EP2572251A1 - Bodenbearbeitungsgerät sowie verfahren zur bearbeitung einer grundmuster aufweisenden bodenfläche - Google Patents

Bodenbearbeitungsgerät sowie verfahren zur bearbeitung einer grundmuster aufweisenden bodenfläche

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Publication number
EP2572251A1
EP2572251A1 EP11720510A EP11720510A EP2572251A1 EP 2572251 A1 EP2572251 A1 EP 2572251A1 EP 11720510 A EP11720510 A EP 11720510A EP 11720510 A EP11720510 A EP 11720510A EP 2572251 A1 EP2572251 A1 EP 2572251A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
harrow
floor
images
soil cultivation
cultivation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11720510A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Dünne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP2572251A1 publication Critical patent/EP2572251A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0274—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/74—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving reference images or patches
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20081—Training; Learning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30248—Vehicle exterior or interior
    • G06T2207/30252—Vehicle exterior; Vicinity of vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a ground surface by means of a harrow having a soil treatment unit and at least one detection unit, wherein the harrow is moved over the ground surface, by means of the at least one detection unit at successive times images of the soil surface are created and from the harrow on the basis of Images a map of the floor surface is generated.
  • the invention also relates to a harrow for performing the method with a soil treatment unit and with at least one detection unit for creating images of the soil surface to be processed at successive times during movement of the harrow, wherein the floor cleaning device based on the images a map of the soil surface can be generated.
  • An efficient area-wide processing of the ground surface in the shortest possible time is always desirable for achieving a good cost-benefit ratio, be it in an operation of a self-propelled and self-steering harrow or even with the use of an operator for the harrow.
  • the floor surface when processing the floor surface, it should also be considered that the floor surface may be divided into areas to be worked on and not to be machined, and for this reason only a partial processing of the floor surface is required, possibly even only permitted.
  • Object of the present invention is to produce a map of the bottom surface as a basis for the widest possible coverage of the same with a relatively low equipment and computational effort.
  • This object is achieved in a generic method according to the invention that the images are examined by the harrow to see if the bottom surface has a regularly repeating basic pattern, the ground pattern exhibiting bottom surface segment of the harrow is identified as to be processed bottom surface segment and in the map for each processing floor area segment is stored an area associated with this floor area segment.
  • the floor area to be worked on has a pattern composed of a regularly repeating basic pattern.
  • the bottom surface may therefore comprise at least sections regularly arranged and each having the basic pattern having bottom surface segments.
  • a tiled floor surface is configured in such a way, wherein each floor surface segment is formed by a tile, which usually defines a rectangular basic pattern.
  • buildings with such trained floor areas are buildings with a lot of public traffic, such as supermarkets, office buildings, public buildings, etc.
  • the method provides for analyzing the images in such a way as to determine whether the bottom surface is composed of a base pattern having regularly repeating bottom surface segments.
  • a bottom surface segment having the basic pattern is to be processed.
  • a map of the floor area can be created in a simple manner, for example by a control unit of the soil cultivation device, in which the actual floor surface segments to be processed are assigned to individual areas within the map.
  • the analysis of the images and the creation of the map can be carried out with relatively little equipment and computational effort, as a rule, since the tillage device can transmit a pre-existing and in practice often simple constructed pattern of the bottom surface in a sense in the card.
  • an efficient processing of the ground surface can be carried out. This is possible in the case of control of the processing device by an operator who can recognize, control and work with the soil processing unit on the basis of the map to be processed bottom surface segments. Even with an autonomous processing of the ground surface by a self-propelled and self-steering tillage implement can be run over as recognized for processing soil surface segments and processed by means of the soil cultivation unit.
  • the map of the bottom surface can be easily generated when it is subdivided into cells, each ground plane having the basic pattern. is assigned to a cell.
  • a map created in this way can be managed and processed with little computational effort and managed, for example, in the form of a matrix.
  • edges or lines are detected as features and / or if quadrilaterals are compared as comparison patterns. This allows a reliable and at the same time with comparatively low computing power feasible determination of whether the bottom surface has a regularly repeating basic pattern.
  • the practice is taken into account that patterned to be processed floor surfaces are often tiled and consequently typically have rectangular basic pattern.
  • the reference patterns in this and the previous variant of the method are also preferably quadrangular and in particular rectangular.
  • the position of the harrow relative to the bottom surface segments having the basic pattern is determined as a function of time.
  • the movement of the harrow on the ground surface causes two or more successive images to detect different portions of the ground surface.
  • the method is therefore made possible to determine a change in position of the harrow.
  • the position can be stored time-dependent in the map. This can be achieved with little computational effort, a self-localization of the harrow and further its movement path can be determined.
  • the times at which images of the bottom surface are created determined depending on the speed of the harrow. This can ensure that the accuracy of the comparison of successive images is sufficiently large in order to achieve a reliable position determination and determination of the movement path of the harrow.
  • an operator of an image of the map is displayed by means of a display unit.
  • Information stored in the card is thereby recognizable to the operator to assist in controlling the harrow.
  • the operator z. B. recognize which the basic pattern having ground surface segments have already been run over and edited and which are still to be processed. This allows efficient processing of the floor surface, because the operator can specifically control and edit not yet processed floor surface segments. At the same time a multiple processing of floor surface segments can be largely avoided.
  • the operator can ensure that direction changes are made in a suitable manner, so that, for example, the ground pattern not having ground surface segments are not run over for their protection and / or not processed.
  • the bottom surface is processed autonomously by means of the cultivator, wherein the harrow is self-propelled and is self-steering and has a drive unit and a control unit for controlling the movement of the floor cleaning device.
  • the control unit drives the drive unit so to drive over the bottom surface segments and to edit by means of the soil cultivation unit. This can be ensured in a simple manner and with low equipment and computational effort that the widest possible coverage of the actual to be processed segments floor area is achieved.
  • images of portions of the ground surface ahead of the cultivator are created, based on its direction of travel based on a locomotion pattern.
  • the direction of movement of the harrow can be maintained when it is determined that the ground surface ahead has the regularly repeating basic pattern.
  • a more rapid processing of the soil can be achieved.
  • the harrow can thus move over the ground surface based on one or more locomotion patterns. It is advantageous if, in accordance with the basic locomotion pattern of the cultivator, an in particular straight-ahead travel is carried out, since this is a particularly simple locomotion pattern. In combination with the last-described variant of the method, the harrow can therefore drive straight ahead until it is determined that the area of the ground surface lying ahead no longer has the regularly repeating basic pattern.
  • the state of movement of the harrow is changed when it is determined that in the direction of movement of the harrow no Grundzan having ground surface segments are no longer present.
  • no Grundzan having ground surface segments are no longer present.
  • the ground pattern not having ground surface segments are not run over and edited. This is advantageous, for example, if there are floor surface segments that can not be edited.
  • the harrow can be stopped and / or a change in the direction of movement of the harrow can be performed.
  • the harrow can rotate on the ground surface to determine if the ground surface imaged after rotation has the regular repeating pattern so that further processing of the ground surface can proceed.
  • the drive unit is controlled by the control unit so that not yet processed, but an area of the map already assigned and the basic pattern having bottom surface segments are run over and edited. As a result, the area-wide processing of the floor surface can be ensured.
  • the drive unit is controlled by the control unit such that the basic pattern of non-exhibiting bottom surface segments is not run over and / or not processed.
  • the bottom surface segments marked as "not machined” are spared.
  • the size of the bottom surface or the bottom surface segments having the basic pattern need not be known. Nevertheless, it is favorable if the size of the base surface segments having the basic pattern is determined on the basis of the images. This allows For example, by comparing successive images to determine the distance traveled by the tillage implement.
  • the distance covered by the soil cultivation device and / or changes in direction of the soil cultivation device are recorded and, in particular, stored time-dependently. This allows to determine the movement path of the tillage implement.
  • the images provided by the at least one Radencoder encoder data based on the images are checked for plausibility.
  • This allows, for example, a more reliable determination of the position and the movement path of the harrow.
  • the distance determined on the basis of the encoder data can be compared with the distance which is determined on the basis of the evaluation of two or more successive images.
  • the size of the basic pattern having bottom surface segments, which are determined based on the images can be checked by means of the encoder data.
  • the principle is that the greater the time between two time points at which images of the bottom surface are created, the greater the accuracy of the encoder data, and vice versa. It can be provided that in the case of a negative plausibility check of encoder data with data determined on the basis of the images, the rate of creating images is increased. Additionally or alternatively, the speed of the harrow can be reduced.
  • the inventive method is particularly suitable for processing a floor surface by means of a floor cleaning device, in particular a self-propelled and self-steering floor cleaning device.
  • Object of the present invention is also to provide a harrow of the type mentioned for performing the method.
  • the tillage equipment can determine whether the bottom surface has a regularly repeating basic pattern that the basic pattern exhibiting bottom surface segment of the harrow is identified as being processed and that the harrow comprises a storage member for storing a a region of the map assigned to a surface area segment to be processed.
  • Such an embodiment of the soil cultivation device makes it possible with comparatively little apparatus and computational effort to create a map of the floor surface as a basis for the widest possible coverage of the same.
  • the at least one detection unit is designed as an optical detection unit, in particular as a digital camera. This allows a structurally simple creation of images of the floor surface. So that- In contrast, the detection unit preferably makes black-and-white images of the bottom surface, for example with a resolution of 640 ⁇ 480 pixels to approximately 2 megapixels.
  • the soil cultivating device comprises a pattern recognition element for extracting features of the images and for constructing comparative patterns, and a comparison element for comparing the comparison patterns with one or more reference patterns stored in the memory element. This makes it possible, with relatively little outlay on equipment and computation, to reliably determine whether the floor surface to be machined has a regularly repeating basic pattern.
  • the tillage implement comprises a locating member for determining the position of the tillage implement relative to the ground plane segments having the base pattern on the basis of comparative data of the comparison member obtainable by comparing two or more consecutive images of the ground surface.
  • the position of the harrow on the ground surface can be determined and stored.
  • time-dependent storage of the position changes in position and the movement path of the harrow can be tracked.
  • the cultivator comprises in each case a wheel encoder associated with a drive wheel for determining the number of revolutions of the respective drive wheel.
  • the distance covered by the cultivator and changes in direction along the path can be tracked.
  • the encoder data for example, the position of the soil cultivation device, which is determined from based on the images data are checked.
  • the soil cultivation device comprises a computing element for determining the size of a ground surface segment having the basic pattern and / or for determining the distance traveled by the soil cultivation device. th route.
  • the size of the bottom surface segment with basic pattern can be calculated because the field of view of at least one detection unit and its position on the harrow is known.
  • the computing element can also determine the path of movement of the soil cultivation device.
  • encoder data can be used to determine the route and to determine the size of the floor surface segment.
  • the harrow comprises one or more sensors for detecting obstacles on the ground surface and / or for detecting boundaries of the ground surface.
  • additional information characterizing the surface to be processed can be obtained and entered in the map. This will complete the map. This facilitates the control of the movement of a self-propelled and self-steering tillage implement over the ground surface to be processed.
  • the cultivator may, for example, comprise a distance sensor, such as an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a radar sensor or a laser sensor. It is also possible to use a touch-sensitive sensor which detects the obstacles and / or boundaries of the floor surface in a groping manner.
  • a distance sensor such as an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a radar sensor or a laser sensor. It is also possible to use a touch-sensitive sensor which detects the obstacles and / or boundaries of the floor surface in a groping manner.
  • the tillage implement preferably comprises a display unit for displaying an image of the map.
  • the image of the map may assist an operator controlling the tillage implement, for example by marking already processed and not yet processed ground plane segments with basic patterns.
  • the harrow is designed to be self-propelled and self-steering, and a drive unit and a control unit for Controlling the movement of the harrow. This allows in the manner explained above, the autonomous processing of the floor surface.
  • the harrow is preferably designed as a floor cleaning device.
  • the soil working unit may in this case comprise, for example, a scrubbing unit and / or a dirt receiving unit. Additionally or alternatively, for example, a suction unit and / or a polishing unit may be provided.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a soil cultivation device according to the invention on a floor surface to be worked
  • Figure 2 is a block diagram of the control system of the tillage implement
  • FIG. 3 shows a plan view of a section of a floor surface to be processed and the soil cultivation device at two different times in a schematic representation
  • FIG. 4 is a schematic representation of a detail of a map of the bottom surface of FIG. 3, produced by the soil cultivation device, at a first point in time;
  • Figure 5 the map shown in Figure 4 at a later time
  • FIG. 6 shows a plan view of an operating unit of the soil cultivation device, comprising a display unit and
  • FIG. 7 shows an enlarged view of the display unit of the operating unit from FIG. 6.
  • FIG. 1 is a perspective view of a preferred embodiment of a soil cultivation device according to the invention, the control system of which is shown in block diagram form in FIG.
  • the harrow is designated by the reference numeral 10 and designed as a mobile, self-propelled and self-steering floor cleaning device. It allows the autonomous cleaning of a bottom surface 12, which is assumed to have, at least in sections, a regularly repeating basic pattern. This will be explained in more detail below.
  • the floor cleaning device 10 For locomotion on the bottom surface 12, the floor cleaning device 10 includes a chassis 14 with two rotatable about a common axis of rotation drive wheels 15 and 16, which drive motors 18 and 19 are assigned.
  • the drive motors 18 and 19 are part of the chassis 14, and they are connected via control lines 21 and 22 to a control unit 24 and known per se, not shown in the drawing electric batteries in electrical connection.
  • the drive wheels 15, 16 and the drive motors 18, 19 form a drive unit 25 of the floor cleaning device 10 for automatically moving over the bottom surface 12.
  • the floor cleaning device 10 can be controlled by an operator by using a control unit 28 arranged on the rear side 26 of the floor cleaning device 10.
  • the floor cleaning device 10 is configured as a scrubbing machine 10 and has a scrubbing unit 30, which is arranged on the bottom side on the front 32 of the floor cleaning device 10, and a dirt receiving unit 34 on the back 26.
  • scrubbing unit 30 can dirt from the bottom surface 12 using a be replaced in a tank 36 stored cleaning liquid.
  • the mixture of cleaning fluid and dirt can be removed from the floor surface by means of the dirt receiving unit 34.
  • surface 12 are received and transferred to a dirty liquid tank 38.
  • the scrubbing unit 30 and the dirt-collecting unit 34 form a ground-processing unit of the floor cleaning appliance 10, which is identified by the reference numeral 40 in FIG. 2.
  • the floor-cleaning unit 40 is in operative connection with the control unit 24 via a control line 42.
  • the floor cleaning device 10 comprises a detection unit 44, which in the present case is an optical detection unit and in particular a digital camera 46.
  • the detection unit 44 is in operative connection with the control unit 24 via a signal line 48.
  • the digital camera 46 is mounted on an approximately vertically extending support 50 at a height of about 0.5 to about 1.5 meters, and preferably about one meter, above the floor surface 12 on the floor cleaning implement 10. It looks at an angle with a field of view 52 at a located in front of the floor cleaning device 10 section of the bottom surface 12 so that images of the bottom surface 12 can be created by means of the digital camera 46.
  • the digital camera 46 has a resolution of about 640 x 480 pixels to about 2 megapixels. This ensures that a sufficient resolution of structures present on the floor surface 12 is made possible, but the images of the floor surface 12 created by the digital camera 46 nevertheless have only a small data volume.
  • images of the bottom surface 12 are created from the bottom surface in successive time intervals, which preferably follow one another regularly. For example, during the movement of the floor cleaning implement 10, which may be at a rate of about 0.2 to about 1.5 m / s, from 1 to about 10 images per second may be created.
  • the images may be provided to the control unit 24 via the signal line 48.
  • the control unit 24 comprises a pattern recognition element 54 for extracting features contained in the images.
  • the pattern recognition element 54 can detect edges or lines in the images and create comparison patterns from these detected edges or lines.
  • the comparison patterns such as rectangular patterns, can be checked for agreement with one or more reference patterns, which are stored in a memory element 58 of the control unit 24, by means of a comparison element 56 included in the control unit 24.
  • the comparison element 56 determines that a comparison pattern provided by the pattern recognition element 54 has a predeterminable minimum degree of conformity with a reference pattern in the memory element 58, it can be determined from the images of the bottom surface 12 whether the bottom surface 12 has a basic pattern matching the reference pattern. In particular, it can be determined whether the bottom surface has a regularly repeating basic pattern.
  • the floor surface 12 is partially formed from a plurality of identical square tiles 60 to explain the invention.
  • the square area of each tile 60 defines a square basic pattern that regularly repeats in the area where the floor area 12 is tiled. Based on the images of the bottom surface 12 can thus be determined which portions of the bottom surface 12 are covered with tiles 60. This finding allows a simple generation of a map of the floor surface 12 to be cleaned, and the map can be easily a nationwide cleaning of the floor surface, if it is to be performed, can be achieved. This will be explained below with reference to Figures 3 to 5.
  • FIG. 3 schematically shows a plan view of the bottom surface 12, which has a main corridor 62 tiled with tiles 60 and a side corridor 64 which branches off at right angles thereto and which is likewise tiled with tiles 60.
  • Opposite side corridor 64 is adjacent to the main corridor.
  • dor 62 is a floor area 68 bordering it from two sides and lined with a carpet 66. It is assumed that there is an instruction that the floor cleaning appliance 10 should clean the tiles 60 but not run over or clean the carpet 66.
  • tiled 60 partially tiled floor area exists for example in buildings with a lot of public traffic, such as in office buildings, public buildings, supermarkets, etc.
  • the floor cleaning device 10 is located in the main corridor 62 and moves along a movement pattern along a direction of movement shown by an arrow 70.
  • the movement pattern of the floor cleaning apparatus 10 is normally such that it moves in a straight line straight ahead.
  • the drive motors 18 and 19 are controlled by the control unit 24 such that the drive wheels 15 and 16 rotate uniformly.
  • the field of view 52 of the digital camera 46 captures a portion of the main corridor 62 and a portion of the bottom area 68.
  • the control unit 24 determines that a part of the imaged ground surface 12 has a regularly repeating basic pattern.
  • the bottom surface segments having the basic pattern are identified as tiles 60 having a square basic pattern.
  • these are the tiles A-0 to A-2, B-0 to B-2 and C-1 and C-2, wherein the reference numbers are only illustrative using a coordinate system 71 of Figure 3.
  • An area of the floor area 68 with carpet 66 adjacent to the tiles A-0 to A-2 is recognized as a floor area segment without the basic pattern.
  • a map 72 of the floor surface 12 are created, are distinguished in the cleaned floor surface segments of non-cleanable floor surface segments.
  • the card 72 is applied in the memory member 58 as a matrix 74 of sufficiently large extent and is divided into individual cells 76, the size and shape of which can be selected depending on the shape of the detected basic pattern. In the present case, this means that the cells 76 are chosen to be square.
  • Each bottom surface segment that has been identified as tile 60 is entered in map 72 as a bottom surface segment to be cleaned.
  • cells A-0 to A-2, B-0 to B-2, and C-1 and C-2 in the card 72 become cells a-0 to a-2, b-0 to b-2 and c-1 and c-2 are uniquely assigned. These cells are marked in Figure 4 by a dash.
  • Those floor surface segments that are not recognized as having the basic pattern are also entered in the map 72. They too are assigned cells 76 which are marked as "not to be cleaned". In the present case, this is illustrated in FIG. 4 for the cells z-1 and z-2, in which the area of the floor area 68 covered by the field of view 52 with carpet 66 is stored as the area of the floor area 12 that is not to be processed. These cells are marked by a cross in FIG.
  • the position of the floor cleaning appliance 10 on the floor surface 12 relative to the tiles 60 can thereby be tracked in a time-dependent manner and, for example, likewise stored in the card 72.
  • the position of the floor cleaning device 10 can be determined on the previously mapped bottom surface 12 and also determines the path of movement of the floor cleaning device 10 on the bottom surface 12 and optionally also entered in the map 72.
  • the size of the tiles 60 can be calculated and based on this information further covered by the floor cleaning device 10 distance. This is possible because the position of the digital camera 46 on the floor cleaning device 10 and the size of the field of view 52 of the digital camera 46 is known.
  • the distance traveled by the floor cleaning device 10 can also be determined by detecting the number of revolutions of the drive wheels 15 and 16.
  • the floor cleaning device 10 has the drive wheels 15 and 16 associated with Radencoder 82 and 83, which are connected to the control unit 24 via signal lines 85 and 86, respectively. This makes it possible to check the distance determined on the basis of the images of the bottom surface 12 by the computing element 80 for their plausibility. As a result, the position determination of the floor cleaning appliance 10 relative to the floor surface 12, which is determined on the basis of their images, controlled and optionally corrected. As a result, a more accurate self-localization of the floor cleaning apparatus 10 is obtained.
  • the position of the floor cleaning apparatus 10 can be determined as described above, it is possible to determine which of the already recognized tiles 60 are run over and cleaned.
  • the run over and cleaned tiles 60 are marked as cleaned in the card 72. This is symbolized in FIG. 5 by a plus sign in the corresponding cell 76.
  • the floor cleaning device 10 moves by default in a straight line straight ahead, in the present case it travels to a boundary 88 at the end of the main corridor 62, where it adjoins the floor area 68 with carpet 66.
  • the tiles A-0 to A- (n + 2) and B-0 to B- (n + 2) are recognized and already cleaned, and the tiles Cl to C- (n + 2) are recognized but not yet cleaned.
  • the portions of the floor area 68 with carpet 66 that run along the row of tiles A were recognized as non-patterned bottom area segments and are stored in the column z in the card 72.
  • the control unit 24 causes the drive motors 18 and 19 to stop because the floor cleaning apparatus 10 is preceded only by recognizing bottom surface segments of the floor area 68 without the basic square pattern. This means that the state of movement of the floor cleaning appliance 10 changes, and the control unit 24 then causes a rotation of the floor cleaning appliance 10 by corresponding activation of the drive motors 18 and 19.
  • the floor cleaning appliance 10 recognizes further tiles 60 with a square basic pattern arranged along the boundary 88 and bottom floor segments 68 of the floor area 68 with carpet floor 66 without a square basic pattern arranged in the tile rows n + 1 and n + 2 and inserts these into the card 72.
  • control unit 24 controls the drive motors 18 and 19 such that the already recognized but not yet cleaned tiles 60 of the row of tiles C are cleaned.
  • the floor cleaning device 10 is therefore moved parallel to the original direction of movement 70 along a symbolized by an arrow 90 direction of movement in straight line straight ahead on the tile rows C and D. Also in this case will The position of the floor cleaning appliance 10 is continuously determined on the basis of the images of the floor surface 12 and stored in a time-dependent manner, and controlled on the basis of the encoder data of the wheel encoders 82 and 83.
  • Newly recognized tiles 60 are entered in the card 72 (dashed line in FIGS. 4 and 5), and recognized and already cleaned tiles are marked as such in the card 72 (plus signs in FIGS. 4 and 5).
  • the card 72 At a later time, to which the contours of the floor cleaning device 10 are shown in dashed lines in Figure 3 and this is occupied by the reference numeral 10 ', the card 72 therefore assumes the shape shown in Figure 5.
  • the tiles are A-0 to A- (n + 2), B-0 to B- (n + 2), C-2 to C- (n + 2), and D-2 to D- ( n + 2), and the tiles C-0, Cl, D-0, Dl, E-0 to E- (n + 2) and Fn to F- (n + 2) are already recognized, but not yet cleaned ,
  • the floor cleaning device 10 first continues the cleaning of the main corridor 62 and cleans the tile rows C and D.
  • the rows of tiles A to F are successively occupied as being covered with tiles 60 to be cleaned, and these tiles 60 are cleaned. If the floor cleaning appliance 10 moves along the tile rows E and F, existing tiles 60 with basic patterns are detected in the side corridor 64 and entered in the card 72. Therefore, when the main corridor 62 is completely cleaned, the floor cleaning apparatus 10 continues to clean the floor surface 12 in the side corridor 64. If tiles 60 with a square basic pattern are no longer recognized, that portion of the floor area 12 which is tiled with tiles 60 and therefore has to be cleaned is completely cleaned over the entire area. During the cleaning process, the floor cleaning device 10 has created the card 72 of the area to be cleaned of the bottom surface 12 itself. The card 72 may be stored in the memory member 58 for future use, for example.
  • the floor cleaning appliance 10 comprises a sensor unit 92, which is connected to the control unit 24 via a signal line 94.
  • the sensor unit 92 has inter alia a sensor element 96 and a sensor element 98 on a side surface or on the front side 32 of the floor cleaning device 10.
  • the sensor elements 96 and 98 are distance sensors, for example in the form of infrared sensors, ultrasonic sensors, radar sensors, laser sensors or the like. This makes it possible to detect the bottom surface 12 enclosing boundaries and to provide this information to the control unit 24. For example, the bottom surface 12 adjacent to the row of tiles F is bounded by walls 99 and 100.
  • the wall 99 can be recognized by the sensor elements 96 and 98 as such when the floor cleaning device 10 moves over the tile rows A and B. This makes it possible to identify in the card 72 the cells g-4 to g- (n + 2) immediately as "non-clean" areas. A separate identification that these are not bottom surface segments, but boundaries of the bottom surface 12, can also be made.
  • the floor cleaning apparatus 10 may be operated in two other modes of operation in which an operator controls the floor cleaning apparatus 10 using the operation unit 28, except in the self-propelled and self-steering operation mode described above in which the floor surface 12 is autonomously cleaned.
  • a first, manual operating mode of the two further operating modes the operator controls the floor cleaning device 10 in a sliding and guiding manner by means of two gripping elements 102 and 104 of the operating device 28 (FIG. 6).
  • the operator can operate the floor cleaning appliance 10 by means of the handle steer elements 102 and 104.
  • it can activate the drive unit 25 by means of an actuating lever 106, so that the floor cleaning device 10 can be moved effortlessly over the bottom surface 12.
  • the operating unit 28 further comprises a further actuating lever 108 for controlling the floor cleaning unit 40, a display unit 110 and a plurality of operating elements 112.
  • Operating instructions of the operator on the operating unit 28 can be transmitted to the control unit 24 via a control line 114.
  • the display unit 110 is used to display an image 118 of the map 72, in addition to information indicating the operating state of the floor cleaning appliance 10. This proves to be very helpful for the operator in the semi-automatic and in the manual operating mode of the floor cleaning appliance 10, because the information contained in the card 72 can be visualized by means of the display unit 110.
  • This can e.g. also be in the form of a matrix 120, which is constructed identically to the matrix 74. Accordingly, the image 118 of the card 72 is subdivided into a plurality of cells 122, which are respectively assigned to the cells 76.
  • FIG 7 the image 118 of the card 72 is shown at a time when the floor cleaning apparatus 10 is moved by the operator through the tile rows C and D along the direction of movement 90.
  • a contour 124 which is displayed in the image 118, signals the operator the current position of the floor cleaning device 10th
  • the visualization of the card 72 allows the operator to determine which of the tiles 60 having the basic pattern has already been moved over the floor cleaning appliance 10 during the cleaning process and thus which of the tiles 60 have already been cleaned. These tiles 60 are indicated to the operator in image 118 by the plus sign as in map 72. In a corresponding manner, the operator can recognize which tiles 60 have been recognized as such, but have not yet been cleaned. These tiles 60 are marked in the image 118 as in the map 72 by a transverse bar.
  • Touch-sensitive navigation elements 126 displayed on the display unit 110 are used to move the illustrated section of the image 118 of the card 72, so that the operator can obtain a better overview of the image 118.
  • the visualization of the card 72 makes it easier for the operator to control the floor cleaning device 10 in such a way that areas of the floor surface 12 that have already been cleaned are not cleaned again and areas of the floor surface 12 which have not yet been cleaned are specifically controlled and cleaned. This enables efficient, comprehensive cleaning of the floor surface 12.
  • the cleaning assistance function of the floor cleaning appliance 10 described above can also be used in a floor cleaning appliance which, unlike the floor cleaning appliance 10, is not self-propelled and / or self-steering, but otherwise has the features of the floor cleaning appliance 10.
  • a floor cleaning device which can be operated only in a manual and / or in a semi-automatic operating mode, an efficient area-wide cleaning of the floor surface can likewise be achieved by utilizing the cleaning assistance function.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Bodenfläche mittels eines Bodenbearbeitungsgerätes, das eine Bodenbearbeitungseinheit und mindestens eine Erfassungseinheit aufweist, wobei das Bodenbearbeitungsgerät über die Bodenfläche bewegt wird, mittels der mindestens einen Erfassungseinheit zu aufeinander folgenden Zeitpunkten Abbilder der Bodenfläche erstellt werden und vom Bodenbearbeitungsgerät anhand der Abbilder eine Karte der Bodenfläche erzeugt wird. Um ein derartiges Verfahren bereitzustellen, bei dem mit einem verhältnismäßig geringen apparativen und rechnerischen Auf- wand eine Karte der Bodenfläche als Basis für eine möglichst flächendeckende Bearbeitung derselbenerzeugt wird, wird vorgeschlagen, dass die Abbilder vom Bodenbearbeitungsgerät dahingehend untersucht werden, ob die Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist, ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment vom Bodenbearbeitungsgerät als zu bearbeitendes Bodenflächensegment identifiziert wird und dass in der Karte für jedes zu bearbeitende Bodenflächensegment ein diesem Bodenflächensegment zugeordneter Bereich gespeichert wird. Außerdem betrifft die Erfindung ein Bodenbearbeitungsgerät zur Durchführung des Verfahrens.

Description

BODENBEARBEITUNGSGERÄT SOWIE VERFAHREN ZUR BEARBEITUNG EINER GRUNDMUSTER AUFWEISENDEN BODENFLÄCHE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Bodenfläche mittels eines Bodenbearbeitungsgerätes, das eine Bodenbearbeitungseinheit und mindestens eine Erfassungseinheit aufweist, wobei das Bodenbearbeitungsgerät über die Bodenfläche bewegt wird, mittels der mindestens einen Erfassungseinheit zu aufeinander folgenden Zeitpunkten Abbilder der Bodenfläche erstellt werden und vom Bodenbearbeitungsgerät anhand der Abbilder eine Karte der Bodenfläche erzeugt wird.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Bodenbearbeitungsgerät zur Durchführung des Verfahrens mit einer Bodenbearbeitungseinheit sowie mit mindestens einer Erfassungseinheit zum Erstellen von Abbildern der zu bearbeitenden Bodenfläche zu aufeinander folgenden Zeitpunkten während der Bewegung des Bodenbearbeitungsgerätes, wobei vom Bodenreinigungsgerät anhand der Abbilder eine Karte der Bodenfläche erzeugbar ist.
Die Erzeugung einer Karte der zu bearbeitenden Bodenfläche ist bei selbstfahrenden und selbstlenkenen Bodenbearbeitungsgeräten bekannt. Diese ermöglichen die Bearbeitung, etwa die Reinigung, einer Bodenfläche unter Zuhilfenahme der Karte ohne den Einsatz einer Bedienperson. Beispielsweise ist in der EP 1 768 008 AI ein derartiges, nach einem gattungsgemäßen Verfahren arbeitendes Bodenbearbeitungsgerät der eingangs genannten Art beschrieben. Dieses Bodenbearbeitungsgerät erstellt mit sehr hoher Wiederholrate optische Abbilder der Bodenfläche zur Erzeugung der Karte und zur Selbstlokalisation. Dies erfordert allerdings einen beträchtlichen rechnerischen Aufwand, um die Karte mit hinreichender Genauigkeit zu erstellen und die Position des Bodenbearbeitungsgerätes auf der Bodenfläche mit hinreichender Genauigkeit zu ermitteln. Dies allerdings ist erforderlich, um die Bodenfläche möglichst flächendeckend zu bearbeiten. Eine effiziente flächendeckende Bearbeitung der Bodenfläche in möglichst kurzer Zeit ist zur Erzielung eines guten Kosten-Nutzen-Verhältnisses stets wünschenswert, sei es bei einem Betrieb eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenbearbeitungsgerätes oder auch unter Einsatz einer Bedienperson für das Bodenbearbeitungsgerät.
Zu berücksichtigen ist bei der Bearbeitung der Bodenfläche außerdem auch, dass die Bodenfläche unter Umständen in zu bearbeitende und nicht zu bearbeitende Flächenbereiche eingeteilt ist und aus diesem Grund nur eine bereichsweise Bearbeitung der Bodenfläche vonnöten, möglicherweise sogar nur erlaubt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit einem verhältnismäßig geringen apparativen und rechnerischen Aufwand eine Karte der Bodenfläche als Basis für eine möglichst flächendeckende Bearbeitung derselben zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abbilder vom Bodenbearbeitungsgerät dahingehend untersucht werden, ob die Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist, ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment vom Bodenbearbeitungsgerät als zu bearbeitendes Bodenflächensegment identifiziert wird und in der Karte für jedes zu bearbeitende Bodenflächensegment ein diesem Bodenflächensegment zugeordneter Bereich gespeichert wird .
In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, dass in gewissen Fällen die zu bearbeitende Bodenfläche ein aus einem sich regelmäßig wiederholenden Grundmuster aufgebautes Muster aufweist. Die Bodenfläche kann also zumindest abschnittsweise regelmäßig angeordnete und jeweils das Grundmuster aufweisende Bodenflächensegmente umfassen. Beispielsweise ist eine geflieste Bodenfläche derart ausgestaltet, wobei jedes Bodenflächensegment durch eine Fliese gebildet wird, die üblicherweise ein rechteckförmiges Grundmuster defi- niert. Als Beispiel für Gebäude mit derart ausgebildeten Bodenflächen sind etwa Gebäude mit viel Publikumsverkehr zu nennen, so wie Supermärkte, Bürogebäude, öffentliche Gebäude etc. Hierbei ist es weiter oft erforderlich, die gefliesten Bereiche der Bodenfläche zu bearbeiten und insbesondere zu reinigen, wohingegen eventuelle zusätzliche nicht geflieste Bereiche, die etwa mit Teppichboden ausgekleidet sind, nicht gereinigt werden müssen oder nicht gereinigt werden dürfen.
Erfindungsgemäß sieht das Verfahren deshalb vor, die Abbilder dahingehend zu analysieren, ob die Bodenfläche aus ein Grundmuster aufweisenden, sich regelmäßig wiederholenden Bodenflächensegmenten aufgebaut ist. Zusätzlich wird angenommen, dass ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment zu bearbeiten ist. Anhand dieser Information kann auf einfache Weise, beispielsweise von einer Steuereinheit des Bodenbearbeitungsgerätes, eine Karte der Bodenfläche erstellt werden, in der die tatsächlich zu bearbeitenden Bodenflächensegmente einzelnen Bereichen innerhalb der Karte zugeordnet werden. Die Analyse der Abbilder und die Erstellung der Karte kann in der Regel mit verhältnismäßig geringem apparativen und rechnerischen Aufwand durchgeführt werden, da das Bodenbearbeitungsgerät ein bereits bestehendes und in der Praxis häufig einfach aufgebautes Muster der Bodenfläche gewissermaßen in die Karte übertragen kann.
Gestützt auf die Karte kann eine effiziente Bearbeitung der Bodenfläche erfolgen. Dies ist bei Steuerung des Bearbeitungsgerätes durch eine Bedienperson möglich, die anhand der Karte zu bearbeitende Bodenflächensegmente erkennen, ansteuern und mit der Bodenbearbeitungseinheit bearbeiten kann. Auch bei einer autonomen Bearbeitung der Bodenfläche durch ein selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenbearbeitungsgerät können als zu bearbeiten erkannte Bodenflächensegmente überfahren und mittels der Bodenbearbeitungseinheit bearbeitet werden.
Die Karte der Bodenfläche kann auf einfache Weise erzeugt werden, wenn sie in Zellen unterteilt wird, wobei jedes das Grundmuster aufweisende Bodenflä- chensegment einer Zelle zugeordnet wird . Eine derart erstellte Karte kann mit geringem rechnerischen Aufwand verwaltet und bearbeitet werden und beispielsweise in Form einer Matrix verwaltet werden.
Es kann vorgesehen sein, dass auch das Grundmuster nicht aufweisende Bodenflächensegmente in der Karte, beispielsweise in den Zellen bei der zuletzt beschriebenen Variante des Verfahrens, eingetragen werden und darin als "nicht zu bearbeiten" gekennzeichnet werden.
Günstig ist es, wenn Merkmale der Abbilder extrahiert und aus den Merkmalen aufgebaute Vergleichsmuster auf Übereinstimmung mit einem oder mehreren in einem Speicherglied gespeicherten Referenzmustern verglichen werden. Die Merkmalsextraktion, der Aufbau von Vergleichsmustern und deren Vergleich mit einem oder mehreren Referenz mustern kann mit geringer Rechenkapazität durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, mit geringem apparativem Aufwand festzustellen, ob die Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist.
Von Vorteil ist es, wenn als Merkmale Kanten oder Linien detektiert und/oder wenn als Vergleichmuster Vierecke verglichen werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige und zugleich mit verhältnismäßig geringer Rechenleistung durchführbare Feststellung, ob die Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist. Zudem wird der Praxis Rechnung getragen, dass gemusterte zu bearbeitende Bodenflächen häufig gefliest sind und infolgedessen typischerweise rechteckförmige Grundmuster aufweisen. Die Referenzmuster sind bei dieser und der vorangegangenen Variante des Verfahrens ebenfalls vorzugsweise viereckig und insbesondere rechteckig.
Es kann vorgesehen sein, dass als Vergleichsmuster auch andere Polygone als Vierecke, wie etwa Dreiecke, verglichen werden. Möglich ist auch, dass aus mehreren Polygonen, beispielsweise mehreren Rechtecken, zusammengesetzte Vergleichsmuster verglichen werden. Es kann günstigerweise weiter vorgesehen sein, dass anhand von extrahierten Merkmalen ein neues Muster erstellt und als Referenzmuster im Speicherglied abgespeichert wird, so dass es künftig bei der Analyse der Abbilder berücksichtigt und zur Untersuchung der Bodenfläche auf ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster herangezogen werden kann.
Vorzugsweise wird durch Vergleich von zwei oder mehr aufeinander folgenden Abbildern die Position des Bodenbearbeitungsgerätes relativ zu den das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmenten zeitabhängig ermittelt. Die Bewegung des Bodenbearbeitungsgerätes auf der Bodenfläche führt dazu, dass zwei oder mehr aufeinander folgende Abbilder unterschiedliche Abschnitte der Bodenfläche erfassen. Bei dieser Variante des Verfahrens wird daher ermöglicht, eine Positionsänderung des Bodenbearbeitungsgerätes festzustellen. Die Position kann zeitabhängig in der Karte abgespeichert werden. Dadurch kann mit geringem rechnerischen Aufwand eine Selbstlokalisation des Bodenbearbeitungsgerätes erzielt und ferner dessen Bewegungspfad ermittelt werden.
Von Vorteil ist es, wenn Abbilder der Bodenfläche zu regelmäßig aufeinander folgenden Zeitpunkten erstellt werden. Wird das Bodenbearbeitungsgerät, wie üblich, mit konstanter Geschwindigkeit über die Bodenfläche bewegt, wird dadurch die Positionsbestimmung und die Bestimmung des Bewegungspfades Bodenbearbeitungsgerätes erleichtert.
Vorzugsweise werden die Zeitpunkte, zu denen Abbilder der Bodenfläche erstellt werden, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgerätes bestimmt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Genauigkeit des Vergleiches von aufeinander folgenden Abbildern hinreichend groß ist, um eine zuverlässige Positionsbestimmung und Bestimmung des Bewegungspfades des Bodenbearbeitungsgerätes zu erzielen.
Bei einer Ausführung des Verfahrens in der Praxis ist es für eine hinreichend genaue Positionsbestimmung und Bestimmung des Bewegungspfades günstig, wenn das Bodenbearbeitungsgerät mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,2 bis ungefähr 1,5 m/s und bevorzugt von ungefähr 0,4 bis 1 m/s bewegt wird . Es werden dabei günstigerweise ein bis ungefähr 10 Abbilder pro Sekunde und vorzugsweise 4 bis 6 Abbilder pro Sekunde erstellt. Diese können rechnerisch einfach auf das Vorhandensein von regelmäßigen Grundmustern analysiert werden.
Vorteilhafterweise wird, etwa in der Karte, gespeichert, wenn das Bodenbearbeitungsgerät sich über ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment hinweg bewegt und dieses bearbeitet wird. Dies ermöglicht eine effiziente Bearbeitung der Bodenfläche. Bereits bearbeitete Bodenflächensegmente können als solche gekennzeichnet und brauchen, falls vermeidbar, nicht erneut überfahren und bearbeitet zu werden.
Bevorzugt wird einer Bedienperson mittels einer Anzeigeeinheit ein Abbild der Karte angezeigt. In der Karte gespeicherte Informationen sind dadurch für die Bedienperson erkennbar, um sie beim Steuern des Bodenbearbeitungsgerätes zu unterstützen. Bei der zuletzt beschriebenen Variante des Verfahrens kann die Bedienperson z. B. erkennen, welche das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente bereits überfahren und bearbeitet wurden und welche noch zu bearbeiten sind. Dies ermöglicht eine effiziente Bearbeitung der Bodenfläche, weil die Bedienperson noch nicht bearbeitete Bodenflächensegmente gezielt ansteuern und bearbeiten kann. Zugleich kann eine mehrfache Bearbeitung von Bodenflächensegmenten weitgehend vermieden werden.
Bei manueller Steuerung des Bodenbearbeitungsgerätes kann die Bedienperson sicherstellen, dass in geeigneter Weise Richtungsänderungen vorgenommen werden, so dass beispielsweise das Grundmuster nicht aufweisende Bodenflächensegmente zu deren Schonung nicht überfahren und/oder nicht bearbeitet werden.
Günstig ist es, wenn die Bodenfläche mittels des Bodenbearbeitungsgerätes autonom bearbeitet wird, wobei das Bodenbearbeitungsgerät selbstfahrend und selbstlenkend ausgestaltet ist und eine Antriebseinheit sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Bewegung des Bodenreinigungsgerätes aufweist. Dies erlaubt die kostengünstige Bearbeitung der Bodenfläche ohne Einsatz einer Bedienperson. Als zu bearbeiten erkannte Bodenflächensegmente können autonom bearbeitet werden, indem die Steuereinheit die Antriebseinheit derart ansteuert, die Bodenflächensegmente zu überfahren und mittels der Bodenbearbeitungseinheit zu bearbeiten. Damit lässt sich auf einfache Weise und mit geringem apparativen und rechnerischen Aufwand sicherstellen, dass eine möglichst flächendeckende Bearbeitung der tatsächlich zu bearbeitenden Segmente Bodenfläche erzielt wird.
Vorzugsweise werden Abbilder von dem Bodenbearbeitungsgerät voraus liegenden Abschnitten der Bodenfläche erstellt, bezogen auf dessen Bewegungsrichtung anhand eines Fortbewegungsmusters. Dadurch kann die Bewegungsrichtung des Bodenbearbeitungsgerätes beibehalten werden, wenn festgestellt wird, dass die voraus liegende Bodenfläche das sich regelmäßig wiederholende Grundmuster aufweist. Dadurch kann eine zügigere Bearbeitung des Bodens erzielt werden.
Das Bodenbearbeitungsgerät kann sich also anhand eines oder mehrerer Fortbewegungsmuster über die Bodenfläche bewegen. Günstig ist es, wenn nach grundlegendem Fortbewegungsmuster des Bodenbearbeitungsgerätes eine insbesondere geradlinige Geradeausfahrt durchgeführt wird, denn hierbei handelt es sich um ein besonders einfaches Fortbewegungsmuster. In Kombination mit der zuletzt beschriebenen Variante des Verfahrens kann das Bodenbearbeitungsgerät daher so lange geradeaus fahren, bis festgestellt wird, dass der voraus liegende Bereich der Bodenfläche nicht mehr das sich regelmäßig wiederholende Grundmuster aufweist.
Vorzugsweise wird der Bewegungszustand des Bodenbearbeitungsgerätes geändert, wenn festgestellt wird, dass in Bewegungsrichtung des Bodenbearbeitungsgerätes keine das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente mehr vorhanden sind . Auf diese Weise kann beispielsweise erreicht werden, dass die das Grundmuster nicht aufweisenden Bodenflächensegmente nicht überfahren und bearbeitet werden. Dies ist etwa dann von Vorteil, wenn es sich um Bodenflächensegmente handelt, die nicht bearbeitet werden dürfen.
Beispielsweise kann als Änderung des Bewegungszustandes das Bodenbearbeitungsgerät angehalten werden und/oder eine Änderung der Bewegungsrichtung des Bodenbearbeitungsgerätes durchgeführt werden. Zum Beispiel ist es möglich, dass das Bodenbearbeitungsgerät eine Drehung auf der Bodenfläche durchführt, um festzustellen, ob die nach der Drehung abgebildete Bodenfläche das sich regelmäßig wiederholende Grundmuster aufweist, so dass mit weiterer Bearbeitung der Bodenfläche fortgefahren werden kann.
Von Vorteil ist es, wenn nach erfolgter Änderung des Bewegungszustandes des Bodenbearbeitungsgerätes die Antriebseinheit von der Steuereinheit derart angesteuert wird, dass noch nicht bearbeitete, aber einem Bereich der Karte bereits zugeordnete und das Grundmuster aufweisende Bodenflächensegmente überfahren und bearbeitet werden. Dadurch kann die flächendeckende Bearbeitung der Bodenfläche sichergestellt werden.
Allgemein ist es günstig, wenn die Antriebseinheit von der Steuereinheit derart angesteuert wird, dass das Grundmuster nicht aufweisende Bodenflächensegmente nicht überfahren und/oder nicht bearbeitet werden. Dadurch ist es möglich, dass die als "nicht bearbeiten" gekennzeichneten Bodenflächensegmente geschont werden. In dem eingangs genannten Beispiel der teils gefliesten und teils mit Teppichboden ausgekleideten Bodenfläche ist es beispielsweise möglich, dass nur die Fliesen gereinigt werden dürfen, der Teppichboden aber weder überfahren noch gereinigt werden darf.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren braucht die Größe der Bodenfläche oder der das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente nicht bekannt zu sein. Dennoch ist es günstig, wenn anhand der Abbilder die Größe der das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente ermittelt wird . Dies erlaubt es beispielsweise durch Vergleich aufeinander folgender Abbilder, die vom Bodenbearbeitungsgerät zurückgelegte Wegstrecke zu bestimmen.
Von Vorteil ist es, wenn mittels mindestens eines Radencoders die vom Bodenbearbeitungsgerät zurückgelegte Wegstrecke und/oder Richtungsänderungen des Bodenbearbeitungsgerätes erfasst und insbesondere zeitabhängig gespeichert werden. Dies erlaubt es, den Bewegungspfad des Bodenbearbeitungsgerätes zu bestimmen.
Bevorzugt werden anhand der von dem mindestens einen Radencoder bereitgestellten Encoderdaten auf Basis der Abbilder ermittelte Daten hinsichtlich ihrer Plausibilität überprüft. Dies ermöglicht beispielsweise eine zuverlässigere Bestimmung der Position und des Bewegungspfades des Bodenbearbeitungsgerätes. Hierfür kann die anhand der Encoderdaten ermittelte Wegstrecke mit der Wegstrecke, die anhand der Auswertung von zwei oder mehr aufeinander folgenden Abbildern ermittelt wird, verglichen werden. Auch die Größe der das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente, die anhand der Abbilder ermittelt werden, kann mittels der Encoderdaten überprüft werden.
Allgemein gilt der Grundsatz, dass die Genauigkeit der Encoderdaten umso größer sein sollte, je größer die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten ist, zu denen Abbilder der Bodenfläche erstellt werden, und umgekehrt. Es kann vorgesehen sein, dass bei negativer Plausibilitätsprüfung von Encoderdaten mit anhand der Abbilder ermittelten Daten die Rate der Erstellung von Abbildern gesteigert wird . Ergänzend oder alternativ kann die Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgerätes verringert werden.
Es wurde bereits erwähnt, dass es vorteilhaft ist, wenn in der Karte für das Grundmuster nicht aufweisende Bodenflächensegmente jeweils ein diesen Bodenflächensegmenten zugeordneter Bereich gespeichert wird, so dass auch diese Bodenflächensegmente in der Karte hinterlegt werden und die Karte vervollständigt wird . Aus demselben Grund ist es günstig, wenn mit einem oder mehreren Sensoren Hindernisse auf der Bodenfläche und/oder Begrenzungen der Bodenfläche er- fasst werden und als den Hindernissen zugeordnete Bereiche bzw. als Begrenzungen der Bodenfläche in der Karte gespeichert werden. Dadurch wird die Karte vervollständigt. Ein selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenbearbeitungsgerät kann anhand dieser Informationen feststellen, wo die Bodenfläche nicht zu bearbeiten ist, und es können insbesondere Kollisionen mit Hindernissen oder Begrenzungen der Bodenfläche vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Bearbeitung einer Bodenfläche mittels eines Bodenreinigungsgerätes, insbesondere eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenreinigungsgerätes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein Bodenbearbeitungsgerät der eingangs genannten Art zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerät erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass vom Bodenbearbeitungsgerät ermittelbar ist, ob die Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist, dass ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment vom Bodenbearbeitungsgerät als zu bearbeitend identifizierbar ist und dass das Bodenbearbeitungsgerät ein Speicherglied umfasst zur Speicherung eines einem zu bearbeitenden Bodenflächensegment zugeordneten Bereiches in der Karte.
Eine derartige Ausgestaltung des Bodenbearbeitungsgerätes ermöglicht mit vergleichsweise geringem apparativen und rechnerischen Aufwand, eine Karte der Bodenfläche als Basis für eine möglichst flächendeckende Bearbeitung derselben zu erstellen.
Günstig ist es, wenn die mindestens eine Erfassungseinheit als optische Erfassungseinheit ausgebildet ist, insbesondere als Digitalkamera. Dies ermöglicht eine konstruktiv einfache Erstellung von Abbildern der Bodenfläche. Damit die- se einen guten Kontrast aufweisen, erstellt die Erfassungseinheit vorzugsweise Schwarzweißabbilder der Bodenfläche, beispielsweise mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixeln bis ungefähr 2 Megapixeln.
Von Vorteil ist es, wenn das Bodenbearbeitungsgerät ein Mustererkennungsglied zum Extrahieren von Merkmalen der Abbilder und zum Aufbau von Vergleichsmustern umfasst sowie ein Vergleichsglied zum Vergleichen der Vergleichsmuster mit einem oder mehreren im Speicherglied gespeicherten Referenzmustern. Dies ermöglicht mit verhältnismäßig geringem apparativen und rechnerischen Aufwand eine zuverlässige Feststellung, ob die zu bearbeitende Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist.
Vorzugsweise umfasst das Bodenbearbeitungsgerät ein Lokalisierungsglied zur Ermittlung der Position des Bodenbearbeitungsgerätes relativ zu den das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmenten anhand von Vergleichsdaten des Vergleichsgliedes, die durch Vergleich von zwei oder mehr aufeinander folgenden Abbildern der Bodenfläche gewinnbar sind. Dadurch kann die Position des Bodenbearbeitungsgerätes auf der Bodenfläche ermittelt und gespeichert werden. Durch zeitabhängige Speicherung der Position können Positionsänderungen und der Bewegungspfad des Bodenbearbeitungsgerätes verfolgt werden.
Günstig ist es, wenn das Bodenbearbeitungsgerät jeweils einem Antriebsrad zugeordnete Radencoder umfasst zur Ermittlung der Anzahl der Umdrehungen des jeweiligen Antriebsrades. Dadurch können die vom Bodenbearbeitungsgerät zurückgelegte Wegstrecke und Richtungsänderungen entlang des Weges verfolgt werden. Anhand der Encoderdaten kann beispielsweise auch die Position des Bodenbearbeitungsgerätes, die aus auf Basis der Abbilder ermittelten Daten bestimmt wird, überprüft werden.
Bevorzugt umfasst das Bodenbearbeitungsgerät ein Rechenglied zur Bestimmung der Größe eines das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmentes und/oder zur Bestimmung der vom Bodenbearbeitungsgerät zurückgeleg- ten Wegstrecke. Die Größe des Bodenflächensegmentes mit Grundmuster kann errechnet werden, weil das Sichtfeld der mindestens einen Erfassungseinheit und deren Position am Bodenbearbeitungsgerät bekannt ist. Durch Vergleich von zwei oder mehr aufeinander folgenden Abbildern der Bodenfläche lässt sich dadurch vom Rechenglied auch der Bewegungspfad des Bodenbearbeitungsgerätes ermitteln. Weiter können Encoderdaten zur Wegstreckenbestimmung und zur Bestimmung der Größe des Bodenflächensegmentes herangezogen werden.
Vorteilhafterweise umfasst das Bodenbearbeitungsgerät einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung von Hindernissen auf der Bodenfläche und/oder zur Erfassung von Begrenzungen der Bodenfläche. Dadurch können zusätzliche, die zu bearbeitende Bodenfläche charakterisierende Informationen gewonnen und in der Karte eingetragen werden. Dadurch wird die Karte vervollständigt. Dies erleichtert die Steuerung der Bewegung eines selbstfahrenden und selbstlenkenden Bodenbearbeitungsgerätes über die zu bearbeitende Bodenfläche.
Zur Erfassung von Hindernissen und/oder von Begrenzungen der Bodenfläche kann das Bodenbearbeitungsgerät beispielsweise einen Abstandsensor umfassen, etwa einen Infrarotsensor, einen Ultraschallsensor, einen Radarsensor oder einen Lasersensor. Auch ein berührungssensitiver Sensor kann eingesetzt werden, der Hindernisse und/oder Begrenzungen der Bodenfläche tastend er- fasst.
Bevorzugt umfasst das Bodenbearbeitungsgerät eine Anzeigeeinheit zur Anzeige eines Abbildes der Karte. Das Abbild der Karte kann eine das Bodenbearbeitungsgerät steuernde Bedienperson unterstützen, beispielsweise durch Kennzeichnung bereits bearbeiteter und noch nicht bearbeiteter Bodenflächensegmente mit Grundmuster.
Günstig ist es, wenn das Bodenbearbeitungsgerät selbstfahrend und selbstlenkend ausgestaltet ist und eine Antriebseinheit sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Bewegung des Bodenbearbeitungsgerätes aufweist. Dies erlaubt auf vorstehend erläuterte Weise die autonome Bearbeitung der Bodenfläche.
Das Bodenbearbeitungsgerät ist vorzugsweise als Bodenreinigungsgerät ausgestaltet. Die Bodenbearbeitungseinheit kann hierbei beispielsweise eine Schrubbeinheit und/oder eine Schmutzaufnahmeeinheit umfassen. Ergänzend oder alternativ können beispielsweise eine Saugeinheit und/oder eine Poliereinheit vorgesehen sein.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen :
Figur 1 : eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes auf einer zu bearbeitenden Bodenfläche;
Figur 2 : ein Blockdiagramm des Steuersystems des Bodenbearbeitungsgerätes;
Figur 3 : eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer zu bearbeitenden Bodenfläche und das Bodenbearbeitungsgerät zu zwei verschiedenen Zeitpunkten in schematischer Darstellung;
Figur 4: eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer vom Bodenbearbeitungsgerät erstellten Karte der Bodenfläche aus Figur 3 zu einem ersten Zeitpunkt;
Figur 5 : die in Figur 4 dargestellte Karte zu einem späteren Zeitpunkt;
Figur 6: eine Draufsicht auf eine Bedieneinheit des Bodenbearbeitungsgerätes, umfassend eine Anzeigeeinheit und Figur 7 : eine vergrößerte Darstellung der Anzeigeeinheit der Bedieneinheit aus Figur 6.
In Figur 1 ist perspektivisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes dargestellt, dessen Steuersystem in Figur 2 blockschaltartig gezeigt ist. Das Bodenbearbeitungsgerät ist mit dem Bezugszeichen 10 belegt und als mobiles, selbstfahrendes und selbstlenkendes Bodenreinigungsgerät ausgestaltet. Es ermöglicht die autonome Reinigung einer Bodenfläche 12, von der angenommen wird, dass sie zumindest abschnittsweise ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist. Dies wird im Einzelnen noch nachstehend erläutert.
Zur Fortbewegung auf der Bodenfläche 12 umfasst das Bodenreinigungsgerät 10 ein Fahrwerk 14 mit zwei um eine gemeinsame Drehachse drehbaren Antriebsrädern 15 und 16, denen Antriebsmotoren 18 bzw. 19 zugeordnet sind . Die Antriebsmotoren 18 und 19 sind Bestandteil des Fahrwerks 14, und sie stehen über Steuerleitungen 21 bzw. 22 mit einer Steuereinheit 24 sowie mit an sich bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten elektrischen Batterien in elektrischer Verbindung . Die Antriebsräder 15, 16 und die Antriebsmotoren 18, 19 bilden eine Antriebseinheit 25 des Bodenreinigungsgerätes 10 zum selbsttätigen Bewegen über die Bodenfläche 12.
Zusätzlich kann das Bodenreinigungsgerät 10 von einer Bedienperson gesteuert werden, indem sie sich einer an der Rückseite 26 des Bodenreinigungsgerätes 10 angeordneten Bedieneinheit 28 bedient.
Das Bodenreinigungsgerät 10 ist als Schrubbmaschine 10 ausgestaltet und weist eine Schrubbeinheit 30 auf, die untenseitig an der Vorderseite 32 des Bodenreinigungsgerätes 10 angeordnet ist, sowie eine Schmutzaufnahmeeinheit 34 an der Rückseite 26. Mittels der Schrubbeinheit 30 kann Schmutz von der Bodenfläche 12 unter Einsatz von einer in einem Tank 36 gespeicherten Reinigungsflüssigkeit abgelöst werden. Das Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und Schmutz kann mittels der Schmutzaufnahmeeinheit 34 von der Bodenflä- che 12 aufgenommen werden und in einen Schmutzflüssigkeitsbehälter 38 überführt werden. Die Schrubbeinheit 30 und die Schmutzaufnahmeeinheit 34 bilden eine in der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 40 belegte Bodenbearbei- tungs- und insbesondere Bodenreinigungseinheit des Bodenreinigungsgerätes 10. Die Bodenreinigungseinheit 40 steht mit der Steuereinheit 24 über eine Steuerleitung 42 in Wirkverbindung .
Nahe der Vorderseite 32 umfasst das Bodenreinigungsgerät 10 eine Erfassungseinheit 44, bei der es sich vorliegend um eine optische Erfassungseinheit und insbesondere eine Digitalkamera 46 handelt. Die Erfassungseinheit 44 steht mit der Steuereinheit 24 über eine Signalleitung 48 in Wirkverbindung . Die Digitalkamera 46 ist auf einem sich näherungsweise vertikal erstreckenden Träger 50 in einer Höhe von ungefähr 0,5 bis ungefähr 1,5 Metern und bevorzugt ungefähr einem Meter über der Bodenfläche 12 am Bodenreinigungsgerät 10 montiert. Sie schaut unter einem Winkel mit einem Sichtfeld 52 auf einen vor dem Bodenreinigungsgerät 10 gelegenen Ausschnitt der Bodenfläche 12, so dass mittels der Digitalkamera 46 Abbilder der Bodenfläche 12 erstellt werden können.
Die Digitalkamera 46 weist eine Auflösung von ungefähr 640 x 480 Pixeln bis ungefähr 2 Megapixeln auf. Dies stellt sicher, dass eine hinreichende Auflösung von auf der Bodenfläche 12 vorhandenen Strukturen ermöglicht wird, die von der Digitalkamera 46 erstellten Abbilder der Bodenfläche 12 aber dennoch nur ein geringes Datenvolumen aufweisen.
Mittels der Digitalkamera 46 werden von der Bodenfläche in aufeinander folgenden Zeitabständen, die vorzugsweise regelmäßig aufeinander folgen, Abbilder von der Bodenfläche 12 erstellt. Während der Bewegung des Bodenreinigungsgerätes 10, die etwa mit einer Geschwindigkeit von 0,2 bis ungefähr 1,5 m/s erfolgen kann, können beispielsweise 1 bis ungefähr 10 Abbilder je Sekunde erstellt werden. Die Abbilder können der Steuereinheit 24 über die Signalleitung 48 bereitgestellt werden. Die Steuereinheit 24 umfasst ein Mustererkennungsglied 54 zum Extrahieren von in den Abbildern enthaltenen Merkmalen. Beispielsweise kann das Mustererkennungsglied 54 Kanten oder Linien in den Abbildern detektieren und aus diesen detektierten Kanten oder Linien Vergleichsmuster erstellen. Die Vergleichsmuster, etwa Rechteckmuster, können mittels eines von der Steuereinheit 24 umfassten Vergleichsgliedes 56 auf Übereinstimmung mit einem oder mehreren Referenzmustern geprüft werden, die in einem Speicherglied 58 der Steuereinheit 24 gespeichert sind . Stellt das Vergleichsglied 56 fest, dass ein vom Mustererkennungsglied 54 bereitgestelltes Vergleichsmuster einen vorgebbaren Mindestgrad an Übereinstimmung mit einem Referenzmuster im Speicherglied 58 aufweist, kann damit anhand der Abbilder der Bodenfläche 12 ermittelt werden, ob die Bodenfläche 12 ein mit dem Referenzmuster übereinstimmendes Grundmuster aufweist. Insbesondere kann festgestellt werden, ob die Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist.
Dies ist vorliegend im Fall des Bodenreinigungsgerätes 10 insbesondere deshalb von Bedeutung, weil das Bodenreinigungsgerät 10 zum Nassschrubben von gefliesten Böden eingesetzt wird . Dementsprechend ist die Bodenfläche 12 im vorliegenden Beispiel zur Erläuterung der Erfindung bereichsweise aus einer Vielzahl von identischen quadratischen Fliesen 60 gebildet. Die quadratische Fläche jeder Fliese 60 definiert ein quadratisches Grundmuster, welches sich in dem Bereich, in dem die Bodenfläche 12 gefliest ist, regelmäßig wiederholt. Anhand der Abbilder der Bodenfläche 12 kann somit festgestellt werden, welche Abschnitte der Bodenfläche 12 mit Fliesen 60 belegt sind. Diese Feststellung ermöglicht eine einfache Erzeugung einer Karte der zu reinigenden Bodenfläche 12, und anhand der Karte kann auf einfache Weise eine flächendeckende Reinigung der Bodenfläche, soweit sie durchgeführt werden soll, erzielt werden. Dies wird nachfolgend mit Verweis auf die Figuren 3 bis 5 erläutert.
Figur 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Bodenfläche 12, welche einen mit Fliesen 60 gefliesten Hauptkorridor 62 aufweist sowie einen von diesem rechtwinklig abzweigenden Seitenkorridor 64, der ebenfalls mit Fliesen 60 gefliest ist. Dem Seitenkorridor 64 gegenüberliegend grenzt an den Hauptkorri- dor 62 ein ihn von zwei Seiten einfassender und mit einem Teppichboden 66 ausgekleideter Bodenbereich 68. Es wird angenommen, dass die Anweisung vorliegt, dass das Bodenreinigungsgerät 10 die Fliesen 60 reinigen soll, den Teppichboden 66 aber weder überfahren noch reinigen darf.
Eine derartige, mit Fliesen 60 teilweise geflieste Bodenfläche existiert beispielsweise in Gebäuden mit viel Publikumsverkehr, etwa in Bürogebäuden, öffentlichen Gebäuden, Supermärkten etc.
Zu einem ersten Zeitpunkt befindet sich das Bodenreinigungsgerät 10 im Hauptkorridor 62 und bewegt sich anhand eines Bewegungsmusters längs einer mit einem Pfeil 70 dargestellten Bewegungsrichtung . Das Bewegungsmuster des Bodenreinigungsgerätes 10 ist normalerweise derart, dass es sich in geradliniger Geradeausfahrt bewegt. Dabei werden die Antriebsmotoren 18 und 19 von der Steuereinheit 24 derart angesteuert, dass sich die Antriebsräder 15 und 16 gleichmäßig drehen. Zum ersten Zeitpunkt erfasst das Sichtfeld 52 der Digitalkamera 46 einen Abschnitt des Hauptkorridors 62 und einen Abschnitt des Bodenbereichs 68.
Anhand des Mustererkennungsgliedes 54 und des Vergleichsgliedes 56 stellt die Steuereinheit 24 fest, dass ein Teil der per Abbild erfassten Bodenfläche 12 ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist. Die das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente werden als Fliesen 60 mit quadratischem Grundmuster identifiziert. Vorliegend sind dies die Fliesen A-0 bis A-2, B-0 bis B-2 sowie C-l und C-2, wobei die Referenznummern nur der Veranschaulichung unter Nutzung eines Koordinatensystems 71 der Figur 3 dienen. Ein den Fliesen A-0 bis A-2 benachbarter Bereich des Bodenbereiches 68 mit Teppichboden 66 wird als Bodenflächensegment ohne das Grundmuster erkannt.
Da im Bodenreinigungsgerät 10 gespeichert ist, dass nur Bodenflächensegmente mit regelmäßigem Grundmuster, nicht aber Bodenflächensegmente ohne das Grundmuster gereinigt werden sollen, kann eine Karte 72 der Boden- fläche 12 erstellt werden, in der zu reinigende Bodenflächensegmente von nicht zu reinigenden Bodenflächensegmenten unterschieden werden. Die Karte 72 wird im Speicherglied 58 als Matrix 74 hinreichend großer Ausdehnung angelegt und ist in einzelne Zellen 76 unterteilt, deren Größe und Gestalt in Abhängigkeit von der Form des erkannten Grundmusters gewählt werden können. Das bedeutet vorliegend, dass die Zellen 76 quadratisch gewählt werden. Jedes Bodenflächensegment, das als Fliese 60 erkannt worden ist, wird in der Karte 72 als zu reinigendes Bodenflächensegment eingetragen. Zum ersten Zeitpunkt werden daher den Zellen A-0 bis A-2, B-0 bis B-2 sowie C-1 und C-2 in der Karte 72 Zellen a-0 bis a-2, b-0 bis b-2 sowie c-1 und c-2 in eindeutiger Weise zugeordnet. Diese Zellen sind in Figur 4 durch einen Querstrich markiert.
Auch diejenigen Bodenflächensegmente, die als nicht das Grundmuster aufweisend erkannt werden, werden in der Karte 72 eingetragen. Auch ihnen werden Zellen 76 zugeordnet, welche als "nicht zu reinigen" markiert werden . Dies ist vorliegend in Figur 4 für die Zellen z-1 und z-2 dargestellt, in der der vom Sichtfeld 52 erfasste Bereich des Bodenbereiches 68 mit Teppichboden 66 als nicht zu bearbeitender Bereich der Bodenfläche 12 gespeichert ist. Diese Zellen sind in Figur 4 durch ein Kreuz markiert.
Während sich das Bodenreinigungsgerät 10 längs der Bewegungsrichtung 70 bewegt, werden nun in regelmäßigen Abständen Abbilder der Bodenfläche 12 erstellt. Sukzessive werden Bodenflächensegmente der Bodenfläche 12, welche das quadratische Grundmuster der Fliesen 60 aufweisen, der Karte 72 hinzugefügt. Dabei wird jeder Fliese 60 eine Zelle 76 zugeordnet und als "zu reinigen" gekennzeichnet. In entsprechender Weise werden während der Bewegung weitere als "nicht zu reinigende" Bodenflächensegmente, da nicht mit Fliesen 60 gefliest, in der Karte 72 als "nicht zu reinigen" gekennzeichnet. Auf diese Weise entsteht nach und nach die Karte 72 der Bodenfläche 12.
Durch Vergleich von zwei oder mehr aufeinander folgenden Abbildern der Bodenfläche 12 kann anhand des Mustererkennungsgliedes 54 festgestellt wer- den, dass eine Bewegung des Bodenreinigungsgerätes 10 relativ zur Bodenfläche 12 erfolgt ist. Dies erkennt das Mustererkennungsglied 54 daran, dass in den Abbildern die Fliesen 60 in aufeinander folgenden Abbildern an unterschiedlichen Positionen erscheinen. Mittels eines Lokalisierungsgliedes 78 der Steuereinheit 24 kann dadurch die Position des Bodenreinigungsgerätes 10 auf der Bodenfläche 12 relativ zu den Fliesen 60 zeitabhängig verfolgt und beispielsweise ebenfalls in der Karte 72 gespeichert werden. Dadurch kann die Position des Bodenreinigungsgerätes 10 auf der bislang kartierten Bodenfläche 12 ermittelt und auch der Bewegungspfad des Bodenreinigungsgerätes 10 über die Bodenfläche 12 ermittelt und gegebenenfalls auch in der Karte 72 eingetragen werden.
Anhand eines Rechengliedes 80 der Steuereinheit 24 kann die Größe der Fliesen 60 berechnet werden und anhand dieser Information weiter die vom Bodenreinigungsgerät 10 zurückgelegte Wegstrecke. Dies ist möglich, da die Position der Digitalkamera 46 am Bodenreinigungsgerät 10 und die Größe des Sichtfeldes 52 der Digitalkamera 46 bekannt ist.
Die vom Bodenreinigungsgerät 10 zurückgelegte Wegstrecke kann auch ermittelt werden, indem die Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder 15 und 16 erfasst wird . Zu diesem Zweck weist das Bodenreinigungsgerät 10 den Antriebsrädern 15 und 16 zugeordnete Radencoder 82 bzw. 83 auf, die mit der Steuereinheit 24 über Signalleitungen 85 bzw. 86 verbunden sind. Dies ermöglicht es, die anhand der Abbilder der Bodenfläche 12 durch das Rechenglied 80 ermittelte Wegstrecke auf ihre Plausibilität hin zu überprüfen. Dadurch kann die Positionsbestimmung des Bodenreinigungsgerätes 10 relativ zur Bodenfläche 12, die anhand deren Abbilder ermittelt wird, kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden. Im Ergebnis erhält man eine genauere Selbstlokalisation des Bodenreinigungsgerätes 10.
Da die Position des Bodenreinigungsgerätes 10 auf vorstehend beschriebene Weise ermittelt werden kann, ist es möglich festzustellen, welche der bereits erkannten Fliesen 60 überfahren und gereinigt werden. Die überfahrenen und gereinigten Fliesen 60 werden in der Karte 72 als gereinigt markiert. Dies ist in Figur 5 durch ein Pluszeichen in der entsprechenden Zelle 76 symbolisiert.
Da sich das Bodenreinigungsgerät 10 standardmäßig in geradliniger Geradeausfahrt bewegt, fährt es vorliegend bis an eine Grenze 88 am Ende des Hauptkorridors 62, an der dieser an den Bodenbereich 68 mit Teppichboden 66 grenzt. Ist es dort angelangt, sind die Fliesen A-0 bis A-(n + 2) sowie B-0 bis B-(n + 2) erkannt und bereits gereinigt, und die Fliesen C-l bis C-(n + 2) sind erkannt, aber noch nicht gereinigt. Die längs der Fliesenreihe A verlaufenden Abschnitte des Bodenbereichs 68 mit Teppichboden 66 wurden als nicht das Grundmuster aufweisende Bodenflächensegmente erkannt, und sie sind in der Spalte z in der Karte 72 gespeichert.
An der Grenze 88 angelangt, veranlasst die Steuereinheit 24 die Antriebsmotoren 18 und 19 zu stoppen, da dem Bodenreinigungsgerät 10 voraus liegend nur Bodenflächensegmente des Bodenbereichs 68 ohne das quadratische Grundmuster erkannt werden. Dies bedeutet, dass sich der Bewegungszustand des Bodenreinigungsgerätes 10 ändert, und die Steuereinheit 24 veranlasst daraufhin eine Drehung des Bodenreinigungsgerätes 10 durch entsprechende Ansteuerung der Antriebsmotoren 18 und 19.
Während der Drehung erkennt das Bodenreinigungsgerät 10 weitere in den Fliesenzeilen n + 1 und n + 2 angeordnete Fliesen 60 mit quadratischem Grundmuster und längs der Grenze 88 liegende Bodenflächensegmente des Bodenbereiches 68 mit Teppichboden 66 ohne quadratisches Grundmuster und trägt diese jeweils in die Karte 72 ein.
Im weiteren Verlauf steuert die Steuereinheit 24 die Antriebsmotoren 18 und 19 derart an, dass die bereits erkannten aber noch nicht gereinigten Fliesen 60 der Fliesenreihe C gereinigt werden. Das Bodenreinigungsgerät 10 wird daher parallel zur ursprünglichen Bewegungsrichtung 70 entlang einer durch einen Pfeil 90 symbolisierten Bewegungsrichtung erneut in geradliniger Geradeausfahrt über die Fliesenreihen C und D bewegt. Auch in diesem Fall wird laufend die Position des Bodenreinigungsgerätes 10 anhand der Abbilder der Bodenfläche 12 ermittelt und zeitabhängig gespeichert sowie anhand der Encoderdaten der Radencoder 82 und 83 kontrolliert.
Neu erkannte Fiesen 60 werden in die Karte 72 eingetragen (Querstrich in den Figuren 4 und 5), und erkannte und bereits gereinigte Fliesen werden in der Karte 72 als solche markiert (Pluszeichen in den Figuren 4 und 5). Zu einem späteren Zeitpunkt, zu dem die Konturen des Bodenreinigungsgerätes 10 in Figur 3 strichliniert dargestellt sind und dieses mit dem Bezugszeichen 10' belegt ist, nimmt die Karte 72 daher die in der Figur 5 dargestellte Form an. Zu diesem späteren Zeitpunkt sind die Fliesen A-0 bis A-(n + 2), B-0 bis B-(n + 2), C-2 bis C-(n + 2) sowie D-2 bis D-(n + 2) gereinigt, und die Fliesen C-0, C-l, D- 0, D-l, E-0 bis E-(n + 2) sowie F-n bis F-(n + 2) sind bereits erkannt, aber noch nicht gereinigt.
Im weiteren Verlauf des Reinigungsvorgangs setzt das Bodenreinigungsgerät 10 zunächst die Reinigung des Hauptkorridors 62 fort und reinigt die Fliesenreihen C und D.
Auf vorstehend beschriebene Weise werden sukzessive die Fliesenreihen A bis F als mit zu reinigenden Fliesen 60 belegt erkannt und diese Fliesen 60 werden gereinigt. Bewegt sich das Bodenreinigungsgerät 10 längs der Fliesenreihen E und F, werden im Seitenkorridor 64 vorhandene Fliesen 60 mit Grundmuster erkannt und in der Karte 72 eingetragen. Ist daher der Hauptkorridor 62 vollständig gereinigt, setzt das Bodenreinigungsgerät 10 die Reinigung der Bodenfläche 12 im Seitenkorridor 64 fort. Werden keine Fliesen 60 mit quadratischem Grundmuster mehr erkannt, ist derjenige Anteil der Bodenfläche 12, der mit Fliesen 60 gefliest ist und daher zu reinigen ist, vollständig flächendeckend gereinigt. Während des Reinigungsvorgangs hat das Bodenreinigungsgerät 10 die Karte 72 des zu reinigenden Bereiches der Bodenfläche 12 selbst erstellt. Die Karte 72 kann beispielsweise für künftige Anwendungen in dem Speicherglied 58 gespeichert werden. Als zusätzliches Hilfsmittel zur Erstellung der Karte 72 und zur Bewegung über die Bodenfläche 12 umfasst das Bodenreinigungsgerät 10 eine Sensoreinheit 92, die mit der Steuereinheit 24 über eine Signalleitung 94 verbunden ist. Die Sensoreinheit 92 weist u.a. ein Sensorelement 96 und ein Sensorelement 98 an einer Seitenfläche bzw. an der Vorderseite 32 des Bodenreinigungsgerätes 10 auf. Bei den Sensorelementen 96 und 98 handelt es sich um Abstandssensoren, z.B. in Form von Infrarotsensoren, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lasersensoren oder dergleichen. Dies ermöglicht es, die Bodenfläche 12 einfassende Begrenzungen zu erfassen und diese Informationen der Steuereinheit 24 bereitzustellen. Beispielsweise wird die Bodenfläche 12 angrenzend an die Fliesenreihe F von Wänden 99 und 100 begrenzt. Die Wand 99 kann von den Sensorelementen 96 und 98 als solche erkannt werden, wenn das Bodenreinigungsgerät 10 sich über die Fliesenreihen A und B bewegt. Dies ermöglicht es, in der Karte 72 die Zellen g-4 bis g-(n + 2) unmittelbar als "nicht zu reinigende" Bereiche zu kennzeichnen. Eine gesonderte Kennzeichnung, dass es sich hierbei nicht um Bodenflächensegmente, sondern um Begrenzungen der Bodenfläche 12 handelt, kann ebenfalls vorgenommen werden .
Ebenso ist es möglich, anhand der Sensoreinheit 92 das Vorhandensein von Hindernissen auch der Bodenfläche 12 zu erfassen und in der Karte 72 als "nicht zu reinigen" einzutragen. Durch geeignete Ansteuerung der Antriebsmotoren 18 und 19 durch die Steuereinheit 24 können diese Hindernisse vom Bodenreinigungsgerät 10 umfahren werden.
Das Bodenreinigungsgerät 10 kann außer in dem vorstehend erläuterten selbstfahrenden und selbstlenkenden Betriebsmodus, in dem die Bodenfläche 12 autonom gereinigt wird, in zwei weiteren Betriebsmodi betrieben werden, in denen eine Bedienperson das Bodenreinigungsgerät 10 unter Einsatz der Bedieneinheit 28 steuert. In einem ersten, manuellen Betriebsmodus der beiden weiteren Betriebsmodi steuert die Bedienperson das Bodenreinigungsgerät 10 schiebend und lenkend mittels zweier Griffelemente 102 und 104 der Bedieneinrichtung 28 (Figur 6). In einem dritten, halbautomatischen Betriebsmodus kann die Bedienperson das Bodenreinigungsgerät 10 mittels der Griff- elemente 102 und 104 lenken. Zusätzlich kann sie mittels eines Betätigungshebels 106 die Antriebseinheit 25 aktivieren, so dass das Bodenreinigungsgerät 10 kraftsparend über die Bodenfläche 12 bewegt werden kann.
Die Bedieneinheit 28 umfasst ferner einen weiteren Betätigungshebel 108 zur Ansteuerung der Bodenreinigungseinheit 40, eine Anzeigeeinheit 110 sowie eine Mehrzahl von Bedienelementen 112.
Bedienanweisungen der Bedienperson an der Bedieneinheit 28 können der Steuereinheit 24 über eine Steuerleitung 114 übermittelt werden. Die Ansteuerung der Anzeigeeinheit 110 durch die Steuereinheit 24 erfolgt über eine weitere Steuerleitung 116 (Figur 2).
Die Anzeigeeinheit 110 dient über die Anzeige von den Betriebszustand des Bodenreinigungsgerätes 10 betreffenden Informationen hinaus dazu, ein Abbild 118 der Karte 72 darzustellen. Dies erweist sich im halbautomatischen und im manuellen Betriebsmodus des Bodenreinigungsgerätes 10 als sehr hilfreich für die Bedienperson, denn die in der Karte 72 enthaltenen Informationen können mittels der Anzeigeeinheit 110 visualisiert werden. Dies kann z.B. ebenfalls in Form einer Matrix 120 erfolgen, die identisch aufgebaut ist wie die Matrix 74. Dementsprechend ist das Abbild 118 der Karte 72 in eine Vielzahl von Zellen 122 unterteilt, die jeweils den Zellen 76 zugeordnet sind.
In Figur 7 ist das Abbild 118 der Karte 72 zu einem Zeitpunkt dargestellt, zu dem das Bodenreinigungsgerät 10 von der Bedienperson durch die Fliesenreihen C und D längs der Bewegungsrichtung 90 bewegt wird. Eine Kontur 124, die in das Abbild 118 eingeblendet wird, signalisiert der Bedienperson die aktuelle Position des Bodenreinigungsgerätes 10.
Die Visualisierung der Karte 72 ermöglicht es der Bedienperson festzustellen, über welche der das Grundmuster aufweisenden Fliesen 60 das Bodenreinigungsgerät 10 im Laufe des Reinigungsvorganges bereits hinweg bewegt wurde und damit, welche der Fliesen 60 bereits gereinigt wurden. Diese Fliesen 60 sind für die Bedienperson im Abbild 118 durch das Pluszeichen wie in der Karte 72 gekennzeichnet. In entsprechender Weise kann die Bedienperson erkennen, welche Fliesen 60 zwar als solche erkannt, aber noch nicht gereinigt wurden. Diese Fliesen 60 sind im Abbild 118 wie in der Karte 72 durch einen Querstrich markiert.
An der Anzeigeeinheit 110 eingeblendete berührungssensitive Navigationselemente 126 dienen zum Verschieben des dargestellten Ausschnittes des Abbildes 118 der Karte 72, so dass sich die Bedienperson einen besseren Überblick über das Abbild 118 verschaffen kann.
Die Visualisierung der Karte 72 erleichtert es der Bedienperson, das Bodenreinigungsgerät 10 so zu steuern, dass bereits gereinigte Bereiche der Bodenfläche 12 nicht erneut gereinigt werden und noch nicht gereinigte Bereiche der Bodenfläche 12 gezielt angesteuert und gereinigt werden. Dies ermöglicht eine effiziente, flächendeckende Reinigung der Bodenfläche 12.
Die vorstehend beschriebene Reinigungsassistenzfunktion des Bodenreinigungsgerätes 10 kann auch bei einem Bodenreinigungsgerät zum Einsatz kommen, welches im Gegensatz zum Bodenreinigungsgerät 10 nicht selbstfahrend und/oder selbstlenkend ausgebildet ist, ansonsten aber die Merkmale des Bodenreinigungsgerätes 10 aufweist. Mit einem derartigen, nur in einem manuellen und/oder in einem halbautomatischen Betriebsmodus betreibbaren Bodenreinigungsgerät kann unter Ausnutzung der Reinigungsassistenzfunktion ebenfalls eine effiziente flächendeckende Reinigung der Bodenfläche erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zur Bearbeitung einer Bodenfläche mittels eines Bodenbearbeitungsgerätes, das eine Bodenbearbeitungseinheit und mindestens eine Erfassungseinheit aufweist, wobei das Bodenbearbeitungsgerät über die Bodenfläche bewegt wird, mittels der mindestens einen Erfassungseinheit zu aufeinander folgenden Zeitpunkten Abbilder der Bodenfläche erstellt werden und vom Bodenbearbeitungsgerät anhand der Abbilder eine Karte der Bodenfläche erzeugt wird, d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass die Abbilder vom Bodenbearbeitungsgerät dahingehend untersucht werden, ob die Bodenfläche ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist, ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment vom Bodenbearbeitungsgerät als zu bearbeitendes Bodenflächensegment identifiziert wird und in der Karte für jedes zu bearbeitende Bodenflächensegment ein diesem Bodenflächensegment zugeordneter Bereich gespeichert wird .
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Merkmale der Abbilder extrahiert und aus den Merkmalen aufgebaute Vergleichsmuster auf Übereinstimmung mit einem oder mehreren in einem Speicherglied gespeicherten Referenzmustern verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Merkmale Kanten detektiert werden und/oder dass als Vergleichmuster Vierecke verglichen werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vergleich von zwei oder mehr aufeinander folgenden Abbildern die Position des Bodenbearbeitungsgerätes relativ zu den das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmenten zeitabhängig ermittelt wird .
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abbilder der Bodenfläche zu regelmäßig aufeinander folgenden Zeitpunkten erstellt werden.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitpunkte, zu denen Abbilder der Bodenfläche erstellt werden, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgerätes bestimmt werden.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gespeichert wird, wenn das Bodenbearbeitungsgerät sich über ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment hinweg bewegt und dieses bearbeitet wird.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Bedienperson mittels einer Anzeigeeinheit ein Abbild der Karte angezeigt wird .
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche mittels des Bodenbearbeitungsgerätes autonom bearbeitet wird, wobei das Bodenbearbeitungsgerät selbstfahrend und selbstlenkend ausgestaltet ist und eine Antriebseinheit sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Bewegung des Bodenbearbeitungsgerätes aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Abbilder von dem Bodenbearbeitungsgerät voraus liegenden Abschnitten der Bodenfläche erstellt werden, bezogen auf dessen Bewegungsrichtung anhand eines Fortbewegungsmusters.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach grundlegendem Fortbewegungsmuster des Bodenbearbeitungsgerätes eine Geradeausfahrt durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungszustand des Bodenbearbeitungsgerätes geändert wird, wenn festgestellt wird, dass in Bewegungsrichtung des Bodenbearbeitungsgerätes keine das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente mehr vorhanden sind.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät angehalten wird und/oder dass eine Änderung der Bewegungsrichtung des Bodenbearbeitungsgerätes durchgeführt wird .
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Änderung des Bewegungszustandes des Bodenbearbeitungsgerätes die Antriebseinheit von der Steuereinheit derart angesteuert wird, dass noch nicht bearbeitete, aber einem Bereich der Karte bereits zugeordnete und das Grundmuster aufweisende Bodenflächensegmente überfahren und bearbeitet werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit von der Steuereinheit derart angesteuert wird, dass das Grundmuster nicht aufweisende Bodenflächensegmente nicht überfahren und/oder nicht bearbeitet werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Abbilder der Bodenfläche die Größe der das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmente und/oder die vom Bodenbearbeitungsgerät zurückgelegte Wegstrecke ermittelt wird .
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch geken zeichnet, dass mittels mindestens eines Radencoders die vom Boden- bearbeitungsgerät zurückgelegte Wegstrecke und/oder Richtungsänderungen des Bodenbearbeitungsgerätes erfasst und insbesondere zeitabhängig gespeichert werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der von dem mindestens einen Radencoder bereitgestellten Encoderdaten auf Basis der Abbilder ermittelte Daten hinsichtlich ihrer Plausibilität überprüft werden.
19. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Karte für das Grundmuster nicht aufweisende Bodenflächensegmente jeweils ein diesen Bodenflächensegmenten zugeordneter Bereich gespeichert wird.
20. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem oder mehreren Sensoren Hindernisse auf der Bodenfläche und/oder Begrenzungen der Bodenfläche erfasst werden und als den Hindernissen zugeordnete Bereiche bzw. den Begrenzungen der Bodenfläche in der Karte gespeichert werden.
21. Bodenbearbeitungsgerät (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche mit einer Bodenbearbeitungseinheit (40) sowie mit mindestens einer Erfassungseinheit (44) zum Erstellen von Abbildern der zu bearbeitenden Bodenfläche (12) zu aufeinander folgenden Zeitpunkten während der Bewegung des Bodenbearbeitungsgerätes (10), wobei vom Bodenbearbeitungsgerät (10) anhand der Abbilder eine Karte (72) der Bodenfläche (12) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass vom Bodenbearbeitungsgerät (10) ermittelbar ist, ob die Bodenfläche (12) ein sich regelmäßig wiederholendes Grundmuster aufweist, dass ein das Grundmuster aufweisendes Bodenflächensegment vom Bodenbearbeitungsgerät (10) als zu bearbeiten identifizierbar ist und dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Speicherglied (58) um- fasst zur Speicherung eines einem zu bearbeitenden Bodenflächensegment zugeordneten Bereiches in der Karte (72).
22. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Erfassungseinheit (44) als optische Erfassungseinheit (44), insbesondere als Digitalkamera (46), ausgebildet ist.
23. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Mustererkennungsglied (54) zum Extrahieren von Merkmalen der Abbilder und zum Aufbau von Vergleichsmustern umfasst sowie ein Vergleichsglied (56) zum Vergleichen der Vergleichsmuster mit einem oder mehreren im Speicherglied (58) gespeicherten Referenzmustern.
24. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Lokalisierungsglied (78) umfasst zur Ermittlung der Position des Bodenbearbeitungsgerätes (10) relativ zu den das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmenten anhand von Vergleichsdaten des Vergleichsgliedes, die durch Vergleich von zwei oder mehr aufeinander folgenden Abbildern der Bodenfläche (12) gewinnbar sind .
25. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät jeweils einem Antriebsrad (15, 16) zugeordnete Radencoder (82, 83) aufweist zur Ermittlung der Anzahl der Umdrehungen des jeweiligen Antriebsrades (15, 16).
26. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Rechenglied (80) umfasst zur Bestimmung der Größe eines das Grundmuster aufweisenden Bodenflächensegmentes und/oder zur Bestimmung der vom Bodenbearbeitungsgerät (10) zurückgelegten Wegstrecke.
27. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) einen oder mehrere Sensoren (96, 98) umfasst zur Erfassung von Hindernissen auf der Bodenfläche (12) und/oder zur Erfassung von Begrenzungen (99, 100) der Bodenfläche (12).
28. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) eine Anzeigeeinheit (110) zur Anzeige eines Abbildes (118) der Karte (72) umfasst.
29. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) selbstfahrend und selbstlenkend ausgestaltet ist und eine Antriebseinheit (25) sowie eine Steuereinheit (24) zum Steuern der Bewegung des Bodenbearbeitungsgerätes (10) aufweist.
30. Bodenbearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungsgerät (10) ein Bodenreinigungsgerät (10) ist.
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