DE102019109246A1

DE102019109246A1 - Fortbewegungsmittel mit Ladestation für einen Reinigungsroboter

Info

Publication number: DE102019109246A1
Application number: DE102019109246.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Heimrath; Razieh Rezaei
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-10-15

Abstract

Es wird ein Fortbewegungsmittel (10) vorgeschlagen, welches eine Kavität innerhalb der Fahrgastzelle mit einer Ladestation (4) für einen Reinigungsroboter (2) aufweist. Die Ladestation (4) ist in ein Energiebordnetz des Fortbewegungsmittels (10) integriert, um einen an Bord des Fortbewegungsmittels (10) wohnenden Reinigungsroboter (2) energetisch zu versorgen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel mit einer Ladestation für einen Reinigungsroboter. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Möglichkeit zu automatischen Reinigung von Poolfahrzeugen.
In den nächsten Jahren wird ein Wandel bezüglich der Eigentümerschaft von Automobilen erwartet. Aufgrund von Parkplatznot und Wohnraumverdichtung wird eine Vielzahl - insbesondere junger - Anwender davon Abstand nehmen, sich ein eigenes Fahrzeug anzuschaffen. Vielmehr werden Fahrzeugflotten/Carpools eine immer wichtigere Rolle für die individuelle Mobilität übernehmen. Insbesondere der Trend zur Automatisierung der Fahrzeugführung wird dazu führen, dass eine deutlich höhere mittlere Fahrzeit von Fortbewegungsmitteln pro Tag zu erwarten ist. Steigende Personalkosten und die steigenden Anwendererwartungen bezüglich Sauberkeit und Hygiene der von ihnen erwarteten Fortbewegungsmittel machen regelmäßige Reinigungszyklen der Poolfahrzeuge unabdingbar.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Zeiten, in welchen Fahrzeuge mit zahlender Kundschaft unterwegs sind, zu erhöhen.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fortbewegungsmittel gelöst, welches innerhalb der Fahrgastzelle eine (zusätzliche) Kavität aufweist, in welcher eine Ladestation für einen Reinigungsroboter angeordnet ist. Die Kavität könnte als „Hütte oder Höhle“ verstanden werden, in welcher der Reinigungsroboter an Bord des Fortbewegungsmittels „wohnt“ und geladen wird. Insbesondere könnte die Kavität als „Versteck“ des Reinigungsroboters verstanden werden, um im Fahrgastbetrieb ein aufgeräumtes optisches Bild der Fahrgastzelle zu ermöglichen. Die Ladestation für den Reinigungsroboter kann so ausgestaltet sein, dass der Reinigungsroboter die Ladestation automatisch anfahren kann, und hier geladen wird, sofern er nicht im Einsatz ist, und aus welcher er im Bedarfsfall selbstständig die Reinigung der Fahrgastzelle angehen kann. Die Ladestation ist in ein Energiebordnetz des Fortbewegungsmittels integriert. Mit anderen Worten ist die Ladestation an einen Energiespeicher bzw. einen Generator des Fortbewegungsmittels angeschlossen. Insbesondere kann die Ladestation ohne einen Netzstecker/SchuKo-Stecker in das Energiebordnetz des Fortbewegungsmittels integriert sein. Bevorzugt ist die Ladestation innerhalb der Kavität in das Energiebordnetz des Fortbewegungsmittels integriert. Auf diese Weise hat das erfindungsgemäße Fortbewegungsmittel einen ihm stets zugewiesenen Reinigungsroboter, welcher unabhängig vom Aufenthaltsort oder einem Betriebszustand des Fortbewegungsmittels für Sauberkeit innerhalb der Fahrgastzelle des Fortbewegungsmittels sorgen kann.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Das Fortbewegungsmittel kann weiter eine Verriegelung aufweisen, welche den Reinigungsroboter in einem Ruhezustand im Fortbewegungsmittel fixiert. Mit anderen Worten kann der Reinigungsroboter derart am Fortbewegungsmittel befestigt werden, dass er im Falle eines Crashs sicher an Ort und Stelle gehalten wird. Auch für den Fall eines Defektes des Reinigungsroboters, durch welchen er bspw. eine unkontrollierte Trajektorie zu fahren tendiert, kann die Verriegelung den Reinigungsroboter an Ort und Stelle halten. Die Verriegelung kann den Reinigungsroboter insbesondere in der Ladestation fixieren. Mit anderen Worten kann der Reinigungsroboter stets (optional automatisch) dann fixiert werden, wenn er sich in der Ladestation befindet. Alternativ oder zusätzlich kann der Reinigungsroboter automatisch verriegelt werden, sobald das Fortbewegungsmittel sich in Bewegung setzt und/oder sich im Fahrgastbetrieb befindet. Auf diese Weise kann die Betriebssicherheit des erfindungsgemäß ausgestalteten Fortbewegungsmittels erhöht werden.
Die Verriegelung kann als Formschluss und/oder Reitschluss und/oder magnetische Adhäsion o. ä. ausgestaltet sein.
Optional kann eine Abdeckung für die Kavität vorgesehen sein, welche eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine Anfahrt des Reinigungsroboters oder eine Ausfahrt des Reinigungsroboters die Kavität zu öffnen. Die Abdeckung verschließt (insbesondere optisch unauffällig) die Kavität, sofern der Reinigungsroboter in der Kavität weilt. Für die Ausfahrt kann der Reinigungsroboter die Kavität selbsttätig aufstoßen, ein Steuersignal an einen Aktuator ausgeben, welcher die Abdeckung öffnet oder das Fortbewegungsmittel anweisen, die Abdeckung zu öffnen. Alternativ oder zusätzlich kann das Fortbewegungsmittel die Abdeckung öffnen, wenn es den Reinigungsroboter entsendet. Die Abdeckung kann als Klappe und/oder Schiebetür und/oder Rolltor und/oder Vorhang etc. ausgestaltet sein. Die Abdeckung sorgt für ein aufgeräumtes Erscheinungsbild der Fahrgastzelle und kann zudem die Insassen vor dem Reinigungsroboter oder den Reinigungsroboter vor den Insassen schützen (Crash bzw. Vandalismus).
Das Fortbewegungsmittel kann eine Induktionsschleife aufweisen, welche den Arbeitsbereich bzw. den Arbeitsweg des Reinigungsroboters kennzeichnet. Die Induktionsschleife kann eingerichtet sein, einen Gleichstrom zu führen, anhand dessen Magnetfeldes sich der Reinigungsroboter selbsttätig orientieren kann. Die Induktionsschleife kann insbesondere unter einem Bodenbelag/Teppich und/oder unter einer Fußleiste/einem Abdeckprofil verlegt sein. Auf diese Weise ist die Induktionsschleife optisch unauffällig untergebracht und vor Beschädigungen geschützt. Zudem kann vermieden werden, dass Fahrgäste über die Induktionsschleife stolpern. Auf diese Weise kann eine sichere und diskrete Kennzeichnung des Arbeitsbereiches des Reinigungsroboters bereitgestellt werden.
Optional kann das Fortbewegungsmittel eine Innenraumkamera aufweisen, welche insbesondere eine Orientierung des Reinigungsroboters ohne wesentliche Lichtintensität im sichtbaren Bereich ermöglich. Bspw. kann die Kamera eine Infrarotkamera sein. Indem die Kamera einen Arbeitsbereich des Reinigungsroboters (zumindest teilweise) erfasst und/oder den Reinigungsroboter während der Reinigung der Fahrgastzelle erfasst, kann ein im Kamerabild vordefinierter Arbeitsbereich mittels der Kamera gereinigt werden, indem die Bilder der Kamera zur Erstellung von Steuersignalen zur Lenkung/Traktion des Reinigungsroboters verwendet werden.
Optional kann der Reinigungsroboter Zugriff auf im Innenraum des Fortbewegungsmittels angeordnete Positionssender (Englisch „Beacons“) erhalten. Mit anderen Worten ist er eingerichtet, von den Beacons ausgesandte Signale zu empfangen und einen jeweiligen Beacon zum Zuordnen. Ein solcher Vorgang zur Ortung wird auch als „Triangulation“ bezeichnet, sofern die Orientierung des Reinigungsroboters nur in der Ebene zu erfolgen hat. Die Beacons können ortsfest an vordefinierten Positionen am Fortbewegungsmittel angeordnet sein und bspw. Bluetooth-Signale, Bluetooth-LE (low energy)-Signale, WiFi-Signale o. ä. aussenden, welche vom Reinigungsroboter empfangen und mit vordefinierten Referenzen umfassend Positionen der Beacons abgeglichen werden. Auf diese Weise kann auf eine optische Orientierung des Reinigungsroboters verzichtet werden, sodass der Reinigungsroboter auch im Dunkeln seiner Arbeit nachgehen kann.
Um eine möglichst dauerhaft autarke Arbeitsweise des Reinigungsroboters zu ermöglichen, kann das Fortbewegungsmittel eine Entladeeinrichtung für Kehricht aufweisen, in welcher vom Reinigungsroboter gesammelter Kehricht gesammelt und/oder aus dem Fortbewegungsmittel abgeführt wird. Insbesondere kann die Entladeeinheit für Kehricht in der Ladestation für den Reinigungsroboter angeordnet sein. Auf diese Weise ist der Kehricht durch die optionale Abdeckung für die Kavität verborgen und kann auch bei fahrbaren unebenheitsbedingten Erschütterungen nicht erneut in die Fahrgastzelle eingetragen werden. Überdies können Übelgerüche aus dem gesammelten Kehricht nicht in die Fahrgastzelle eingetragen werden.
Die Entladeeinheit für den Kehricht kann ein Schubfach zur Aufnahme des Kehrichts aufweisen, welches selbsttätig den Kehricht aus dem Fortbewegungsmittel abführen kann oder von zuständigem Personal im Bedarfsfall entleert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Entladeeinheit eine Öffnung aufweisen, welche eingerichtet ist, den Kehricht in eine Umgebung des Fortbewegungsmittels abzuführen. Insbesondere kann die Entladeeinheit unterhalb des in der Ladestation weilenden Reinigungsroboters angeordnet sein, um den Kehricht gravitationsvermittelt abzuführen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches bspw. als Pkw, Transporter, Lkw, Luft- und/oder Wasserfahrzeug ausgestaltet sein kann. Das Fortbewegungsmittel weist einen Reinigungsroboter auf, welcher in der Ladestation des am Fortbewegungsmittels geladen werden kann. Das Fortbewegungsmittel kann als Poolfahrzeug ausgestaltet sein. Das Fortbewegungsmittel kann als automatisiert fahrfähiges Fortbewegungsmittel ausgestaltet sein. Insbesondere kommen Level 4- und Level 5-Fortbewegungsmittel für die Anwendung der vorliegen Erfindung infrage. Auf diese Weise wird ein Fortbewegungsmittel gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt vorgeschlagen, an Bord dessen ein Reinigungsroboter „wohnt“.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Figur.
Die Figur zeigt eine perspektivische Innenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels, an Bord dessen ein Reinigungsroboter seine Arbeit verrichtet.
Offenbarung der Erfindung
Die Figur zeigt einen automatisch fahrfähigen Pkw 10, welcher in erfindungsgemäßer Weise zur automatischen Reinigung durch einen Reinigungsroboter 2 eingerichtet ist. Hierzu weist die Fahrgastzelle des Pkws 10 eine Kavität 12 auf, welche mittels einer Abdeckung 17 im Wesentlichen fluiddicht abgeschlossen werden kann. In der Kavität 12 ist eine Ladestation 4 angeordnet, deren Ladekontakte 11 in das (nicht dargestellte) Energiebordnetz des Pkws 10 integriert sind. Die Ladestation 4 weist eine Öffnung 8 als Entladeeinheit auf, welche mittels einer Klappe 9 verschlossen werden kann. Die Öffnung 8 kann vom Reinigungsroboter 2 im Bedarfsfall geöffnet werden, um angesammelten Kehricht aus dem Pkw 10 abzuführen. Um den Reinigungsroboter 2 während seines Aufenthalts in der Kavität 12 crashsicher zu verstauen, ist ein Haken 16 an der Ladestation 4 vorgesehen, welcher mit einem Rezess 15 auf der Oberseite des Reinigungsroboters 2 eine Verriegelung durch einen Formschluss ermöglicht. Zur Definition des Arbeitsbereiches des Reinigungsroboters 2 ist eine Induktionsschleife 7 im Pkw 10 verlegt, welche den Fußraum umläuft und hierbei auch eine Hubvorrichtung 5 umschließt. Die Hubvorrichtung 5 weist zwei Elektromotoren 13 und mit diesen gekoppelte Zahnradgetriebe 20 auf, welche in Eingriff mit an der B-Säule 1 als Transitstrecke angeordneten Führungsschienen 6 in Eingriff stehen. Auf diese Weise ist der Reinigungsroboter 2 eingerichtet, nicht allein den Fußraum des Pkws 10 zu reinigen, sondern die Hubvorrichtung 5 für einen Transit an den Dachhimmel 3 des Pkws 10 zu verwenden. Zur Drehung des Reinigungsroboters 2 in eine zur Bearbeitung des Dachhimmels 3 geeignete Position ist eine Kippeinrichtung 14 in der Hubvorrichtung 5 vorgesehen. Diese ist eingerichtet, den Reinigungsroboter 2 bereits vor seiner Ankunft am Dachhimmel 3 zu drehen. Am Dachhimmel 3 kann der Reinigungsroboter 2 sich bspw. magnetvermittelt fortbewegen. Mit anderen Worten kann eine magnetische Haltekraft (Normalkraft) den Reinigungsroboter 2 am Dachhimmel 3 bzw. in der Hubvorrichtung 5 haltern. Je nach Logikarchitektur des Systems „Pkw 10 - Reinigungsroboter 2“, kann der Reinigungsroboter 2 eingerichtet sein, die Hubvorrichtung 5 zu „rufen“, wenn er die Transitstrecke nehmen möchte, oder der Pkw 10 ruft den Reinigungsroboter 2 zur Hubvorrichtung 5, wenn er Reinigungsbedarf jenseits der Transitstrecke ermittelt hat. Reinigungsbedarf kann bspw. mittels Innenraumkameras 18 ermittelt werden. Diese können Verschmutzungen innerhalb der Fahrgastzelle des Pkws 10 optisch ermitteln und Positionen derselben an den Reinigungsroboter 2 kommunizieren. Somit hat der Reinigungsroboter 2 lediglich im Bedarfsfall seiner Arbeit nachzugehen, sodass Verschleiß des Reinigungsroboters 2 und der Oberfläche der Fahrgastzelle minimiert werden kann. Zur Orientierung des Reinigungsroboters 2 an Bord des Pkws 10 sind überdies drei Beacons 19 in Form von WiFi-Sendern vorgesehen, deren Signale vom Reinigungsroboter 2 empfangen und mit einer lokal gespeicherten datentechnischen Referenz repräsentierend die Orte der Beacons abgeglichen werden können. Durch diese Triangulation ist der Roboter 2 imstande, auch innerhalb der Induktionsschleife 7 seine eigene Position exakt zu orten und somit unbearbeitete Oberflächenbereiche sowie doppelt bearbeitete Oberflächenbereiche während eines Arbeitsganges zu vermeiden. Ist der Reinigungsroboter 2 am Ende seines Arbeitszyklus' (Energiereserven leer oder Reinigungsbedarf erloschen), sendet er ein Signal an einen (nicht dargestellten) Aktuator, welcher die Abdeckung 17 der Kavität 12 öffnet und fährt die Ladestation 4 an. Dort kann er selbsttätig die elektrischen Kontakte 11 kontaktieren, um seinen Energiespeicher aufzuladen, und die Klappe 9 der Öffnung 8 öffnen, um den gesamten Kehricht aus dem Pkw 10 abzuführen.
Bezugszeichenliste

1: B-Säule
2: Reinigungsroboter
3: Dachhimmel
4: Ladestation
5: Hubvorrichtung
6: Führungsschiene
7: Induktionsschleife
8: Öffnung
9: Klappe
10: Pkw
11: Elektrische Kontakte
12: Kavität
13: Elektromotoren
14: Kippeinrichtung zur Rotation des Reinigungsroboters
15: Rezess
16: Haken
17: Abdeckung
18: Innenraumkamera
19: Beacon
20: Zahnradgetriebe

Claims

Fortbewegungsmittel (10) umfassend - eine Kavität innerhalb der Fahrgastzelle, in welcher - eine Ladestation (4) für einen Reinigungsroboter (2) angeordnet und in ein Energiebordnetz des Fortbewegungsmittels (10) integriert ist.
Fortbewegungsmittel nach Anspruch 1, wobei die Ladestation (4) vom Reinigungsroboter (2) selbsttätig angefahren und verlassen werden kann.
Fortbewegungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend eine Verriegelung (16), welche den Reinigungsroboter (2) in einem Ruhezustand im Fortbewegungsmittel (10), insbesondere in der Ladestation (4), fixiert.
Fortbewegungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Abdeckung (17) für die Kavität, welche eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine Anfahrt des Reinigungsroboters (2) oder eine Ausfahrt des Reinigungsroboters (2) die Kavität zu öffnen.
Fortbewegungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Reinigungsroboter (2) eingerichtet ist, die Verriegelung (16) selbsttätig zu öffnen und/oder das Fortbewegungsmittel (10) eingerichtet ist, die Verriegelung (17) zu öffnen.
Fortbewegungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fortbewegungsmittel (10) eine Induktionsschleife (7) zur Kennzeichnung eines Arbeitsbereiches des Reinigungsroboters (2) aufweist.
Fortbewegungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fortbewegungsmittel (10) weiter eine Kamera (18), insbesondere eine Infrarot-Kamera, aufweist, welche eingerichtet ist, eine Orientierung des Reinigungsroboters (2) im Innenraum des Fortbewegungsmittels (10) zu unterstützen.
Fortbewegungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Innenraum des Fortbewegungsmittels (10) eine Vielzahl informationstechnischer Beacons (19) aufweist, welche eingerichtet ist, eine Orientierung des Reinigungsroboters (2) im Innenraum des Fortbewegungsmittels (10) zu unterstützen.
Fortbewegungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fortbewegungsmittel (10) eine Entladeeinheit (8) für Kehricht aufweist, welche der Reinigungsroboter (2) selbsttätig anfahren kann.
Fortbewegungsmittel nach Anspruch 9, - wobei die Entladeeinheit (8) ein Schubfach zur Aufnahme des Kehrichts aufweist, und/oder - wobei die Entladeeinheit (8) eine Öffnung aufweist, welche eingerichtet ist, den Kehricht in eine Umgebung des Fortbewegungsmittels (10) abzuführen.
Fortbewegungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche weiter umfassend den Reinigungsroboter (2).