DE10231386A1

DE10231386A1 - Sensorvorrichtung sowie selbstfahrendes Bodenreinigungsgerät mit einer Sensorvorrichtung

Info

Publication number: DE10231386A1
Application number: DE10231386A
Authority: DE
Inventors: Ralph Diehl; Gottfried Benzler; Joachim Keppler; Jakob Janzen
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-09
Also published as: AU2003237937A1; US7225500B2; CN1666114A; EP1527356A1; US20050172445A1; DE10231386B4; WO2004005956A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für ein selbstfahrendes Bodenreinigungsgerät zum Erkennen einer abfallenden Stufe, mit einer Sende- und einer Empfangseinheit für Infrarotstrahlung und mit einer Auswerteelektronik zum Auswerten der Intensität der empfangenen Strahlung. Um die Sensorvorrichtung derart weiterzubilden, daß eine abfallende Stufe oder ein steiler Abfall der Bodenfläche zuverlässiger ermittelt werden können, wobei die Sensorvorrichtung kostengünstig herstellbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Sensorvorrichtung die Empfangseinheit sowie eine erste und eine zweite Sendeeinheit aufweist, wobei die zweite Sendeeinheit im Abstand zu einer durch die Empfangseinheit und die erste Sendeeinheit verlaufenden Verbindungsgeraden angeordnet ist. Außerdem wird ein Bodenreinigungsgerät mit einer derartigen Sensorvorrichtung vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für ein selbstfahrendes Bodenreinigungsgerät zum Erkennen einer abfallenden Stufe mit einer Sendeeinheit zum Aussenden und einer Empfangseinheit zum Empfangen von Infrarotstrahlung und mit einer Auswerteelektronik zum Auswerten der Intensität der empfangenen Strahlung.
Außerdem betrifft die Erfindung ein selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät mit einem Fahrwerk, einer elektrischen Antriebseinheit mit am Fahrwerk gelagerten Antriebsrädern und einer elektrischen Steuereinheit sowie mit einer derartigen Sensorvorrichtung.
Mit Hilfe von selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenreinigungsgeräten kann ohne Einsatz einer Bedienungsperson eine Bodenfläche gereinigt werden. Das Bodenreinigungsgerät wird hierbei entlang der zu reinigenden Bodenfläche verfahren. Trifft es auf ein Hindernis, so ändert es seine Fahrtrichtung entsprechend einem vorgebbaren Steuerprogramm. Zum Erkennen eines steilen Abfalls der Bodenfläche oder auch einer Treppenstufe ist das Bodenreinigungsgerät mit einer Sensorvorrichtung ausgestattet, die die zu reinigende Bodenfläche mittels Infrarotstrahlung detektiert und einen Abstandssensor ausbildet, der ein elektrisches Steuersignal für die Steuerelektronik bereitstellt. Überschreitet der detektierte Abstand einen vorgegebenen maximal zulässigen Abstandswert, so führt das Bodenreinigungsgerät ebenfalls eine Fahrtrichtungsänderung durch. Zur Prüfung des Abstands weist die Sensorvorrichtung eine Sendeeinheit auf, die Infrarotstrahlung auf die Bodenfläche richtet. Die von der Bodenfläche reflektierte Infrarotstrahlung wird von der Empfangseinheit empfangen, und die Intensität der reflektierten Strahlung wird von der Auswerteelektronik ausgewertet.
Bei derartigen Sensorvorrichtungen ergibt sich die Schwierigkeit, daß die Intensität der reflektierten Infrarotstrahlung nicht allein vom Abstand abhängig ist, den die Sensorvorrichtung zu der Bodenfläche einnimmt, sondern die Intensität ist auch von der Richtung der von der Bodenfläche reflektierten Strahlung abhängig. Weist die Bodenfläche Bereiche mit schräg zur Sensorvorrichtung ausgerichteter Reflexionsfläche aus, beispielsweise in Form von Kabeln oder abgeschrägten Randbereichen von Bodenfliesen, so wird die ausgesandte Infrarotstrahlung in eine der Empfangseinheit abgewandte Richtung reflektiert, so daß selbst bei verhältnismäßig geringem Abstand nur ein intensitätsschwaches Signal empfangen wird.
Es wurde bereits der Einsatz einer ortsabhängigen Empfangseinheit vorgeschlagen, wobei nicht die Intensität der reflektierten Strahlung ausgewertet wird, sondern der Auftreffpunkt der Infrarotstrahlung auf der Empfangseinheit. Dieser Auftreffpunkt ist vom Abstand abhängig, den die Sensorvorrichtung zur zu reinigenden Bodenfläche einnimmt. Derartige ortsabhängige Sensorvorrichtungen zeichnen sich allerdings durch einen erheblichen Fertigungsaufwand aus und sind deshalb mit nicht unbeachtlichen Herstellungskosten verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sensorvorrichtung sowie ein Bodenreinigungsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine abfallende Stufe oder ein steiler Abfall der Bodenfläche zuverlässiger er kannt werden können, wobei die Sensorvorrichtung kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Sensorvorrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sensorvorrichtung eine Empfangseinheit sowie eine erste und eine zweite Sendeeinheit aufweist, wobei die zweite Sendeeinheit im Abstand zu einer durch die Empfangseinheit und die erste Sendeeinheit verlaufenden Verbindungsgeraden angeordnet ist.
Erfindungsgemäß kommen zwei Sendeeinheiten zum Einsatz, mit deren Hilfe Infrarotstrahlung auf die zu reinigende Bodenfläche gerichtet werden kann, und die jeweils reflektierte Infrarotstrahlung wird von der gemeinsamen Empfangseinheit empfangen und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das der Auswerteelektronik zugeführt wird, die die Intensität der reflektierten Infrarotstrahlung auswertet. Die von der zweiten Sendeeinheit ausgesandte und von der Bodenfläche reflektierte Strahlung trifft unter einem anderen Winkel auf die Empfangseinheit als die von der ersten Sendeeinheit ausgesandte und von der Bodenfläche reflektierte Strahlung. Hierzu ist die zweite Sendeeinheit im Abstand zu einer Verbindungsgeraden angeordnet, die durch die Empfangseinheit und die erste Sendeeinheit definiert ist. Es hat sich gezeigt, daß mittels einer derartigen Anordnung von zwei Sendeeinheiten und einer gemeinsamen Empfangseinheit durch Auswertung der Intensität der reflektierten Strahlung zuverlässig eine abfallende Stufe oder ein steiler Abfall der Bodenfläche erkannt werden kann. Dies ermöglicht selbst in Bereichen mit am Boden verlaufenden Kabeln und/oder schräg zur Vertikalen ausgerichteten Flächenabschnitten in Form von abgeschrägten Randbereichen von Bodenfliesen eine zuverlässige Aussage darüber, ob der Abstand der Sensorvorrichtung zur Bodenfläche in einem tolerierbaren Abstandsbereich liegt, so daß das Bodenreini gungsgerät unter Beibehaltung seiner Fahrtrichtung weiter verfahren werden kann, oder ob der Abstand außerhalb dieses Toleranzbereiches liegt, und die Gefahr eines Absturzes des Bodenreinigungsgeräts besteht, so daß es erforderlich ist, daß das Bodenreinigungsgerät seine Fahrtrichtung ändert.
Zur Erzielung einer kompakten und insbesondere zu Montagezwecken einfach handhabbaren Ausgestaltung der Sensorvorrichtung ist es günstig, wenn die Empfangseinheit und die erste und zweite Sendeeinheit in ein Gehäuse der Sensorvorrichtung integriert sind.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die erste und die zweite Sendeeinheit die jeweils ausgesandte Infrarotstrahlung in einen gemeinsamen Brennpunkt fokussieren. Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Ausrichtung der Infrarotstrahlung besonders zuverlässig eine Aussage darüber getroffen werden kann, ob der Abstand der Sensorvorrichtung zur Bodenfläche einen vorgebbaren Maximalwert überschreitet, so daß für das Bodenreinigungsgerät die Gefahr eines Absturzes besteht.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die zweite Sendeeinheit bezogen auf die Verbindungsgerade zwischen der Empfangseinheit und der ersten Sendeeinheit angeordnet ist. Dadurch erhält die Sensorvorrichtung eine besonders kompakte Ausgestaltung. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Abstand zwischen der Empfangseinheit und der ersten Sendeeinheit größer ist als der Abstand, den die zweite Sendeeinheit zur Verbindungsgeraden einnimmt.
Eine besonders kostengünstig herstellbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die erste und die zweite Sendeeinheit jeweils eine Infrarot-Strahlungsquelle sowie ein optisches Element zur Strahlführung, insbesondere zur Fokussierung der ausgesandten Strahlung aufweisen, wobei die Strahlungsquellen parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine derartige Ausführungsform zeichnet sich durch eine einfache Montage der Sensorvorrichtung aus.
Von Vorteil ist es, wenn die Empfangseinheit ein infrarotstrahlungsempfindliches Element umfaßt, dem ein optisches Element zur Strahlführung zugeordnet ist. Das Strahlführungselement kann hierbei als Umlenk- und/oder Fokussierungselement ausgestaltet sein, das die auf das Strahlführungselement auftreffende Reflexionsstrahlung in Richtung des strahlungsempfindlichen Elements umlenkt und auf das Element bündelt.
Vorzugsweise sind der Empfangseinheit optische Elemente zur Hintergrundausblendung zugeordnet. Dies ermöglicht eine Ausblendung von Hintergrundstrahlen und erleichtert dadurch die Auswertung des empfangenen Signals. Die Elemente zur Hintergrundausblendung können in die Elemente zur Strahlführung integriert sein.
Vorzugsweise sind die Empfangseinheit und die erste und zweite Sendeeinheit im Abstand zueinander angeordnet, wobei zwischen der Empfangseinheit und der ersten Sendeeinheit sowie zwischen der Empfangseinheit und der zweiten Sendeeinheit jeweils ein strahlungsundurchlässiges optisches Trennelement angeordnet ist. Mittels derartiger Trennelemente kann sichergestellt werden, daß von den Sendeeinheiten ausgestrahlte Infrarotstrahlung nicht unmittelbar auf die Empfangseinheit auftreffen kann, sondern zunächst von der zu reinigenden Bodenfläche reflektiert werden muß.
Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Trennelemente eine einstückig ausgestaltete Zwischenwand aus einem infrarotstrahlungsundurchlässigen Material ausbilden. Die Zwischenwand kann hierbei einstückig an das Gehäuse der Sensorvorrichtung angeformt sein. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Zwischenwand eine Anlage ausbildet für die Empfangseinheit und für die erste und zweite Sendeeinheit. Dadurch wird die mechanische Stabilität der Sensorvorrichtung verstärkt.
Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung außerdem ein selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät mit einem Fahrwerk und mit einer elektrischen Antriebseinheit, die am Fahrwerk gelagerte Antriebsräder sowie eine elektrische Steuerelektronik umfaßt. Um das Bodenreinigungsgerät derart weiterzubilden, daß die Gefahr eines Absturzes zuverlässig erkannt werden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Bodenreinigungsgerät eine Sensorvorrichtung der voranstehend genannten Art umfaßt, die mit der Steuerelektronik gekoppelt ist, wobei die ausgesandte Infrarotstrahlung auf die zu reinigende Bodenfläche gerichtet ist.
Wie bereits erwähnt, kann durch Einsatz der kostengünstig herstellbaren Sensorvorrichtung zuverlässig die Gefahr eines Absturzes erkannt werden, das heißt von der Auswerteelektronik kann geprüft werden, ob der Abstand, den die Sensorvorrichtung zur zu reinigenden Bodenfläche einnimmt, einen zuverlässigen Maximalwert überschreitet.
Das Bodenreinigungsgerät umfaßt vorzugsweise zwei Antriebsräder, wobei bezogen auf eine Hauptbewegungsrichtung des Bodenreinigungsgeräts vor und hinter jedem Antriebsrad eine Sensorvorrichtung angeordnet ist. Damit kann sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Bodenreinigungsgeräts zuverlässig die Gefahr eines Absturzes erkannt werden.
Um sicherzustellen, daß die Gefahr eines Absturzes nicht nur bei einer frontalen Annäherung des Bodenreinigungsgeräts an einen Absatz erkannt werden kann, sondern auch bei einem Anfahren an den Absatz unter einem flachen Winkel, ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgeräts vorgesehen, daß die jeweils einem Antriebsrad zugeordneten vorderen und hinteren Sensorvorrichtungen mit ihren jeweiligen Verbindungsgeraden fluchtend zueinander ausgerichtet sind.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die jeweils einem Antriebsrad zugeordneten vorderen und hinteren Sensorvorrichtungen mit ihren jeweiligen Verbindungsgeraden fluchtend zur Lauffläche des Antriebsrads ausgerichtet sind.
Vorzugsweise umfaßt das Bodenreinigungsgerät mindestens eine Stützrolle, die bezogen auf eine Hauptbewegungsrichtung des Bodenreinigungsgeräts zwischen den vorderen Sensorvorrichtungen und den Antriebsrädern angeordnet ist. Hierbei ist es besonders günstig, wenn der Abstand der Stützrollen, den diese zu den in Hauptbewegungsrichtung vorderen Sensorvorrichtungen einnehmen, mindestens einem Viertel des Abstands der vorderen Sensorvorrichtungen zu den Antriebsrädern entspricht. Dadurch kann sichergestellt werden, daß bei Annäherung des Bodenreinigungsgeräts an eine abfallende Stufe das Bodenreinigungsgerät rechtzeitig gestoppt werden kann, bevor die in Bewegungsrichtung vor den Antriebsrädern positionierte Stützrolle den Rand der Stufe überschreitet.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
1: eine schematische Unteransicht eines erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgeräts; und
2: eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A aus 1 mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung.
In 1 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegtes selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät in einer Unteransicht schematisch dargestellt. Es umfaßt ein Gehäuse 12, das ein Fahrwerk 14 ausbildet, auf dessen Oberseite ein in der Zeichnung nicht dargestellter Gehäusedeckel aufgesetzt werden kann. Am Fahrwerk 14 sind zwei Antriebsräder 16, 18 drehbar gehalten, die jeweils eine Lauffläche 17 bzw. 19 aufweisen, mit der die Antriebsräder 16, 18 eine zu reinigende Bodenfläche kontaktieren.
Den Antriebsrädern 16, 18 ist jeweils ein elektrischer Antriebsmotor 21 bzw. 23 zugeordnet, der an der Unterseite des Fahrwerks 14 festgelegt ist. Die beiden Antriebsmotoren 16, 18 stehen elektrisch mit einer auf der Oberseite des Fahrwerks 14 positionierten Steuerelektronik 25 sowie jeweils mit einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten wiederaufladbaren Batterie in Verbindung.
Das Fahrwerk 14 trägt auf seiner Oberseite ein an sich bekanntes und deshalb in der Zeichnung nicht dargestelltes Saugaggregat, das in üblicher Weise über einen Saugkanal mit einer an einer Bodenplatte 15 angeordneten Schmutzein trittsöffnung 28 in Strömungsverbindung steht, wobei in üblicher Weise zwischen der Schmutzeintrittsöffnung 28 und dem Saugaggregat ein Schmutzsammelbehälter (nicht dargestellt) angeordnet ist.
Im Bereich der Schmutzeintrittsöffnung 28 ist eine Bürstenwalze 30 drehbar gehalten. Die Bürstenwalze 30 umfaßt radial abstehende Kehrbürsten 32, die die Schmutzeintrittsöffnung 28 durchgreifen und mit deren Hilfe von einer zu reinigenden Bodenfläche Schmutz aufgenommen und durch die Schmutzeintrittsöffnung 28 hindurch in den Saugkanal geschleudert werden kann. Die Drehachse 34 der Bürstenwalze 30 ist senkrecht zu einer Längsachse 36 des Bodenreinigungsgeräts 10 ausgerichtet und bezogen auf eine durch den Pfeil 38 symbolisierte Hauptbewegungsrichtung des Bodenreinigungsgeräts im Abstand vor den Antriebsrädern 16 und 18 positioniert.
Bezogen auf die Hauptbewegungsrichtung 38 hinter der Schmutzeintrittsöffnung 28 sind an der Bodenplatte 15 spiegelsymmetrisch zur Längsachse 36 zwei Stützrollen 40, 42 frei drehbar gelagert, deren Drehachse parallel zur Drehachse 34 der Bürstenwalze 30 und parallel zur gemeinsamen Drehachse 44 der Antriebsräder 16 und 18 ausgerichtet ist.
Mittels der Antriebsräder 16 und 18 und der Stützrollen 40, 42 kann das Bodenreinigungsgerät 10 in Hauptbewegungsrichtung 38 nach vorne und entgegen dieser Richtung 38 nach hinten verfahren werden. Hierbei kann unter der Wirkung des vom Saugaggregat erzeugten Saugstromes Schmutz von der zu reinigenden Bodenfläche abgesaugt werden, wobei ergänzend zur Schmutzaufnahme die Bürstenwalze 30 zum Einsatz kommt. Durch einseitige Ansteuerung einer der beiden Antriebsmotoren 21 oder 23 kann eine Drehung des Bodenreinigungsgeräts 10 erzielt werden.
Nähert sich das Bodenreinigungsgerät 10 einer abfallenden Stufe oder einem sonstigen steilen Abfall der zu reinigenden Bodenfläche, so wird eine derartige Stufe bzw. ein derartiger Abfall vom Bodenreinigungsgerät 10 erkannt, das daraufhin seine Fahrtrichtung ändert, um zu vermeiden, daß das Bodenreinigungsgerät abstürzt. Hierzu sind an der Unterseite des Gehäuses 12 insgesamt vier Sensorvorrichtungen 50, 51, 52, 53 gehalten, wobei die Sensorvorrichtungen 50 und 51 dem Antriebsrad 16 zugeordnet sind und die Sensorvorrichtung 50 bezogen auf die Hauptbewegungsrichtung 38 vor dem Antriebsrad 16 und die Sensorvorrichtung 51 hinter dem Antriebsrad 16 angeordnet ist. Die Sensorvorrichtungen 52 und 53 sind in entsprechender Weise dem Antriebsrad 18 zugeordnet, wobei die Sensorvorrichtung 52 bezogen auf die Hauptbewegungsrichtung 38 vor dem Antriebsrad 18 und die Sensorvorrichtung 53 hinter dem Antriebsrad 18 positioniert ist. Mittels der Sensorvorrichtungen 50 bis 53 kann der Abstand, den das Gehäuse 12 zur zu reinigenden Bodenfläche einnimmt, berührungslos erfaßt werden. Überschreitet der Abstand einen vorgegebenen Maximalwert, so stoppt das Bodenreinigungsgerät 10, um anschließend seine Fahrt in entgegengesetzter Richtung fortzusetzen.
Die Sensorvorrichtungen 50 bis 53 sind identisch ausgestaltet. Im nachfolgenden wird deshalb lediglich die Sensorvorrichtung 50 näher beschrieben, die in 2 schematisch dargestellt ist. Sie umfaßt ein Sensorgehäuse 55, das eine erste Sendeeinheit 57 und eine zweite Sendeeinheit 59, mit deren Hilfe jeweils fokussierte Infrarotstrahlung schräg zur Vertikalen auf die zu reinigende Bodenfläche gerichtet werden kann, sowie eine gemeinsame Empfangseinheit 61 umgibt zum Empfang von der Bodenfläche reflektierter Infrarotstrahlung und zur Bereitstellung eines intensitätsabhängigen elektrischen Signals.
Bei jeder Sensorvorrichtung 50 bis 53 ist die jeweilige Empfangseinheit 61 über eine Signalleitung 63 mit einer in die Steuerelektronik 25 integrierten Auswerteelektronik 65 verbunden, die in üblicher und deshalb vorliegend nicht näher erläuterter Weise die bereit gestellten elektrischen Signale entsprechend der Intensität der empfangenen Infrarotstrahlung auswertet und bei Überschreiten eines Maximalabstands zwischen Gehäuse 12 und zu reinigender Bodenfläche der Steuerelektronik 25 ein Alarmsignal bereitstellt, so daß die Fahrt des Bodenreinigungsgeräts gestoppt und anschließend in umgekehrter Fahrtrichtung fortgesetzt wird. Die Empfangseinheit 61 definiert in Kombination mit der ersten Sendeeinheit 57 eine Verbindungsgerade 67, und die zweite Sendeeinheit 59 ist im Abstand zur Verbindungsgerade 67 und bezogen auf die Verbindungsgerade 67 zwischen der Empfangseinheit 61 und der ersten Sendeeinheit 57 angeordnet.
Die erste Sendeeinheit 57 und die zweite Sendeeinheit 59 sind identisch ausgestaltet und umfassen jeweils eine infrarote Strahlungsquelle in Form einer infrarotlichtemittierenden Diode 69 sowie ein optisches Fokussierungselement 71 zur Fokussierung der von der lichtemittierenden Diode 69 ausgesandten Infrarotstrahlung. Hierbei wird die von den lichtemittierenden Dioden 69 der beiden Sendeeinheiten 67 und 59 fokussierte Strahlung in einem gemeinsamen Brennpunkt gebündelt.
Die Empfangseinheit 61 weist ein infrarotlichtempfindliches Element in Form eines Phototransistors 73 auf, dem ebenfalls ein optisches Fokussierungselement 75 vorgeschaltet ist, das die auf die Empfangseinheit 61 auftreffende Infrarotstrahlung in Richtung des Phototransistors 73 umlenkt und auf den Phototransistor 73 bündelt.
Zwischen der Empfangseinheit 61 und der ersten und zweiten Sendeeinheit 57 bzw. 59 ist ein Gehäuseeinsatz 77 aus einem infrarotstrahlungsundurchlässigen Material angeordnet. Der Gehäuseeinsatz 77 bildet hierbei eine mechanische Stütze für die Sende- und Empfangseinheiten 57, 59 bzw. 61 und umfaßt eine einstöckig ausgestaltete Gehäusewandung 78, an der die Empfangseinheit 61 sowie die erste Sendeeinheit 57 und die zweite Sendeeinheit 59 flächig anliegen und die außerdem sicherstellt, daß von den Sendeeinheiten 57 und 59 ausgehende Infrarotstrahlung nicht unmittelbar zur Empfangseinheit 61 gelangen kann.
Da die zweite Sendeeinheit 59 schräg zur Verbindungsgerade 67 angeordnet ist, treffen die von den Sendeeinheiten 57 und 59 ausgesandten und von der Bodenfläche reflektierten Strahlen unter unterschiedlichem Winkel auf die Empfangseinheit 61. Es hat sich gezeigt, daß durch eine derartige Ausrichtung auf der Bodenfläche verlaufende Kabel oder schräg ausgerichtete Reflexionsflächen, beispielsweise abgeschrägte Randbereiche von Bodenfliesen, keine Beeinträchtigung der Prüfung einer Absturzgefahr zur Folge haben.
Wie aus 1 deutlich wird, sind die jeweils einem Antriebsrad 16 bzw. 18 zugeordneten Sensorvorrichtungen 50, 51 bzw. 52, 53 mit ihren Verbindungsgeraden 67 fluchtend zueinander und fluchtend zur jeweiligen Lauffläche 17 bzw. 19 der zugeordneten Antriebsräder 16 bzw. 18 ausgerichtet. Die bezogen auf die Hauptbewegungsrichtung 38 vorderen Sensorvorrichtungen 50 und 52 sind bezogen auf die Längsachse 36 in Höhe der Drehachse 34 der Bürstenwalze 30 angeordnet, so daß die Stützrollen 40 und 42 bezogen auf die Längsachse 36 zwischen den vorderen Sensorvorrichtungen 50 und 52 und den Antriebsrädern 16, 18 positioniert sind. Der Abstand der Stützrollen 40, 42 von den vorderen Sensorvorrichtungen 50, 52 bezogen auf die Längsachse 36 be trägt hierbei etwa ein Drittel des Abstands, den die gemeinsame Drehachse 44 der Antriebsräder 16 und 18 zu den vorderen Sensorvorrichtungen 50 und 52 einnimmt.
Wird das Bodenreinigungsgerät 10 in Hauptbewegungsrichtung 38 verfahren, so wird von den vorderen Sensorvorrichtungen 50 und 52 in Kombination mit der Auswerteelektronik 65 bei Erreichen einer abfallenden Stufe das Überschreiten eines Maximalabstands zwischen dem Gehäuse 12 und der zu reinigenden Bodenfläche erkannt. Dies hat zur Folge, daß die Fahrt des Bodenreinigungsgeräts 10 gestoppt wird noch bevor die Stützrollen 40 und 42 die von den Sensorvorrichtungen 50 und 52 erkannte Stufe erreichen. Anschließend wird die Fahrtrichtung des Bodenreinigungsgeräts 10 umgedreht, so daß sich das Bodenreinigungsgerät 10 wieder von der Stufe entfernt. Wird eine Stufe oder ein steiler Abfall der Bodenfläche nur von einer der Sensorvorrichtungen 50, 51, 52, 53 erkannt, so führt das Bodenreinigungsgerät 10 eine Drehbewegung in die der Stufe abgewandte Richtung aus.

Claims

Sensorvorrichtung für ein selbstfahrendes Bodenreinigungsgerät zum Erkennen einer abfallenden Stufe mit einer Sende- und einer Empfangseinheit für Infrarotstrahlung und mit einer Auswerteelektronik zum Auswerten der Intensität der empfangenen Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung (50, 51, 52, 53) eine Empfangseinheit (61) sowie eine erste und eine zweite Sendeeinheit (57, 59) aufweist, wobei die zweite Sendeeinheit (59) im Abstand zu einer durch die Empfangseinheit (61) und die erste Sendeeinheit (57) verlaufenden Verbindungsgeraden (67) angeordnet ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung (50, 51, 52, 53) ein Gehäuse (55) aufweist, das die Empfangseinheit (61) und die ersten und zweiten Sendeeinheiten (57, 59) aufnimmt.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Sendeeinheit (57, 59) die Infrarotstrahlung in einen gemeinsamen Brennpunkt fokussieren.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sendeeinheit (59) bezogen auf die Verbindungsgerade (67) zwischen der Empfangseinheit (61) und der ersten Sendeeinheit (57) angeordnet ist.
Sensorvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Sendeeinheit (57, 59) jeweils eine Infrarot-Strahlungsquelle (69) sowie ein optisches Element (71) zur Strahlführung der ausgesandten Strahlung aufweisen, wobei die Strahlungsquellen (69) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Sensorvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit (61) ein infrarotstrahlungsempfindliches Element (73) umfaßt, dem ein optisches Element (75) zur Strahlführung zugeordnet ist.
Sensorvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangseinheit (61) ein optisches Element zur Ausblendung von Hintergrundschaltung zugeordnet ist.
Sensorvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit (61) und die erste und zweite Sendeeinheit (57, 59) im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei zwischen der Empfangseinheit (61) und der ersten Sendeeinheit (57) sowie zwischen der Empfangseinheit (61) und der zweiten Sendeeinheit (59) jeweils ein strahlungsundurchlässiges optisches Trennelement (77) angeordnet ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente eine einstöckig ausgestaltete Zwischenwand (78) aus einem infrarotstrahlungsundurchlässigen Material ausbilden.
Selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät mit einem Fahrwerk und einer elektrischen Antriebseinheit mit am Fahrwerk gelagerten Antriebsrädern und einer elektrischen Steuerelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenreinigungsgerät (10) eine Sensorvorrichtung (50, 51, 52, 53) nach einem der voranstehenden Ansprüche umfaßt, die mit der Steuerelektronik (25) gekoppelt ist, wobei die ausgesandte Infrarotstrahlung auf die zu reinigende Bodenfläche gerichtet ist.
Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenreinigungsgerät (10) zwei Antriebsräder (16, 18) aufweist, wobei bezogen auf eine Hauptbewegungsrichtung (38) des Bodenreinigungsgeräts vor und hinter jedem Antriebsrad (16, 18) eine Sensorvorrichtung (50, 51; 52, 53) angeordnet ist.
Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einem Antriebsrad (16, 18) zugeordneten vorderen und hinteren Sensorvorrichtungen (50, 51; 52, 53) mit ihren jeweiligen Verbindungsgeraden (67) fluchtend zueinander ausgerichtet sind.
Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einem Antriebsrad (16, 18) zugeordneten vorderen und hinteren Sensorvorrichtungen (50, 51; 52, 53) fluchtend zur Lauffläche (17, 19) des Antriebsrades (16, 18) ausgerichtet sind.