DE102018103835B3

DE102018103835B3 - Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bodenreinigungsmaschine

Info

Publication number: DE102018103835B3
Application number: DE102018103835.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas STANGL
Original assignee: Hefter Cleantech GmbH
Current assignee: Hefter Cleantech GmbH
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: WO2019162355A1

Abstract

Eine verbesserte Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bodenreinigungsmaschine zeichnet sich unter anderem durch folgende Merkmale aus:
- es ist zumindest an der einen und vorzugsweise an den beiden seitlich aus- oder einfahrbaren und/oder aus- oder einschwenkbaren Bodenarbeits- oder Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) ein Sensor (S3a, S3b) vorgesehen,
- dieser an den Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) vorgesehene Sensor (S3, S3a, S3b; S4; S6; S11a, S11b) und/oder weitere vorgesehene Sensoren (S6) ist bzw. sind als in Richtung Bodenfläche (14) gerichteter Absatz- oder Absturzsensor ausgebildet, der eine Bodenniveau-Änderung erkennt, wenn diese um einen vorgebbaren oder vorgegebenen Abstand tiefer liegt als die von der Bodenbearbeitungsmaschine befahrenen Bodenfläche (14), und
- der zumindest eine Absatz- oder Absturzsensor (S3a, S3b) und die zugehörige Steuerungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass bei Erkennen einer Niveauänderung gegenüber der befahrbaren Bodenfläche (14) ein Steuersignal ausgegeben wird, worüber das Fahrverhalten der Bodenbearbeitungsmaschine veränder- oder beschränkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die eigentlichen, der Bodenreinigung dienenden Einrichtungen und Komponenten können dabei aus einer oder beispielsweise zwei zusammenwirkenden, um eine Horizontalachse drehenden Borstenwalzen, aus einem umlaufenden Bürstenband oder beispielsweise aus einer oder mehreren zusammenwirkenden, um zumindest annähernd vertikale Achsen drehende Tellerbürsten oder aus Kombinationen vorstehender Einrichtungen oder dergleichen bestehen.
Darüber hinaus sind auch schon selbstfahrende Arbeitsmaschinen und Reinigungsvorrichtungen bekannt geworden, die über entsprechende Sensoreinrichtungen verfügen. Derartige Sensoreinrichtungen können beispielsweise aus optischen Sensoreinrichtungen unter Verwendung eines Laserstrahls zum Abtasten (beispielsweise in der Horizontalebene) und/oder aus Ultraschallsensoren, Radarsensoren oder dergleichen bestehen. Insbesondere in der heutigen Zeit könnten sogar Sensoren basierend auf einer Kamera mit einem Siliziumchip zur Auswertung des aufgenommenen Bildes verwendet werden.
Eine gegenüber früheren Lösungen verbesserte Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine ist beispielsweise aus der EP 1 239 762 B1 bekannt geworden. Diese vorbekannte Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zumindest in Abhängigkeit einer Kurvenfahrt oder eines Verschwenkung einer auf dem Fahrzeug vorgesehenen Betätigungs-, Arbeits- oder Reinigungseinheit, vorzugsweise in Form eines Arbeits- oder Reinigungskopfes, die zumindest eine Sensoreinrichtung zumindest relativ in gleicher Richtung mitverschwenkt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Verschwenkvorgang in unmittelbarer Kopplung zum Winkeleinschlag der Fahrtrichtung oder der Verdrehung des Arbeits- oder Reinigungskopfes erfolgen.
Durch die mitverschwenkenden Navigationseinrichtungen kann ein wesentlich größerer Umfeldbereich erfasst werden, und zwar immer ausgerichtet auf entscheidungserheblichen Bereich, in welchem eine Bewegung hin erfolgt. Dadurch kann die Anzahl der ansonsten benötigten Sensoreinrichtungen von der Anzahl her und damit auch von der Kostenseite her reduziert werden.
Gemäß der vorstehend genannten Vorveröffentlichung ist dabei vorgesehen, dass zumindest eine erste Sensoreinrichtung mit beispielsweise einem Lasersensor in Bodennähe vorgesehen ist, d.h. insbesondere in Höhe der Laufräder oder geringfügig darüber. Dabei kann es sich um einen in einem horizontalen Winkelbereich selbsttätig arbeitenden und das Umfeld abtastenden Laserscanner handeln.
Alternativ oder ergänzend kann gemäß der vorstehend genannten Vorveröffentlichung auch zumindest eine oder vorzugsweise mehrere höher liegende Sensoreinrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise vor der Verkleidung der Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine angeordnet sind. Es kann sich hierbei um einen baum- oder säulenartigen Aufbau handeln, der mit der Lenk- oder Verschwenkeinrichtung des Lenkmechanismus und/oder des verschwenkbaren Arbeits- oder Reinigungskopfes gekoppelt ist. Somit ist auch diese zweite Sensoreinrichtung bei entsprechender Kurvenfahrt der Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine mitverschwenkbar.
Es hat sich allerdings gezeigt, dass derartige durchaus Vorteile aufweisende Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschinen aber nicht für alle Einsatzzwecke einsetzbar sind.
Ein Haushaltsroboter zum automatischen Staubsaugen von Bodenflächen ist aus der DE 199 16 427 B4 bekannt geworden. Dieser Haushaltsroboter umfasst Abstands- bzw. Kontaktsensoren, bei denen der durch die Reichweite der Sensoren definierte Nahbereich um das Gerät durch die Sensoren auf Hindernisse abgetastet wird. An den Grenzen des Abtastbereiches werden mögliche neue Positionen für den Haushaltsroboter ermittelt und gespeichert, wobei anschließend nach Auswahl einer der im aktuellen oder früheren Schritt gespeicherten Position diese angefahren und danach ein weiterer Abtastschritt durchgeführt wird. Dabei weist der selbstfahrende Haushaltsroboter einen beweglichen Arm auf, an dem die Abstands- bzw. Kontaktsensoren angebracht sind. Diese Sensoren dienen somit zum Erkennen eines Hindernisses, weshalb sie auf der zur Bodenfläche abgewandt liegenden Seite einer Saugbürste angeordnet sind.
Schließlich soll auch noch auf die DE 10 2012 108 008 A1 verwiesen werden, die ein selbstfahrendes Sauggerät und ein Verfahren zum Betreiben des selbstfahrenden Sauggerätes beschreibt.
Dieses Gerät weist einen Infrarot-Reflexsensor auf, der als Absturzsensor dienen kann. Die primäre Aufgabe des Infrarot-Reflexsensors ist jedoch die Erkennung von Flüssigkeiten auf dem Boden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, eine verbesserte Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine wird eine Lösung geschaffen, die es erlaubt, dass die entsprechende Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine auch in kritischen Anwendungsfällen problemlos eingesetzt werden kann.
Eine der kritischen Anwendungsfälle betrifft beispielsweise Situationen, in denen die Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine zum Reinigen einer Bodenfläche eingesetzt wird, die in eine Laderampe übergeht. Eine derartige Laderampe befindet sich in der Regel in einer entsprechenden Höhe über einem tiefer liegenden Fahrweg, wobei der Höhenunterschied der Rampe zum Fahrweg durchaus einen Meter und mehr betragen kann. Hier besteht immer das große Risiko, dass die entsprechende Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine durch ein Fehlverhalten des Fahrers oder gar - wenn es sich um eine selbstfahrende roboterartige Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine handelt - an der Kante der Rampe abstürzen kann.
Erfindungsgemäß sind dazu eine Reihe von Sensoren vorgesehen, die vor allem immer überprüfen, ob eine durchgängige Bodenfläche vorhanden oder noch vorhanden ist, bzw. wo eine durchgängige Arbeits- oder Bodenfläche beispielsweise in Form einer Rampe endet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu ferner eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, worüber die entsprechenden Sensordaten einer Vielzahl von Sensoren ausgewertet werden.
Dabei kann die Steuerungseinrichtung anhand der ermittelten Sensordaten so eingerichtet und/oder programmiert sein, dass eine entsprechende Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine stets nur in einem vorgebbaren oder voreinstellbaren Mindestabstand zu einer Rampe oder Rampenkante verfahrbar ist, sich also der Kante einer Rampe nur bis auf ein Mindestmaß nähern kann. Ein vorgegebener oder voreingestellter oder voreinstellbarer Sicherheitsabstand wird dann immer eingehalten.
Die Sensoren können dabei nicht nur im vorderen oder seitlichen Bereich, sondern auch in Bodenhöhe, in Höhe des Chassis oder deutlich darüber vorgesehen sein. Im Rahmen der Erfindung ist dabei ferner vorgesehen, dass entsprechende Sensoren beispielsweise auch an den seitlich ausfahrbaren und/oder ausschwenkbaren Bodenbearbeitungseinrichtungen angebracht und mit diesen mitverschwenk- oder mitverfahrbar sind. Diese Bodenbearbeitungseinrichtungen können beispielsweise über eine Rampe oder Rampenkante hinaus nach außen verschwenkt werden, um den Bodenbereich auch für die Rampe in voller Breite reinigen zu können. Trotzdem ist sichergestellt, dass die Bodenbearbeitungsmaschine vorzugsweise in Form einer Bodenreinigungsmaschine trotz gegebenenfalls über die Rampe nach außen vorstehenden Bodenbearbeitungseinrichtung selbst sich der Rampe oder Rampenkante nur unter Einhaltung eines Mindestabstandes nähert, der in der Regel kleiner ist als die seitliche Ausschwenk- oder Ausfahrbreite der entsprechenden Bodenbearbeitungseinrichtung.
Die erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsmaschine vorzugsweise in Form einer Bodenreinigungsmaschine kann als Fahrersitzmaschine oder aber auch als selbstfahrende roboterähnliche Maschine ausgestaltet sein.
Insbesondere in diesem Fall sind dann auch noch nicht nur seitliche, sondern auch rückwärtige Sensoreinrichtungen vorgesehen, die sicherstellen, dass die Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine beispielsweise nicht unter Erzeugung einer Kurvenfahrt so rückwärts verfahren werden kann, dass sich die rückwärtigen Räder oder zumindest ein rückwärtiges Rad oder die in Vorwärtsfahrtrichtung vorne liegenden Räder oder das zumindest eine in Vorwärtsfahrt vorne liegende der Kurvenfahrt dienende Rad in den Mindestabstand hineinverfahren werden kann, der zwischen der Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine und der Rampe oder Rampenkante zwingend aufrechterhalten werden soll oder muss (aus den oben geschilderten Sicherheitsgründen) .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die seitlichen Sensoren so angebracht, dass nicht nur Tür- oder Tordurchfahren in ihrer Breite ermittelt werden können, d.h. in Bodennähe ermittelt werden können, sondern auch über die gesamte Höhe der Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine. Dadurch soll sichergestellt werden, dass bei Seitenbegrenzungen, an denen die Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine vorbeifährt, nicht nur in Bodennähe mit der Seitenbegrenzung kollidieren kann, sondern auch nicht mit von den Seitenbegrenzungen in den freien Durchgang seitlich vorstehenden Begrenzungen oder Gebäudeteilen. Die Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine würde nur dann eine Durchfahrt passieren, wenn in der gesamten Höhe der Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine ein entsprechender Mindestabstand eingehalten wird, damit die Arbeits- oder Bodenreinigungsmaschine kollisionsfrei eine entsprechende Durchfahrt passieren kann.
Für die erwähnten Sensoren selbst können die unterschiedlichsten Sensoren eingesetzt werden.
Eingesetzt werden können beispielsweise Lasersensoren, die auch als Laserscanner bezeichnet, oder beispielsweise Radargeräte, Infrarotgeräte, Ultraschallsensoren, wie aber auch Kameras selbst, die die aufgenommenen Bilder durch eine eigene Software entsprechend auswerten können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:

1: eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine;
2: eine Seitenansicht der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine;
3: eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine;
4: eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsmaschine;
5: eine weitere Darstellung, in der die erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsmaschine in Draufsicht einschließlich eines vorlaufend angedeuteten Fahrweges mit einer Rampenkante wiedergegeben ist; und
6: eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine, in der ein seitliches Überwachungs- und Schutzfeld strichliert angedeutet ist.

Aus den nachfolgenden Figuren sind Ausführungsbeispiele eines Bodenbearbeitungsgerätes insbesondere in Form einer Bodenreinigungsmaschine gezeigt, welche als Fahrersitzmaschine oder aber auch als selbstfahrende roboterartige Maschine ausgebildet sein und eingesetzt werden kann.
Der Grundaufbau des erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungs- bzw. Bodenreinigungsgerätes ist beispielsweise aus der EP 0 926 976 B1 als bekannt zu entnehmen.
Eine derartig aufgebaute Bodenreinigungsmaschine 1 weist eine Betätigungs-, Arbeits- oder Reinigungseinheit 3 auf, die nachfolgend auch kurz als Bearbeitungskopf 3 bezeichnet wird. Dieser Bearbeitungskopf 3 ist im vorlaufenden Bereich der Bodenbearbeitungsmaschine 1 vorgesehen, und zwar in einem Abstands- und Höhenbereich H1 (wie in 2 dargestellt). Dieser nachfolgend noch im Detail erläuterte Bearbeitungskopf 3 ist dabei um eine vertikale Drehachse 6 (2) verschwenkbar, nämlich von einer Einstellung gemäß Geradeausfahrt, und davon ausgehend einmal nach links bzw. einmal nach rechts, um eine entsprechende Kurvenfahrt nach links bzw. nach rechts einzuleiten oder durchzuführen.
Dieser Bearbeitungskopf 3 umfasst zumindest eine Bodenbearbeitungseinheit 4, die bevorzugt unter dem vorderen Teil des Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsgerätes positioniert und zumindest längs einer Fahrzeugseite 7 des Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsgerätes seitlich bis in eine maximale Ausfahr- oder Ausschwenkstellung herausgefahren werden kann. Bevorzugt sind zwei derartiger Bodenbearbeitungseinheiten 4a und 4b vorgesehen, die gleich aber auch unterschiedlich ausgebildet sein können, und die bevorzugt beide über die jeweilige Fahrzeugseite 7a bzw. 7b ausgeschwenkt oder ausgefahren werden können, nämlich bis zu einer maximalen Ausfahr- oder Ausschwenkposition. In eingefahrener oder eingeschwenkter Position stehen diese Bodenbearbeitungseinheiten 4 bzw. 4a oder 4b nicht oder nicht relevant über die seitliche Begrenzung 9 des Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsgerätes über.
Die erwähnte zumindest eine oder die beispielsweise zumindest beiden Bodenreinigungseinheiten 4a, 4b können dabei entsprechend den bekannten Bodenbearbeitungsgeräten ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer um eine mehr oder weniger vertikale Achse herum rotierende Bürstenanordnung, oder beispielsweise aus einer um eine Horizontalachse drehende Kehrwalze. Bevorzugt ist aber die Betätigungs-, Arbeits- oder Reinigungseinheit 3 auch so aufgebaut, wie dies beispielsweise in der EP 2 499 953 B1 oder der EP 1 239 762 B1 und insbesondere der DE 196 38 425 C2 beschrieben ist, wobei auf diese Vorveröffentlichungen ausdrücklich verwiesen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Insbesondere aus der zuletzt genannten DE 196 38 425 C2 ist eine Lösung als bekannt zu entnehmen, bei der die Betätigungs-, Arbeits- und/oder Reinigungseinheit 3 eine Kehrband-Umlenkrollen-Anordnung umfasst, und zwar mittels eines antreibbaren borstenbesetzten Endlosstranges, der an zumindest zwei Umlenkrollen umläuft. Zur Veränderung der Kehrbreite ist die Kehrband-Umlenkrollen-Anordnung mit den zumindest beiden Umlenkrollen insgesamt zumindest mit einer Komponente in Seitenrichtung quer zur Arbeitsrichtung der Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsmaschine aus- und einwärts verfahrbar.
Aus den beigefügten Figuren, insbesondere der perspektivischen Darstellung nach 1, der Seitendarstellung nach 2, der Frontansicht nach 3 und der Draufsicht nach 4 lässt sich der grundsätzliche Aufbau einer derartigen Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsmaschine entnehmen, welche in der Regel zwei rückwärtige mit Seitenversatz zueinander angeordnete Laufräder 13 in Form von Hinterrädern 13a, 13b und zumindest ein in der Seitendarstellung gemäß 2 ausschnittweise sichtbares Vorderrad 13c aufweist, wobei das Vorderrad 13c in einer Mittellängsebene M (4) angeordnet ist und dabei um diese in der Mittellängsebene M verlaufenden Drehachse 6, üblicherweise eine vertikal oder nur in einem kleinen Winkel dazu geneigt verlaufende Achse zur Erzeugung eines Lenkeinschlages nach links oder rechts drehbar ist. Die eigentliche Bearbeitungs-, Arbeits- oder Reinigungseinheit in Form des Bearbeitungskopfes 3 ist zu der vorstehend erwähnten Drehachse 6 zumindest geringfügig vorlaufend angeordnet, könnte allerdings auch nachlaufend dazu positioniert sein.
Nachlaufend zu der oder den Betätigungs-, Arbeits- oder Reinigungseinheiten 4, 4a, 4b ist eine in Fahrtrichtung in der Regel konkav gekrümmte Saugleiste 10 vorgesehen, wodurch auf dem Boden bzw. der Bodenfläche 14 befindliche Schmutzpartikel einschließlich Reinigungsflüssigkeit aufgenommen und über eine Absaugeinrichtung einem integrierten Auffangbehälter zugeführt werden kann.
Über die Vorder- und Hinterräder ist letztlich die gesamte Bodenbearbeitungsmaschine abgestützt und wird hierüber getragen, wozu in der Regel die Bodenbearbeitungsmaschine 1 ein die weiteren Aufbauten tragendes Chassis 15 umfasst.
Aus der Seitenansicht ist ersichtlich, dass sich die Bodenbearbeitungsmaschine 1 grob in drei Abschnitte gliedert, nämlich einen Lenkbereich 16a, einen sich daran in rückwärtiger Richtung R anschließenden Sitzbereich 16b und einen sich daran anschließenden Maschinenbereich 16c.
Da die Bodenbearbeitungsmaschine 1 vorzugsweise als Fahrersitzmaschine ausgebildet ist, ist wie üblich zur Lenkanordnung 16q nachlaufend ein Sitz 21 vorgesehen, auf welchen nochmals nachlaufend unterhalb einer Fahrzeugabdeckung 23 ein Großteil des Technikbereichs mit untergebracht ist, einschließlich Antriebsmotoren, Energieversorgung, Putzmittelbehälter und Schmutzmittelbehälter etc. Ebenfalls untergebracht ist entweder in dem nachlaufenden Fahrzeugabschnitt 16c oder in dem unterhalb des Sitzes 21 verbleibenden Stauraum 25b oder in dem Bereich unterhalb der Gehäuseabdeckung der Lenkanordnung 16a auch noch die notwendige Elektronik einschließlich einer Steuereinrichtung zum Betrieb der nachfolgend noch weiter im Detail erläuterten Reinigungsmaschine.
Bevor auf die Vielzahl der vorgesehenen Sensoren im Detail eingegangen wird, wird noch angemerkt, dass durch Betätigung des Lenkrades 19 bevorzugt der unterhalb des Lenkbereiches 16a angeordnete gesamte Reinigungskopf 3 von Geradeausfahrt entweder nach links oder nach rechts verschwenkt werden kann, um eine Kurvenfahrt nach links oder nach rechts durchzuführen. Dem Einschlagwinkel folgend werden also auch die Bodenreinigungseinheiten 4, d.h. 4a und 4b sowie die nachlaufende Saugleiste entsprechend mit nach links oder rechts verschwenkt, wie dies beispielsweise aus der EP 1 239 762 B1 bekannt ist. Das darüber befindliche Chassis oder der Chassisaufbau mit dem Lenkbereich 16a und dem Sitzbereich 16b befindet sich oberhalb des verschwenkbaren Reinigungskopfes 3 und ist selbst nicht verschwenkbar. Dieser Chassisaufbau befindet sich oberhalb der Höhe H1, wie dies in 2 dargestellt ist.
Um eine möglichst sichere Handhabung der Reinigungsmaschine zu gewährleisten, und diese gegebenenfalls auch als Roboter einsetzen zu können, sind eine Vielzahl von Sensoren vorgesehen, auf die nachfolgend eingegangen werden soll.
Insbesondere aus 1, 2, 3 und 4 ist ersichtlich, dass in dem vorlaufenden Lenkabschnitt 16a in einem Höhenbereich HBL zwischen der Bodenfläche 14 und der Anordnung des Lenkrades 19 zumindest ein bevorzugt mittig oder zwei bevorzugt leicht außermittig angeordnete Sensoren S1, d.h. S1a und S1b vorgesehen sind, die bevorzugt in dem Abschnitt oberhalb von mehr als 20%, insbesondere mehr als 30%, 40% oder 50% der Länge des Höhenbereiches HBL angeordnet sind, bevorzugt aber nicht höher als 70%, 80%, 90% oder 100% dieser Länge HBL.
Diese Sensoren S1 können beispielsweise aus 3D-Kameras bestehen, die einen Winkelbereich von beispielsweise 90° bis bevorzugt über 180° ausleuchten, wobei sich der linke Sensor S1a und der rechte Sensor S1b bezüglich ihres jeweiligen Sichtfeldes im mittleren Bereich überlappen, beispielsweise in einem Bereich von zumindest 20 bis 40% des Sichtfeldes.
Mit einer derartigen Sensoreinrichtung vorzugsweise in Form einer 3D-Kamera oder in Form von den erwähnten zwei 3D-Kameras 1a, 1b ist die Erkennung von Hindernissen in Fahrtrichtung F der Reinigungsmaschine, insbesondere dann auch wenn sie als selbstfahrender Roboter ausgestaltet ist, gut erkennbar. Durch diesen zumindest einen oder die zumindest beiden Sensoren soll das gesamte Umfeld erkannt werden, welches von der Reinigungsmaschine grundsätzlich berührt werden könnte (durch Anfahren, Kollision etc.), und zwar der überwachte Umgebungsbereich mit ausreichender Länge in Fahrtrichtung F ausgeleuchtet und überwacht werden soll (wie dies beispielsweise in 5 dort für einen schmäleren Bereich angedeutet ist).
Wie aus den Figuren zu sehen ist, ist der vorlaufende Lenkabschnitt 16b als Vorbau ausgebildet, der in einem gewissen Abstand oberhalb der Bodenfläche einen Freiraum 27 aufweist, unterhalb dessen auch die erwähnten Betätigungs-, Arbeits- oder Reinigungseinheiten 4, 4a, 4b angeordnet sind (einschließlich des vorlaufenden nach links und rechts verschwenkbaren Laufrades 13c etc.).
An dem vorlaufenden Lenkabschnitt 16a, vorzugsweise dem vorstehend erwähnten Freiraum 27 zugewandt liegenden Unterseite ist ein weiterer zweiter Sensor S2 vorgesehen, der beispielsweise für die Orientierung im Raum zuständig ist. Mittels dieses Sensors S2 können die zu befahrenen Räume und gegebenenfalls auch noch die weiteren räumlichen Umgebungen erfasst und vermessen werden, so dass hierüber mittels der Steuerungs- und Auswerteeinrichtung entsprechende Karten erstellt werden, innerhalb derer sich die Maschine, z.B. als selbstfahrender Roboter bewegen kann und soll. Ein Sensor S2 ist ausreichend, obgleich natürlich auch hier wiederum mehrere Sensoren vorgesehen sein können. Der erwähnte Sensor S2 ist in diesem Falle - da nur ein Sensor verbaut ist - im vorlaufenden Bereich mittig zum Fahrzeug angeordnet. Bevorzugt handelt es sich dabei um einen Laserscanner, obgleich auch hier unterschiedliche andere Scannertypen eingesetzt werden können.
Mit diesem Sensor ist es also letztlich möglich, sowohl statische als auch dynamische Hindernisse zu erkennen.
Aus den Zeichnungen ist ferner ersichtlich, dass an den beiden seitlich aus- und einfahrbaren und/oder nach außen verschwenk- und wiederum einschwenkbaren Bodenbearbeitungseinheiten 4a, 4b Sensoren S3 vorgesehen sind. Das heißt, dass an der Bodenreinigungsmaschine auf der linken Seite an der links ausfahrbaren Bodenbearbeitungseinheit 4a ein Sensor S3a und an der Bodenreinigungsmaschine rechts an der dortigen Bodenbearbeitungseinheit 4b ein Sensor S3b vorgesehen ist. Diese Sensoren sind, wie erwähnt, in dem äußeren Bereich der Bodenbearbeitungseinheit 4a, 4b vorgesehen bzw. positioniert, also in einem Bereich, der sich über mehr als 50%, insbesondere mehr als 60%, 70%, 80% oder mehr als 90% der Gesamtlänge der Bodenbearbeitungseinheit 4a, 4b in ausgefahrener Position hinausgehend erstreckt. Gegebenenfalls könnte der erwähnte Sensor S3a bzw. S3b sogar am äußersten Ende der Bodenbearbeitungseinheit 4a, 4b montiert sein, gegebenenfalls sogar so, dass der Sensor S3a bzw. S3b in Seitenrichtung über die Bodenbearbeitungseinheit 4a, 4b sogar nach außen hin weiter übersteht oder diese Bodenbearbeitungseinheit nach außen hin überragt.
Auch diese Sensoren können in Form unterschiedlicher Sensoren realisiert sein. Bevorzugt eignen sich hierfür Ultraschallsensoren. Es handelt sich dabei um Nahbereichssensoren, die beispielsweise nur einen Abstandsraum von bis zu 15 cm oder 20 cm als Maximallänge abtasten können. In der 1 wie auch den 2 und 3 ist die Reichweite dieser Nahbereichssensoren S3a und S3b eingezeichnet. Die Sensoren sind lediglich in Höhe der Bodenreinigungseinheiten 4a, 4b vorgesehen und stehen nicht über die Unterseite der Bodenreinigungsseinheit 4a, 4b in Richtung Boden oder Bodenfläche 14 über. Wie geben die Figuren zusätzlich den Erfassungsraum in seiner Breite und Länge wieder, indem die erwähnten Nahbereichssensoren S3a und S3b wirksam sind.
Die Sensoren S3a und S3b können ebenfalls als Ultraschallsensoren ausgebildet sein. Mit ihnen können seitlich zum Fahrzeug liegende Absätze oder Absturzkanten AK erkannt werden, wenn diese einen Höhenunterschied von beispielsweise mehr als 2 cm und insbesondere mehr als 2,5 cm oder 3 cm nach unten hin aufweisen (s. auch 5) .
Zu den beiden vorstehend erwähnten, an den Bodenbearbeitungseinheiten 4a, 4b befestigten und mit diesen mitverfahr- bzw. verschwenkbaren Sensoren S3a und S3b ist mittig und vorzugsweise gegenüber dem Chassis ortsfest ein weiterer Sensor S4 angebracht, nämlich an dem vorlaufenden Endbereich des zwischen dem vorlaufenden Fahrzeug- und Lenkabschnittes 16c und den Bodenbearbeitungseinheiten 4, der in Richtung Bodenfläche 14 ausgerichtet ist (wie auch die erwähnten seitlichen Sensoren S3a und S3b). Auch hierbei handelt es sich bevorzugt um einen Nahbereichssensor, der nur einen Bereich von beispielsweise zumindest 2 cm oder 3 cm bis beispielsweise 10 cm, 15 cm, maximal 20 cm den Höhenbereich in Richtung Boden ausleuchten muss, um beispielsweise eine vorlaufende Absturzkante AK zu erkennen. Bei diesem Sensor S4 handelt es sich bevorzugt ebenfalls um einen Ultraschallsensor, mittels dessen in Fahrzeugrichtung vorne liegende Absturzkanten AK erkannt werden können, wie beispielsweise eine Rampe etc. Die Erkennung von vorderen in Fahrtrichtung liegenden Absturzkanten AK werden beispielsweise dann mittels des erwähnten Sensors erkannt, wenn diese Absturzkanten eine Höhe von mehr als 2 cm oder zumindest mehr als 2,5 cm oder 3 cm aufweisen.
In den Figuren dargestellt sind ebenfalls Näherungssensoren S5, d.h. auf der linken Seite befindlicher Nährungssensor S5a und auf der rechten Seite befindlicher Näherungssensor S5b. Diese Näherungssensoren dienen der Überprüfung der Stellung der Bodenbearbeitungseinheiten 4a und 4b. Nur wenn diese flügelartigen Bodenbearbeitungseinheiten 4a, 4b, die teilweise auch als Reinigungsflügel bezeichnet werden, links und/oder rechts ausgefahren oder ausgeschwenkt sind, melden die entsprechenden Sensoren S5a bzw. S5b, dass die entsprechenden Reinigungsflügel tatsächlich zu einem bestimmten Prozentsatz und vorzugsweise zu 100% ausgefahren sind. Nur dann ist die nachfolgend noch erörterte Absturzsicherung aktiv. Nur in diesem Fall können also die für die Absturzsicherung vorgesehenen Sensoren Signale liefern und/oder entsprechend gelieferte Signale verarbeitet werden, die der Absturzsicherung an einer Kante oder einem Absatz dienen. Nur wenn also die Näherungssensoren melden, dass die Reinigungsflügel ausgefahren sind, kann tatsächlich längs einer Rampe oder Absturzkante die Bodenbearbeitungsmaschine beispielsweise parallel verfahren oder mit einem Kurveneinschlag davon wegverfahren werden.
Aus den Figuren ist ebenfalls ersichtlich, dass im vorderen Bereich der Reinigungsmaschine am Fahrzeugaufbau 29, vorzugsweise unterhalb des vorlaufenden Fahrzeug- und Lenkabschnittes 16c, aber oberhalb des den Boden direkt ausleuchtenden und abtastenden Nahbereichssensor S4, ein weiterer Sensor S6 vorgesehen ist, der beispielsweise für die sichere Erkennung von Personen während der Vorwärtsfahrt F zuständig ist. Er kann beispielsweise aus einem Laserscanner bestehen. Dabei leuchtet er bevorzugt einen Bereich von vorzugsweise mehr als 60°, insbesondere mehr als 70°, 80°, 90°, 100°, 110°, 120°, 130°, 140°, 150°, 160° oder mehr als 170°, insbesondere bis 180° aus, und zwar mittig gegenüber der bereits erwähnten Mittellängsebene M (nachfolgend teilweise auch Längssymmetrieebene M genannt). Grundsätzlich könnte dieser Sensor S6 auch an höhere Positionen, beispielsweise auch an dem vorlaufenden Fahrzeug- und Lenkabschnitt 17 verbaut sein.
An den Seitenbereichen 9a und 9b der Reinigungsmaschine sind bevorzugt obenliegend, also in Höhe des Sitzes 21 seitlich in entgegengesetzter Richtung voneinander wegweisende Sensoren S7a und S7b vorgesehen, mit denen der Seitenbereich 22 des Fahrzeuges ausgeleuchtet werden kann. Auch hierbei kann es sich beispielsweise um einen Laserscanner handeln. Mittels dieser beiden Sensoren ist eine sichere Erkennung von Personen während der Vorwärtsfahrt möglich, die von der Seite aus in den Gefahrenbereich eindringen könnten. Dadurch kann aber auch überprüft werden, ob bei Durchfahrten durch Türen oder in anderen Bereichen, wo Gegenstände beispielsweise nicht nur vom Boden bis zu einer Endhöhe, sondern auch nur in einer Zwischenhöhe seitlich in den Fahrweg der Reinigungsmaschine vorragen, erkannt werden, und diesen vorragenden Hindernissen auszuweichen oder diese zu umfahren oder zumindest zu stoppen. Der von den Sensoren S7a und S7b überwachte Seitenüberwachungsbereich 22 auf jeder der beiden Seitenbereiche 9a, 9b der Bodenbearbeitungsmaschine ist in 6 strichpunktiert eingezeichnet. Dabei können die Sensoren S7 sowohl nach vorne als auch nach hinten den Seitenbereich in einer Größenordnung überwachen, der beispielsweise einem Radius von 2000 mm entspricht, wie dies in 6 schematisch unter Angabe dieser Größenordnung R2000 eingezeichnet ist. Dabei wird der Seitenbereich von vorne bis nach hinten mit entsprechendem Radius R2000 überwacht, so dass lediglich noch beispielsweise ein nach oben weisender Bereich offen bleibt, der mit einem Winkelbereich von 90° gekennzeichnet ist. Dabei wird der gesamte seitliche Bereich bis zu einer Gesamthöhe HG der Bodenbearbeitungsmaschine überwacht, also einschließlich des vorgesehenen Überrollbügels 55 und einer oben darauf angebrachten Warnlampe 57. Die Sensoren S7a und S7b sind dabei in einer Höhe HS7 vorgesehen, die etwa 50% bis 100% der Gesamthöhe HG der Bodenbearbeitungsmaschine entspricht.
Zusätzlich vorgesehene Drehwinkelsensoren S8 dienen dazu, die Stellung des drehbaren Bürstenaggregats, also der Bodenbearbeitungseinheiten 4a, 4b zu erkennen. Diese Drehwinkelsensoren erkennen also die Stellung des drehbaren Reinigungskopfes 3, welcher beispielsweise für die Linksfahrt bis zu 90° in die eine Richtung und bei Rechtsfahrt bis zu 90° in die gegenüberliegende Richtung gemeinsam mit dem vorderen Laufrad 13c verschwenkt werden können. Als Linksfahrt wird üblicherweise ein Bereich von 90° ± 5° Schwenkrichtung nach links oder von 90° ± 5° nach rechts verstanden. Eine Schwenkbewegung von -5° über 0° bis +5° gegenüber der Längssymmetrieebene M wird als Geradeausfahrt definiert.
Mit anderen Worten wird als Geradeausfahrt nicht nur eine exakte Fahrtausrichtung von 0° gegenüber der Längssymmetrieebene M gewertet, sondern eine Abweichung auch von -5° nach links oder von +5° nach rechts hiervon.
Diese Drehwinkelsensoren zur Erkennung des Drehwinkeleinschlages des Fahrzeuges können in Form von drei Sensoren ausgebildet sein, die mit Querversatz zueinander angeordnet sind und die jeweiligen Lenkeinschläge erkennen können.
Zur Erkennung von Hindernissen während der Rückwärtsfahrt R ist an der rückwärtigen Seite 9c der Reinigungsmaschine zumindest ein Sensor S9 vorgesehen, wobei dieser bevorzugt aus einer 3D-Kamera oder einem Laserscanner besteht. Handelt es sich dabei nur um einen Sensor, ist dieser vorzugsweise mittig auf der rückwärtigen Seite 9c angeordnet, bevorzugt in einem Bereich, der über 50% der Höhe des Fahrzeugaufbaus liegt. Wären beispielsweise zwei derartiger Sensoren S9 vorgesehen, so wären diese bevorzugt leicht zur Längssymmetrieebene M seitlich versetzt liegend bevorzugt in gleicher Höhe auf der rückwärtigen Seite 9c des Fahrzeugaufbaus der Reinigungsmaschine angebracht.
Zudem ist noch zumindest ein Sensor S10 z.B. in Form einer Bumper-Leiste vorgesehen, nämlich auf der rückwärtigen Seite 9c. Dieser Sensor S10 dient ebenfalls der sicheren Erkennung von Personen während der Rückwärtsfahrt. Bei einer Kollision würde ein sofortiger Stopp der Reinigungsmaschine bewirkt werden. Diese Sensoreinrichtung in Form der Bumper-Leiste 10 ist in einer Höhe HS10 vorgesehen, die in etwa der Höhenlage H1 entspricht oder um 10% bis 20% oder maximal 30% dazu niedriger angeordnet ist.
Ferner sind Sensoren S11, S11a, S11b im Bereich der hinteren Seitenbereiche 9a, 9b vorgesehen, also in der Nähe zum Übergang zur rückwärtigen Seite 9c, und dort wiederum bevorzugt im unteren Bereich der Reinigungsmaschine, beispielsweise in Höhe des Chassis. Diese Sensoren dienen der sicheren Erkennung ebenfalls von Absturzkanten, insbesondere aber während der Rückwärtsfahrt. Sie können ebenfalls wieder als Nahbereichssensoren ausgebildet sein, die beispielsweise Höhenunterschiede an Kanten von zumindest 2 cm, 2,5 cm oder 3 cm erkennen, bei denen der Sicht- oder Fassungsbereich üblicherweise nicht über 10 cm, 15 cm oder 20 cm hinausgeht, was allerdings auch nicht notwendig ist. Bevorzugt sind also zumindest zwei Sensoren S11a und S11b vorgesehen, nämlich jeweils an einem Seitenbereich des Fahrzeuges, bevorzugt am Übergang zur rückwärtigen Seite 9c.
Zwischen dem Sensor S2 und dem Sensor S6 ist noch ein weiterer vorlaufend angebrachter und aus den Figuren ersichtlicher leicht schräg gestellter Sensor S12 vorgesehen, der der Erkennung von kleinen Hindernissen und Objekten am Boden dient. Er dient damit auch der voreilenden Erkennung von Absturzkanten AK, welche in Fahrtrichtung der Reinigungsmaschine vor der Reinigungsmaschine liegen würden, d.h. auch bei entsprechendem Lenkeinschlag. Dieser Sensor kann ebenfalls bevorzugt wieder als Laserscanner ausgebildet sein.
Zumindest ein und vorzugsweise zumindest zwei Sensoren S13 bestehen beispielsweise aus Drehwinkelencodern oder Potentiometern. Diese dienen der Steuerung und Regelung der Lenkbewegung der Reinigungsmaschine, insbesondere im Fall einer selbstfahrenden Robotermaschine. Sie können beispielsweise am Fahrzeugaufbau, Chassis so angebracht sein, dass darüber der Lenkeinschlag der vorderen lenkbaren Laufrolle 13c und des Reinigungskopfes 3 detektierbar ist.
Ferner ist im vorlaufenden Bereich der Reinigungsmaschine auf jeweils der linken Seite und einmal auch der rechten Seite eher zugeordnet ein Sensor S15a und S15b vorgesehen. Sie dienen der Erkennung der Stellung des drehbaren Bürstenaggregats. Sie dienen auch der zusätzlichen redundanten und damit sicheren Erkennung einer Absturzgefährdung.
Zumindest einem der Hinterräder 13a, 13b und vorzugsweise jedem der beiden Hinterräder einzeln zugeordnet ist ein Sensor S16, d.h. bevorzugt ein Sensor S16a und Sensor 16b, die jeweils einen Encoder umfasst, worüber die Geschwindigkeit des jeweiligen Hinterrades gemessen werden kann.
In den Zeichnungen ist auch noch ein Sensor S17 eingezeichnet, der einen Encoder umfasst, der einer sicheren Geschwindigkeitsmessung dient, z.B. in Form eines Drehgebers am Antriebsmotor.
Neben den vorstehend erläuterten Sensoren ist beispielsweise auch noch ein Schalter oder eine Kontaktleiste K1 vorgesehen. Das heißt im Konkreten ist ein Schalter oder eine Kontaktleiste K1a für die in Fahrtrichtung linksliegende Bodenbearbeitungseinheit 4a und ein Schalter bzw. eine Kontaktleiste K1b für die in Fahrtrichtung rechtsliegende Bodenbearbeitungseinheit 4b vorgesehen. Werden diese Schalter der Kontaktleisten, die den Bodenbearbeitungseinheiten 4a bzw. 4b zugeordnet sind, aktiviert, werden die flügelartigen Bodenbearbeitungseinheiten 4a, 4b eingefahren, wodurch die Reinigungsmaschine in der Breite auf das Breitenmaß des Chassis reduziert wird.
Ferner soll noch darauf hingewiesen werden, dass eine mechanische Kupplung 31 vorgesehen ist (1). Diese mechanische Kupplung ist vorgesehen, um in einem Störfalle eine Entkopplung zwischen Antrieb und Antriebsrad vorzunehmen. Denn es muss in einem derartigen Störfall möglich sein, dass die Reinigungsmaschine über eine Schleppeinrichtung (beispielsweise eine Schleppstange) abgeschleppt werden kann.
Mittels der erfindungsgemäßen Reinigungs- oder Bodenbearbeitungsmaschine ist es möglich, alle relevanten Fahrzustände zu erkennen, zu analysieren und mittels der vorgesehenen Steuerungseinrichtung entsprechend zu reagieren oder nur bestimmte Reaktionsmuster, d.h. Fahrmuster, umzusetzen oder zur Umsetzung freizuschalten.
So ist es im Zusammenspiel mit der Steuerungsvorrichtung beispielsweise möglich, dass die Steuerungsvorrichtung so aufgebaut und/oder programmiert ist, dass immer dann, wenn die hierfür vorgesehenen Sensoren, insbesondere die an den Bodenbearbeitungseinheiten 4a, 4b sitzenden und mit diesen mit verfahrbaren oder verschwenkbaren Sensoren S3a und S3b und/oder dem Sensor S2 und/oder den auch für die Absturzkante-Detektion vorgesehenen Sensoren 15a, und 15b - die in Richtung Bodenfläche 14 ausgerichtet sind - plötzlich an einer Absturzkante „in die Tiefe“ blicken, sicherstellen, dass die Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsmaschine beispielsweise sofort gestoppt wird.
In diesem Falle kann es vorgesehen sein, dass lediglich eine entgegengesetzte Lenkbewegung - die ebenfalls wieder von den Sensoren erkannt wird, möglich ist, so dass der Fahrer oder im Fall des Betriebs der Bodenbearbeitungsmaschine oder Bodenreinigungsmaschine in Form eines Roboters nur dann weiterfahren kann, wenn eine Lenkbewegung weg von der Absturzkante eingeschlagen wird. Diese Lenkbewegung muss zumindest so groß sein, dass zumindest der Abstand zur Absturzkante nicht verringert wird, bevorzugt allerdings vergrößert wird. Erkennt dabei der hierfür vorgesehene Sensor, dass sich unter den Sensoren wieder „fester Boden“ befindet, kann die Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsmaschine wie gewohnt weiterfahren. Möglich wäre auch, dass die Steuerungsvorrichtung so eingerichtet und/oder programmiert ist, dass die Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsmaschine an der erwähnten Kante, Absturzkante oder Rampe etc. unter Einhaltung eines vorgebbaren Sicherheitsabstandes entlang verfahren wird, bevorzugt automatisch entlang verfahren wird.
Allgemein kann angemerkt werden, dass für die Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsmaschine, unabhängig davon, ob sie als Fahrersitzmaschine ausgebildet ist oder als selbstfahrender Roboter, von entscheidender Bedeutung ist, dass die Maschine eine sehr hohe Flexibilität in der Anwendung aufweist, insbesondere durch eine variable Arbeitsbreite, die entsprechend den Gegebenheiten anpassbar ist. Mit anderen Worten ist für die als Fahrersitzmaschine oder Roboter betreibbare Bodenbearbeitungs- oder Bodenreinigungsmaschine eine variable Reinigungsarbeitsbreite einstellbar, vorgebbar oder selbsttätig einstellbar durch entsprechendes teilweises Einfahren oder Einschwenken der seitlich vorstehenden Bodenbearbeitungseinheiten 4a, 4b.
Anhand von 5 ist schematisch gezeigt, wie einzelne Sensoren ein näheres Feld NF bzw. ein entfernteres Feld EF beispielsweise in Vorwärtsfahrtrichtung überwachen kann, wobei die erwähnten rückwärtigen Sensoren 15a und 15b bei Rückwärtsfahrt ebenso bevorzugt ein näheres oder ein entfernteres Feld überwachen können, um Kanten oder Absturzkanten im Bodenbereich möglichst frühzeitig zu erkennen und in Ableitung dann von den entsprechend vorgesehenen Sensoren das Fahrverhalten entsprechend zur Erhöhung der Sicherheit einzuschränken oder nur bestimmte Fahrtrichtungen und/oder Lenkeinschläge zuzulassen, die ein sicheres Fortbewegen der Bodenbearbeitungsmaschine auf der Bodenfläche 14 im Abstand zur Abstandskante AK erlauben.
Dabei ist in 5 das Nahfeld NF angedeutet, das beispielsweise bis zu einem Radius R2000 reichen kann, also in Fahrtrichtung F einen vorlaufenden Bereich von beispielsweise bis zu 2000 mm aufweisen kann. Dieses Nahfeld NF dient unmittelbar als Schutzfeld, so dass ein entsprechender dieses Nahfeld NF überwachender Sensor unmittelbar insbesondere im Roboterbetrieb eine auf die Fahrt einwirkende Änderung vornehmen würde, wenn in diesem Bereich ein Hindernis detektiert wird. So könnte beispielsweise zunächst einmal die Fahrgeschwindigkeit weiter verringert, die Bodenbearbeitungsmaschine rechtzeitig vor Erreichen des Hindernisses gebremst und abgestoppt und/oder eine seitliche Ausweichbewegung eingeleitet werden. Über dieses Nahfeld NF hinaus kann beispielsweise ein Fernfeld bis zu einem Radius oder einer Entfernung von 8000 mm überwacht werden, wie dies in 5 mit der Kennzeichnung R8000 angedeutet ist. Dieses überwachte Fernfeld kann auch als Warnfeld bezeichnet werden. Wird hier ein Hindernis detektiert, wird dies vorausschauend schon in die weiteren Fahrbewegungen miteinbezogen, ohne dass gleich schon die endgültigen Fahrtrichtungsbeeinflussungsmaßnahmen oder Fahrtrichtungsänderungen durchgeführt werden müssen.
Auch in Rückwärtsfahrt kann ein entsprechendes Fernfeld oder zumindest Nahfeld oder Schutzfeld zur Überwachung vorgesehen sein, das, wie dargestellt ist, sich in einem großen Winkelbereich von beispielsweise über 100° bis 140° oder 150°, 160°, 170° oder 180° erstrecken kann, um vor allem bei Kurven-Rückwärtsfahrt sicher zu erkennen, ob sich eine Absturzkante in der Nähe befindet oder zumindest ein Hindernis in diesem Bereich liegt. Bei der Geradeausfahrt ist die Nah- oder Schutzfeldüberwachung und bevorzugt die Fern- oder Warnfeldüberwachung auf einen üblichen Breitenbereich bevorzugt reduziert, beispielsweise einen Breitenbereich von 2000 mm, der also deutlich größer ist als die Breite des Fahrzeuges. Bevorzugt liegt dieser Bereich also zwischen 100% und 200% der Fahrzeugbreite. Mit anderen Worten weist der überwachte Breitenbereich des Fern- oder Nahfeldes ein Größenmaß auf, welches größer ist als 100% der Fahrzeugbreite, insbesondere größer als 110%, 120%, 130%, 140%, 150%, 160%, 170%, 180%, 190% der Fahrzeugbreite und bevorzugt weniger als 200% der Fahrzeugbreite, insbesondere weniger als 190%, 180%, 170%, 160%, 150%, 140%, 130%, 120% der Fahrzeugbreite.
Nachfolgend werden noch bevorzugte Varianten der Steuerung der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine wiedergegeben, wenn sie zum einen von einer Person gesteuert betrieben wird bzw. auch für den Fall, dass sie mit einer Roboterfunktion versehen ist und als selbstfahrender Roboter agiert.
In dem Fall, dass die Bodenbearbeitungsmaschine von einer Serviceperson gesteuert wird, haben bevorzugt folgende Aspekte Bedeutung.
Die Bodenbearbeitungsmaschine ist bevorzugt mit einem zusätzlichen Schlüssel-Schalter 31 ausgestattet, der in 1 in seiner Position angedeutet ist. Zu sehen ist in 1 ein in den Schlüsselschalter eingesteckter Schlüssel. Genauso kann auch ein Schlüsselschalter vorgesehen sein, der von einer die Maschine betätigenden Serviceperson in mobiler Ausführung körpernah mitgeführt wird. In diesem Falle würde eine drahtlose Verbindung zwischen diesem Schlüsselschalter und der Bodenbearbeitungsmaschine bestehen, beispielsweise auch innerhalb eines WLAN-Netzes und/oder im Rahmen einer Bluetooth-Verbindung oder auf sonstige Weise. Ein derartiger Schlüsselschalter 31 dient der Aktivierung der Absturzsicherung.
Die Absturzsicherung wird aktiviert, wenn eine vom Steuerungsprinzip her zugelassene „sichere Steuerung“ als Bedienkonzept ausgewählt wird, die auf einer sicheren Hard- und Software basiert. Im Falle einer ausgewählten „sicheren Steuerung“ werden die über einen Sensor letztlich ausgelösten Stoppbefehle im Falle eines Auslösens direkt an die Fahrzeugsteuerung weitergegeben, worüber die Bodenbearbeitungsmaschine sofort gestoppt wird. Zusätzliche Signaleinrichtungen wie akustische oder optische Signal- oder Warnleuchten zeigen im aktivierten Modus bevorzugt an, dass die „Absturzsicherung“ aktiviert ist. Dies kann beispielsweise durch ein dauerhaftes Leuchten einer hierfür vorgesehenen Leuchte erfolgen. Wenn dieser Modus „Absturzsicherung“ als eine der möglichen Betriebsmodi angezeigt wird, ist ein Fahren unter Berücksichtigung eines absturzsicheren Modus möglich.
Befinden sich eventuell Bürsteneinrichtungen oder die Reinigungsflügel nicht in einem vorbestimmten Betriebsmodus, so kann eine hierfür vorgesehene weitere Leuchte oder sogar die Signaleinrichtung zum Betrieb eines „absturzsicheren Modus“ aufleuchten, wobei ferner durch die Maschinensteuerung bevorzugt umgesetzt ist, dass sich die Bodenbearbeitungsmaschine nicht bewegen lässt.
Weitere Voraussetzung für den Betriebszustand oder den Betriebsmodus „absturzsicherer Modus“ ist, dass zusätzlich beispielsweise zumindest die Sensoren S5, S14 und S15 aktiv sind und ein entsprechendes Signal abgeben, das als „einsatzbereit“ interpretiert wird oder werden kann. Nur in diesem Fall leuchtet die entsprechende Leuchte zur Betriebsanzeige „absturzsicherer Modus“ auf und die Bodenbearbeitungsmaschine kann entsprechend eingesetzt werden.
Im aktivierten Modus (Absturzsicherung) überwacht beispielsweise der Sensor S12 vorauseilend, ob sich die Bodenbearbeitungsmaschine einer Absturzkante nähert. Erkennt der Sensor S12 links oder rechts von der Bodenbearbeitungsmaschine eine auf die Bodenbearbeitungsmaschine zukommende Absturzkante, so kann nur noch in entgegengesetzter Richtung gelenkt, aber grundsätzlich noch weitergefahren werden. In „entgegengesetzter Richtung gelenkt“ heißt, dass die Bodenbearbeitungsmaschine zwangsweise einen Lenkanschlag nur derart vornehmen kann, dass sie sich grundsätzlich allenfalls über eine kurze Zwischenphase von der Absturzkante wieder entfernt, ohne dass die Gefahr besteht oder bestanden hat oder bestehen kann, dass die Bodenbearbeitungsmaschine tatsächlich an der Absturzkante abstürzen kann.
Erkennt der Sensor 3a oder 3b beispielsweise eine Absturzkante, so bleibt die Bodenbearbeitungsmaschine stehen. In diesem Fall kann sie nur noch in entgegengesetzter Richtung verfahren und/oder gelenkt werden.
Die Überwachung der Lenkbewegung findet zeitgleich über den Sensoren S8 und die Überwachung der Geschwindigkeit und/oder der Fahrtrichtung über die Sensoren S17 statt.
Da eine Lenkbewegung entgegengesetzt einer Absturzkante grundsätzlich dazu führen könnte, dass ein hinteres Rad 13a oder 13b der Bodenbearbeitungsmaschine bei einer 90° Drehung der Bodenbearbeitungsmaschine sich in Richtung Absturzkante bewegen würde, d.h. beispielsweise das äußere der Absturzkante zugewandt liegende rückwärtige Rad 13a oder 13b im schlimmsten Falle sogar über die Absturzkante hinaus fahren würde, ohne dass dies von den vorderen Sensoren erkannt werden könnte, ist zusätzlich vorgesehen, dass die beiden hinteren Sensoren S11 stets den Rückwärtsfahrtbereich überwachen und, wenn sie detektieren, dass ein drohender Absturz an einer Absturzkante bevorsteht, die Rückwärtsfahrt der Bodenbearbeitungsmaschine stoppen.
Würde in einem derartigen Fall, d.h. in einer derartigen Fahrsituation nunmehr auch der vorne sitzende Sensor S4 erkennen, dass sich die Bodenbearbeitungsmaschine in unmittelbarer Nähe einer Absturzkante befindet, so würde die Bodenbearbeitungsmaschine gestoppt werden, derart, dass auch der Fahrer die Bodenbearbeitungsmaschine nicht mehr weiter bewegen kann. Denn in diesem Fall steht keine sichere Fahrtrichtung mehr zur Verfügung. In dieser Situation ist es nunmehr Angelegenheit eines Supervisors, durch aktives Eingreifen und Deaktivierung der Absturzsicherung die Maschine wieder auf einen sicheren Boden zu verfahren.
Im Übrigen wird auch noch angemerkt, dass bei Aktivierung der sog. „Absturzsicherung“ durch den Supervisor bevorzugt die Bodenbearbeitungsmaschine nur noch mit einer beschränkten Maximalgeschwindigkeit verfahren werden kann. Diese reduzierte Geschwindigkeit ist bevorzugt einstellbar. Denn geringere Geschwindigkeiten ergeben per se eine höhere Sicherheit. Sie führen auch dazu, dass der Bremsweg kürzer wird.
Die erläuterte Bodenbearbeitungsmaschine kann aber nicht nur durch einen Fahrer bedient und betrieben werden, sondern sie kann auch mit einer Roboterfunktion ausgestattet sein, d.h. sie ist als selbstverfahrende Bodenbearbeitungsmaschine ausgestaltet.
Bei der sog. Roboter-Variante arbeitet grundsätzlich die vorstehend erläuterte Absturzsicherung in gleicher Weise. Allerdings ist bei der Roboter-Variante kein sog. Supervisor vorgesehen. Der für den Normalbetrieb vorgesehene Supervisor sowie der Fahrer, also die die Bodenbearbeitungsmaschine ansonsten fahrende und steuernde Serviceperson wird durch einen weiteren Steuerrechner ersetzt, der nachfolgend teilweise auch als Navigationssystem bezeichnet wird. Zusätzlich liefert beispielsweise der Sensor S13 Informationen an den Steuerrechner für die Lenkung.
Bevorzugt sind bei der sog. Roboter-Variante oder beim Betrieb der Bodenbearbeitungsmaschine im Roboter-Modus drei einzelne Steuerungssysteme vorgesehen bzw. werden drei einzelne Steuerungssysteme verwendet, die durch Kooperation und Zusammenwirken letztlich der Erzeugung einer ausreichenden Sicherheit dienen.
Es handelt sich dabei um folgende drei einzelne Steuerungssysteme:

1. Um die Motorsteuerung aller Motoren, d.h. insbesondere bevorzugt des Fahrmotors, des Saugmotors (für die Reinigungseinrichtung), des Flügelmotors (zum seitlichen Aus- und Einfahren der Bodenreinigungseinrichtungen), des Bürstenmotors, einer Wasserpumpe, eines Magnetventils, eines Lenkmotors zur Betätigung und Überwachung eines Lenkeinschlags usw.
2. Ferner vorgesehen ist eine Umschalt-Steuerungseinrichtung, um zwischen einer manuellen Steuerung und einer navigationscomputer-basierenden Steuerung umzuschalten. Mit anderen Worten wird hier also letztlich der oben erwähnte zusätzliche Steuerrechner vorgesehen und eingesetzt, der auch als Navigationssystem bezeichnet wurde. Es wird insoweit teilweise auf nicht nur von einem zusätzlichen Steuerrechner oder einem Navigationssystem, sondern auch von einem Navigationsrechner gesprochen. Hierfür dient insbesondere der erwähnte Sensor S2 vorzugsweise in Form eines Lasers, insbesondere in Form eines Laserscanners, der Sensor S1 bevorzugt in Form einer Kamera, der Sensor S9 bevorzugt an der Rückseite der Bodenbearbeitungsmaschine, die Sensoren S13, S12, S16, S17 und/oder der Kontaktleiste K bzw. K1.
3. Für den Steuerungsmodus „sichere Steuerung“ dienen vor allem die Sensoren S7, S11, S10, S6, S17, gegebenenfalls auch S8 und S12, sowie alle Sensoren S3 sowie der Sensoren S15 und die Kontaktleiste K1.

Bereits durch Anordnung und Position der einzelnen Sensoren ergeben sich zumindest näherungsweise gewisse für sie bevorzugt vorgesehene Aufgaben.
Zur oben genannten Ziffer 1:
Bezüglich der unter Ziffer 1 vorstehend aufgeführten Motoren für die diversen Motorsteuerungen muss lediglich angemerkt werden, dass die entsprechenden Motoren allesamt mit Signalgebern verbunden sind, die die entsprechenden Daten über den Motorzustand an die Motorsteuerung und/oder die allgemeine Steuerung und/oder eine vorgesehene zusätzliche Steuerung liefern und/oder umgekehrt von diesen Steuerungssystemen Steuerdaten entgegennehmen können und entsprechend umsetzen. Dazu gehören die Daten für An- bzw. Abschalten des Motors, eventuell Beschleunigung des Motors, sofern diese nicht aus den Geschwindigkeitsdaten rechnerisch abgeleitet wird etc.
Zur oben genannten Ziffer 2:
So dienen Sensoren S1, S2, S9 und/oder S12 dazu, dem Navigations-Computer, also der zusätzlichen Steuerungseinrichtung ein Bild der Umgebung der Bodenbearbeitungsmaschine zu vermitteln, mit all den in dem unmittelbaren Umfeld enthaltenen statischen und/oder dynamischen Hindernissen, in denen für die „Reinigung“ freigegebenen Bereich, d.h. in den hierfür freigegebenen Flächen oder Fahrtstrecken oder Verbindungswegen zwischen zu reinigenden Flächen.
Die Sensoren S11, S15, S16, S13, S17, S14 sowie die Kontaktleiste K1 melden der Steuerungseinrichtung (Navigations-Computer, also das sog. Navigationssystem oder die zusätzlich vorgesehene Navigationssteuerung, teilweise auch genannt als zusätzliche Steuerungseinrichtung oder Steuerungsrechner) den Zustand der Bodenbearbeitungsmaschine, d.h. vermittelt die entsprechenden Daten bezüglich der „Richtung“, „Geschwindigkeit“, des „Lenkeinschlags“, des „Aggregats unten oder oben, ob also mit anderen Worten die Bürsten- und/oder Reinigungsaggregate 4a, 4b auf den Boden abgesenkt oder angehoben sind, also darüber schweben, des „Reinigungsflügels“, ob dieser eingefahren oder ausgefahren ist etc. All diese Informationen werden in der zusätzlichen Steuerungseinrichtung (Navigations-Computer) verarbeitet und daraus die Fahrtrichtung vorgegeben. Dies führt dazu, dass über die Steuerungsvorrichtung dann die Bodenbearbeitungsmaschine entweder die geplante Fahrtstrecke zur Reinigung oder zur Durchführung einer Transportfahrt absolviert oder bei unvorhergesehenen Hindernissen die Berechnung einer Ausweichstrecke durchführt, um nach dem Hindernis wieder auf die geplante Strecke zurückzukommen.
Dabei ist es wichtig, die Flexibilität der Bodenbearbeitungsmaschine mit variabler Arbeitsbreite stets aufrechtzuerhalten und zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere für die sog. Flügeltechnologie, d.h. den seitlich ein- und ausfahrbaren Bodenbearbeitungseinheiten in Verbindung mit einer groß bemessenen Drehbarkeit der Bodenbearbeitungsmaschine und damit des Bearbeitungskopfes mit den beiden seitlich ein- und ausfahrbaren Bodenbearbeitungseinheiten 4, 4a, 4b. Der einen großen Winkelbereich abdeckende Drehwinkelbereich der Bodenbearbeitungsmaschine sollte auf jeden Fall größer als + 90°, insbesondere größere als ± 100°, ± 110°, ± 120°, ± 130°, ± 140°, ± 150°, ± 160°, ± 170°, ± 180° und vorzugsweise größer als + 190° sein und dabei insbesondere bevorzugt zumindest bis zu + 200° reichen, und zwar in beiden Richtungen, also sowohl nach links als nach rechts. Dies gilt im Übrigen für eine nach Art eines Roboters betriebene Bodenbearbeitungsmaschine wie aber auch für eine Bodenbearbeitungsmaschine, die von einem Servicepersonal zu 100% manuell betrieben wird, wobei die entsprechenden Sensoren für die Absturzsicherheit sowie den Anfahrschutz an Gegenständen, Wänden etc. oder an Hindernissen oder Personen allgemein ebenso wirksam sind und die freie Manövrierfähigkeit der Bodenbearbeitungsmaschine aus Sicherheitsgründen entsprechend einschränken oder reglementieren, im schlimmsten Fall die Bodenbearbeitungsmaschine sogar zu einem Stopp veranlassen.
Zur oben genannten Ziffer 3:
Die oben unter Ziffer 3 erwähnten Sensoren S6, S7 und S10 übernehmen bevorzugt zusätzlich zu den anderen Sensoren für die Realisierung einer Absturzsicherung die zugehörige Schutzfunktion, um Personen und Hindernisse nicht anzufahren, zu berühren und/oder zu beschädigen. So sorgt bevorzugt der Sensor S10 dafür, dass beispielsweise bei verminderter Geschwindigkeit im Falle einer Rückwärtsfahrt eine Person nicht verletzt wird. Dies kann also durch die der Sicherheit dienenden Bumper-Leiste oder durch andere der Sicherheit dienenden Sensoren zur Personenerkennung realisiert werden.
Der Sensor S7 einmal in Links- und einmal in Rechtsausrichtung dient dabei der Überwachung von seitlichen in den Sicherheitsbereich eindringenden Personen oder Hindernissen.
Der Sensor S6 sichert den Bereich in Fahrtrichtung ab. Diese unterschiedlichen Schutzfelder sind in ihrer Größe, Ausrichtung und/oder Formgebung unter zusätzlicher Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit und/oder des Bremsweges definiert, können also in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit und des Bremsweges unterschiedliche Größe, Lage und/oder Formgebung aufweisen. Es gibt Sensoren, die die entfernteren Raumbereiche vorauseilend überwachen und andere Sensoren, die den unmittelbaren Nahbereich in Fahrtrichtung überwachen, wie aber auch in Kurvenfahrtrichtung nach links oder nach rechts. Alle oder die wichtigsten oder wesentlichen Sensoren können letztlich dazu dienen, die Bodenbearbeitungsmaschinen weich und soft stillzusetzen (abzubremsen), wenn Personen oder Hindernisse detektiert werden. Dies gilt insbesondere für das jeweils „letzte oder zu der Bodenbearbeitungsmaschine am nächsten liegende Schutzfeld“, das von zumindest einem der mehreren Sensoren überwacht wird. Denn der Einsatz von mehreren Sensoren beinhaltet das Grundkonzept, dass ein bestimmter von der Bodenbearbeitungsmaschine befahrbarer Bereich oder befahrbares Überwachungs- oder Schutzfeld mehrfach überwacht wird, wobei bei Detektion eines Hindernisses durch einen ersten Sensor grundsätzlich schon ein Herabbremsen auf eine langsamere Geschwindigkeit und/oder ein Abbremsen und/oder ein Stillsetzen und/oder ein durch eine Lenkbewegung ausweichende Steuerungsmanöver umsetzbar ist. Ergänzend oder alternativ ist natürlich auch möglich, dass beispielsweise nur die Geschwindigkeit der Bodenbearbeitungsmaschine herabgesetzt wird etc., um abzuwarten, ob sich eine Person oder ein Hindernis auch noch im Bereich eines gegenüber der Bodenbearbeitungsmaschine „letzten oder nächstliegenden“ Schutzfeldes befindet, welches von zumindest einem hierfür vorgesehenen Sensor noch im unmittelbaren Nahfeldbereich überwacht wird, so dass erst dann die entsprechende Bremsbewegung oder Lenkbewegung zum Umfahren des Hindernisses endgültig eingeleitet wird.

Claims

Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bodenreinigungsgerät mit folgenden Merkmalen - das Bodenbearbeitungsgerät umfasst zumindest drei Laufräder (13; 13a, 13b, 13c), worüber es auf einer Bodenfläche (14) verfahrbar ist, - zumindest ein Laufrad (13c), vorzugsweise das Vorderrad (13c) ist als verschwenkbares Laufrad (13c) zur Änderung der Fahrtrichtung ausgestaltet, - das Bodenbearbeitungsgerät weist eine in Vorwärtsfahrtrichtung (F) vorlaufende Frontseite, zwei gegenüberliegende Seitenbereiche (9a, 9b) und einen rückwärtigen Bereich (9c) auf, - es sind eine Vielzahl von Sensoren zur Erfassung des Fahrzustandes und der Fahrsituation vorgesehen, und - es ist zumindest ein frontseitiger Absatz- oder Absturzsensor (S4) vorgesehen, der in Richtung der Bodenfläche (14) ausgerichtet ist und der eine Bodenflächen-Absenkung gegenüber der befahrbaren Bodenfläche (14) erkennt, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale, - es ist zumindest an einer Fahrzeugseite (7a, 7b) zumindest eine seitlich aus- und einfahrbare und/oder aus- und einschwenkbare Bodenbearbeitungseinheit (4; 4a, 4b) oder es sind an beiden Fahrzeugseiten (7a, 7b) jeweils eine seitlich aus- und einfahrbare und/oder aus- und einschwenkbare Bodenbearbeitungseinheit (4; 4a, 4b) vorgesehen, - es ist an der zumindest einen Bodenbearbeitungseinheit (4; 4a, 4b) ein Sensor (S3a, S3b) oder es sind an beiden Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) je ein Sensor (S3a, S3b) vorgesehen, - der an der zumindest einen Bodenbearbeitungseinheit (4; 4a, 4b) vorgesehene Sensor (S3; S3a, S3b) oder die beiden an den beiden Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) vorgesehenen Sensoren (S3, S3a, S3b) sind als in Richtung Bodenfläche (14) gerichtete Absatz- oder Absturzsensoren ausgebildet, die eine Bodenniveau-Änderung erkennen, wenn diese um einen vorgebbaren oder vorgegebenen Abstand tiefer liegt als die von der Bodenbearbeitungsmaschine befahrene Bodenfläche (14), und - die Absatz- oder Absturzsensoren (S3; S3a, S3b; S4) und eine vorgesehene zugehörige Steuerungseinrichtung sind derart ausgebildet, dass bei Erkennen einer Niveauänderung gegenüber der befahrbaren Bodenfläche (14) ein Steuersignal ausgegeben wird, worüber das Fahrverhalten der Bodenbearbeitungsmaschine veränderbar und/oder beschränkbar ist oder verändert und/oder beschränkt wird.
Bodenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Sensoren (S11; S11a, S11b; S12) für eine Erkennung einer Bodenniveauänderung vorgesehen sind, vorzugsweise mit einem weiteren Sensor (S12) zur voreilenden Erkennung einer Absturzkante (AK) und/oder zur voreilenden Erkennung von Hindernissen und Objekten am Boden, welche in Fahrtrichtung der Bodenbearbeitungsmaschine vorzugsweise auch bei entsprechendem Lenkeinschlag vor der Bodenbearbeitungsmaschine liegen.
Bodenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass bei Erkennen einer Bodenniveauänderung durch die hierfür vorgesehenen Sensoren (S3; S3a, S3b; S4; S4a, S4b; S11; S11a, S11b; S12) die Bodenbearbeitungsmaschine a) abbremst und/oder stoppt, oder b) die Lenkbewegung derart beeinflusst, dass die Bodenbearbeitungsmaschine entweder nur parallel zu einer Absatz- oder Absturzkante (AK) verfahren werden kann oder wird, und/oder c) eine Lenkradbewegung oder ein Lenkeinschlag nur derart möglich ist, dass die Bodenbearbeitungsmaschine von der Absatz- oder Absturzkante (AK) weg verfahrbar ist oder verfahren wird.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren für die Erkennung einer Bodenniveauänderung (S3; S3a, S3b; S4; S4a, S4b; S11; S11a, S11b) als Nahbereichssensoren ausgebildet sind, die als Absatz- oder Absturzsensoren eine Abstandsmessung durchführen und erkennen, wenn die befahrbare Bodenfläche (14) an einem Absatz oder einer Rampe um zumindest 2 cm, vorzugsweise um zumindest 2,5 cm, 3 cm, 3, 5 cm, 4 cm, 4, 5 cm oder zumindest 5 cm tiefer liegt als die Bodenbearbeitungsfläche (14).
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ferner für die zumindest eine oder die beiden seitlich aus- und einfahrbaren und/oder aus- und einschwenkbaren Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) ein Sensor (S5; S5a, S5b) vorzugsweise in Form eines Näherungssensors vorgesehen ist, wobei die Absturzsicherung erst dann aktiv ist, wenn der oder die Sensoren (S5; S5a, S5b) melden, dass die seitliche oder die seitlichen Bodenarbeits- oder Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) zumindest zu einem bestimmten Prozentsatz ausgefahren und/oder ausgeschwenkt sind.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch zur Überwachung einer Rückwärtsfahrt an dem rückwärtigen Bereich der Bodenbearbeitungsmaschine und/oder an den Seitenbereichen (9a, 9b) der Bodenbearbeitungsmaschine zumindest eine Sensoreinrichtung (S11; S11a, S11b) zur Erkennung von Absätzen oder Absturzkanten bei Rückwärtsfahrt der Bodenbearbeitungsmaschine vorgesehen sind.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Sensor (S6) für die Personen- und/oder Hinderniserkennung während der Vorwärtsfahrt (F) vorgesehen ist, der vorzugsweise aus einem Laserscanner besteht und dabei vorzugsweise einen Bereich von mehr als 60°, insbesondere mehr als 70°, 80°, 90°, 100°, 110°, 120°, 130°, 140°, 150°, 160° oder mehr als 170°, insbesondere bis 180° ausleuchtet, und zwar mittig gegenüber einer durch die Bodenbearbeitungsmaschine verlaufende Mittellängsebene (M).
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine sich über den rückwärtigen Bereich der Bodenbearbeitungsmaschine zumindest überwiegend erstreckende und vorzugsweise bis in den rückwärtigen Bereich der Seitenbereiche (9a, 9b) erstreckende Stoßleiste vorgesehen ist, worüber ein Stopp- und Bremssignal bei Auslösung erzeugbar ist, worüber die Bodenbearbeitungsmaschine gestoppt und/oder abgebremst wird.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere zumindest überwiegend in Geradeausfahrt ausgerichtete mittig oder mit Seitenversatz quer zu einer Mittellängsebene (M) angeordnete Sensoren (S1; S1a, S1b; S12; S2) vorgesehen sind, die der Überwachung des Fahrweges dienen.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Seitenbereiche (9a, 9b) eine Sensoreinrichtung (S7a, S7b) zugeordnet ist, worüber der Seitenbereich der Bodenbearbeitungsmaschine auf im Fahrbereich liegende stationäre oder bewegte Hindernisse überwachbar ist, wobei die Seitenbereichs-Überwachungssensoren (S7a, S7b) vorzugsweise aus Laserscannern bestehen oder diese umfassen.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im vorlaufenden Bereich der Bodenbearbeitungsmaschine zur Erfassung und/oder Vermessung der zu befahrenden Räume oder der räumlichen Umgebung ein Orientierungs-Sensor (S2) vorgesehen ist.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausleuchtung des Fahrweges vorzugsweise in Abhängigkeit der Lenkeinschlagstellung der Bodenbearbeitungsmaschine zumindest eine und vorzugsweise zumindest zwei mit Vertikalversatz übereinander angeordnete Sensoreinrichtungen vorgesehen sind, die zumindest ein Nahfeld und/oder ein entfernteres Feld in Fahrtrichtung vor der Bodenbearbeitungsmaschine liegend ausleuchten.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Frontbereich vorzugsweise oberhalb der Sensoren (S3, S3a, S3b; S4; S6; S11a, S11b) zur Erkennung eines Absatzes oder einer Absturzkante (AK) eine frontseitige oder zumindest zwei gegenüber einer Mittellängsebene (M) durch die Bodenbearbeitungsmaschine verlaufenden Ebene seitlich versetzt liegende und/oder mit leicht seitlicher Ausrichtung vorgesehene Sensoren (S1; S1a, S1b) vorgesehen sind, die den frontseitigen Fahrbereich in einem Winkelbereich von mehr als 90°, insbesondere mehr als 100°, 110°, 120° bis vorzugsweise 180° ausleuchten.
Bodenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber der Mittellängseben (M) mit einem Winkel jeweils seitlich voneinander weg ausgerichtet zwei Vorwärtsfahrt-Distanz-Sensoren vorgesehen sind, und zwar mit einem Ausleucht- und/oder Überwachungsbereich, der sich im Bereich der Mittellängsebene (M) überlappt.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Orientierungs-Sensor (S2) und/oder ein der Hinderniserkennung dienender Hinderniserkennungs-Sensor (S6) vorgesehen sind, die unterhalb der in Form von Vorwärtsfahrts-Distanz-Überwachungssensoren wirkenden Sensoren (S6; S11; S11a, S11b) auf einer tieferen Ebene angeordnet sind.
Bodenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinderniserkennungs-Sensor (S6) so ausgebildet ist, dass hierüber die Erkennung auch von bewegten Hindernissen durchführbar ist, wozu der Hinderniserkennungs-Sensor (S6) vorzugsweise als Laserscanner ausgebildet ist.
Bodenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (S2) vorgesehen ist, mittels dessen eine Ortserkennung bezüglich der von der Bodenbearbeitungsmaschine befahrbaren Räume bzw. der Umgebung durchführbar ist.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Sensor (S9) als 3D-Kamera oder Laserscanner zur Erkennung von Hindernissen während der Rückwärtsfahrt ausgebildet ist, die bevorzugt im hinteren Bereich der Bodenbearbeitungsmaschine vorgesehen sind.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Drehstellungs-Erkennungs-Sensor (S8) und vorzugsweise zwei oder drei Drehstellungs-Erkennungs-Sensoren (S8) vorgesehen sind, die der Erkennung der Stellung und Ausrichtung einer verschwenkbaren Bodenbearbeitungseinheit dienen.
Bodenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehstellungs-Erkennungs-Sensoren (S8) so ausgebildet sind, dass darüber erkennbar ist, ob die Lenkeinheit und/oder die Bodenbearbeitungseinheit (4a, 4b) in Geradeausfahrt ausgerichtet ist, und zwar bei einem Lenkradeinschlag von 0° bzw. in einem Lenkwinkeleinschlag von -5° bis +5°, sowie einem Lenkwinkeleinschlag von 90° bis -5° nach links und einem Winkeleinschlag von 90° bis -5°
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein und vorzugsweise mehrere Geschwindigkeits-Erkennungs-Sensoren vorgesehen sind, und zwar vorzugsweise zur Geschwindigkeitsmessung am oder im Bereich der hinteren Laufräder (13a, 13b) und/oder im Bereich des zumindest einen Vorderrades (13c).
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass an der oder den Bodenarbeits- oder Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) jeweils eine Kontakteinrichtung (K1) vorgesehen ist, die bei Berührung ein Betätigungssignal auslösen, worüber die ausgefahrenen oder ausgeschwenkten Bodenarbeits- oder Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) eingefahren werden und damit die Breite der Bodenbearbeitungsmaschine auf die Breite zwischen den Seitenbereichen (9a, 9b) der Bodenbearbeitungsmaschine reduziert wird.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbearbeitungsmaschine als Sitzmaschine oder als selbstfahrender Roboter ausgebildet ist.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung derart aufgebaut ist, dass stets mehrere Signale von mehreren Sensoren und/oder die von den mehreren Sensoren überwachten Sensorfelder ausgewertet und bestimmte Steuerungsfunktionen in Abhängigkeit davon umgesetzt werden.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von mehreren Sensoren bzw. der von den mehreren Sensoren überwachten Sensorfelder bei Detektion eines Hindernisses und/oder einer Absturzkante zumindest bei Aktivierung eines „sicheren Modus“ dazu führt, dass die Bodenbearbeitungsmaschine allenfalls nur parallel zu einer Absturzkante, bevorzugt aber durch automatischen Lenkeinschlag von der Absturzkante und/oder bis zu einem Stillstand abbremsbar ist.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbearbeitungsmaschine und eine vorzugsweise vorgesehene Steuerungseinrichtung so ausgebildet ist bzw. sind, dass bei Auswertung der Sensorsignale von mehreren Sensoren und/oder der von den mehreren Sensoren überwachten Sensorfelder ein über mehrere Sensoren detektiertes Hindernis erst dann zu einer über die Steuerungseinrichtung veranlassten Änderung des Fahr- und/oder Bremsverhaltens führt, wenn zumindest ein zu einem ersten Sensor oder einem dem ersten Sensor zugeordnetes Sensorfeld nachfolgender Sensor, der einem zweiten oder nachfolgenden Sensorfeld zugeordnet ist, ein Hindernis und/oder eine Absturzkante detektiert wird.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuerungseinrichtung vorzugsweise mit einem Steuerungscomputer umfasst, und vorzugsweise zumindest eine weitere oder zweite Steuerungseinrichtung vorzugsweise in Form eines zweiten Steuerungscomputers umfasst, der bevorzugt der Aufbereitung und Auswertung aller Daten dient, die für die Navigation der Bodenbearbeitungsmaschine insbesondere im Robotermodus benötigt.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein eher der linken Seite der Bodenbearbeitungsmaschine zugeordneter Sensor (S15a) und ein eher der rechten Seite der Bodenbearbeitungsmaschine zugeordneter Sensor (S15b) zur Erkennung der Drehstellung des Bürstenaggregats und/oder zur redundanten Erkennung eines Absatzes oder einer Absturzkante (AK) vorgesehen sind.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass Nahbereichssensoren zumindest einen Ultraschallsensor umfassen oder aus zumindest einem Ultraschallsensor bestehen.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahbereichssensoren (S3, S3a, S3b; S4; S4a, S4b, S6; S11; S11a, S11b) an der Bodenbearbeitungsmaschine in der Nähe der befahrbaren Bodenfläche (14) montiert sind, vorzugsweise in einem Abstand von weniger als 3 cm, insbesondere weniger als 2,5 cm, 2cm, 1,5 cm, 1 cm oder 0,5 cm oberhalb der befahrbaren Bodenfläche (14).
Bodenbearbeitungsmaschine einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der im rückwärtigen Bereich und/oder im Seitenbereich (9a, 9b) der Bodenbearbeitungsmaschine vorgesehene und der Überwachung der befahrbaren Bodenfläche bei Rückwärtsfahrt dienende Sensor (S11a, S11b) als Infrarotsensor ausgebildet ist oder einen Infrarotsensor umfasst.
Bodenbearbeitungsmaschine einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine an der zumindest einen Bodenbearbeitungseinheit (4; 4a, 4b) oder die beiden an den beiden Bodenbearbeitungseinheiten (4; 4a, 4b) vorgesehenen Sensoren (S3a, S3b) in dem äußeren Bereich der zugeordneten Bodenbearbeitungseinheit (4a, 4b) vorgesehen sind, also vorzugsweise in einem Bereich, der sich über mehr als 50%, insbesondere mehr als 60%, 70%, 80% oder mehr als 90% der Gesamtlänge der Bodenbearbeitungseinheit (4a, 4b) in ausgefahrener Position hinausgehend erstreckt.
Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren a) aus Abstandssensoren, Distanzsensoren, Hinderniserkennungs-Sensoren, Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Radarsensoren, Lasersensoren oder Kameras bestehen oder diese umfassen, und/oder b) dass die Absatz- oder Absturzsensoren aus Ultraschallsensoren bestehen oder diese umfassen, und/ oder c) dass die Vorwärts-Distanz-Überwachungssensoren oder Hinderniserkennungs-Sensoren (S6) aus Laserscannern oder 3D-Kameras bestehen oder diese umfassen.