DE102021206645B4

DE102021206645B4 - Mobiles Bodenreinigungsgerät sowie Verfahren zum Betreiben desselben

Info

Publication number: DE102021206645B4
Application number: DE102021206645.3A
Authority: DE
Inventors: Kristina Daniel; Stefan Hassfurter; Frank Schnitzer
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2023-04-27
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: DE102021206645A1

Abstract

Mobiles Bodenreinigungsgerät (1), insbesondere ein Saugroboter (2), zur autonomen Reinigung von Bodenflächen (3), mit einem Sensor (6) zur Erfassung einer Umgebung (7), wobei- der Sensor (6) in Bezug auf das mobile Bodenreinigungsgerät (1) im Rahmen einer Stellbewegung (11) zwischen einer ersten, abgekippten und eine Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) reduzierenden Stellung (12) und zumindest einer zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) um eine Schwenkachse (10) schwenkverstellbar ist;- der Sensor (6) in einem nach oben offenen Sensorschacht (5) drehbar angeordnet ist, wobei die Schwenkachse (10) den Schacht (5) quert;- im Bereich von Schachtwänden (28) des Sensorschachts (5) Nuten (30) vorgesehen sind, deren eines Ende zur Umgebung (7) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) hin und deren anderes Ende in den Sensorschacht (5) hin offen ist; und- der Sensor (6) derart ausgebildet bzw. schwenkbar ist, dass er durch die Nuten (30) hindurch Abtastsignale aussenden und Rückstreuungen dieser Abtastsignale empfangen kann, so dass in der ersten, abgekippten Stellung (12) und/oder in zumindest einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13) des Sensors (6) eine Umgebung (7) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) bezüglich einer Fahrtrichtung (23) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) nach vorne und/oder oben hin möglich ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Bodenreinigungsgerät sowie weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines solchen mobilen Bodenreinigungsgeräts.
Aus der JP 2019 - 141 313 A ist ein gattungsgemäßes mobiles Bodenreinigungsgerät mit einem Laser-Entfernungsmesser zum Erfassen der Umgebung und einer Hub-Antriebseinheit bekannt, die den Laser-Entfernungsmesser zwischen einer vorstehenden Position über dem Hauptkörper und einer abgesenkten Position innerhalb des Hauptkörpers verstellt.
Aus der EP 1 783 573 B1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer an einem Reinigungsroboter montierten Kamera zur Erfassung von Hindernissen bekannt. Die Vorrichtung zum Steuern der Kamera eines Reinigungsroboters umfasst einen ersten Antrieb zum Antreiben der Kamera in einer ersten Achsenrichtung, einen zweiten Antrieb zum Antreiben der Kamera in einer zweiten Achsenrichtung, einen Bildprozessor zum Empfangen und Verarbeiten eines von der Kamera aufgenommenen Bildes sowie einen Steuerabschnitt zum Steuern des ersten und zweiten Antriebs und zum Steuern eines Fahrens des Reinigungsroboters auf der Grundlage des von der Kamera aufgenommenen Bildes.
DE 10 2017 112 740 A1 beschreibt ein Haushaltsgerät mit einer steuerbaren Handhabungsvorrichtung. DE 10 2018 117 192 A1 beschreibt einen Saugroboter mit einem verfahrbaren Sensorgehäuse.
Aus der JP 5 152 898 B2 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Hindernissen bekannt, die es einem autonom fahrenden Fahrzeug ermöglicht, das Vorhandensein/Fehlen eines Hindernisses auf seinem Fahrweg sicher zu erkennen und ein stabiles autonomes Fahren durchzuführen. Hierzu werden zwei Horizontalabtastungs-Laserentfernungsmesser verwendet, die so geneigt sind, dass Abtastlinien der jeweiligen optischen Achsen der Horizontalabtastungs-Laserentfernungsmesser einander auf der vor dem autonom fahrenden Fahrzeug liegen Straße kreuzen können.
Aus der WO 2018 / 225 172 A1 ist ein selbstfahrender Staubsauger bekannt, der in der Lage ist, ein höher gelegenes Hindernis zu erkennen.
Ihnen allen ist gemein, dass ein Sensor zur Erfassung der Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgerätes zur Vermeidung von Kollisionen des Sensors mit Hindernissen bewegbar gestaltet ist. Nachteilig hieran ist, dass die jeweiligen mobilen Bodenreinigungsgeräte mit Hilfssensoren ausgerüstet werden müssen, welche beispielsweise bei einem eingefahrenen Sensor zusätzlich die Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgerätes nach Hindernissen abtasten.
Für die Erstellung von Umgebungskarten und die Eigenlokalisierung nutzen mobile Bodenreinigungsgeräte verschiedene Arten von Navigationssensoren, darunter unter anderem Kameras und Laser-basierte Sensoren. Vor allem rotierende 360°-Lidar-Sensoren haben sich dabei durchgesetzt, da diese beleuchtungsunabhängig sind, vergleichsweise kostengünstig ausgeführt werden können und die gesamte Umgebung mit einem einzelnen Scan erfassen. Um einen großen Sichtbereich des Sensors zu ermöglichen, wird dieser vorzugsweise auf dem Bodenreinigungsgerät montiert und scannt dort eine horizontale Ebene, die knapp über einem Gehäuse liegt. Damit ergibt sich für das sonst flache Bodenreinigungsgerät ein zusätzlicher turmartiger Aufbau, der verhindert, dass das Bodenreinigungsgerät unter Möbel mit entsprechenden Unterfahrhöhen fahren kann.
Der Sensor erkennt die Umgebung und alle Hindernisse, die in der horizontalen Ebene des Laseremitters liegen. Objekte, die darunterliegen, werden nicht erkannt, ebenso wenig Objekte, die darüber liegen. Aus konstruktiven Gründen besitzt der Sensor selbst einige Teile, die über der Scan-Ebene liegen. Es kann daher vorkommen, dass das Bodenreinigungsgerät Objekte, die mit dem oberen Ende des Sensors kollidieren könnten, nicht mit dem Lidar-Sensor erfasst. Bei vielen Bodenreinigungsgeräten wird daher ein schützender Deckel über dem Lidar-Turm installiert, um Kollisionen mit dem Sensor zu verhindern. Um unter niedrige Möbel fahren zu können, kann zudem vorgesehen sein, den Lidar-Sensor zeitweise abzusenken und erst wieder in die Normalhöhe zu bringen, wenn das Bodenreinigungsgerät ausreichend Platz über sich hat. Dazu sind bei den bekannten Konzepten jedoch zusätzliche Sensoren für eine Höhenmessung notwendig, deren Einbau eine Kosten- und Platzfrage ist.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, für ein mobiles Bodenreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. Die Erfindung hat es sich weiterhin zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen mobilen Bodenreinigungsgeräts vorzuschlagen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, ein mobiles Bodenreinigungsgerät, das insbesondere durch einen Saug- oder Wischroboter realisiert sein kann, mit einem relativ zum Bodenreinigungsgerät bzw. dessen Gehäuse abkippbaren Sensor auszustatten. Das mobile Bodenreinigungsgerät weist einen Sensor zur Erfassung einer Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts auf, der im Rahmen einer Stellbewegung relativ zum Bodenreinigungsgerät zwischen einer ersten, abgekippten und eine Höhe des mobilen Bodenreinigungsgeräts reduzierenden Stellung und zumindest einer zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung um eine Schwenkachse schwenkverstellbar ist. Dadurch kann der Sensor die Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts zu den Seiten hin, in einer horizontalen Ebene, aber auch nach oben hin, sozusagen in einer vertikalen Ebene, erfassen. Das hat den Vorteil, dass auch im Rahmen der Stellbewegung, d. h. insbesondere in der ersten, abgekippten Stellung sowie in der zumindest einer zweiten, teilweise oder vollständig aufgerichteten Stellung, eine Erkennung von Hindernissen möglich ist, ohne dass zusätzliche Hilfssensoren erforderlich sind. Insbesondere können auch weitere Hilfseinrichtungen, wie externe Umlenkeinrichtungen, z. B. Spiegel, entfallen.
Zweckmäßigerweise kann der Sensor in einem zu einer Seite hin, insbesondere nach oben, offenen Sensorschacht drehbar angeordnet sein. Der Sensorschacht kann dabei von einem Geräteaußengehäuse des mobilen Bodenreinigungsgeräts begrenzt und insbesondere zu einer Außenseite des Geräteaußengehäuses hin offen gestaltet sein. Zweckmäßigerweise ist hierbei eine vom Sensorschacht gebildete Schachtöffnung von der Bodenfläche abgewandt orientiert. Die drehbare/kippbare Anordnung des Sensors im Sensorschacht bietet den Vorteil, dass sich der Sensor zumindest abschnittsweise in den Sensorschacht eintauchen lässt, wodurch das mobile Bodenreinigungsgerät weniger hoch baut, als vergleichbare Bodenreinigungsgeräte mit starrem turmartigen Sensor. Bspw. kann das mobile Bodenreinigungsgerät dadurch, wenn der Sensor in den Sensorschacht eingetaucht ist, auch unter Möbeln mit relativ geringen Unterfahrhöhen fahren und dort reinigen, ohne an denselben anzustoßen.
Weiter zweckmäßig ist, wenn der Sensor in seiner ersten, abgekippten Stellung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in den Sensorschacht eingetaucht ist, während der Sensor in zumindest einer zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung zumindest abschnittsweise aus dem Sensorschacht herausragt. Dabei gibt der Sensor in seiner ersten, abgekippten Stellung und seiner zumindest einen zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung zweidimensionale Sensorbereichsflächen vor, die einen im Rahmen der Stellbewegung vom Sensor abgetasteten oder abtastbaren, dreidimensionalen Sensorbereichsraum aufspannen. Der Sensorbereichsraum erstreckt sich dabei zweckmäßigerweise ausgehend von einer Deckelfläche des Geräteaußengehäuses des mobilen Bodenreinigungsgeräts zu beiden Seiten hin über diese Deckelfläche und/oder in einer Richtung von einer Bodenfläche weg nach oben hin insbesondere kuppelförmig über das Geräteaußengehäuse. Dies hat den Vorteil, dass eine dreidimensionale Abtastung der Umgebung des Bodenreinigungsgeräts nach Hindernissen realisiert werden kann. Zudem lässt sich der Sensor durch im Rahmen der Stellbewegung gewonnene Abtastinformationen kontrolliert im Rahmen der Stellbewegung betätigen, d. h. kontrolliert in den Sensorschacht abkippen und aus demselben herausschwenken.
Weiter ist zweckmäßig, wenn der Sensor im Rahmen der Stellbewegung/Kippbewegung bezüglich der Schwenkachse um größer 0° bis kleiner oder gleich 90° drehbar/kippbar ist. Dadurch kann der Sensor in mehreren Stellungen positioniert werden, in welchen er über eine kopfseitige Deckelfläche des Geräteaußengehäuses übersteht, sowie in einer Stellung, in welcher er vollständig in den Sensorschacht eingetaucht ist. Man kann sich vorstellen, dass der Sensor im Rahmen der Stellbewegung bezüglich der Schwenkachse auch in anderen Winkelbereichen drehbar/kippbar ist, bspw. in einem Winkelbereich zwischen größer 0° bis kleiner oder gleich 45° oder einem Winkelbereich zwischen größer 0° bis kleiner oder gleich 180°.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Sensor in seiner ersten, abgekippten Stellung und/oder seiner zumindest einen zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung die Umgebung bezüglich einer Fahrtrichtung des mobilen Bodenreinigungsgeräts nach vorne und oben hin abtastet. Dadurch können vom Sensor auch solche Hindernisse erfasst werden, die sich vor und oberhalb des mobilen Bodenreinigungsgeräts befinden. Das hat den Vorteil, dass auf Hilfssensoren zur Abtastung der Umgebung oberhalb des mobilen Bodenreinigungsgeräts verzichtet werden kann.
Der Sensor kann einen Lidar-Sensor, zweckmäßigerweise einen sogenannten 360°-Lidar-Sensor, aufweisen oder durch einen solchen realisiert sein. Insbesondere kann der Sensor von einem sogenannten Lidar-Sensorempfänger oder durch andere signallaufzeitbasierte Sensorempfänger realisiert sein. Ein entsprechender Sensor des mobilen Bodenreinigungsgeräts umfasst daher zweckmäßigerweise eine Abtastsignalquelle, die, wenn der Sensor als Lidar-Sensor ausgebildet ist, durch eine Laserlichtquelle realisiert sein kann, und einen geeigneten Abtastsignalempfänger. Hierbei bezeichnet die Abkürzung Lidar ein auf der Bestimmung von Lichtsignallaufzeiten basierendes Entfernungsmessverfahren, genannt „Light Detection and Ranging“. Der Begriff „Licht“ kann hierbei insbesondere auch Laserlicht umfassen.
Zweckmäßigerweise kann der Sensor in der ersten, abgekippten Stellung vollständig, d. h. insbesondere ohne Überstand des Sensors über eine kopfseitige Deckelfläche des Geräteaußengehäuses des mobilen Bodenreinigungsgeräts, in den Sensorschacht eingetaucht sein. Dadurch ist eine Höhe des mobilen Bodenreinigungsgeräts reduziert. Dadurch ragt der Sensor insbesondere nicht über eine kopfseitige Deckelfläche des Geräteaußengehäuses des mobilen Bodenreinigungsgeräts hervor, so dass das Bodenreinigungsgerät niedrig ist und auch Bodenflächen unter Möbeln mit relativ geringen Unterfahrhöhen reinigen kann. Alternativ oder zusätzlich kann dabei die vom Sensor in der ersten, abgekippten Stellung vorgegebene Sensorbereichsfläche einen ersten Vollkreisausschnitt bilden. Zwischen den beiden umfangsseitigen Kreisradienkanten dieses ersten Vollkreisausschnitts kann ein Winkel von mindestens 120° aufgespannt sein. Die vorgeschlagene kreissegmentförmige Sensorbereichsfläche ist flächenmäßig betrachtet relativ groß, was den Vorteil bietet, dass auch in der ersten, abgekippten Stellung des Sensors eine Abtastung der Umgebung des Bodenreinigungsgeräts, insbesondere nach oben hin, nach Hindernissen vorgenommen werden kann. Zweckmäßigerweise kann der besagte Winkel zwischen den beiden umfangsseitigen Kreisradienkanten auch größer als 120° sein, bspw. 130°, 140°, 150° oder 160°, wodurch die Sensorbereichsfläche flächenmäßig betrachtet noch größer ausfällt, so dass eine Abtastung der Umgebung des Bodenreinigungsgeräts nach Hindernissen noch effizienter durchgeführt werden kann. Es kann vorgesehen sein und sich ggf. als nützlich erweisen, wenn der besagte Winkel zwischen den beiden umfangsseitigen Kreisradienkanten weniger als 120° beträgt, bspw. 110°, 100°, 90° oder 80°. Bevorzugt können jedoch Winkel zwischen den beiden umfangsseitigen Kreisradienkanten zwischen mindestens 90° und maximal 160° sein.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Sensor in zumindest einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung zumindest abschnittweise in den Sensorschacht eingetaucht ist und/oder zumindest abschnittsweise über eine kopfseitige Deckelfläche des Geräteaußengehäuses übersteht. Dadurch ragt der Sensor sozusagen einerseits abschnittsweise aus dem Sensorschacht empor und taucht andererseits in denselben ein. Alternativ oder zusätzlich kann eine vom Sensor in zumindest einer der zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellungen vorgegebene Sensorbereichsfläche einen zweiten Vollkreisausschnitt bilden. Diese zweiten Vollkreisausschnitte haben zweckmäßigerweise ebenfalls jeweils zwei Kreisradienkanten, zwischen welchen ein Winkel von mindestens 120° aufgespannt sein kann. Zweckmäßigerweise ist dabei, wenn in jeder der zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellungen eine Abtastsignalquelle des Sensors, die, wenn der Sensor als Lidar-Sensor ausgebildet ist, durch eine Laserlichtquelle realisiert sein kann, und/oder ein Abtastsignalempfänger des Sensors, der vom Sensor ausgesendete und von Hindernissen in der Umgebung rückgestreute Abtastsignale sensiert, aus dem Sensorschacht emporragt. Dadurch ragt der Sensor insbesondere über eine kopfseitige Deckelfläche des Geräteaußengehäuses des mobilen Bodenreinigungsgeräts hervor, so dass das mobile Bodenreinigungsgerät insgesamt immer noch vergleichsweise niedrig baut und Bodenflächen unter Möbeln mit relativ geringen Unterfahrhöhen reinigen kann. Die vorgeschlagenen kreissegmentartigen / vollkreisausschnittförmigen Sensorbereichsflächen sind flächenmäßig betrachtet relativ groß, was den Vorteil bietet, dass auch in den zweiten Stellungen des Sensors eine Abtastung der Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts nach Hindernissen vorgenommen werden kann.
Zweckmäßigerweise kann der besagte Winkel zwischen den beiden Kreisradienkanten auch größer als 120° sein, bspw. in einem Winkelbereich von größer 120° bis gleich oder kleiner 360°, wodurch die Sensorbereichsflächen flächenmäßig betrachtet noch größer ausfallen, so dass eine Abtastung der Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts nach Hindernissen noch effizienter durchgeführt werden kann.
Zweckmäßig ist ferner, wenn der Sensor in einer als Endstellung bezeichneten zweiten Stellung so angeordnet ist, dass eine Sensormittenachse des Sensors senkrecht auf einer parallel zu einer Fahrtrichtung des mobilen Bodenreinigungsgeräts ausgerichteten Gehäuselängsachse des Geräteaußengehäuses steht. Alternativ oder zusätzlich kann die vom Sensor in der Endstellung vorgegebene Sensorbereichsfläche parallel zu einer kopfseitigen Deckelfläche des Geräteaußengehäuses und mit Abstand zu derselben angeordnet sein und einen Vollkreis bilden. Weiterhin kann die vom Sensor in der Endstellung vorgegebene Sensorbereichsfläche parallel zu einer Tangentialebene und mit Abstand zu derselben angeordnet sein. Die Tangentialebene ist dabei bevorzugt in einem Hochbereich einer gewölbten Deckelfläche des Geräteaußengehäuses, insbesondere in einem Hochpunkt oder in einer Hochfläche oder in einer Hochkante, an die Deckelfläche angelegt. Die Endstellung des Sensors ist sozusagen eine Normalbetriebsstellung des Sensors, in welcher der Sensor, wenn er als 360°-Lidar-Sensor realisiert ist, eine 360° Rundumabtastung der vorgegebenen Sensorbereichsfläche durchführen kann. Solange der Sensor in dieser Stellung positioniert ist, reinigt das mobile Bodenreinigungsgerät zweckmäßigerweise keine Bodenflächen unter Möbeln mit relativ geringen Unterfahrhöhen. Die vorgeschlagene vollkreisförmige Sensorbereichsfläche ist flächenmäßig betrachtet relativ groß, so dass vorteilhafterweise eine Abtastung der Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts nach Hindernissen vorgenommen werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Sensor eine senkrecht auf der vorgegebenen Sensorbereichsfläche stehende Sensormittenachse aufweist und ein Geräteaußengehäuse des mobilen Bodenreinigungsgeräts eine parallel zu einer Fahrtrichtung des mobilen Bodenreinigungsgeräts ausgerichtete Gehäuselängsachse definiert, von der eine Gehäusehochachse des Geräteaußengehäuses senkrecht weg ragt. Dabei kann der Sensor im Rahmen der Stellbewegung bezüglich der Schwenkachse so gedreht werden, dass die Sensormittenachse mit der Gehäusehochachse parallel ausgerichtet ist, was zweckmäßigerweise der als Endstellung bezeichneten einen zweiten, vollständig aufgerichteten Stellung entspricht, und/oder dass zwischen der Sensormittenachse und der Gehäusehochachse ein Winkel von größer gleich 0° bis kleiner 90° aufgespannt ist, was den besagten zweiten teilweise aufgerichteten Stellungen entspricht, und/oder dass zwischen der Sensormittenachse und der Gehäusehochachse ein Winkel von exakt 90° aufgespannt ist, was schließlich die erste, abgekippte Stellung repräsentiert.
Zweckmäßigerweise kann der Sensor im nach oben offenen Sensorschacht drehbar angeordnet sein, wobei im Sensorschacht eine Schwenkeinheit angeordnet ist, die an zumindest einer den Sensorschacht begrenzenden Sensorschachtwand des Geräteaußengehäuses des mobilen Bodenreinigungsgeräts drehbar gelagert ist. Die Schwenkeinheit ist dadurch um die Schwenkachse drehbar/kippbar und, wenn die Schwenkeinheit mit einem Schwenkantrieb ausgerüstet ist, zweckmäßigerweise um die Schwenkachse herum rotatorisch antreibbar. Der Schwenkantrieb kann integraler Bestandteil der Schwenkeinheit sein. Weiterhin kann der Sensor berührend an der Schwenkeinheit angeordnet sein und mittels derselben im Rahmen der Stellbewegung verstellt werden. Dadurch ist eine relativ kostengünstige konstruktive Lösung angegeben, mittels der der Sensor im Sensorschacht positioniert und zur besagten Stellbewegung angetrieben werden kann. Der Sensor und die Schwenkeinheit können eine integrale Baueinheit bilden.
Weiterhin kann das mobile Bodenreinigungsgerät eine Steuereinrichtung aufweisen, die mit dem Sensor und der Schwenkeinheit zusammenwirkt. Hierbei kann der Sensor durch Abtastung der Sensorbereichsfläche Abtastinformationen ermitteln und diese der Steuereinrichtung bereitstellen, wobei die Steuereinrichtung anhand dieser bereitgestellten Abtastinformationen die Schwenkeinheit ansteuert, um die Stellbewegung des Sensors zu steuern, so dass eine Höhe des mobilen Bodenreinigungsgeräts, insbesondere eine Gesamthöhe des mobilen Bodenreinigungsgeräts, in einer Richtung weg von der Bodenfläche, eingestellt oder einstellbar ist. Dadurch kann die Stellbewegung des Sensors in Abhängigkeit von vom Sensor ermittelten Abtastinformationen kontrolliert ausgeführt werden.
Zweckmäßig ist ferner, wenn die Schwenkachse parallel oder quer zu einer Gehäuselängsachse eines Geräteaußengehäuses des mobilen Bodenreinigungsgeräts ausgerichtet ist. Die Gehäuselängsachse des Geräteaußengehäuses ist dabei zweckmäßigerweise bezüglich einer Fahrtrichtung des mobilen Bodenreinigungsgeräts parallel orientiert. Dadurch ist der Sensor entweder bezüglich der Fahrtrichtung des Bodenreinigungsgeräts zur Seite hin, also quer zur Fahrtrichtung, oder in Fahrtrichtung verschwenk- bzw. drehbar gestaltet. Es ist zumindest vorstellbar, dass die Schwenkachse auch winkelig um die Gehäuselängsachse verkippt sein kann, insbesondere in einem Winkel von 45°, so dass sich der Sensor also auch bezüglich der Fahrtrichtung winkelig verschwenken bzw. drehen lässt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung können im Bereich von, insbesondere gegenüberliegenden, Schachtwänden Nuten vorgesehen sein, deren eines Ende zur Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts hin und deren anderes Ende in den Sensorschacht hin offen sind, sodass eine geradlinige optische Verbindung von der Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts durch die jeweilige Nut hindurch zum in dem Sensorschacht angeordneten Sensor geschaffen ist, wobei der Sensor derart ausgebildet bzw. schwenkbar ist, dass er durch die Nuten hindurch Abtastsignale aussenden und Rückstreuungen dieser Abtastsignale empfangen kann, so dass in der ersten abgekippten Stellung und/oder in zumindest einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung des Sensors eine Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts bezüglich einer Fahrtrichtung des mobilen Bodenreinigungsgeräts nach vorne und/oder oben hin möglich ist. Die Nuten können dabei durch einen schlitzartigen Rücksprung oder eine Ausnehmung in einer Deckelfläche des Geräteaußengehäuses realisiert sein.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eine solche Nut der ersten abgekippten Stellung und/oder in zumindest einer der zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellungen räumlich korrespondierend zugeordnet, so dass die vom Sensor vorgegebene Sensorbereichsfläche und zumindest eine Nut in einer gemeinsamen Ebene liegen. Das hat den Vorteil, dass die Sensorbereichsflächen flächenmäßig betrachtet relativ groß sein können. Alternativ oder zusätzlich kann jede Nut eine Rampenfläche aufweisen. Diese kann zu beiden Seiten hin von Vertikalseitenflächen des Geräteaußengehäuses flankiert sein und bezüglich einer Deckelfläche des Geräteaußengehäuses sowie bezüglich einer Sensorschachtwand winkelig ausgerichtet sein. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Rampenflächen lediglich wenige Millimeter breit und zumindest einige Millimeter lang sind. Dadurch ist es möglich, dass der Sensor relativ flächengroße Sensorbereichsflächen vorgeben kann, wodurch die Abtastung der Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts effizient ist.
Die Erfindung kann den zusätzlichen oder alternativen Gedanken haben, ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Bodenreinigungsgeräts anzugeben. Hierzu sind mit einem mobilen Bodenreinigungsgerät nach der vorhergehenden Beschreibung, die nachfolgenden Schritte zumindest einmalig oder wiederholt durchzuführen:

a) Aktivieren des mobilen Bodenreinigungsgeräts und des Sensors;
b) Bereitstellen von Abtastinformationen mittels des Sensors am mobilen Bodenreinigungsgerät;
c) Auswerten der Abtastinformationen im mobilen Bodenreinigungsgerät; wobei
d) in Abhängigkeit der ermittelten Abtastinformationen der Sensor im Rahmen der Stellbewegung verstellt wird, so dass eine Höhe des mobilen Bodenreinigungsgeräts eingestellt oder einstellbar ist, wobei der Sensor im Rahmen der Stellbewegung die Umgebung bezüglich einer Fahrtrichtung des mobilen Bodenreinigungsgeräts nach vorne und oben hin abtastet und weitere Abtastinformationen am mobilen Bodenreinigungsgerät bereitstellt;
e) Auswerten der weiteren Abtastinformationen gemäß Schritt c) und Verstellen des Sensors in Abhängigkeit der weiteren Abtastinformationen gemäß Schritt d).

Dadurch kann der Sensor im Betrieb des mobilen Bodenreinigungsgeräts in Rahmen der Stellbewegung geregelt betätigt werden.
Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens kann der Sensor im Rahmen der Stellbewegung gemäß Schritt d) insbesondere dann verstellt werden, wenn die Auswertung der ermittelten Abtastinformationen gemäß Schritt c) ergibt bzw. ergeben hat, dass eine Höhe des mobilen Bodenreinigungsgeräts gleich oder größer als eine Unterfahrhöhe eines Hindernisses, insbesondere eines Möbels, ist. Dadurch kann der Sensor genau dann im Rahmen der Stellbewegung abgekippt werden, wenn das mobile Bodenreinigungsgeräts auf ein Möbel mit relativ geringer Unterfahrhöhe zufährt.
Zweckmäßigerweise kann im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens vorgesehen sein, dass der Sensor in regelmäßigen zeitlichen oder räumlichen Abständen, bspw. alle 2 bis 3 Sekunden oder nach einer vom mobilen Bodenreinigungsgerät zurückgelegten Fahrtstrecke von 0,5 Metern bis 1 Metern, aus seiner Endstellung (Normalbetriebsstellung, vollständig aufgerichtete zweite Stellung) winkelig in zumindest eine der zweiten Stellungen abgekippt wird. Das Verkippen des Sensors bezüglich der Endstellung (Normalbetriebsstellung) kann hierbei von relativ kleinem Winkel sein, bspw. Winkel von 1° bis 10° um die Schwenkachse herum. Die Verkippung des Sensors kann hierbei von relativ kurzer Zeitdauer sein, bspw. lediglich wenige Zehntelsekunden, da die Abtastung der Sensorbereichsfläche durch den Sensor bspw. lediglich 0,2 Sekunden dauert. Dadurch kann der Sensor sozusagen eine periodische dreidimensionale Abtastung der Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts nach vorne und oben hin durchführen und insbesondere erfassen, ob sich das mobile Bodenreinigungsgerät einem Hindernis nähert oder nicht. Wird bei der periodischen Abtastung kein Hindernis entdeckt, kann der Sensor wieder in die Endstellung (Normalbetriebsstellung) zurück verstellt werden. Wird bei der periodischen Abtastung jedoch ein Hindernis erfasst, kann der Sensor in die besagte erste, abgekippte Stellung verstellt und in den Sensorschacht vollständig eingetaucht werden, wodurch der Sensor vorteilhafterweise vor Kollisionen geschützt ist und weiter vorteilhafterweise weiterhin die Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts abtasten kann.
Zweckmäßig ist ferner, wenn in der ersten, abgekippten Stellung des Sensors eine Abtastung der Umgebung des Bodenreinigungsgeräts nach oben hin vorgenommen wird, wobei der Sensor insb. eine Höhe nach oben hin zwischen sich und einem Möbel detektiert und ermitteln kann, ob ausreichend Abstand zwischen dem Bodenreinigungsgerät und dem Möbel vorhanden ist, um den Sensor gefahrlos in eine zweite Stellung verstellen zu können. Dabei kann auch im Rahmen der Stellbewegung kontinuierlich ermittelt und geprüft werden, ob ausreichend Abstand zwischen dem Bodenreinigungsgerät und dem Möbel oder ggf. einem anderen Hindernis vorhanden ist. Falls ermittelt wird, dass der Abstand zwischen dem Bodenreinigungsgerät und dem Möbel oder ggf. einem anderen Hindernis nicht einem vorgegebenen oder vorgebbaren Mindestabstand genügt, wird der Sensor wieder in die erste, abgekippte Stellung des Sensors verstellt, wobei dann wieder eine Abtastung der Umgebung des Bodenreinigungsgeräts nach oben hin vorgenommen wird, so dass der Sensor an anderer Stelle erneut in eine zweite Stellung verstellt werden kann. Falls ermittelt wird, dass der Abstand zwischen dem Bodenreinigungsgerät und dem Möbel oder ggf. einem anderen Hindernis dem vorgegebenen oder vorgebbaren Mindestabstand genügt oder falls kein Möbel oder Hindernis erkannt wird, wird der Sensor in die zweite, aufrechte Stellung verstellt.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:

1 eine perspektivische Ansicht eines als Saugroboter ausgebildeten erfindungsgemäßen mobilen Bodenreinigungsgeräts, das auf einer Bodenfläche abgestellt und in einer durch einen Pfeil angedeuteten Fahrtrichtung unterwegs ist, mit einem sich in seiner Endstellung befindlichen Sensor,
2 eine Seitenansicht des mobilen Bodenreinigungsgeräts aus 1 mit Blick in Richtung eines in 1 eingezeichneten Pfeils II,
3 eine Schnittansicht durch das mobile Bodenreinigungsgerät aus 1 entlang einer dort punktiert angedeuteten Schnittebene mit Blick in Richtung eines ebenfalls in 1 eingezeichneten Pfeils III,
4 eine weitere Schnittansicht durch das mobile Bodenreinigungsgerät aus 1 entlang einer dort nun strichpunktiert angedeuteten weiteren Schnittebene mit Blick in Richtung eines in 1 eingezeichneten Pfeils IV,
5 eine Schnittansicht analog zu 4, jedoch mit einem um 90° verdrehten und sich in seiner ersten, abgekippten Stellung befindlichen Sensor des mobilen Bodenreinigungsgeräts,
6 eine weitere perspektivische Ansicht des mobilen Bodenreinigungsgeräts aus 1, jedoch ist die Bodenfläche zugunsten der Erkennbarkeit einer Sensorbereichsfläche des Sensors des mobilen Bodenreinigungsgeräts ausgeblendet, mit einem sich in seiner Endstellung befindlichen Sensor,
7 analog zu 6 eine weitere perspektivische Ansicht des mobilen Bodenreinigungsgeräts aus 1, jedoch mit einem sich in einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung befindlichen Sensor,
8 analog zu 6 und 7 eine weitere perspektivische Ansicht des mobilen Bodenreinigungsgeräts aus 1, mit einem sich in seiner ersten, abgekippten Stellung befindlichen Sensor,
9 in einer weiteren perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt des mobilen Bodenreinigungsgeräts aus 1 gemäß einem in 8 eingezeichneten Pfeil IX.

Die 1 bis 9 illustrieren ein im Gesamten mit der Bezugsziffer 1 bezeichnetes mobiles Bodenreinigungsgerät, das vorliegend als Saugroboter 2 realisiert und exemplarisch auf einer ebenen Bodenfläche 3 abgestellt ist. Der Saugroboter 2 ist dazu eingerichtet, die Bodenfläche 3 autonom zu reinigen. Der Saugroboter 2 verfügt hierzu exemplarisch über in den 1 bis 9 nicht illustrierte Antriebs-, Steuer-, Navigations- und Reinigungsvorrichtungen, die es dem Saugroboter 2 erlauben, ohne Fremdeingriff selbstständig in einer in 1 und 2 je durch einen Pfeil angedeuteten Fahrtrichtung 23 über die Bodenfläche 3 zu fahren, in einem vorgegebenen Areal zu navigieren und die Bodenfläche 3 zu reinigen.
Insbesondere in 1 und 2 kann man erkennen, dass der Saugroboter 2 mit einem Geräteaußengehäuse 4 ausgerüstet ist, welches den Saugroboter 2 sozusagen von einer Umgebung 7 des Saugroboters 2 abschirmt und parallel zur Fahrtrichtung 23 eine Gehäuselängsachse 24 definiert, von der eine Gehäusehochachse 25 senkrecht weg ragt. Das Geräteaußengehäuse 4 definiert vorliegend einen Flachkörper, der nach oben hin, d. h. in einer Richtung von der Bodenfläche 3 weg, eine ebene, kopfseitige D-förmige Deckelfläche 16 und zu den Seiten hin exemplarisch eine umfangsseitige Umfangsfläche 17 hat. Ferner kann man in den 1 und 2 erkennen, dass das Geräteaußengehäuse 4 einen, nach oben hin, d. h. zu einer Seite hin, offenen Sensorschacht 5 begrenzt oder bildet, dem ein Sensor 6 zugeordnet ist. Der Sensor 6, bei dem es sich exemplarisch um einen sogenannten Lidar-Sensor handelt oder der einen solchen aufweist, dient dazu, wenn er aktiv ist, Hindernisse in der Umgebung 7 des Saugroboters 2 zu erfassen. Hierzu gibt er eine in einer Sensorebene 9 liegende Sensorbereichsfläche 8 vor und tastet dieselbe kontinuierlich oder zeitdiskret ab, vgl. die 6 bis 8. Der Lidar-Sensor umfasst zweckmäßigerweise eine nicht illustrierte Laserlicht-Abtastsignalquelle und einen ebenfalls nicht dargestellten Abtastsignalempfänger, der dazu geeignet ist Rückstreuungen der ausgesendeten Laserlicht-Abtastsignale zu detektieren.
Mit Bezug auf die 3 bis 6 ist festzuhalten, dass der besagte Sensor 6 zumindest abschnittsweise in den Sensorschacht 5 eingetaucht und fußseitig an einer Schwenkeinheit 27 fixiert ist. Die Schwenkeinheit 27 ist ihrerseits vollständig in dem Sensorschacht 5 angeordnet und innerhalb des Sensorschachts 5 an den Sensorschacht 5 ringsum begrenzenden Sensorschachtwänden 28, 33 des Geräteaußengehäuses 4 um eine Schwenkachse 10 herum rotierbar gelagert. Dadurch ist es möglich, dass die Schwenkeinheit 27 mitsamt dem Sensor 6 in einer Drehrichtung 34 gemeinsam um die Schwenkachse 10 herumgedreht werden können. Die Schwenkachse 10 ist dabei exemplarisch parallel zur Gehäuselängsachse 24 bzw. zur Fahrtrichtung 23 oder zweckmäßigerweise koaxial zur Gehäuselängsachse 24 ausgerichtet. Dies ermöglicht es vorliegend, bspw. wenn die Schwenkeinheit 27 mit einem entsprechenden Stellantrieb ausgerüstet ist, den Sensor 6 im Rahmen einer sogenannten Stellbewegung 11 kontrolliert in einem exemplarischen Winkelberiech von größer 0° bis kleiner oder gleich 90° um die Schwenkachse 10 herum zu drehen, vorliegend bezüglich der Fahrtrichtung 23 zur Seite hin. Hierbei kann der Sensor 6 zwischen einer ersten, abgekippten und eine Höhe 35 des mobilen Reinigungsgeräts 1 reduzierenden Stellung 12, in der der Sensor 6 vollständig in den Sensorschacht 5 eingetaucht ist (5, 8 und 9), und diesbezüglich um beliebige Winkel gedrehte bzw. verkippte zweite zumindest teilweise aufgerichtete Stellungen 13, 14 (1 bis 4, 6 und 7), in denen der Sensor 6 zumindest abschnittsweise aus dem Sensorschacht 5 aufgetaucht ist, hin und her verstellt werden.
In den 1 bis 4 und 6 kann man erkennen, dass der Sensor 6 in eine als Endstellung bezeichnete zweite Stellung 14 gedreht ist. Diese Endstellung stellt zweckmäßigerweise eine Normalbetriebsstellung des Sensors 6 dar, in welcher der Sensor 6 im Normalbetrieb des Saugroboters 2 positioniert ist. In der Endstellung ist der Sensor 6 so ausgerichtet, dass seine Sensormittenachse 22, die den Sensor 6 zentrisch durchsticht, senkrecht auf der parallel zur Fahrtrichtung 23 des Saugroboters 2 ausgerichteten Gehäuselängsachse 24 steht bzw. parallel zur Gehäusehochachse 25 ist. Die in der Endstellung vom Sensor 6 vorgegebene Sensorbereichsfläche 8 ist bezüglich der Sensormittenachse 22 orthogonal ausgerichtet. Die weiteren zweiten Stellungen 13 sind bezüglich der Endstellung im Rahmen der Schwenkbewegung 11 um die Schwenkachse 10 herum verkippt angeordnet, was bspw. in 7 illustriert ist. Dort ist die Schwenkeinheit 27 gemeinsam mit dem Sensor 6 bezüglich der Endstellung um etwa 45° verkippt. Auch hier ist die Sensorbereichsfläche 8 bezüglich der Sensormittenachse 22 orthogonal ausgerichtet, jedoch ist sie bezüglich der Schwenkachse 10 verdreht.
Zu erwähnen ist noch, dass der Sensor 6 in allen zweiten Stellungen 13, 14 abschnittweise in den Sensorschacht 5 hineinragt und abschnittsweise über die Deckelfläche 16 hinaussteht. In den 5, 8 und 9 kann man erkennen, dass der Sensor 6 in der ersten, abgekippten Stellung 12 vollständig, d. h. insbesondere ohne Überstand des Sensors 6 in Richtung weg von der Bodenfläche 3 über die Deckelfläche 16 des Geräteaußengehäuses 4, in den Sensorschacht 5 eingetaucht ist, wobei zwischen der Sensormittenachse 22 des Sensors 6 und der Gehäusehochachse 25 exemplarisch ein Winkel von exakt 90° aufgespannt ist. Dadurch baut der Saugroboter 2 in Richtung weg von der Bodenfläche 3 relativ niedrig, d. h. seine Höhe 35 ist relativ klein, so dass er auch eine Bodenfläche 3 unter einem Möbel mit relativ geringer Unterfahrhöhe reinigen kann. Auch in der ersten, abgekippten Stellung 12 des Sensors 6 ist die Sensorbereichsfläche 8 bezüglich der Sensormittenachse 22 orthogonal ausgerichtet.
Der Sensor 6 ist, um Hindernisse in der Umgebung 7 des Saugroboters 2 erfassen zu können, sowohl in der Endstellung als auch in den diesbezüglich um die Schwenkachse 10 herum winkelig verdrehten bzw. verkippten zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellungen 13 sowie der ersten, abgekippten Stellung 12 aktiv. Das bedeutet mit anderen Worten, dass der Sensor 6 in der Endstellung aber auch im Rahmen der Schwenkbewegung 11 in Betrieb ist. Das hat den Vorteil bzw. Effekt, dass die Umgebung 7 des Saugroboters 2, insbesondere nach oben und vorne hin, kontinuierlich, insb. auch im Rahmen der Schwenkbewegung 11 überwacht werden kann. Die vom Sensor 6 vorgegebenen Sensorbereichsflächen 8 machen die Schwenkbewegung 11, also die Bewegung des Sensors 6, dabei so mit, dass diese einen dreidimensionalen Sensorbereichsraum 15 aufspannen oder beschreiben. Der Sensorbereichsraum 15 erstreckt sich exemplarisch in einer Richtung von der Bodenfläche 3 weg oberhalb der Deckelfläche 16 kuppelförmig über dieselbe. Der Sensorbereichsraum 15 kann im Rahmen der Schwenkbewegung 11 vom Sensor 6 zeitdiskret oder kontinuierlich abgetastet werden, wodurch sozusagen eine dreidimensionale Abtastung der Umgebung 7 des Saugroboters 2 realisiert ist. Dadurch lassen sich seitlich des Saugroboters 2 gelegene Hindernisse ebenso wie Hindernisse oberhalb des Saugroboters 2 erkennen.
Die den Sensorbereichsraum 15 beschreibenden Sensorbereichsflächen 8 bzw. die mitgeführte Sensorbereichsfläche 8 kann in den jeweiligen Stellungen 12, 13, 14 der Stellbewegung 11 flächenmäßig unterschiedlich groß sein. So kann die vom Sensor 6 in der Endstellung vorgegebene Sensorbereichsfläche 8 parallel zur Deckelfläche 16 und mit Abstand zu derselben angeordnet sein und einen Vollkreis 26 bilden (6). Der Vollkreis 26 ist flächenmäßig betrachtet relativ groß, so dass eine weiträumige Abtastung der Umgebung 7 des Saugroboters 2 nach Hindernissen vorgenommen werden kann.
Weiterhin können die vom Sensor 6 in den übrigen oder zumindest in einer der übrigen zweiten Stellungen 13 vorgegebenen Sensorbereichsflächen 8 jeweils einen zweiten Vollkreisausschnitt 20 bilden, vgl. 7, wobei exemplarisch in der einen zweiten Stellung 13 zwischen zwei Kreisradienkanten 21 des zweiten Vollkreisausschnittes 20 ein Winkel von 170° aufgespannt ist. Der zweite Vollkreisausschnitt 20 ist flächenmäßig betrachtet relativ groß, so dass eine ausreichend gute Abtastung der Umgebung 7 des Saugroboters 2 nach Hindernissen realisiert werden kann.
Weiterhin kann die vom Sensor 6 in der ersten, abgekippten Stellung 12 vorgegebene Sensorbereichsfläche 8 einen ersten Vollkreisausschnitt 18 bilden, zwischen dessen beiden Kreisradienkanten 19 exemplarisch ein Winkel von 120° aufgespannt ist, vgl. 8. Dadurch kann der erste Vollkreisausschnitt 18 flächenmäßig relativ groß sein, so dass auch in der ersten, abgekippten Stellung 12 eine relativ gute Abtastung der Umgebung 7 des Saugroboters 2, insbesondere die Umgebung vor und oberhalb des Saugroboters 2, nach Hindernissen vorgenommen werden kann. In der ersten Stellung 12 ist ein solch flächenmäßig großer erster Vollkreisausschnitt 18 rein exemplarisch jedoch nur in Verbindung mit einer konstruktiven Anpassung des Geräteaußengehäuses 4 möglich, nämlich dadurch, dass der Sensorschacht 5 unter Ausbildung einer Schachtöffnung 29 in die Deckelfläche 16 mündet, wobei im Bereich der Schachtöffnung 29 exemplarisch zwei als Nuten 30 bezeichnete Rücksprünge ausgebildet sind, durch die hindurch sozusagen eine geradlinige optische Verbindung von der Umgebung 7 des Saugroboters 2 zum Sensorschacht 5 geschaffen werden kann. Dadurch kann der Sensor 6 durch die Nuten 30 hindurch Abtastsignale aussenden und Rückstreuungen dieser Abtastsignale durch die Nuten 30 wieder empfangen. Die beiden Nuten 30 sind exemplarisch an zueinander gegenüberliegenden Seiten der Schachtöffnung 29 angeordnet, münden jeweils mit einem Ende zur Umgebung 7 und mit dem anderen Ende in den Sensorschacht 5 und haben jeweils eine ebene Rampenfläche 31. Die Rampenflächen 31 sind ihrerseits jeweils zu beiden Langseiten hin von vertikalen Vertikalseitenflächen 32 des Geräteaußengehäuses 4 flankiert und bezüglich der Deckelfläche 16 sowie bezüglich einer Sensorschachtwand 28 der den Sensorschacht 5 ringsum begrenzenden Sensorschachtwänden 28, 33 des Geräteaußengehäuses 4 winkelig, insbesondere stumpfwinkelig mit einem Winkelbereich von größer 90° bis kleiner 180°, ausgerichtet.
Bezugszeichenliste

1: mobiles Bodenreinigungsgerät
2: Saugroboter
3: Bodenfläche
4: Geräteaußengehäuse
5: Sensorschacht
6: Sensor
7: Umgebung des mobilen Bodenreinigungsgeräts
8: Sensorbereichsfläche
9: Sensorebene
10: Schwenkachse
11: Stellbewegung
12: erste, abgekippte Stellung
13: zweite, zumindest teilweise aufgerichtete Stellung
14: zweite Stellung (Endstellung)
15: Sensorbereichsraum
16: Deckelfläche des Geräteaußengehäuses
17: Umfangsfläche des Geräteaußengehäuses
18: erster Vollkreisausschnitt der Sensorbereichsfläche in der ersten Stellung
19: Kreisradienkanten des ersten Vollkreisausschnitts
20: zweiter Vollkreisausschnitt der Sensorbereichsfläche in einer zweiten Stellung
21: Kreisradienkanten des zweiten Vollkreisausschnitts
22: Sensormittenachse
23: Fahrtrichtung des mobilen Bodenreinigungsgeräts
24: Gehäuselängsachse
25: Gehäusehochachse
26: Vollkreis einer Sensorbereichsfläche in der Endstellung
27: Schwenkeinheit
28: Sensorschachtwand
29: Schachtöffnung
30: Nut
31: Rampenfläche
32: Vertikalseitenfläche
33: weitere Sensorschachtwand
34: Drehrichtung
35: Höhe des mobilen Bodenreinigungsgeräts

Claims

Mobiles Bodenreinigungsgerät (1), insbesondere ein Saugroboter (2), zur autonomen Reinigung von Bodenflächen (3), mit einem Sensor (6) zur Erfassung einer Umgebung (7), wobei - der Sensor (6) in Bezug auf das mobile Bodenreinigungsgerät (1) im Rahmen einer Stellbewegung (11) zwischen einer ersten, abgekippten und eine Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) reduzierenden Stellung (12) und zumindest einer zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) um eine Schwenkachse (10) schwenkverstellbar ist; - der Sensor (6) in einem nach oben offenen Sensorschacht (5) drehbar angeordnet ist, wobei die Schwenkachse (10) den Schacht (5) quert; - im Bereich von Schachtwänden (28) des Sensorschachts (5) Nuten (30) vorgesehen sind, deren eines Ende zur Umgebung (7) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) hin und deren anderes Ende in den Sensorschacht (5) hin offen ist; und - der Sensor (6) derart ausgebildet bzw. schwenkbar ist, dass er durch die Nuten (30) hindurch Abtastsignale aussenden und Rückstreuungen dieser Abtastsignale empfangen kann, so dass in der ersten, abgekippten Stellung (12) und/oder in zumindest einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13) des Sensors (6) eine Umgebung (7) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) bezüglich einer Fahrtrichtung (23) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) nach vorne und/oder oben hin möglich ist.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) in seiner ersten, abgekippten Stellung (12) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in den Sensorschacht (5) eingetaucht ist, während der Sensor (6) in zumindest einer zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) zumindest abschnittsweise aus dem Sensorschacht (5) herausragt und wobei der Sensor (6) in seiner ersten, abgekippten Stellung (12) und seiner zumindest einen zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) Sensorbereichsflächen (8) vorgibt, die einen im Rahmen der Stellbewegung (11) vom Sensor (6) abgetasteten oder abtastbaren Sensorbereichsraum (15) aufspannen.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Sensor (6) in der ersten, abgekippten Stellung (12) vorgegebene Sensorbereichsfläche (8) einen ersten Vollkreisausschnitt (18) bildet, der zwischen zwei Kreisradienkanten (19) einen Winkel von mindestens 90° oder mindestens 120° aufspannt und/oder dass eine vom Sensor (6) in zumindest einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13) vorgegebene Sensorbereichsfläche (8) einen zweiten Vollkreisausschnitt (20) bildet, wobei zwischen zwei Kreisradienkanten (21) ein Winkel von mindestens 120° aufgespannt ist.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) im Rahmen der Stellbewegung (11) bezüglich der Schwenkachse (10) um größer 0° bis kleiner oder gleich 90° drehbar ist.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) in seiner ersten, abgekippten Stellung (12) und/oder in zumindest einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) die Umgebung (7) bezüglich einer Fahrtrichtung (23) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) nach vorne und oben hin abtastet.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) in zumindest einer zweiten zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) zumindest abschnittsweise über eine kopfseitige Deckelfläche (16) eines Geräteaußengehäuses (4) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) übersteht.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) einen Lidar-Sensor, zweckmäßigerweise einen 360°-Lidar-Sensor, aufweist.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) in einer als Endstellung bezeichneten zweiten Stellung (14) so angeordnet ist, dass eine Sensormittenachse (22) des Sensors (6) senkrecht auf einer parallel zu einer Fahrtrichtung (23) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) ausgerichteten Gehäuselängsachse (24) steht, und/oder dass eine vom Sensor (6) in einer als Endstellung bezeichneten zweiten Stellung (14) vorgegebene Sensorbereichsfläche (8) einen Vollkreis (26) bildet und parallel zu einer kopfseitigen ebenen Deckelfläche (16) eines Geräteaußengehäuses (4) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) und mit Abstand zu derselben angeordnet ist oder parallel zu einer Tangentialebene und mit Abstand zu derselben angeordnet ist, die in einem Hochbereich einer gewölbten Deckelfläche (16) des Geräteaußengehäuses (4), insbesondere ein Hochpunkt oder eine Hochfläche oder eine Hochkante, an die Deckelfläche (16) angelegt ist.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Sensorschacht (5) eine Schwenkeinheit (27) angeordnet ist, die zumindest in einer den Sensorschacht (5) begrenzenden Sensorschachtwand (28, 33) gelagert und um die Schwenkachse (10) herum antreibbar ist, wobei der Sensor (6) an der Schwenkeinheit (27) angeordnet und mittels derselben im Rahmen der Stellbewegung (11) verstellbar ist.
Mobiles Bodenreinigungsgerät (1), insbesondere ein Saugroboter (2), zur autonomen Reinigung von Bodenflächen (3), mit einem Sensor (6) zur Erfassung einer Umgebung (7), wobei - der Sensor (6) in Bezug auf das mobile Bodenreinigungsgerät (1) im Rahmen einer Stellbewegung (11) zwischen einer ersten, abgekippten und eine Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) reduzierenden Stellung (12) und zumindest einer zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) um eine Schwenkachse (10) schwenkverstellbar ist; und - das mobile Bodenreinigungsgerät (1) ausgebildet ist, - mittels des Sensors (6) Abtastinformationen der Umgebung (7) am mobilen Bodenreinigungsgerät (1) bereitzustellen; - die Abtastinformationen im mobilen Bodenreinigungsgerät (1) auszuwerten; - den Sensor (6) in Abhängigkeit der ermittelten Abtastinformationen im Rahmen der Stellbewegung (11) zu verstellen, so dass die Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) eingestellt oder einstellbar ist, wobei der Sensor (6) im Rahmen der Stellbewegung (11) die Umgebung (7) bezüglich einer Fahrtrichtung (23) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) nach vorne und oben hin abtastet und weitere Abtastinformationen am mobilen Bodenreinigungsgerät (1) bereitstellt; wobei der Sensor (6) im Rahmen der Stellbewegung (11) verstellt wird, wenn die Auswertung der ermittelten Abtastinformationen ergibt, dass eine Unterfahrhöhe eines Hindernisses, insbesondere eines Möbels, größer als die Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) ist und/oder eine Auswertung der ermittelten Abtastinformationen ergibt, dass sich das mobile Bodenreinigungsgerät (1) nicht unter einem Hindernis befindet; und - die weitere Abtastinformationen auszuwerten und den Sensor (6) in Abhängigkeit der weiteren Abtastinformationen zu verstellen, so dass die Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) eingestellt oder einstellbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines mobilen Bodenreinigungsgeräts zur autonomen Reinigung von Bodenflächen (3), mit einem Sensor (6) zur Erfassung einer Umgebung (7), wobei der Sensor (6) in Bezug auf das mobile Bodenreinigungsgerät (1) im Rahmen einer Stellbewegung (11) zwischen einer ersten, abgekippten und eine Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) reduzierenden Stellung (12) und zumindest einer zweiten, zumindest teilweise aufgerichteten Stellung (13, 14) um eine Schwenkachse (10) schwenkverstellbar ist; wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: a) Aktivieren des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) und des Sensors (6); b) Bereitstellen von Abtastinformationen der Umgebung (7) mittels des Sensors (6) am mobilen Bodenreinigungsgerät (1); c) Auswerten der Abtastinformationen im mobilen Bodenreinigungsgerät (1); d) Verstellen des Sensors (6) in Abhängigkeit der ermittelten Abtastinformationen im Rahmen der Stellbewegung (11), so dass eine Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) eingestellt oder einstellbar ist, wobei der Sensor (6) im Rahmen der Stellbewegung (11) die Umgebung (7) bezüglich einer Fahrtrichtung (23) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) nach vorne und oben hin abtastet und weitere Abtastinformationen am mobilen Bodenreinigungsgerät (1) bereitstellt; wobei der Sensor (6) im Rahmen der Stellbewegung (11) gemäß Schritt d) verstellt wird, wenn die Auswertung der ermittelten Abtastinformationen gemäß Schritt c) ergibt, dass eine Unterfahrhöhe eines Hindernisses, insbesondere eines Möbels, größer als die Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) ist und/oder eine Auswertung der ermittelten Abtastinformationen gemäß Schritt c) ergibt, dass sich das mobile Bodenreinigungsgerät (1) nicht unter einem Hindernis befindet; und e) Auswerten der weiteren Abtastinformationen gemäß Schritt c) und Verstellen des Sensors (6) in Abhängigkeit der weiteren Abtastinformationen gemäß Schritt d).
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, dass der Sensor (6) im Rahmen der Stellbewegung (11) gemäß Schritt d) verstellt wird, wenn die Auswertung der ermittelten Abtastinformationen gemäß Schritt c) ergibt, dass eine Höhe (35) des mobilen Bodenreinigungsgeräts (1) gleich oder größer als eine Unterfahrhöhe eines Hindernisses, insbesondere eines Möbels, ist.