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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands in einem Reinigungsroboter sowie einen Reinigungsroboter mit einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet/programmiert ist.
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Gewöhnliche Reinigungsroboter umfassen einen Ansaugtrakt, der von mittels des Reinigungsroboters angesaugter und verschmutzter Luft durchströmbar ist. Außerdem umfassen solche Reinigungsroboter typischerweise einen oft als Filter realisierten Abscheider zum Abscheiden von Schmutz aus der über den Ansaugtrakt angesaugten und verschmutzten Luft. Darüber hinaus weisen herkömmliche Reinigungsroboter einen Auslasstrakt zum Ausstoßen von mittels des Abscheiders gereinigter Luft auf. Ferner umfassen Reinigungsroboter gewöhnlich ein Sammelbehältnis zum Sammeln des abgeschiedenen Schmutzes. Dabei wird üblicherweise ein Füllstand des Sammelbehältnisses an Schmutz ermittelt, indem eine Luftdruckdifferenz zwischen Ansaugtrakt und Auslasstrakt des Reinigungsroboters überwacht wird. Steigt diese Luftdruckdifferenz stark an, so wird ein Erreichen eines maximalen Füllstands des Sammelbehältnisses erkannt. Typischerweise wird dann, falls ein Vorliegen des maximalen Füllstands erkannt wurde, einem Benutzer des Reinigungsroboters eine Fehlermeldung angezeigt, wobei aber der Reinigungsroboter unterbrechungsfrei die Reinigung fortsetzt.
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Als nachteilig dabei erweist es sich oftmals, dass trotz Anzeige der Ereignismeldung ein Fehlerzustand, wie ein solcher etwa infolge einer Verstopfung des Ansaugtrakts vorliegen kann, vom Benutzer - aufgrund der unterbrechungsfreien Fortsetzung des Reinigungsvorgangs - in der Praxis erst dann bemerkt wird, wenn der Benutzer den Reinigungsroboter inspiziert. Dies kann dazu führen, dass der Reinigungsroboter im Zuge der Fortführung des Reinigungsvorgangs keinen Schmutz mehr aufgenommen, sondern diesen vielmehr über die noch zu reinigende Fläche „verteilt“ hat.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung - insbesondere zur Beseitigung des voranstehend genannten Nachteils - ein verbessertes Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands in einem Reinigungsroboter anzugeben. Außerdem soll ein Reinigungsroboter geschaffen werden, der zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet/programmiert ist.
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Diese Aufgaben werden durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 bzw. durch einen Reinigungsroboter gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundidee der Erfindung ist demnach, eine durchschnittliche Befüll-Dauer des Sammelbehältnisses des Reinigungsroboters mit Schmutz im Betrieb des Reinigungsroboters mit einer Einzel-Befüll-Dauer des Sammelbehältnisses abzugleichen, um auf diese Weise das Vorliegen eines Fehlerzustands des Reinigungsroboters zu erkennen, falls die einzelne Befüll-Dauer zu stark von der durchschnittlichen Befüll-Dauer abweicht. Bei Erkennen des Fehlerzustands kann der Reinigungsvorgang abgebrochen werden.
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Vorteilhaft kann somit vermieden werden, dass - insbesondere in dem Fall, dass der Fehlerzustand durch eine Verstopfung des Ansaugtrakts bedingt ist - der Reinigungsroboter die zu reinigende Fläche weiter abfährt und dabei, insbesondere nassen, Schmutz über die verbleibende noch zu reinigende Fläche verteilt, anstatt diese von dem Schmutz zu befreien und auf diese Weise zu reinigen. Zudem kann ein Defekt des Reinigungsroboters, welcher infolge des Fehlerzustands entstehen kann, verhindert werden. Die durchschnittliche Befüll-Dauer hängt außerdem von einem durchschnittlichen Schmutzlevel der zu reinigenden Fläche ab, so dass der Reinigungsroboter erlernt, wie lange es in seiner gewohnten Umgebung im Mittel dauert, bis sein Sammelbehältnis gefüllt ist. Der Fehlerzustand kann somit auch dann zuverlässig erkannt werden, wenn der Reinigungsroboter in einer Umgebung betrieben wird, die von einer Norm-Umgebung abweicht.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands in einem Reinigungsroboter mit einem Sammelbehältnis zum Sammeln von Schmutz sieht vor, dass eine durchschnittliche Befüll-Dauer des Sammelbehältnisses mit Schmutz im Betrieb des Reinigungsroboters ermittelt wird. Außerdem wird gemäß dem Verfahren das Vorliegen eines Fehlerzustands erkannt, sobald eine einzelne Befüll-Dauer um mehr als einen vorbestimmten und einen Schwellwert festlegenden Differenzwert von der ermittelten durchschnittlichen Befüll-Dauer abweicht. Dies bietet - wie oben bereits angedeutet - den Vorteil, dass im Falle des Fehlerzustands ein Versagen bzw. eine Zerstörung des Reinigungsroboters verhindert werden kann. Außerdem hängt der Wert der durchschnittlichen Befüll-Dauer von einem (flächenspezifischen) durchschnittlichen Schmutzlevel der vom Reinigungsroboter zu reinigenden Fläche ab, so dass mittels des Verfahrens das Vorliegen des Fehlerzustands auch dann zuverlässig erkannt werden kann, falls die zu reinigende Fläche im Mittel überdurchschnittlich verschmutzt ist, wie dies etwa in einer Werkstatt der Fall sein kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird als einzelne Befüll-Dauer diejenige Betriebszeit des Reinigungsroboters verwendet, in welcher er reinigt, die zwischen einem Entleeren des Sammelbehältnisses und dem darauf folgenden Erkennen eines Erreichens eines vorbestimmten maximalen Füllstands des Sammelbehältnisses vergangen ist. Es wird also nur die Betriebszeit des Reinigungsroboters berücksichtigt, in welcher dieser tatsächlich reinigt. Vorteilhaft kann so die Befüll-Dauer bzw. die durchschnittliche Befüll-Dauer besonders präzise bestimmt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird der Fehlerzustand als eingetreten eingestuft, sobald eine einzelne Befüll-Dauer um mehr als dem vorbestimmten Differenzwert unter der ermittelten durchschnittlichen Befüll-Dauer liegt, sodass der Schwellwert unterschritten wird. Bei einem solchen Unterschreiten des Schwellwerts ist das Vorliegen des Fehlerzustands besonders wahrscheinlich, so dass vorteilhaft vermieden wird, dass der Fehlerzustand erkannt wird, ohne dass ein solcher tatsächlich vorliegt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird die durchschnittliche Befüll-Dauer durch Bilden des arithmetischen Mittels aus einzelnen Befüll-Dauern berechnet. Dies erlaubt eine besonders einfache Ermittlung der Befüll-Dauer aus vorangegangenen Einzel-Befüll-Dauern.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Differenzwert als eine absolute Abweichung zur durchschnittlichen Befüll-Dauer festgelegt ist. Dabei beträgt diese absolute Abweichung zweckmäßig abhängig von der Reinigungsleistung des Reinigungsroboters einen definierten Zeitwert. Besonders bevorzugt beträgt die absolute Abweichung einen Wert von 1 bis 3 Stunden, höchstvorzugweise von 2 Stunden. Eine Durchführung des so weitergebildeten Verfahrens besticht durch einen besonders geringen Rechenaufwand.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Differenzwert als relative Abweichung zur durchschnittlichen Befüll-Dauer festgelegt ist. Dabei entspricht diese relative Abweichung vorzugsweise einer mehrfachen Standardabweichung, höchst vorzugsweise der dreifachen Standardabweichung, der für die durchschnittliche Befüll-Dauer berücksichtigten einzelnen Befüll-Dauern gegenüber der durchschnittlichen Befüll-Dauer. Dies erlaubt eine besonders zuverlässige Erkennung des Vorliegens des Fehlerzustands.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann der Reinigungsroboter in wenigstens zwei verschiedenen Betriebsmodi, welche Reinigungsmodi sein können, betrieben werden. Dabei erfolgen die Ermittlung der durchschnittlichen Befüll-Dauer und die damit einhergehende Erkennung des Fehlerzustands für jeden Betriebsmodus individuell. Vorzugsweise unterscheiden sich die Betriebsmodi bezüglich einer Saugleistung des Reinigungsroboters. Vorteilhaft kann somit auch in verschiedenen, auf unterschiedliche an den Reinigungsroboter gestellte Anforderungen abgestimmten Betriebsmodi mittels des Verfahrens das Vorliegen eines Fehlerzustands zuverlässig erkannt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann der Reinigungsroboter die durchschnittliche Befüll-Dauer auch für den Betrieb mit gemischten Betriebsmodi ermitteln. Dafür werden aus Reinigungszyklen, die jeweils vom Leeren des Sammelbehältnisses bis zum Erkennen eines Erreichens eines vorbestimmten maximalen Füllstands des Sammelbehältnisses vollständig in nur einem der Betriebsmodi durchgeführt wurden, die jeweiligen durchschnittlichen Befüll-Dauern berechnet. Sobald diese vorliegen, kann die im aktuell durchgeführten Reinigungszyklus derzeitige äquivalente Einzel-Befüll-Dauer und die äquivalente durchschnittliche Befüll-Dauer mit den basierend aus dem (z.B. zeitlichen, streckenmäßigen oder flächenmäßigen) gewichteten Anteil der jeweiligen Betriebsmodi gebildet werden. Vorteilhaft wird so das vom Benutzer eingestellte Verhalten des Roboters berücksichtigt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens erstellt der Reinigungsroboter eine digitale Karte einer zu reinigenden Fläche, wobei diese digitale Karte in einem digitalen Kartenspeicher des Reinigungsroboters abgespeichert wird. Eine solche Karte kann die zu reinigende Fläche eines oder mehrerer Räume umfassen. Dabei wird erkannt, falls der Reinigungsroboter eine bereits kartographierte Fläche reinigt. Die Ermittlung der durchschnittlichen Befüll-Dauer und die damit einhergehende Erkennung eines Fehlerzustands erfolgen für jede digitale Karte bzw. jeden Raum individuell. Dies hat vorteilhaft zur Folge, dass je nachdem, welche digitale Karte oder welcher Raum der Reinigungsroboter erkannt hat, eine unterschiedliche durchschnittliche Befüll-Dauer ermittelt bzw. für die Erkennung des Fehlerzustands herangezogen wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird zum Ermitteln einzelner Befüll-Dauern im Betrieb des Reinigungsroboters eine Luftdruckdifferenz zwischen einem Ansaugtrakt und einem Auslasstrakt des Reinigungsroboters überwacht. Dies bietet eine besonders einfach umzusetzende Möglichkeit, eine solche Einzel-Befüll-Dauer zu ermitteln.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird für den Fall, dass der Fehlerzustand erkannt wird, eine Störungsmeldung erzeugt, die einem Benutzer des Reinigungsroboters mittels einer dafür eingerichteten Informationseinrichtung des Reinigungsroboters sowie - alternativ oder zusätzlich - mittels eines datenübertragend an den Reinigungsroboter angebundenen mobilen Endgeräts angezeigt oder anderweitig zur Kenntnis gebracht wird. Dies erlaubt eine besonders intuitive Reaktion des Benutzers des Reinigungsroboters auf den erkannten Fehlerzustand.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Reinigungsroboter mit einem Sammelbehältnis zum Sammeln von Schmutz und mit einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die zur Durchführung des voranstehend vorgestellten, erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet/programmiert ist.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die einzige 1 illustriert ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens V zum Erkennen eines Fehlerzustands F in einem erfindungsgemäßen Reinigungsroboter, der ein Sammelbehältnis zum Sammeln von Schmutz und eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung umfasst, die zur Durchführung des Verfahrens V eingerichtet/programmiert ist. Gemäß dem Verfahren V wird eine durchschnittliche Befüll-Dauer 1 des Sammelbehältnisses mit Schmutz im Betrieb des Reinigungsroboters ermittelt. Gemäß dem Verfahren V wird ferner das Vorliegen eines Fehlerzustands F erkannt, sobald eine einzelne Befüll-Dauer 2 um mehr als einen vorbestimmten Differenzwert 6 von der ermittelten durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 abweicht, d.h. wenn eine einzelne Befüll-Dauer 2 einen vorbestimmten und mittels des Differenzwerts 6 vorbestimmten Schwellwert 3 unterschreitet. Als einzelne Befüll-Dauer 2 wird dabei diejenige Betriebszeit 4 des Reinigungsroboters, in welcher dieser reinigt, herangezogen, die zwischen einem Entleeren des Sammelbehältnisses und dem darauf folgenden Erkennen eines Erreichens eines vorbestimmten maximalen Füllstands des Sammelbehältnisses vergangen ist. Der Fehlerzustand F wird als eingetreten eingestuft, sobald eine einzelne Befüll-Dauer 2 um mehr als dem vorbestimmten Differenzwert 6 unter der ermittelten durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 liegt. Die durchschnittliche Befüll-Dauer 1 wird durch Bilden des arithmetischen Mittels 5 aus einzelnen Befüll-Dauern 2 berechnet. Die durchschnittliche Befüll-Dauer wird beispielsweise durch Bilden des arithmetischen Mittels 5 aus n einzelnen Befüll-Dauern 2 berechnet. Im gezeigten Beispiel wird die durchschnittliche Befüll-Dauer 1 durch Bilden des arithmetischen Mittels 5 aus vier einzelnen Befüll-Dauern 2 berechnet. Dabei ist der Differenzwert 6 als Abweichung zur durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 festgelegt.
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Diese den Differenzwert 3 festlegende Abweichung kann eine absolute Abweichung zur durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 sein. Die absolute Abweichung kann einen definierten Zeitwert von 1 bis 3 Stunden, beispielsweise 2 Stunden, betragen. Alternativ kann die den Differenzwert 6 festlegende Abweichung eine relative Abweichung zur durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 sein. Dabei kann diese relative Abweichung einer mehrfachen Standardabweichung, beispielsweise der dreifachen Standardabweichung, der für die durchschnittliche Befüll-Dauer 1 berücksichtigten Einzelnen-Befüll-Dauern 2 gegenüber der durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 entsprechen. Die Ermittlung der durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 bzw. die Bildung des arithmetischen Mittels 5 kann nach Erkennen eines Fehlerzustands F zurückgesetzt werden.
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Der Reinigungsroboter kann in wenigstens zwei verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. Solche Betriebsmodi sind beispielsweise Reinigungsmodi und unterscheiden sich bezüglich einer Saugleistung des Reinigungsroboters. Die Ermittlung der durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 und die damit einhergehende Erkennung eines Fehlerzustands F erfolgt für jeden Betriebsmodus individuell. Dies bedeutet, dass je nach Betriebsmodus, in welchem der Reinigungsroboter betrieben wird, eine andere diesem Betriebsmodus zugeordnete durchschnittliche Befüll-Dauer 1 als Referenzwert herangezogen wird.
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Der Reinigungsroboter kann die durchschnittliche Befüll-Dauer 1 auch für den Betrieb mit gemischten Betriebsmodi ermitteln. Dafür werden aus Reinigungszyklen, die jeweils vom Leeren des Sammelbehältnisses bis zum Erkennen eines Erreichens eines vorbestimmten maximalen Füllstands des Sammelbehältnisses vollständig in nur einem der Betriebsmodi durchgeführt wurden, die jeweiligen durchschnittlichen Befüll-Dauern 1 berechnet. Sobald diese vorliegen, kann die im aktuell durchgeführten Reinigungszyklus derzeitige äquivalente Einzel-Befüll-Dauer 2 und die äquivalente durchschnittliche Befüll-Dauer 1 mit den basierend aus dem (z.B. zeitlichen, streckenmäßigen oder flächenmäßigen) gewichteten Anteil der jeweiligen Betriebsmodi gebildet werden.
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Der Reinigungsroboter kann außerdem dazu eingerichtet sein, eine digitale Karte einer zu reinigenden Fläche zu erstellen und diese digitale Karte in einem digitalen Kartenspeicher des Reinigungsroboters abzuspeichern. Dabei wird erkannt, falls der Reinigungsroboter eine bereits kartographierte Fläche reinigt. Die Ermittlung der durchschnittlichen Befüll-Dauer 1 und die damit einhergehende Erkennung eines Fehlerzustands F erfolgen dann für jede digitale Karte individuell. Dies bedeutet, dass in dem Fall, dass der Reinigungsroboter eine bereits kartographierte Fläche erkannt hat, für das Verfahren V die dieser digitalen Karte zugeordnete durchschnittliche Befüll-Dauer 1 herangezogen wird.
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Zum Ermitteln der einzelnen Befüll-Dauern 2 wird im Betrieb des Reinigungsroboters eine Luftdruckdifferenz zwischen einem Ansaugtrakt und einem Auslasstrakt des Reinigungsroboters überwacht. Zwischen dem Ansaugtrakt und dem Auslasstrakt des Reinigungsroboters können eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Schmutz aus einer über den Ansaugtrakt angesaugten und verschmutzten Luft sowie das Sammelbehältnis angeordnet sein. Für den Fall, dass der Fehlerzustand F erkannt wird, wird eine Störungsmeldung erzeugt. Die Störungsmeldung wird einem Benutzer des Reinigungsroboters angezeigt. Die Störungsmeldung kann dem Benutzer des Reinigungsroboters mittels einer dafür eingerichteten Informationseinrichtung des Reinigungsroboters sowie - alternativ oder zusätzlich - mittels eines datenübertragend an den Reinigungsroboter angebundenen mobilen Endgeräts bereitgestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Durchschnittliche Befüll-Dauer
- 2
- Einzelne Befüll-Dauer
- 3
- Schwellwert
- 4
- Betriebszeit
- 5
- Arithmetisches Mittel
- 6
- Differenzwert
- F
- Fehlerzustand
- V
- Verfahren
