DE4307125A1 - Automatic floor cleaning method - using sensors to determine relative wall positions for real-time calculation of nested cleaning contours - Google Patents

Automatic floor cleaning method - using sensors to determine relative wall positions for real-time calculation of nested cleaning contours

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstfunktionie­ rende Methode eines Reinigungsgerätes und, spezieller, eine selbstfunktionierende Methode eines Reinigungsgerätes, bei der eine zu reinigende Fläche durch selbstfunktionierende Führung des Reinigungsgerätes entlang der Kontur der zu reinigenden Fläche automatisch erkannt, und die Reinigung automatisch erfolgt, indem einer geplanten unterteilten Bahn in dem erkannten Reinigungsbereich gefolgt wird.
Das offengelegte Japanische Patent Nr. Sho 60-93 522 offen­ bart ein Reinigungsgerät, das mit Selbstfunktion reinigen; kann. Die Fig. 1A bis 1C und 2 zeigen die Gesamtstruktur eines solchen konventionellen Reinigungsgerätes bzw. einen Steuerkreis für die Selbstfunktion.
Das heißt mit Verweis auf die Fig. 1A bis 1C, das kon­ ventionelle Reinigungsgerät besteht aus einem Hauptkörper i des Reinigungsgerätes, einer Stoßleiste 2 um den Hauptkör­ per 1 und mehreren auf der Frontseite der Stoßleiste 2 mon­ tierten Abstandssensoren zur Unterscheidung eines Hinder­ nisses und Erfassung eines Abstands von diesem Hindernis durch Sendung und Empfang von Ultraschallwellen.
Am Boden des Hauptkörpers 1 des Reinigungsgerätes sind auch ein Vorderrad 4, linke und rechte Hinterräder 5a und ein Staubansauger 6, eine Staubsammelkammer 7, und ein Kehrmotor 8 für die Staubabsaugung vorgesehen. Aus Unter­ setzungsgetrieben bestehende Reduktionsgeräte 9a und 9b sind an die linken und rechten Hinterräder 5a und 5b ange- schlossen, die auch an Radmotoren 10a und 10b für den Antrieb der Räder und an die Abstandssensoren 11a und 11b für die Erfassung des laufenden Abstands je nach Radumdre­ hung angeschlossen sind. Im Innern des Hauptkörpers 1 des Reinigungsgerätes befinden sich auch ein Steuergerät 12 für die Steuerung der selbstfunktionierenden Reinigung und ein Stromversorgungsgerät 13 für die Versorgung des Kehrmotors 8, der Radmotoren 10a und 10b beziehungsweise des Steuer­ gerätes 12 mit elektrischem Strom.
Mit Verweis auf Fig. 2 enthält das Steuergerät 12 einen Steuerkreis 14 für die Ausführung der Steuerung des Laufs des Reinigungsgerätes, einen Positionsunterscheidungskreis 15 für die Unterscheidung einer Position des Reinigungs­ gerätes auf zweidimensionalen Koordinaten (X-Y-Koordinaten) bei jedem Abstand des Gerätes, und einen Schaltteil 16 für Ein- und Ausschaltung des Reinigungsgerätes, Betriebs­ schaltarten, Einstellung einer Startposition für die Reini­ gung, und Steuerung der Empfindlichkeitsbereiche aller Sen­ soren. Außerdem sind vorgesehen ein Fernsteuersender 17 und ein Empfänger 18 für die Fernsteuerung des Reinigungsgerä­ tes, ein Motorantriebsteil 19 für den Antrieb aller Moto­ ren, ein Kontaktsensor 20, der erfaßt, wenn die Stoßleiste 2 rundum die Außenseite des Reinigungsgerätes in Kontakt mit einem Hindernis ist, und ein Verstärker 21 für die Ver­ stärkung eines erfaßten Signals, und dann für das Anlegen des verstärkten Signals an den Betriebssteuerkreis 14.
Der Positionsunterscheidungskreis 15 enthält Abstandssenso­ ren 11a und 11b für die Erfassung eines laufenden Abstands des Reinigungsgerätes, zum Beispiel durch Ausgabe eines Impulses proportional zur Umdrehungsanzahl der Räder 5a bzw. 5b, und einen Richtungssensor 23 für die Erfassung der Änderung von Laufrichtungen des Reinigungsgerätes. Der Betriebssteuerkreis 14 enthält auch eine Zentraleinheit (CPU) 24 für die Steuerung des Gesamtbetriebs des Gerätes, Eingangs-/Ausgangsschaltkreise 25 für Eingabe/Ausgabe der Abtast- und Steuerdaten, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 26 und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 27 für die Speicherung eines Reinigungsprogramms oder von Daten für Reinigung und Betrieb, einen Taktgenerator 28 für die Ver­ sorgung des Betriebssteuerkreises 14 mit einem Betriebs­ takt, und einen Unterbrechungsregler 29 für die Unter­ brechungssteuerung.
Die selbstfunktionierende Reinigungsmethode des konventio­ nellen Staubsaugers der obigen Konstruktion wird mit Ver­ weis auf die Fig. 1 bis einschließlich 3 beschrieben.
Der Benutzer fährt das Reinigungsgerät zuerst in eine Startposition S in einem zu reinigenden Bereich (siehe Fig. 3A), und dann mit Fernbetätigung eines Steuersender 17 geradeaus an einen ersten Wendepunkt P1.
Während der Geradeausbewegung treibt der Motorantriebsteil 19 unter Steuerung des Betriebssteuerkreises 14 im Reini­ gungsgerät die Radmotoren 10a und 10b an. Wenn der Benutzer die Taste NACH LINKS drückt, erfaßt der Richtungssensor 23 die Änderung der Laufrichtung, und die Abstandssensoren 11a und 11b erfassen und speichern auch den Abstand zwischen S und P1. Das Reinigungsgerät wird dann geradeaus zu einem zweiten Wendepunkt P2 gefahren.
Durch fortlaufende Ausführung eines solchen Betriebs spei­ chert der Betriebssteuerkreis 14 die Zwischenabstände der Außenbahn und der Wenderichtungen als Daten der X-Y-Koordi­ naten auf Basis der Daten des Richtungssensors 23 und der Abstandssensoren 11a und 11b, wenn der Benutzer das Reini­ gungsgerät um die Außenbahn eines zu reinigenden Bereichs geradeaus und entlang der Wendepunkte P2-P3-P4-P5-P6-P7-E (Endpunkt) führt. Ebenfalls auf Basis der gespeicherten Daten wird der gesamte Reinigungsbereich in mehrere Reini­ gungsblöcke B1 bis einschließlich B7 durch Ziehung von Längs- und Querlinien, die sich an den Wendepunkten S (oder E) und P1 bis einschl. P7 schneiden, unterteilt. Die Reini­ gungsblöcke B1 bis einschl. B7 werden dann, wie in Fig. 3C dargestellt, als kombinierte Reinigungsflächen A1, A2 und A3 klassifiziert, basierend auf der Korrelation zwischen aneinandergrenzenden Reinigungsblöcken.
Wenn der Benutzer danach mit Hilfe des Fernsteuersenders 17 Reinigungsstart befiehlt, steuert das Steuergerät 12 den Kehrmotor 8 und auch die Radmotoren 10a und 10b so an, daß der Hauptkörper 1 des Reinigungsgerätes wechselweise Bewe­ gungen mit Geradeauslauf und Wendung in entgegengesetzte Richtung entlang der Bahn gemäß Fig. 3D ausführt, wobei die kombinierten Reinigungsbereiche A1, A2 und A3 nachein­ ander gereinigt werden.
Dabei erfaßt das Reinigungsgerät vorhandene Hindernisse vor ihm und an seinen Seiten mit dem Abstandssensor 3 einen Abstand von den Hindernissen, und mit dem Kontaktsensor 20, ob Kontakt mit dem Hindernis vorhanden ist, wobei die Rich­ tung geändert und die Laufbahn zur richtigen Zeit korri­ giert wird, und das Reinigungsgerät selbstfunktionierende Reinigung durch Aufsaugung von Schmutz in die Staubsammel­ kammer 7 durch die Staubansaugung 6 je nach Antrieb des Kehrmotors 8 ausführt.
Die obige selbstfunktionierende Reinigungsmethode eines konventionellen Reinigungsgerätes ist jedoch kompliziert und unpraktisch, weil der Benutzer beim Start der Reinigung zuerst das Reinigungsgerät durch Tastenbetätigung entlang der Kontur des zu reinigenden Bereichs fahren muß. Auch stellt sich ein Problem dadurch, daß schlecht gereinigte Bereiche nicht erfaßt werden, wenn das Reinigungsgerät durch unsachgemäße Bedienung von der Kontur des Reinigungs­ bereichs abweicht, weil der effektiv zu reinigende Bereich nicht mit dem gereinigten Bereich übereinstimmt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Ausführung einer selbstfunktionierenden Reinigungsmethode eines Reini­ gungsgerätes, bei der ein Reinigungsbereich durch Selbst­ funktion mit Hilfe eines Fernreglers automatisch erfaßt wird, ohne daß die Konturbahn des Reinigungsbereichs bekannt ist.
Ein weiterer Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Aus­ führung einer selbstfunktionierenden Reinigungsmethode eines Reinigungsgerätes, bei der eine unterteilte Bahn in Übereinstimmung mit dem erfaßten Reinigungsbereich geplant, und die Reinigung durch Folgen der geplanten unterteilten Bahn automatisch ausgeführt werden kann.
Zur Erreichung der obigen Ziele besteht die selbstfunktio­ nierende Reinigungsmethode nach der vorliegenden Erfindung aus folgenden Schritten:
  • a) Anfahren einer Betriebsposition, in der das Reinigungs­ gerät in einem vorbestimmten Abstand von einer Wand steht, und Einstellung dieser Betriebsposition als Startposition;
  • b) Reinigung der Konturfläche des Reinigungsbereichs bei gleichzeitiger Erlangung von Positionsinformationen von jeder Wand durch Abfahren der Konturfläche des Reini­ gungsbereichs aus der Startposition parallel zu den Wänden mit Einhaltung eines vorbestimmten Abstands von den den Reinigungsbereich umgebenden Wänden.
  • c) Definition des zu reinigenden Bereichs auf Basis der Positionsinformationen von den Wänden;
  • d) Einstellung einer gewünschten Laufbahn des Reinigungs­ gerätes innerhalb des zu reinigenden Bereichs; und
  • e) Polgesteuerung des Reinigungsgerätes entlang der gewünschten Laufbahn.
Die obigen Ziele und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Beschreibung der bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher; in diesen Zeich­ nungen sind:
Fig. 1A eine schematische Vorderansicht eines konventio­ nellen Reinigungsgerätes;
Fig. 1B eine schematische Draufsicht auf ein konventionel­ les Reinigungsgerät;
Fig. 1C eine schematische Seitenansicht eines konventio­ nellen Reinigungsgerätes;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Steuergerätes eines konven­ tionellen Reinigungsgerätes;
Fig. 3A bis einschl. 3D Konstruktionsdiagramme von Rei­ nigungsbereich und Laufspuren nach dem konventionellen Rei­ nigungsgerät;
Fig. 4A ein schematische Draufsicht auf ein Reinigungsge­ rät, bei dem die vorliegende Methode angewandt wird;
Fig. 4B ein schematischer Seitenquerschnitt eines Reini­ gungsgerätes, bei dem die vorliegende Methode angewandt wird;
Fig. 5A bis einschl. 5D Konstruktionsdiagramme von Rei­ nigungsbereich und Laufspur nach der vorliegenden Erfin­ dung;
Fig. 6A und 6B Darstellungen zur Erläuterung des Abstandsverhältnisses zwischen Reinigungsgerät und Wand und der Korrelation zwischen Geschwindigkeit und Laufrich­ tung nach der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7A und 7B Ansichten zur Erläuterung einer Methode zum Folgen der Reinigungsbahn nach der vorliegenden Erfindung.
Mit Verweis auf die Fig. 4A bis einschl. 7 wird eine selbstfunktionierende Methode eines Reinigungsgerätes nach der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben.
Zunächst zeigen die Fig. 4A und 4B schematisch die Kon­ struktion eines Reinigungsgerätes nach der vorliegenden Erfindung: um die Außenseite des Hauptkörpers 1 des Reini­ gungsgerätes ist eine Stoßleiste 2 montiert, und mehrere Abstandssensoren 3A bis 3G zur Unterscheidung eines Hinder­ nisses und Erfassung des Abstands von diesem durch Aussen­ den/Empfangen von Ultraschallwellen sind auf der Vorder­ seite der Stoßleiste 2 montiert.
Abstandssensoren 3H bis 3K sind auf der Rückseite des Hauptkörpers 1 des Reinigungsgerätes montiert. Ein Vorder­ rad 4, linke und rechte Hinterräder 5a und 5b sowie ein Staubansauger 6, eine Staubsammelkammer 7, und ein Kehr­ motor 8 für die Staubabsaugung sind am Boden des Haupt­ körpers 1 des Reinigungsgerätes montiert. Die linken und rechten Hinterräder 5a und 5b sind an aus Untersetzungs­ getrieben bestehenden Drehzahlminderungsgeräte 9a und 9b, und gleichzeitig an Radmotoren 10a und 10b für den Antrieb der Räder, und an Abstandssensoren 11a und 11b für die Erfassung des laufenden Abstands in Übereinstimmung mit der Radumdrehung angeschlossen.
Der Hauptkörper 1 des Reinigungsgerätes enthält außerdem einen Regler 12 für die Steuerung der selbst funktionieren­ den Reinigung und ein Stromversorgungsgerät 13 für die Ver­ sorgung des Kehrmotors 8, der Radmotoren 10a und 10b und des Reglers 12 mit elektrischem Strom. Bürsten 30 für das Abbürsten von Schmutz sind an beiden Vorderseiten montiert, können zum Drehen angetrieben werden und werden durch Anschluß an den Bürsten- oder Kehrmotor mit Antriebskraft versorgt.
Die Konstruktion des Reglers 12 ist die gleiche wie die des in Fig. 2 dargestellten konventionellen Steuergerätes. Ein Gesamtprozeß der selbstfunktionierenden Reinigungsmethode nach der vorliegenden Erfindung ist als Programm in einem ROM 26 gespeichert, und eine Zentraleinheit 24 führt die Steuerung von Lauf und Reinigung des Reinigungsgerätes nach der vorliegenden Erfindung durch Decodierung des Programms im ROM 26 aus. In diesem Fall erfolgt der Betrieb aller Schaltkreise, Motoren und Sensoren und des Antriebs der Räder wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt.
Der selbstfunktionierende Reinigungsprozeß der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Verweis auf die Fig. 5A bis 5D erklärt:
Wenn ein Benutzer einen konstanten, von Wänden oder Hinder­ nissen umgebenen Bereich AREA 1 reinigen will, wird ein Reinigungsgerät zuerst in einer wahlweisen Position "A" innerhalb des Reinigungsbereichs positioniert und an eine Stromversorgung angeschlossen. Der Regler 12 treibt dann die Bürsten 30, den Kehrmotor 6 und die Radmotoren 10a und 10b an, wobei das Reinigungsgerät geradeaus anfährt. Bei der Geradeausfahrt des Reinigungsgerätes erfassen die Abstandssensoren 3A bis 3G in jeder Richtung des Reini­ gungsgerätes die Abstände zu Wand oder Hindernis, und das Reinigungsgerät wird bei einer nach dem erfaßten Abstand bestimmten Antriebsgeschwindigkeit der Räder 5a und 5b in Richtung auf die Wand gefahren. In dieser Zeit wird das Reinigungsgerät parallel zur Wand in einem vorbestimmten Abstand von dieser gehalten, wobei Richtungsänderungen und Lauf des Reinigungsgerätes auf der Basis des von den Abstandssensoren 3A bis 3G erfaßten Abstands von der Wand gesteuert werden.
Das heißt, das aus der in Fig. 5A gezeigten Stellung "A" gestartete Reinigungsgerät bewegt sich in Richtung auf die Wand und fährt dann unter Einhaltung eines vorbestimmten Abstands von der Wand und parallel zur Wand. Mit Verweis auf die Fig. 6A und 6B sind in der Steuermethode der vorliegenden Erfindung für den Lauf des Reinigungsgerätes entlang der Wand Variationsregeln und Variationswerte defi­ niert, wobei als mehrwertige Eingänge die Abstände S0 bis S6 zur Wand und von den vorne und an den Seiten des Haupt­ körpers 1 des Reinigungsgerätes montierten Abstandssensoren 3A bis 3G erfaßte Hindernisse, und als mehrwertige Ausgänge eine Laufgeschwindigkeit v und eine Laufrichtung w des Rei­ nigungsgerätes verwendet werden.
Wenn zum Beispiel die mehrwertigen Eingänge durch die von den auf der linken vorderen Seite des Hauptkörpers 1 des Reinigungsgerätes montierten Abstandssensoren 3A und 3B erfaßten Abständen S0 und S1 bestimmt sind, bestehen Varia­ tionswerte aus sieben Schritten, d. h.: "sehr klein" (Schritt 1), "klein" (Schritt 2), "fast klein" (Schritt 3), "richtig" (Schritt 4), "fast groß" (Schritt 5), "groß" (Schritt 6), und "sehr groß" (Schritt 7), und die von den anderen Abstandssensoren 3C und 3G erfaßten Abstände S2 bis S6 haben aus zwei Schritten, d. h. "klein" und "groß" beste­ hende Variationswerte. Der Grund, warum die Abstände S0 und S1 aus sieben Schritten bestehende Variationswerte, und die Abstände S2 bis S6 aus zwei Schritten bestehende Varia­ tionswerte haben, liegt darin, daß die parallel zum Reini­ gungsgerät befindliche Wand von den Abständen S0 und S1 erfaßt wird.
Die Laufgeschwindigkeit v und die Laufrichtung w des Reini­ gungsgerätes werden mehrwertige Ausgänge mit aus sieben Schritten bestehenden Variationswerten; wenn zum Beispiel w=0 im Geradeauslauf als Absolutwert einer Positiven w groß wird und eine steile Rechtswendung ausführt, und als Absolutwert einer Negativen w groß wird und eine steile Linkswendung ausführt usw., werden Variationsregeln und Variationswerte so definiert, daß das Reinigungsgerät genau die Wand entlang fährt. Dementsprechend fährt das Reini­ gungsgerät die Wand unter Einhaltung eines Parallelabstands entlang, nachdem das aus Position "A" gemäß Fig. 5A gestartete Reinigungsgerät die Position "B" erreicht hat.
Die Position "B" ist eine Position, aus der das Reinigungs­ gerät in einem vorbestimmten Abstand von und parallel zur Wand gehalten wird (vordefinierter Wert zur Bestimmung von "parallel") . In dieser Position initiiert der Regler 12 die Position des Reinigungsgerätes (eine Position [0,0] auf den Koordinaten), und fährt dann das Reinigungsgerät im vorbe­ stimmten Abstand parallel zur Wand.
Wenn das Reinigungsgerät den Reinigungsbereich AREA 1 auf der Konturbahn PATH 1 (d. h. Laufspur des Reinigungsgerätes) des Reinigungsbereichs AREA 1 umfährt und auf Position "C" zurückkehrt, stoppt der Regler 12 den Antrieb der Bürsten 30 und des Kehrmotors 8.
Während das Reinigungsgerät die Konturbahn PATH 1 entlang fährt, ändert es seine Richtung und korrigiert durch Erfas­ sung einer Wand oder eines Hindernisses mit den Abstands­ sensoren 3A bis 3K, und eines Kontakts mit einem Hindernis mit dem Kontaktsensor 20 rechtzeitig seine Laufbahn, und reinigt gleichzeitig die Konturfläche des Reinigungs­ bereichs durch Aufsaugung von Schmutz in die Staubsammel­ kammer 7 durch den Staubansauger 6 durch Antrieb der Bür­ sten 30 und des Kehrmotors 8.
Während das Reinigungsgerät die Wand entlang fährt, werden auf Basis der von den Abstandssensoren 3A und 3K erfaßten Daten über den Abstand zur links vom Reinigungsgerät befindlichen Wand, und auch der vom Positionsunterschei­ dungskreis 15 erfaßten Daten der Position des Reinigungs­ gerätes die Positionskoordinate X der linken Wand kalku­ liert und die kalkulierte Koordinate X im RAM 27 gespei­ chert. Immer wenn eine vorbestimmte Anzahl n (wobei n2) gespeicherter Koordinaten x erreicht wird, werden Koordina­ ten mit höherer Zuverlässigkeit unter n Koordinaten ausge­ wählt und als Mittelpunktkoordinate im RAM 27 gespeichert. Durch Wiederholung der vorher beschriebenen Operation erhält man mehrere Mittelpunktkoordinaten für eine Wand und dann für die anderen Wände.
Wenn das Reinigungsgerät wie vorher beschrieben aus der in Fig. 5A gezeigten Position "A" die Wände entlang zur Posi­ tion "C" fährt, erkennt die Zentraleinheit 24 im Regler 14 den gesamten Reinigungsbereich AREA 1, dessen mehreckige, Innenseite aus Linien besteht, die die gespeicherten Mit­ telpunktkoordinaten x verbinden, und als restlichen Reini­ gungsbereich die restliche Fläche AREA 2 ausschließlich des Bereichs, der während des Laufs entlang der Konturbahn PATH 1 gereinigt wurde.
Wenn dann gemäß Fig. 5C angenommene parallele Linien LINE Abstände haben, die geringer sind als die im restlichen Reinigungsbereich AREA 2 vermutete Breite des Hauptkörpers 1 des Reinigungsgerätes, wird, wie in Fig. 5D gezeigt, die Bahn PATH 2, die abwechselnd die Enden paralleler Linien LINE auf beiden Seiten koppelt, als Reinigungslaufbahn ein­ gestellt, und das Reinigungsgerät durch Antrieb der Bürsten 30, des Kehrmotors 8 und der Radmotoren 10a und 10b die Reinigungslaufbahn PATH 2 entlang gefahren, wobei die rest­ liche Reinigungsfläche AREA 2 gereinigt wird.
In dieser Zeit fährt das Reinigungsgerät die Reinigungs­ laufbahn PATH 2 ohne Abweichung von dieser Bahn entlang, wofür die Steuerungsmethode der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die Fig. 7A und 7B beschrieben wird.
Der Positionsunterscheidungskreis 15 im Regler 12 erfaßt die laufende Position des Hauptkörpers 1 des Reinigungs­ gerätes und kalkuliert eine Abstandsdifferenz dI der Abwei­ chung von der beabsichtigten Bahn PATH 2 und eine Winkel­ differenz dA zwischen der beabsichtigten Bahn PATH 2 und der von PATH 2 abgewichenen Bahn. Die wie vorher beschrie­ benen kalkulierten Differenzen dI (Abstandsdifferenz) und dA (Winkeldifferenz) werden gemäß Darstellung in Fig. 7A mehrwertige Eingänge, und Laufgeschwindigkeit v und Rich­ tung w des Reinigungsgerätes werden mehrwertige Ausgänge. Dementsprechend weicht das Reinigungsgerät nicht von seiner Bahn ab, weil Variationsregel und Variationswerte bestim­ men, daß der beabsichtigten Laufbahn PATH 2 gefolgt wird.
Wenn zum Beispiel die Abstandsdifferenz dI und die Winkel­ differenz dA mehrwertige Steuereingänge mit je nach Abwei­ chungsgröße aus fünf Schritten bestehenden Variationswerte werden, und eine Laufgeschwindigkeit v und eine Laufrich­ tung w mehrwertige Steuerausgänge werden, wie das beim Lauf der Wand entlang der Fall ist, werden Variationsregel und Variationswerte dementsprechend so definiert, daß das Rei­ nigungsgerät von der Reinigungslaufbahn PATH 2 nicht abweicht.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist beschrieben, daß das Reinigungsgerät gemäß Darstellung in Fig. 5A im Uhrzeigersinn die Wand entlang fährt, jedoch kann der Prozeß der Erkennung des Reinigungsbereichs ebenso ausgeführt werden, wenn das Reinigungsgerät entgegen dem Uhrzeigerlauf die Wand entlang fährt.
Aus den Fig. 5C und 5D geht auch hervor, daß die paral­ lelen Linien LINE und die Reinigungslaufbahn PATH 2 die Reinigungsbereiche AREA 1 und AREA 2 horizontal untertei­ len, aber der Reinigungsprozeß wird identisch ausgeführt, wenn die Reinigungsbereiche AREA 1 und AREA 2 vertikal unterteilt werden.
Wie oben beschrieben, ist das Reinigungsgerät nach der vor­ liegenden Erfindung praktisch im Gebrauch, weil das Reini­ gungsgerät automatisch der Kontur eines von Wänden oder Hindernissen umgebenen Reinigungsbereichs folgt, dabei den Reinigungsbereich selbst erkennt und dann diesen Bereich von selbst reinigt. Um schlecht gereinigte Bereiche durch unsachgemäße Bedienung von Fernreglern, wobei zur Erfassung des zu reinigenden Bereichs dieser zuerst umfahren werden muß, zu verhindern, wird der geplanten Laufbahn durch Anwendung mehrwertiger Steuerung genau gefolgt, und der zu reinigende Bereich einwandfrei und korrekt gereinigt. Dem­ entsprechend sind Qualität und Betriebssicherheit des Pro­ dukts verbessert.

Claims (5)

1. Selbstfunktionierende, aus folgenden Schritten beste­ hende Reinigungsmethode eines Reinigungsgerätes:
  • a) Anfahren einer Laufposition, in der das Reinigungs­ gerät parallel zu der Wand steht, die zuerst mit Einhaltung eines vorbestimmten Abstands erreicht wird, und Einstellung dieser Laufposition als, Startposition;
  • b) Reinigung der Konturfläche des Reinigungsbereichs bei gleichzeitiger Erlangung von Positionsinforma­ tionen von jeder Wand durch Abfahren der Kontur­ fläche des Reinigungsbereichs aus der Startposition parallel zu den Wänden mit Einhaltung eines vorbe­ stimmten Abstands von den den Reinigungsbereich umgebenden Wänden.
  • c) Definition des zu reinigenden Bereichs nach Posi­ tionsdaten von den Wänden;
  • d) Einstellung einer gewünschten Laufbahn des Reini­ gungsgerätes innerhalb des zu reinigenden Bereichs; und
  • e) Folgesteuerung des Reinigungsgerätes auf der gewünschten Laufbahn.
2. Selbstfunktionierende Reinigungsmethode nach Anspruch 1, worin der Bewegungsablauf des Reinigungsgerätes in Schritt b) in Übereinstimmung mit Laufgeschwindigkeit und Laufrichtung des Reinigungsgerätes durch eine mehr­ wertige, auf logischer Überlegung basierende Schlußfol­ gerung gesteuert wird, und die von Abstandssensoren des Reinigungsgerätes erfaßten Abstände zu jeder Wand als Eingänge verwendet werden.
3. Selbstfunktionierende Reinigungsmethode nach Anspruch 1, worin Schritt b) (Erlangung von Positionsdaten der Wände) folgende weitere Schritte enthält:
  • Speicherung der Positionskoordinaten von jeder Wand aus Abstandsdaten, die von in entgegengesetzter Richtung zu jeder Wand positionierten Abstands­ sensoren erfaßt, und aus Positionsdaten des Reini­ gungsgerätes, die von einem Positionsunterschei­ dungskreis erfaßt werden, während das Reinigungs­ gerät diese Wände entlang fährt; und
  • Auswahl der Positionskoordinaten mit höherer Zuver­ lässigkeit aus einer vorbestimmten Anzahl der gespeicherten Positionskoordinaten, jedesmal, wenn die vorbestimmte Koordinatenanzahl erreicht ist, und Speicherung einer Mittelpunktkoordinate aus den ausgewählten Positionskoordinaten.
4. Selbstfunktionierende Reinigungsmethode nach Anspruch 1, worin Schritt c (Definition des zu reinigenden Bereichs) folgende weitere Schritte enthält:
  • Erkennung eines aus Linien, die die gespeicherten Mittelpunktkoordinaten verbinden, bestehenden mehreckigen Innenraums als zu reinigendem Gesamt­ bereich; und
  • Erkennung eines von dem erkannten zu reinigenden Gesamtbereich nach innen reduzierten Bereichs als zu reinigende Restfläche durch eine vorbestimmte Länge, die einem während des Laufs entlang der Wände gereinigten Bereich entspricht.
5. Selbstfunktionierende Reinigungsmethode nach Anspruch 1, worin das Folgen der gewünschten Laufbahn in Schritt d) nach der durch mehrwertige Schlußfolgerung ermittel­ ten Laufgeschwindigkeit und Laufrichtung des Reini­ gungsgerätes gesteuert wird, und die von der voreinge­ stellten Laufbahn abweichende Abstandsdifferenz und Winkeldifferenz als Eingänge verwendet werden.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19615712C2 (de) * 1996-04-22 2000-12-28 Kaercher Gmbh & Co Alfred Selbstfahrendes Bodenreinigungsfahrzeug
US6370453B2 (en) 1998-07-31 2002-04-09 Volker Sommer Service robot for the automatic suction of dust from floor surfaces
DE10311299B3 (de) * 2003-03-12 2004-04-15 Royal Appliance International Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer Fläche
DE19916427B4 (de) * 1998-07-31 2004-07-01 Sommer, Volker, Dr.-Ing. Haushaltsroboter zum automatischen Staubsaugen von Bodenflächen
EP2219506A1 (de) * 2007-10-30 2010-08-25 LG Electronics Inc. Erfassungsvorrichtung eines reinigungsroboters und steuerverfahren eines reinigungsroboters
CN104757910A (zh) * 2014-11-26 2015-07-08 深圳市银星智能科技股份有限公司 智能扫地机器人及其控制方法
US20210216079A1 (en) * 2019-03-12 2021-07-15 Lg Electronics Inc. Cart moving in parallel with installed object and method of moving same

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100478649B1 (ko) * 2002-11-05 2005-03-25 삼성광주전자 주식회사 출입구 인식기능을 갖는 로봇청소기 및 출입구 인식방법
DE102004013811A1 (de) * 2004-03-20 2005-10-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur flächendeckenden Befahrung eines Gebietes sowie Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
KR100772912B1 (ko) * 2006-05-16 2007-11-05 삼성전자주식회사 절대 방위각을 이용한 로봇 및 이를 이용한 맵 작성 방법
KR101412579B1 (ko) * 2007-10-30 2014-06-26 엘지전자 주식회사 로봇 청소기의 감지 장치 및 로봇 청소기의 제어 방법
JP6673786B2 (ja) * 2016-09-05 2020-03-25 株式会社クボタ 作業車自動走行システム及び走行経路管理装置
KR102523426B1 (ko) * 2016-09-05 2023-04-20 가부시끼 가이샤 구보다 작업차 자동 주행 시스템, 주행 경로 관리 장치, 주행 경로 생성 장치, 주행 경로 결정 장치
CN108646769B (zh) * 2018-05-28 2021-09-14 深圳臻迪信息技术有限公司 涉水机器人自动返航控制方法、装置及涉水机器人
CN108614558B (zh) * 2018-05-31 2020-12-25 北京智行者科技有限公司 一种清扫轨迹规划方法
CN112690722B (zh) * 2020-11-18 2022-08-12 尚科宁家(中国)科技有限公司 清洁机器人及其控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0142594B1 (de) * 1983-10-26 1989-06-28 Automax Kabushiki Kaisha Steuerungssystem für einen bewegbaren Roboter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0142594B1 (de) * 1983-10-26 1989-06-28 Automax Kabushiki Kaisha Steuerungssystem für einen bewegbaren Roboter

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19615712C2 (de) * 1996-04-22 2000-12-28 Kaercher Gmbh & Co Alfred Selbstfahrendes Bodenreinigungsfahrzeug
US6370453B2 (en) 1998-07-31 2002-04-09 Volker Sommer Service robot for the automatic suction of dust from floor surfaces
DE19916427B4 (de) * 1998-07-31 2004-07-01 Sommer, Volker, Dr.-Ing. Haushaltsroboter zum automatischen Staubsaugen von Bodenflächen
DE10311299B3 (de) * 2003-03-12 2004-04-15 Royal Appliance International Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer Fläche
EP2219506A1 (de) * 2007-10-30 2010-08-25 LG Electronics Inc. Erfassungsvorrichtung eines reinigungsroboters und steuerverfahren eines reinigungsroboters
EP2219506A4 (de) * 2007-10-30 2014-07-30 Lg Electronics Inc Erfassungsvorrichtung eines reinigungsroboters und steuerverfahren eines reinigungsroboters
CN104757910A (zh) * 2014-11-26 2015-07-08 深圳市银星智能科技股份有限公司 智能扫地机器人及其控制方法
CN104757910B (zh) * 2014-11-26 2017-06-13 深圳市银星智能科技股份有限公司 智能扫地机器人及其控制方法
US20210216079A1 (en) * 2019-03-12 2021-07-15 Lg Electronics Inc. Cart moving in parallel with installed object and method of moving same

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