit (6) eine mit dem Steuermittelmittel (50) verbundene Schnittstelle aufweisen und - dass die Schnittstelle zur Übertragung der von dem Steuermittel (50) gespeicherten Daten geeignet ist
Staubsauger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Schnittstelle mittelbar oder unmittelbar verbundenes Gerät die Karte mithilfe der von der Schnittstelle übertragenen Daten anzeigt.
Staubsauger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle mit einem Hausautomatisierungssystem und/oder einem Staubsaugroboter verbindbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers, nämlich eines Hand- oder Bodenstaubsaugers, - bei dem mindestens ein Erfassungsmittel Signale aufnimmt, - bei dem mithilfe der von dem mindestens einen Erfassungsmittel gemessenen Signale von einem Steuermittel eine Karte erstellt wird und - bei dem die Position des Staubsauger in der Karte bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, - bei dem das Erfassungsmittel propriozeptive Signale oder exterozeptive Signale aufnimmt
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, - bei dem mindestens ein erstes Erfassungsmittel propriozeptive Signale aufnimmt, - bei dem mindestens ein zweites Erfassungsmittel exterozeptive Signale aufnimmt, - bei dem zur Erstellung der Karte zunächst die von dem zweiten Erfassungsmittel gemessenen Daten genutzt werden, - bei dem anschließend der Staubsauger bewegt wird, - bei dem die Position des Staubsaugers nach Abschluss der Bewegung in der erstellten Karte über die ersten Erfassungsmittel bestimmt wird, - bei dem die Umgebung des Staubsaugers mittels der zweiten Erfassungsmittel ermittelt wird und etwaige Abweichungen zu der über das erste Erfassungsmittel ermittelten Position des Staubsaugers mittels des Steuermittels ermittelt werden und - bei dem mithilfe des Steuermittel basierend auf den Daten des ersten und des zweiten Erfassungsmittels eine neue Position des Staubsaugers in der Karte berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, - bei dem in der Karte nicht zu reinigende Bereiche und zu reinigende Bereiche eintragen werden und - bei dem ein Nutzer bei einer Annäherung an einen nicht zu reinigenden Bereich über Signale gewarnt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, - bei dem bestimmte Reinigungsparameter für die zu reinigenden Bereiche eingestellt werden und - bei dem diese Reinigungsparameter bei einer Überfahrt dieser Bereiche automatisiert adaptiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, - bei dem die Kartendaten über eine Schnittstelle an ein Hausautomatisierungssystem und/oder einen Staubsaugroboter übermittelt werden und - bei dem mit dem Hausautomatisierungssystem und/oder dem Staubsaugroboter mittels des Steuermittels hinsichtlich einer bereits gereinigten Fläche und einer noch nicht gereinigten Fläche sowie insbesondere den zu reinigenden Bereichen und den nicht zu reinigenden Bereichen kommuniziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, - bei die Kartendaten über eine Schnittstelle an einen Server oder ein Smartphone übertragen werden und - bei dem die Kartendaten für einen Nutzer übersichtlich mittels einer App dargestellt werden.