DE102017126798A1 - Self-propelled floor care device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein selbstfahrendes Bodenpflegegerät (1) zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen (30) mit einer Steuereinheit, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, Signale zur Ansteuerung des Bodenpflegegerät (1) von einer mit der Steuereinheit in Verbindung stehenden externen Benutzerschnittstelle (40) zu empfangen und anhand der empfangenen Signale das Bodenpflegegerät (1) zu steuern, wobei die Signale auf von der Benutzerschnittstelle (40) erfassten Gesten eines Benutzers (50) der externen Benutzerschnittstelle (40) basieren und die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, anhand dieser auf Gesten basierenden Signale das Bodenpflegegerät (1) zu steuern sowie ein Verfahren zur Steuerung eines selbstfahrenden Bodenpflegegerätes (1). The invention relates to a self-propelled floor care appliance (1) for cleaning and maintaining floor surfaces (30) with a control unit, wherein the control unit is designed to transmit signals for controlling the floor care appliance (1) from an external user interface (40) connected to the control unit. to receive and control the floor care device (1) based on the received signals, the signals being based on user interface (40) detected gestures of a user (50) of the external user interface (40) and the control unit is adapted to gestures therefrom based signals to control the ground care device (1) and a method for controlling a self-propelled ground care device (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein selbstfahrendes Bodenpflegegerät zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen mit einer Steuereinheit, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, Signale zur Ansteuerung des Bodenpflegegerätes von einer mit der Steuereinheit in Verbindung stehenden externen Benutzerschnittstelle zu empfangen und anhand der empfangenen Signale das Bodenpflegegerät zu steuern. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines selbstfahrenden Bodenpflegegerätes zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen.The invention relates to a self-propelled floor care appliance for cleaning and maintaining floor surfaces with a control unit, wherein the control unit is adapted to receive signals for controlling the floor care appliance from an external user interface associated with the control unit and to control the floor care appliance based on the received signals. Moreover, the invention relates to a method for controlling a self-propelled floor care device for cleaning and care of floor surfaces.
Derartige selbstfahrende Bodenpflegegeräte dienen der automatisierten Reinigung von Flächen, ohne dass sie von einem Benutzer geschoben oder geführt werden müssen. Es ist bekannt, solche Bodenpflegegeräte als Staubsauger auszubilden, die dann üblicherweise als Saugroboter bezeichnet werden. Weiter sind selbstfahrende Bodenpflegegeräte z.B. zum Wischen von glatten Bodenbelägen bekannt.Such self-propelled floor care appliances are used for the automated cleaning of surfaces without them having to be pushed or guided by a user. It is known to form such floor care appliances as vacuum cleaners, which are then usually referred to as vacuum robots. Further, self-propelled floor care appliances e.g. known for wiping smooth floor coverings.
Üblicherweise weist ein derartiges Bodenpflegegerät einen oder mehrere Sensoren auf, um die Bewegung des Bodenpflegegerätes über die zu reinigende Fläche zu kontrollieren, beispielsweise um einen Zusammenstoß mit Hindernissen zu vermeiden. Solche Sensoren können beispielsweise Tast- oder Ultraschallsensoren oder auch optische Sensoren sein. Nur in einem Nahbereich arbeitende Sensoren dienen meist der Vermeidung von Zusammenstößen mit Hindernissen, wohingegen Sensoren mit einer größeren Erfassungsreichweite auch zur Planung einer koordinierten Bewegung des Gerätes über die Fläche eingesetzt werden, um beispielsweise sicherzustellen, dass die gesamte Fläche gereinigt wird.Typically, such a floor care appliance has one or more sensors to control the movement of the floor care appliance over the area to be cleaned, for example to avoid colliding with obstacles. Such sensors may be, for example, tactile or ultrasonic sensors or optical sensors. Only sensors operating in a close range are mostly used to avoid collisions with obstacles, whereas sensors with a larger detection range are also used to plan a coordinated movement of the device across the surface to ensure, for example, that the entire surface is cleaned.
Die Druckschrift
Die
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein selbstfahrendes Bodenpflegegerät zu schaffen, das auf einfache und intuitive Weise jederzeit bequem bedient werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sicheres Verfahren zur Steuerung eines derartigen Bodenpflegegerätes anzugeben.The invention thus presents the problem of providing a self-propelled floor care device that can be conveniently operated at any time in a simple and intuitive manner. It is a further object of the present invention to provide a safe method of controlling such a floor care appliance.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein selbstfahrendes Bodenpflegegerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Steuerung eines selbstfahrenden Bodenpflegegerätes gemäß Anspruch 5 gelöst. Dadurch, dass die Signale auf von der Benutzerschnittstelle erfassten Gesten eines Benutzers der externen Benutzerschnittstelle basieren und die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, anhand dieser auf Gesten basierenden Signale das Bodenpflegegerät zu steuern, ist eine sichere Erfassung der Gesten eines Benutzers auf einfache Weise möglich. Eine Steuerung über Gesten ist so intuitiv möglich und kann jederzeit eingesetzt werden. Die Akzeptanz von selbstfahrenden Bodenpflegegeräten kann aufgrund der intuitiven einfachen Steuerung auch bei technisch weniger affinen Benutzern gesteigert werden. Die Gestensteuerung ermöglicht zudem eine nahezu barrierefreie Bedienung, die im Gegensatz zu einer Bedienung direkt an einem unter Umständen bewegten Reinigungsgerät auch von körperlich eingeschränkten Benutzern möglich ist. Über die mit der Steuereinheit in Verbindung stehende externe Benutzerschnittstelle können Gesten eines Benutzers erfasst werden und über die Verbindung an die Steuereinheit übermittelt werden. Anhand der übermittelten Gesten steuert die Steuereinheit dann das Bodenpflegegerät. Die Verbindung zwischen Benutzerschnittstelle und Steuereinheit kann über eine Funkstrecke, wie etwa WLAN oder Bluetooth erfolgen. Die Übertragung der Signale kann aber auch über Infrarotsignale erfolgen. Die von der Benutzerschnittstelle gesendeten und von der Steuereinheit empfangenen Signale, können Messdaten eines Sensors der Benutzerschnittstelle umfassen, Daten zu erkannten Gesten sowie Steuerdaten zur Steuerung des Bodenpflegegerätes darstellen. Dies ist davon abhängig, ob die Benutzerschnittstelle eine Auswertung von Messdaten eines Sensors zur Erkennung von Gesten eines Benutzers durchführt oder ob dieser Schritt von der Steuereinheit des Bodenpflegegerätes übernommen wird. Auch ein Umsetzen erkannter Gesten in Steuerdaten zur Steuerung des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes können von der externen Benutzerschnittstelle oder auch der Steuereinheit des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes übernommen werden.According to the invention, this problem is solved by a self-propelled floor care appliance having the features of
Die Bodenfläche kann durch einen textilen Bodenbelag wie einen Teppich oder Teppichboden oder durch einen Hartboden wie z. B. ein Holzparkett, Laminat oder einen PVC-Bodenbelag gebildet werden.The floor surface may be covered by a textile floor covering such as a carpet or carpet or by a hard floor such. As a wood parquet, laminate or PVC flooring are formed.
Das selbstfahrende Bodenpflegegerät kann ein Gebläse zur Erzeugung eines Unterdruckes aufweisen, durch den eine von dem selbstfahrenden Bodenpflegegerät über die zu reinigende Bodenfläche geführte Bodendüse Staub und Schmutz von der Bodenfläche aufnimmt. Insbesondere bei langflorigen Teppichen gleitet die Bodendüse über den Teppich, während die Bodendüse bei Hartböden beabstandet über diese Bodenflächen hinweg schwebt. Damit die Reinigung und Pflege des Bodenbelags möglichst effektiv ausgeführt werden kann, ist die Bodendüse länglich ausgebildet und verläuft im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung. Länglich ausgebildet bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein vorzugsweise im Wesentlichen rechteckiger Saugmund der Bodendüse eine größere Länge quer zur Fahrtrichtung aufweist, als Breite in Fahrtrichtung. Der Saugmund ist vorzugsweise zwischen 20 und 30 cm quer zur Fahrtrichtung lang. In dem selbstfahrenden Bodenpflegegerät kann eine Staubaufnahmekammer vorgesehen sein, in welcher der über die Bodendüse aufgenommene Staub, beispielsweise in einem Staubbeutel, gesammelt werden kann.The self-propelled ground care apparatus may include a blower for generating a negative pressure through which a floor nozzle guided by the self-propelled floor care apparatus over the floor surface to be cleaned receives dust and dirt from the floor surface. Especially with long-pile carpets, the floor nozzle slides over the carpet, while the floor nozzle at hard floors floats across these floor areas away. So that the cleaning and care of the floor covering can be performed as effectively as possible, the floor nozzle is elongated and extends substantially transverse to the direction of travel. Elongated means in this context that a preferably substantially rectangular suction mouth of the floor nozzle has a greater length transverse to the direction of travel, as the width in the direction of travel. The suction mouth is preferably between 20 and 30 cm across the direction of travel long. In the self-propelled ground care device, a dust receiving chamber may be provided, in which the dust received via the floor nozzle, for example in a dust bag, can be collected.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the following dependent claims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die externe Benutzerschnittstelle ein Smart-Gerät, insbesondere eine Smart-Watch oder ein Smartphone. Ein Smart-Gerät, insbesondere eine Smart-Watch, hat ein Benutzer schnell zur Hand, um entsprechende Gesten zur Steuerung des Bodenpflegegerätes vorzunehmen. In kritischen Situationen muss der Benutzer eines Bodenpflegegerätes schnell reagieren können und das Bodenpflegegerät in Notfällen sofort anhalten können. Dies ist bei der Verwendung einer Smart-Watch ohne weiteres möglich, da der Benutzer dieses Smart-Gerät in der Regel mitführt und so schnell durch Vornahme von Gesten das Bodenpflegegerät steuern kann. Das Tragen der Smart-Watch am Handgelenk des Benutzers macht so eine schnelle und einfache Erfassung von Gesten mittels dieser Benutzerschnittstelle möglich.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the external user interface is a smart device, in particular a smart watch or a smartphone. A smart device, especially a smart watch, has a user quickly on hand to make appropriate gestures to control the floor care device. In critical situations, the user of a floor care appliance must be able to react quickly and immediately stop the floor care appliance in an emergency. This is easily possible with the use of a smart watch, since the user usually carries this smart device and can control the floor care device so quickly by making gestures. Wearing the smart watch on the user's wrist thus makes it possible to detect gestures quickly and easily using this user interface.
Eine vorteilhafte Ausführung ist, dass die auf Gesten basierenden Signale auf Messdaten mindestens eines Beschleunigungssensors und/ oder mindestens eines Gyrosensors und/ oder mindestens eines Mikrofons und/ oder eines Funk-Moduls der Benutzerschnittstelle zurückgehen. Als Funk-Modul der Benutzerschnittstelle ist ein WLAN-Modul oder ein Bluetooth-Modul denkbar. Die Erfassung von Gesten mittels der vorgeschlagenen Komponenten ermöglicht eine einfache und sichere Erfassung der Gesten des Benutzers und macht eine intuitive Steuerung des Bodenpflegegerätes möglich. Entsprechende Komponenten finden sich in jeder handelsüblichen Smart-Watch. Insbesondere wenn die auf Gesten basierenden Signale auf die Messdaten eines Beschleunigungssensors oder eines Gyrosensors zurückgehen, ist eine besonders zuverlässige Erfassung der Gesten über die Benutzerschnittstelle möglich.An advantageous embodiment is that the gesture-based signals are based on measurement data of at least one acceleration sensor and / or at least one gyro sensor and / or at least one microphone and / or a radio module of the user interface. As a radio module of the user interface, a WLAN module or a Bluetooth module is conceivable. The detection of gestures by means of the proposed components enables a simple and secure detection of the gestures of the user and makes an intuitive control of the floor care device possible. Corresponding components can be found in any standard smart watch. In particular, when the gesture-based signals are due to the measurement data of an acceleration sensor or a gyro sensor, a particularly reliable detection of the gestures via the user interface is possible.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass spezielle Gesten des Benutzers einzelnen Befehlen zur Steuerung des Bodenpflegegerätes durch Anlernprozesse zuzuordnen sind. Durch entsprechende Anlernprozesse kann die Steuerung des Bodenpflegegerätes mittels der über die Benutzerschnittstelle erfassten Gesten besonders intuitiv und benutzerfreundlich erfolgen. Die Zuordnung von Gesten zu Befehlen zur Steuerung des Bodenpflegegerätes im Rahmen von Anlernprozessen macht eine individualisierte Gestensteuerung für den Benutzer möglich.A preferred embodiment provides that the user's special gestures are to be assigned to individual commands for controlling the floor care appliance by learning processes. By means of appropriate learning processes, the control of the floor care appliance can be effected particularly intuitively and user-friendly by means of the gestures recorded via the user interface. The assignment of gestures to commands for controlling the floor care device in the context of training processes makes an individualized gesture control possible for the user.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines bereits und im Folgenden näher beschriebenen selbstfahrenden Bodenpflegegerätes zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen mit folgenden Schritten:
- - Auswerten von Messdaten einer externen Benutzerschnittstelle zur Erkennung von Gesten eines Benutzers,
- - Umsetzen erkannter Gesten in Steuerdaten zur Steuerung des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes,
- - Steuern des Bodenpflegegerätes gemäß der Steuerdaten.
- Evaluating measurement data of an external user interface for detecting gestures of a user,
- Implementing recognized gestures in control data for controlling the self-propelled floor care device,
- - controlling the floor care device according to the control data.
Weiter vorteilhaft ist die Ausgestaltung des Verfahrens, dass die Auswertung der Messdaten zur Erkennung von Gesten des Benutzers durch die externe Benutzerschnittstelle erfolgt. Die Auswertung der Messdaten kann somit direkt auf der Benutzerschnittstelle erfolgen, welche die Messdaten zu Erkennung von Gesten eines Benutzers bereits erfasst. Hierdurch ist eine zuverlässige Auswertung möglich. Für den Fall, dass die Benutzerschnittstelle als Smart-Gerät ausgebildet ist, liegt zur Auswertung der Messdaten ausreichend Rechenkapazität zur Verfügung.Further advantageous is the embodiment of the method that the evaluation of the measurement data for detecting gestures of the user by the external user interface. The evaluation The measurement data can thus be made directly on the user interface, which already captures the measurement data for recognizing gestures of a user. As a result, a reliable evaluation is possible. In the event that the user interface is designed as a smart device, sufficient computing capacity is available for evaluating the measurement data.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die erkannten Gesten als Signale an eine Steuereinheit des Bodenpflegegerätes übertragen werden, wobei die Steuereinheit des Bodenpflegegerätes dazu ausgebildet ist, die Signale in Steuerdaten zur Steuerung des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes umzusetzen und das Bodenpflegegerät anhand dieser Steuerdaten zu steuern. Mit der Übermittlung erkannter Gesten an die Steuereinheit des Bodenpflegegerätes kann diese die Umsetzung in Steuerdaten zur Steuerung des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes übernehmen.An advantageous embodiment of the method provides that the recognized gestures are transmitted as signals to a control unit of the floor care appliance, wherein the control unit of the floor care appliance is adapted to convert the signals into control data for controlling the self-propelled floor care appliance and to control the floor care appliance on the basis of this control data. With the transmission of recognized gestures to the control unit of the floor care appliance, it can take over the conversion into control data for controlling the self-propelled floor care appliance.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Umsetzen erkannter Gesten in Steuerdaten zur Steuerung des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes durch die externe Benutzerschnittstelle erfolgt, wobei die Steuerdaten als Signale an eine Steuereinheit des Bodenpflegegerätes übertragen werden, wobei die Steuereinheit des Bodenpflegegerätes dazu ausgebildet ist, das Bodenpflegegerät anhand dieser Steuerdaten zu steuern. Mit der Umsetzung erkannter Gesten in Steuerdaten durch die Benutzerschnittstelle können Anlernprozesse zur Zuordnung spezieller Gesten des Benutzers auf einzelne Befehle zur Steuerung des Bodenpflegegerätes auf der Benutzerschnittstelle vorgenommen werden. Eine Veränderung der Steuereinheit des Bodenpflegegerätes ist hier für die Individualisierung der Gestensteuerung nicht erforderlich, sodass einfachere Komponenten als Steuereinheit genutzt werden können.According to an advantageous embodiment of the method, it is provided that the implementation of recognized gestures in control data for controlling the self-propelled floor care device by the external user interface, wherein the control data are transmitted as signals to a control unit of the floor care device, wherein the control unit of the floor care device is adapted to Floor care device to control based on this control data. With the implementation of recognized gestures in control data by the user interface, training processes for associating specific gestures of the user with individual commands for controlling the floor care device on the user interface can be performed. A change of the control unit of the floor care device is not required here for the individualization of the gesture control, so that simpler components can be used as a control unit.
Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass die Auswertung der Messdaten zur Erkennung von Gesten des Benutzers durch eine Steuereinheit des Bodenpflegegerätes erfolgt, wobei das Umsetzen erkannter Gesten in Steuerdaten zur Steuerung des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes durch die Steuereinheit des Bodenpflegegerätes erfolgt, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das Bodenpflegegerät anhand dieser Steuerdaten zu steuern. Sowohl die Erkennung der Gesten des Benutzers als auch die Umsetzung erkannter Gesten in Steuerdaten durch die Steuereinheit des Bodenpflegegerätes vornehmen zu lassen hat den Vorteil, dass die Benutzerschnittstelle einfachere Komponenten aufweisen kann, die keine hohe Rechenkapazität bieten.A preferred embodiment of the method provides that the evaluation of the measured data for the detection of gestures of the user by a control unit of the ground care device, wherein the implementation of recognized gestures in control data for controlling the self-propelled ground care device by the control unit of the ground care device, wherein the control unit is designed is to control the floor care device based on this control data. Both the recognition of the gestures of the user and the implementation of recognized gestures in control data by the control unit of the floor care appliance have the advantage that the user interface can have simpler components which do not offer a high computing capacity.
Bevorzugt ist, dass wenn bei der Auswertung der Messdaten zur Erkennung von Gesten des Benutzers durch eine Steuereinheit des Bodenpflegegerätes keine Gesten des Benutzers erkannt werden, die Steuereinheit des Bodenpflegegerätes ein Fehlersignal an die externe Benutzerschnittstelle übermittelt. Die Ausgabe eines Fehlersignals an die externe Benutzerschnittstelle durch die Steuereinheit des Bodenpflegegerätes kann auch erfolgen, wenn eine Geste des Benutzers nicht mit hinreichender Sicherheit erkannt wurde.It is preferred that if no gestures of the user are detected during the evaluation of the measurement data for the detection of gestures of the user by a control unit of the floor care appliance, the control unit of the floor care appliance transmits an error signal to the external user interface. The output of an error signal to the external user interface by the control unit of the floor care device may also be made when a gesture of the user has not been detected with sufficient certainty.
Weiterhin bevorzugt ist, dass die externe Benutzerschnittstelle ein von der Steuereinheit des Bodenpflegegeräts empfangenes Fehlersignal an den Benutzer übermittelt. Die Übermittlung des Fehlersignals durch die externe Benutzerschnittstelle an den Benutzer kann mittels Vibration, akustischen Signal oder visueller Anzeige erfolgen.It is further preferred that the external user interface transmits an error signal received from the control unit of the floor care device to the user. The transmission of the error signal by the external user interface to the user can be done by means of vibration, acoustic signal or visual display.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den folgenden Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt
-
1 Bodenpflegegerät und Benutzerschnittstelle, -
2 Bodenpflegegerät und Benutzerschnittstelle -
3a bis3f Gesten zur Steuerung von Bodenpflegegerät über Benutzerschnittstelle
-
1 Floor care device and user interface, -
2 Floor care device and user interface -
3a to3f Gestures for controlling floor care device via user interface
In den Figuren mit dem Bezugszeichen
Diese Geste wird über die in der Benutzerschnittstelle
Die Auswertung der Messdaten zu Erkennung von Gesten des Benutzers
Eine weitere Möglichkeit stellt die Auswertung der Messdaten zu Erkennung von Gesten durch die Steuereinheit dar, wobei die Steuereinheit ebenfalls das Umsetzen erkannter Gesten in Steuerdaten zur Steuerung des selbstfahrenden Bodenpflegegerätes
Die Gesten des Benutzers
Die
Aus
Mit
In
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. Neben der Erkennung von Gesten aus Bewegungen des Benutzers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- BodenpflegegerätLand maintenance equipment
- 2020
- Schmutzdirt
- 2121
- Vasevase
- 2222
- Flüssigkeitliquid
- 30 30
- Bodenflächefloor area
- 4040
- BenutzerschnittstelleUser interface
- 5050
- Benutzeruser
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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