DE102021202514B4 - Mobiles, selbstfahrendes Gerät - Google Patents

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Abstract

Mobiles, selbstfahrendes Gerät (10), insbesondere Bodenreinigungsgerät zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter, umfassend ein Gerätegehäuse (1) und eine Detektionseinrichtung (2), wobei- die Detektionseinrichtung (2) zumindest teilweise in dem Gerätegehäuse (1) angeordnet ist,- die Detektionseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, zumindest eine Ausfahrposition (P1) und eine von der Ausfahrposition (P1) verschiedene Einfahrposition (P2) einzunehmen,- in der Ausfahrposition (P1) zumindest ein Teilbereich der Detektionseinrichtung (2) hervorragt,- in der Einfahrposition (P1) der Teilbereich der Detektionseinrichtung (2) zumindest teilweise in dem Gerätegehäuse (1) angeordnet ist,- die Detektionseinrichtung (2) in der Ausfahrposition (P1) einen Umgebungsbereich (4a) des Geräts (10) detektiert,- die Detektionseinrichtung (2) in der Einfahrposition (P2) einen Teilbereich (4b) von dem Umgebungsbereich (4a) detektiert, und- das mobile, selbstfahrende Gerät (10) dazu eingerichtet ist, sich seinen Fahrweg zu merken, um das Hindernis an derselben Stelle zu verlassen, an der es das Hindernis unterfahren hat, sodass die Detektionseinrichtung (2) erst dann wieder ausfährt, sobald sich das mobile, selbstfahrende Gerät an derselben Stelle befindet, an der die Detektionseinrichtung (2) eingefahren worden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, insbesondere Bodenreinigungsgerät zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter, das ein Gerätegehäuse und eine Detektionseinrichtung umfasst. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe eines derartigen mobilen, selbstfahrenden Geräts.
  • Mobile, selbstfahrende Geräte wie beispielsweise Saugroboter haben die Aufgabe, autonom eine Bodenfläche zu reinigen. Häufig besitzen derartige Geräte eine systematische Navigation, womit sich das Gerät in seiner Umgebung lokalisieren und positionieren kann. Dadurch ist dem Gerät bekannt, an welcher Position es sich befindet, welche Bereiche der Umgebung bereits gereinigt und welche noch zu reinigen sind. Hierfür finden meist Kamera- und/oder Lasersysteme Verwendung.
  • Eine häufig verwendete Lasernavigation ist die Verwendung eines rotierenden LIDAR-Sensors (light detection and ranging) oder auch Laserturms. Ein großer Vorteil dieses Sensors ist die sich stets drehende Lasereinheit, welche einen Scan von mehr als 300°, insbesondere einen 360°-Scan der Umgebung ermöglicht. Dadurch kann das Gerät seine Umgebung scannen und hat stets einen Rundumblick. Nachteilig jedoch ist, dass der LIDAR-Sensor oder Laserturm auf dem Gerät angebracht ist, um diesen 360°-Scan zu ermöglichen, womit sich die Höhe des Geräts erheblich vergrößert. Dies kann dazu führen, dass das Gerät nicht mehr unter bestimmte Hindernisse oder Möbel fahren kann, ohne dabei mit dem LIDAR-Sensor oder dem Laserturm anzustoßen.
  • Um diesen Nachteil auszuräumen, sind Geräte bekannt, bei denen eine Abtasteinrichtung bewegbar, verschwenkbar und/oder verdrehbar angeordnet ist, wie es beispielsweise in den Druckschriften DE 10 2018 214 448 A1 und DE 10 2016 125 199 B4 beschrieben ist. Hierbei bildet die Abtasteinrichtung jedoch weiterhin eine Störkontur, da diese wiederum auf dem Gerätegehäuse angeordnet ist, und damit zusätzlich zur Gerätegehäusehöhe die Höhe der Abtasteinrichtung aufweist, wenn diese auf das Gerätegehäuse zurückgefahren ist.
  • Weiter sind aus den Druckschriften US 2014/0 257 564 A2 , DE 10 2018 117 191 A1 und EP 3 636 127 A1 Geräte bekannt, bei denen die Abtasteinrichtung in das Gerät zumindest teilweise eingefahren werden kann, wobei in der eingefahrenen Position weiterhin zumindest eine Teildetektion möglich ist.
  • Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein mobiles, selbstfahrendes Gerät bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile vermeidet, und das insbesondere eine möglichst geringe Gerätehöhe bei gleichzeitig weiterhin möglicher Detektion der Umgebung gewährleistet bei gleichzeitiger Minimierung der Gefahr einer Beschädigung der Detektionsei nri chtung.
  • Diese Aufgabe wird durch ein mobiles, selbstfahrendes Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Bearbeiten von Bodenflächen mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, insbesondere Bodenreinigungsgerät zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter, ein Gerätegehäuse und eine Detektionseinrichtung, insbesondere zum Detektieren seiner Umgebung. Die Detektionseinrichtung ist zumindest teilweise in dem Gerätegehäuse angeordnet und dazu ausgebildet, zumindest eine Ausfahrposition und eine von der Ausfahrposition verschiedene Einfahrposition einzunehmen. In der Ausfahrposition ragt zumindest ein Teilbereich der Detektionseinrichtung hervor. In der Einfahrposition ist dieser Teilbereich der Detektionseinrichtung zumindest teilweise in dem Gerätegehäuse angeordnet. Die Detektionseinrichtung detektiert in der Ausfahrposition einen Umgebungsbereich des Geräts und in der Einfahrposition einen Teilbereich von dem Umgebungsbereich. Weiter ist das mobile, selbstfahrende Gerät dazu eingerichtet, sich seinen Fahrweg zu merken, um das Hindernis an derselben Stelle zu verlassen, an der es das Hindernis unterfahren hat, sodass die Detektionseinrichtung erst dann wieder ausfährt, sobald sich das mobile, selbstfahrende Gerät an derselben Stelle befindet, an der die Detektionseinrichtung eingefahren worden ist.
  • Das mobile, selbstfahrende Gerät umfasst somit mit Vorteil eine zumindest teilweise versenkbare Detektionseinrichtung. Besonders bevorzugt ist die Detektionseinrichtung vollständig im Gerätegehäuse versenkbar. Damit reduziert sich vorteilhafterweise die Gesamthöhe des mobilen, selbstfahrenden Geräts einschließlich Detektionseinrichtung. Das Gerät kann so beispielweise unter Möbel oder Hindernisse fahren, die niedriger sind als das Gerät mit ausgefahrener Detektionseinrichtung. Ein besonders flaches Design des Geräts bei eingefahrener Detektionseinrichtung ermöglicht sich mit Vorteil. Gleichzeitig kann zum Beispiel an einer Basisstation des Geräts die Detektionseinrichtung eingefahren sein, um diese vor Staub und Schmutz zu schützen.
  • Mit Vorteil ist auch in dem eingefahrenen Zustand der Detektionseinrichtung weiterhin eine systematische Navigation möglich, da zumindest ein Teilbereich des Umgebungsbereichs weiter detektierbar ist. Messungen der Umgebung sind also auch in der Einfahrposition weiterhin möglich. Hierbei wird zumindest ein Teilbereich des Umgebungsbereichs detektiert, also ein reduzierter Bereich des Umgebungsbereichs. Durch diese Detektionsmöglichkeit ist das Sichtfeld in der Einfahrposition zwar eingeschränkt. Es besteht aber weiterhin die Möglichkeit, dass das Gerät nicht komplett sichtlos beziehungsweise blind fährt. Die Navigation der Umgebung mithilfe der Detektionseinrichtung bleibt also auch in der Einfahrposition weiterhin möglich. So kann auch unter Möbel und anderen Hindernissen beziehungsweise Objekten eine systematische und zuverlässige Navigation gewährleistet werden.
  • Unter einem mobilen, selbstfahrenden Gerät ist insbesondere ein Bodenreinigungsgerät, beispielsweise Reinigungs- oder Rasenmähergerät, zu verstehen, welche insbesondere im Haushaltsbereich Bodenflächen oder Rasenflächen autonom bearbeitet. Hierunter zählen unter anderem Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter wie beispielsweise Staubsaugerroboter, oder Rasenmäherroboter. Diese Geräte arbeiten im Betrieb (Reinigungsbetrieb oder Rasenmäherbetrieb) bevorzugt ohne oder mit möglichst wenig Benutzereingriff. Beispielsweise verfährt das Gerät selbsttätig in einen vorgegebenen Raum, um entsprechend einer vorgegebenen und einprogrammierten Verfahrensstrategie den Boden ab zu reinigen.
  • Unter einem Gerätegehäuse ist insbesondere das äußere Gehäuse des Geräts zu verstehen, dass das Gerät nach außen hin abschließt. Im Inneren des Gerätegehäuses befindet sich also das Innenleben des Geräts. Die Detektionseinrichtung ist vorzugsweise in der Einfahrposition zumindest teilweise, bevorzugt vollständig in dem Gerätegehäuse eingefahren und ragt somit nicht oder zumindest nur teilweise aus dem Gerätegehäuse heraus. Beispielsweise ragt die Detektionseinrichtung in vertikaler Richtung beziehungsweise in Z-Richtung oder in einer seitlichen Richtung zumindest nur teilweise heraus. In der Ausfahrposition dagegen überragt die Detektionseinrichtung das Gerätegehäuse, beispielsweise in vertikaler Richtung, in Z-Richtung oder in einer seitlichen Richtung. Beispielsweise ist die Detektionseinrichtung auf einer Oberseite im hinteren, vorderen oder seitlichen Bereich des Gerätegehäuses angeordnet. Alternativ kann die Detektionseinrichtung an einer Seitenfläche des Gerätegehäuses angeordnet sein, wodurch sich eine geringe Gesamthöhe des mobilen, selbstfahrenden Geräts ergibt.
  • Unter Hindernisse sind jegliche Objekte und/oder Gegenstände zu verstehen, die in einem Bodenbearbeitungsbereich angeordnet sind, beispielsweise dort liegen oder stehen, und die Bearbeitung durch das mobile, selbstfahrende Gerät beeinflussen, insbesondere behindern und/oder stören wie beispielsweise Möbel, Wände, Vorhänge, Teppiche und ähnliches.
  • Unter einem Bodenbearbeitungsbereich ist jeglicher räumliche Bereich zu verstehen, der zur Bearbeitung, insbesondere Reinigung vorgesehen ist. Das kann beispielsweise ein einzelner (Wohn) Raum oder eine ganze Wohnung sein. Auch lediglich Bereiche eines (Wohn-) Raums oder einer Wohnung, die zur Reinigung vorgesehen sind, können darunter verstanden werden.
  • Unter einer Detektionseinrichtung ist jegliche Einrichtung zu verstehen, die dazu geeignet ist, Hindernisse bevorzugt zuverlässig zu detektieren. Diese ist vorzugsweise sensorbasiert, laserbasiert und/oder kamerabasiert. Vorzugsweise ist die Detektionseinrichtung ein LIDAR-Sensor und/oder ein Laserturm.
  • Unter einer Ausfahrposition ist insbesondere die Position zu verstehen, in der die Detektionseinrichtung aus dem Gerätegehäuse zumindest teilweise hervorragt. Insbesondere ist die Ausfahrposition die Position, in der die Detektionseinrichtung am weit-möglichsten ausgefahren ist.
  • Unter einer Einfahrposition ist insbesondere die Position zu verstehen, in der die Detektionseinrichtung zumindest teilweise in dem Gerätegehäuse angeordnet ist. Insbesondere ist in der Einfahrposition zumindest ein Teil des in der Ausfahrposition hervorragenden Teilbereichs der Detektionseinrichtung im Gerätegehäuse angeordnet beziehungsweise eingefahren. Insbesondere ist die Einfahrposition die Position, in der die Detektionseinrichtung am weit-möglichsten eingefahren ist.
  • Sowohl in der Ausfahrposition als auch in der Einfahrposition kann die Detektionseinrichtung ihre Umgebung detektieren beziehungsweise abscannen. In der Ausfahrposition ist dabei ein größerer Detektionsbereich möglich als in der Einfahrposition. In der Einfahrposition wird also nur ein Teilbereich des Umgebungsbereichs der Ausfahrposition abgedeckt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das mobile, selbstfahrende Gerät in der Einfahrposition eine geringere Gesamthöhe auf als in der Ausfahrposition. Die geringere Gesamthöhe resultiert aus dem Einfahren der Detektionseinrichtung in das Gerätegehäuse. Insbesondere fährt die Detektionseinrichtung teilweise, bevorzugt vollständig in das Gerätegehäuse ein. Damit ergibt sich eine Gesamthöhe des mobilen, selbstfahrenden Geräts, die der Gesamthöhe des Gerätegehäuses entspricht. In der Ausfahrposition dagegen ergibt sich eine Gesamthöhe des mobilen, selbstfahrenden Geräts, die sich aus der Höhe des Gerätegehäuses und der Höhe der ausgefahrenen Detektionseinrichtung zusammensetzt.
  • Damit kann das mobile, selbstfahrende Gerät mit Vorteil unter Möbel und Hindernisse fahren, die niedriger sind als das Gerät mit ausgefahrener Detektionseinrichtung. Eine flache Ausgestaltung des Geräts ergibt sich mit Vorteil. Zudem kann sich die Detektionseinrichtung an ihrer Basisstation in der Einfahrposition befinden, sodass diese dort vor Staub und Schmutz geschützt ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform deckt der Umgebungsbereich in der Ausfahrposition mehr als 300°, insbesondere 360° ab. Beispielsweise ist die Detektionseinrichtung ein LIDAR-Sensor oder Laserturm, der sich zum Detektieren seiner Umgebung um 360° um seine eigene Achse drehen kann. Damit ist eine Detektion der Umgebung von 360° möglich. Das mobile, selbstfahrende Gerät ist so in der Lage, seine vollständige Umgebung einmal rund um die Z-Achse (also in der X-Y-Ebene) abzuscannen. Ein vollständiger Überblick rund um das Gerät ermöglicht sich so mit Vorteil.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform deckt der Teilbereich in der Einfahrposition weniger als 360° ab, bevorzugt weniger als 200° und mehr als 60°. In der Einfahrposition ist der Sichtbereich beziehungsweise Scanbereich der Detektionseinrichtung zwar eingeschränkt. Jedoch ist weiterhin eine Detektion zumindest eines Teilbereichs der Umgebung möglich. Dieser erstreckt sich beispielsweise auf einen hinteren oder seitlichen oder vorderen Bereich des Geräts. Damit ist selbst mit Detektionseinrichtung in Einfahrposition eine Navigation möglich. Das Sichtfeld der Detektionseinrichtung ist in der Einfahrposition zwar eingeschränkt, bietet jedoch den Vorteil, nicht komplett detektionslos beziehungsweise blind zu fahren.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Detektionseinrichtung einen Laser, insbesondere einen rotierenden LIDAR-Sensor. Diese Art von Sensor ist insbesondere zur Detektion seiner Umgebung von mehr als 300°, insbesondere von 360° geeignet. Eine vollständige Detektion der Umgebung des mobilen, selbstfahrenden Geräts ermöglicht sich damit mit Vorteil.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Detektionseinrichtung auf einer Oberseite oder an einer Seitenfläche des Geräts angeordnet. Von der Oberseite hat die Detektionseinrichtung einen optimalen Ausblick auf die Umgebung des Geräts, insbesondere in einem 360° Radius um das Gerät herum. Hierbei kann die Detektionseinrichtung in einem hinteren, vorderen oder seitlichen Bereich auf der Oberseite angeordnet sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wechselt die Detektionseinrichtung von der Ausfahrposition in die Einfahrposition, sobald das Gerät das Hindernis berührt und/oder sobald ein Abstand der Detektionseinrichtung zu dem Hindernis einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Insbesondere wechselt die Detektionseinrichtung von der Ausfahrposition in die Einfahrposition und von der Einfahrposition in die Ausfahrposition durch eine Absenkautomatik beziehungsweise eine Ausfahrautomatik. Hierzu ist also keine Nutzerhandlung erforderlich. Insbesondere ändert die Detektionseinrichtung ihre Position, sobald diese gegen ein Hindernis stößt oder der Abstand der Detektionseinrichtung zu einer Außenkante des Hindernisses einen gewissen, vorbestimmten Wert unterschreitet. Dies bedeutet, die Detektionseinrichtung kann das Hindernis als solches erkennen, wobei das Gerätegehäuse ohne ausgefahrene Detektionseinrichtung aufgrund der geringeren Höhe unter das Hindernis fahren kann. Das mobile, selbstfahrende Gerät befindet sich also vor einem Hindernis, unter welches dieses komplett darunter fahren kann, wenn sich die Detektionseinrichtung in der Einfahrposition befindet. Folglich wird in diesem Fall die Detektionseinrichtung automatisch und selbständig eingefahren, womit die Fahrt des Geräts unter das Hindernis fortgesetzt werden kann. Sobald die Detektionseinrichtung eingefahren ist, verändert sich das Sichtfeld der Detektionseinrichtung, insbesondere verringert sich dieses. Eine Navigation ist jedoch weiterhin möglich, solange sich das Gerät unter dem Hindernis befindet. Somit kann auch unter den Hindernissen eine systematische und zuverlässige Navigation gewährleistet werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Gerätegehäuse in einem Bereich ein Sichtfenster derart, dass in der Einfahrposition der Teilbereich von dem Umgebungsbereich durch das Sichtfenster detektierbar ist. Durch das Sichtfenster ermöglicht sich insbesondere weiterhin eine Detektion auch bei vollständig eingefahrener Detektionseinrichtung in das Gerätegehäuse. Das Sichtfenster ist dabei passend zu der Position der Detektionseinrichtung angeordnet, sodass die Detektionseinrichtung in der Einfahrposition durch das Sichtfenster hindurchsehen beziehungsweise detektieren kann. Hierzu ist das Sichtfenster insbesondere Laser-durchlässig ausgebildet. Das Laserfenster weist vorzugsweise geringe Absorptionseigenschaften sowie Reflektionseigenschaften von Laserstrahlung auf. Alternativ ist es möglich, dass das Sichtfenster ein offenes Fenster beziehungsweise eine Öffnung, also ein Durchbruch beziehungsweise ein Loch im Gerätegehäuse, ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das mobile, selbstfahrende Gerät weiter einen zusätzlichen, nach oben gerichteten Sensor zur Abstandsmessung auf. Dieser Sensor in vertikaler Richtung verhindert ein fälschliches Ausfahren der Detektionseinrichtung. Erfindungsgemäß fährt die Detektionseinrichtung erst dann wieder aus, sobald sich das mobile, selbstfahrende Gerät an derselben Stelle befindet, an der die Detektionseinrichtung eingefahren worden ist. Beispielsweise findet hierzu ein Bumper-Sensor in Z-Richtung Verwendung. Alternativ kann ein nach oben gerichteter, optischer oder akustischer Sensor zur Abstandsmessung oder zur Lichtintensitätsmessung Verwendung finden, der vorzugsweise auf der Detektionseinrichtung angeordnet ist und den Abstand zwischen Detektionseinrichtungs-Oberseite und Hindernis misst. Dadurch kann mit Vorteil gewährleistet werden, dass die Detektionseinrichtung nur dann ausgefahren wird, wenn genügend Platz über dem mobilen, selbstfahrenden Gerät vorhanden ist.
  • Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe des mobilen, selbstfahrenden Geräts, wobei die Detektionseinrichtung automatisch von der Ausfahrposition in die Einfahrposition übergeht, sobald das Gerät das Hindernis anfährt und/oder sobald ein Abstand der Detektionseinrichtung zu dem Hindernis einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
  • Jegliche Merkmale, Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Vorteile das Verfahren betreffend finden auch in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen mobilen, selbstfahrenden Gerät Anwendung, und umgekehrt.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, lediglich Beispiele darstellenden Ausführungen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1: eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines mobilen, selbstfahrenden Geräts während seiner Reinigungstätigkeit nach dem Stand der Technik,
    • 2A, 2B, 2C: jeweils eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines mobilen, selbstfahrenden Geräts während seiner Reinigungstätigkeit bei Unterfahren eines Hindernisses,
    • 3A, 3B: jeweils eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines mobilen, selbstfahrenden Geräts während seiner Reinigungstätigkeit bei Unterfahren eines Hindernisses, und
    • 4: eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines mobilen, selbstfahrenden Geräts.
  • In 1 ist ein mobiles, selbstfahrendes Gerät 10 nach dem Stand der Technik gezeigt. Das mobile, selbstfahrende Gerät 10 umfasst eine systematische Navigation, mit der sich das Gerät 10 in seiner Umgebung lokalisiert und positioniert. Dadurch weiß das Gerät 10 stets, an welcher Position es sich befindet, welche Bereiche seiner Umgebung bereits gereinigt sind und welche noch zu reinigen sind. Hierzu findet eine Detektionseinrichtung 2 Verwendung, die auf einem Gerätegehäuse 1 des mobilen, selbstfahrenden Geräts 10 angebracht ist. Aufgrund der zusätzlichen Höhe der auf dem Gerätegehäuse 1 angebrachten Detektionseinrichtung 2 ist es nachteilig möglich, dass das mobile, selbstfahrende Gerät 10 nicht unter bestimmte Hindernisse 3 und/oder Möbel fahren kann, da das mobile, selbstfahrende Gerät 10 mit seiner Detektionseinrichtung 2 an dem Hindernis 3 anstößt.
  • Um diesen Nachteil des Stands der Technik aus 1 entgegenzutreten, weist ein erfindungsgemäßes mobiles, selbstfahrendes Gerät 10 eine versenkbare Detektionseinrichtung 2, die in einem hinteren, vorderen oder seitlichen Bereich des Gerätegehäuses 1 angebracht ist.
  • Die 2A bis 2C zeigen eine Möglichkeit des Unterfahrens eines Hindernisses 3 mittels der einfahrbaren Detektionseinrichtung 2. Die Detektionseinrichtung 2 ist dabei auf einer Oberseite in einem hinteren Bereich des Gerätegehäuses angeordnet. Die Detektionseinrichtung 2 basiert auf einer Lasernavigation und weist insbesondere einen rotierenden LIDAR-Sensor auf. Dieser Sensor umfasst eine sich stets drehende Lasereinheit, welche einen 360°-Scan der Umgebung ermöglicht. Dadurch kann die Detektionseinrichtung 2 die Umgebung scannen und hat stets einen Rundumblick.
  • Zu Beginn der Reinigungstätigkeit des mobilen, selbstfahrenden Geräts 10 befindet sich die Detektionseinrichtung 2 in einer Ausfahrposition P1. Insbesondere ist die Detektionseinrichtung 2 in der Ausfahrposition am weit-möglichsten ausgefahren und ragt am größt-möglichsten aus dem Gerätegehäuse 1 nach oben hinaus, wie es in 2A dargestellt ist. So kann mithilfe des sich drehenden LIDAR-Sensors eine Detektion des Umgebungsbereichs 4a von mehr als 300°, insbesondere 360° abgedeckt werden.
  • Durch eine Absenkautomatik wird die Detektionseinrichtung von der Ausfahrposition P1 in eine Einfahrposition P2 eingefahren, sobald die Detektionseinrichtung 2 gegen ein Hindernis 3 stößt oder ein Abstand A von Detektionseinrichtung 2 zu einer Außenkante des Hindernisses 3 einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Das mobile, selbstfahrende Gerät 10 erkennt also mit seiner Detektionseinrichtung 2 das Hindernis 3, wobei das Gerätegehäuse 1 ohne Detektionseinrichtung 2 aufgrund seiner geringeren Höhe unter das Hindernis 3 fahren könnte. Dies impliziert, dass das mobile, selbstfahrende Gerät 10 sich vor einem Hindernis befindet, unter welches das Gerät 10 ohne Detektionseinrichtung 2 komplett darunter fahren könnte.
  • In 2A überschreitet der Abstand A zwischen Detektionseinrichtung 2 und Hindernis 3 den vorbestimmten Wert, sodass sich die Detektionseinrichtung 2 in der Ausfahrposition P1 befindet. In 2B reduziert sich der Abstand A zwischen Detektionseinrichtung 2 und Hindernis 3. Erreicht der Abstand A den vorbestimmten Wert, wie es in 2B dargestellt ist, fährt die Detektionseinrichtung 2 in die Einfahrposition P2 ein. Dabei ist die Detektionseinrichtung vorzugsweise vollständig in dem Gerätegehäuse 1 eingefahren, sodass das Gerät 10 seine Fahrt unter das Hindernis fortsetzen kann, da die Gesamthöhe des Geräts 10 nun die Höhe des Gerätegehäuses 1 nicht überschreitet. Alternativ ist es natürlich möglich, dass die Detektionseinrichtung 2 lediglich zu einem Teil in das Gerätegehäuse 1 einfährt, und zu dem anderen Teil noch aus dem Gerätegehäuse 1 herausragt. So wird die Gesamthöhe des mobilen, selbstfahrenden Geräts 10 zumindest zu einem Teil reduziert, sodass das Gerät 10 unter das Hindernis 3 fahren kann.
  • Sobald die Detektionseinrichtung 2 eingefahren ist, wie es in 2C dargestellt ist, verändert sich ein Sichtfeld des Geräts 10 von 360° auf beispielsweise 120°. In der Einfahrposition P2 wird also nur noch ein Teilbereich 4b des Umgebungsbereichs 4a detektiert. Dies ermöglicht sich beispielsweise durch ein passendes Sichtfenster im Gerätegehäuse, durch das der Laser der Detektionseinrichtung 2 in der Einfahrposition P2 treten kann. Durch diese Anordnung wird das Sichtfeld des Geräts 10 zwar eingeschränkt, bietet jedoch den Vorteil, nicht komplett sichtlos beziehungsweise blind fahren zu müssen. Eine Navigation bleibt also weiterhin möglich. Auch unter Möbeln und Hindernissen 3 kann so eine systematische und zuverlässige Navigation gewährleistet werden, da der Teilbereich 4b des Umgebungsbereichs 4a noch verfügbar ist.
  • Die 3A, 3B zeigen weitere schematische Beispiele bei einem Unterfahren des mobilen, selbstfahrenden Geräts 10 unter ein Hindernis 3, insbesondere unter ein Möbelstück. Das Gerät 10 weist ein Gerätegehäuse 1 und eine darauf angeordnete Detektionseinrichtung 2 auf, die sich in 3A in der Ausfahrposition P1 befindet und demnach ausgefahren ist, also in die Höhe ragt. Stößt die Detektionseinrichtung 2 gegen das Hindernis 3, fährt die Detektionseinrichtung 2 in das Gerätegehäuse 1 ein und verschwindet bevorzugt vollständig in dem Gerätegehäuse 1. Die Detektionseinrichtung 2 befindet sich also nun in der Einfahrposition P2, wie es in 3B dargestellt ist. Mit dieser eingefahrenen Detektionseinrichtung kann das Gerät 10 unter das Hindernis 3 fahren und dort seine Reinigung fortsetzen.
  • Um ein fälschliches Ausfahren der Detektionseinrichtung 2 unterhalb des Hindernisses 3 zu verhindern, weist das Gerät 10 einen Sensor 6 auf einer Oberseite der Detektionseinrichtung 2 auf (nicht erfindungsgemäß). Der Sensor 6 ist ein nach oben gerichteter optischer oder akustischer Sensor zur Abstandsmessung, der auf der Detektionseinrichtung 2 den Abstand zum Hindernis 3 misst und so garantiert, dass die Detektionseinrichtung 2 nur dann ausfährt, wenn genügend Platz über dem Gerät 10 vorhanden ist.
  • Erfindungsgemäß fährt die Detektionseinrichtung 2 idealerweise erst dann wieder aus, sobald das Gerät 10 sich an derselben Stelle befindet, an der die Detektionseinrichtung 2 eingefahren wurde. Das Gerät 10 merkt sich dabei seinen Fahrweg exakt und verlässt das Hindernis wieder an derselben Stelle, an der es das Hindernis unterfahren hat. Sobald sich das Gerät 10 wieder an dieser Ausgangsposition befindet, kann die Detektionseinrichtung dort ausgefahren werden, ohne dabei an der Hindernis zu stoßen.
  • In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mobilen, selbstfahrenden Geräts 10 gezeigt, das ein Gerätegehäuse 1 und eine auf dem Gerätegehäuse 1 angeordnete Detektionseinrichtung 2 aufweist, die in einem hinteren Bereich des Geräts 10 angebracht ist. Die Detektionseinrichtung 2 der 4 befindet sich in Einfahrposition P2. Die Detektionseinrichtung ragt also nicht aus dem Gerätegehäuse 1 heraus, sondern ist vollständig in dem Gerätegehäuse 1 eingefahren.
  • Um auch im eingefahrenen Zustand eine Detektion zumindest eines Teilbereichs des Umgebungsbereichs des Geräts 10 zu gewährleisten, weist das Gerätegehäuse 1 ein Sichtfenster 5 auf, das auf die Position der Detektionseinrichtung 2 ausgerichtet ist. Durch das Sichtfenster 5 ist es möglich, dass die Detektionseinrichtung 2 ihre Umgebung zumindest bereichsweise abscannt. Hierzu ist das Sichtfenster laserdurchlässig, sodass der Laser der Detektionseinrichtung 2 durch das Sichtfenster treten kann. Im Bereich des Sichtfensters 5 ist also auch im eingefahrenen und versenkten Zustand der Detektionseinrichtung 2 weiterhin eine Detektion der Umgebung möglich. Somit kann auch unter Hindernissen 3 eine systematische und zuverlässige Navigation gewährleistet werden.

Claims (9)

  1. Mobiles, selbstfahrendes Gerät (10), insbesondere Bodenreinigungsgerät zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter, umfassend ein Gerätegehäuse (1) und eine Detektionseinrichtung (2), wobei - die Detektionseinrichtung (2) zumindest teilweise in dem Gerätegehäuse (1) angeordnet ist, - die Detektionseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, zumindest eine Ausfahrposition (P1) und eine von der Ausfahrposition (P1) verschiedene Einfahrposition (P2) einzunehmen, - in der Ausfahrposition (P1) zumindest ein Teilbereich der Detektionseinrichtung (2) hervorragt, - in der Einfahrposition (P1) der Teilbereich der Detektionseinrichtung (2) zumindest teilweise in dem Gerätegehäuse (1) angeordnet ist, - die Detektionseinrichtung (2) in der Ausfahrposition (P1) einen Umgebungsbereich (4a) des Geräts (10) detektiert, - die Detektionseinrichtung (2) in der Einfahrposition (P2) einen Teilbereich (4b) von dem Umgebungsbereich (4a) detektiert, und - das mobile, selbstfahrende Gerät (10) dazu eingerichtet ist, sich seinen Fahrweg zu merken, um das Hindernis an derselben Stelle zu verlassen, an der es das Hindernis unterfahren hat, sodass die Detektionseinrichtung (2) erst dann wieder ausfährt, sobald sich das mobile, selbstfahrende Gerät an derselben Stelle befindet, an der die Detektionseinrichtung (2) eingefahren worden ist.
  2. Mobiles, selbstfahrendes Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das in der Einfahrposition (P2) eine geringere Gesamthöhe aufweist als in der Ausfahrposition (P1).
  3. Mobiles, selbstfahrendes Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Umgebungsbereich (4a) in der Ausfahrposition mehr als 300°, insbesondere 360° abdeckt.
  4. Mobiles, selbstfahrendes Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teilbereich (4b) in der Einfahrposition (P2) weniger als 360° abdeckt, bevorzugt weniger als 200° und mehr als 60°.
  5. Mobiles, selbstfahrendes Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung (2) einen Laser umfasst, insbesondere einen rotierenden LIDAR-Sensor.
  6. Mobiles, selbstfahrendes Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung (2) auf einer Oberseite oder an einer Seitenfläche des Gerätegehäuses (1) angeordnet ist.
  7. Mobiles, selbstfahrendes Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung (2) von der Ausfahrposition (P1) vorzugsweise automatisch in die Einfahrposition (P2) wechselt, sobald das Gerät (10) ein Hindernis (3) berührt und/oder sobald ein Abstand (A) der Detektionseinrichtung (2) zu dem Hindernis (3) einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
  8. Mobiles, selbstfahrendes Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerätegehäuse (1) in einem Bereich ein Sichtfenster (5) derart umfasst, dass in der Einfahrposition (P2) der Teilbereich (4b) von dem Umgebungsbereich (4a) durch das Sichtfenster (5) detektierbar ist.
  9. Verfahren zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe eines mobilen, selbstfahrenden Geräts (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung (2) insbesondere automatisch von der Ausfahrposition (P1) in die Einfahrposition (P2) übergeht, sobald das Gerät (10) ein Hindernis (3) anfährt und/oder sobald ein Abstand (A) der Detektionseinrichtung (2) zu dem Hindernis (3) einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
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