EP4356213A1 - Regelmässiges reinigen eines haushalts - Google Patents

Regelmässiges reinigen eines haushalts

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Publication number
EP4356213A1
EP4356213A1 EP22732908.3A EP22732908A EP4356213A1 EP 4356213 A1 EP4356213 A1 EP 4356213A1 EP 22732908 A EP22732908 A EP 22732908A EP 4356213 A1 EP4356213 A1 EP 4356213A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
areas
household
robot
energy
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.)
Pending
Application number
EP22732908.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Maximilian FREMEREY
Florian Schmitt
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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 BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP4356213A1 publication Critical patent/EP4356213A1/de
Pending 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
    • G05D1/0268—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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4011—Regulation of the cleaning machine by electric means; Control systems and remote control systems therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4002—Installations of electric equipment
    • A47L11/4008—Arrangements of switches, indicators or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/06—Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning

Definitions

  • the invention relates to the regular cleaning of a household.
  • the invention relates to cleaning the household using an autonomous household robot.
  • a household robot is set up to move autonomously in a household and to clean the floor.
  • an environment map can be created, which in particular reflects a floor plan of the household. For example, sections of the household can be marked for deep cleaning or to be exempted from a cleaning run.
  • the household robot is then usually controlled to clean the household on the basis of the map of the area, for example always on weekdays. If necessary, an additional cleaning run can be triggered manually.
  • a robot is set up to move around in a household and perform a cleaning function.
  • the household is divided into several areas, with cleaning frequencies assigned to the areas.
  • a method for controlling the robot includes controlling a cleaning of each area depending on the cleaning frequency assigned to it.
  • a user can individually determine for different areas how often the area is to be cleaned in each case.
  • the individual Rich areas can be kept clean without requiring a sensor to determine different levels of contamination. Areas that are subject to heavier or more regular soiling can be cleaned more frequently than areas that are seldom soiled.
  • the areas are each related and preferably the entire household can be disjunctively subdivided into areas. By specifying different cleaning frequencies, the areas can be cleaned individually on a regular basis. In particular, improved time-based cleaning can be implemented, with different areas being cleaned repeatedly at intervals of different lengths.
  • a cleaning frequency comprises a multiple of a predetermined time interval.
  • the multiple can in particular be an integer.
  • the predetermined time interval can be given in minutes or hours, for example, and is either fixed or selectable by a user. Exemplary time intervals include six hours, twelve hours, and twenty-four hours. Shorter or longer time intervals are also conceivable.
  • cleaning runs of the areas can be carried out in a grid, in which the cleaning of areas to be cleaned with different frequency can be combined. A person in the household can thereby be less disturbed, while at the same time the household can be automatically kept clean to an improved extent.
  • the household can include several rooms and an area can affect one room in particular.
  • a room of the household is identified and designated as an area. This process can take place in particular as part of a mapping of the household by the robot.
  • the mapping can be done in a separate mapping run or during household cleaning, for example based on a SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) algorithm.
  • the room can thus be recognized, for example, on the basis of walls and a passageway or a door.
  • a room divided off by means of a shelf can also be identified as a room.
  • a user can fine-tune a detected area so that the area is improved to match a room or corresponding section of the household. can speak.
  • the user can also create an area manually, whereby a room can be divided into several areas.
  • a certain area can be divided and formed areas can be merged together if they are adjacent to each other. It is preferred that the ranges are disjoint from each other, but in one embodiment two ranges may be allowed to overlap.
  • a type of room is recognized, it being possible for a cleaning frequency associated with the type of room to be suggested.
  • the type of room can in particular reflect its usual or preferred use and can include, for example, a living room, a bedroom, a kitchen, a bathroom, a children's room, a baby room, a study, a sports room, a music room or a storage room.
  • the type of a room can be recognized by a section or a location of the room in relation to neighboring rooms or in relation to the household.
  • the type of room can also be determined on the basis of a piece of furniture known in the room, which can include, for example, a dining table, a work table, a bed, an instrument or sports equipment.
  • a designation can be proposed for a recognized room, which can preferably be understandable and descriptive for an operator.
  • the household can be completely divided into sections and each section can be assigned a unique name. The person can adapt a suggestion, accept it or replace it with an individual entry.
  • a cleaning intensity is recorded for each area, it being possible for the cleaning of an area to be controlled with the associated cleaning intensity.
  • a cleaning intensity can also be assigned to the type of room, which can be suggested for adoption. A user can accept the suggested cleaning intensity or replace it with an individual specification. It has been shown that in most cases a distinction between approx. three different cleaning intensities is sufficient.
  • a cleaning intensity of zero is preferably not provided.
  • the cleaning intensity can indicate how a cleaning device of the robot is operated during cleaning.
  • the cleaning device can include a suction unit and the cleaning intensity can indicate how strongly a fan of the suction unit is activated.
  • the cleaning process performed by the robot includes mechanical floor processing, for example by moving a damp cloth over the floor, then, for example, a contact pressure or a movement speed can be controlled.
  • the driving speed of the robot can be reduced in order to increase the intensity of cleaning. In this way, both a cleaning frequency and a cleaning intensity can be set individually for an area. A combination of these two variables can provide sufficient flexibility to keep the area clean with relatively little expenditure of energy or time.
  • an opposite change in cleaning frequency and cleaning intensity can be offered. For example, a user can decide to carry out cleaning more often and therefore less intensively than initially specified. Conversely, he can also opt for less frequent and therefore more intensive cleaning.
  • areas to be cleaned are determined, which are to be cleaned simultaneously with regard to their cleaning frequencies. Areas to be cleaned at the same time can nominally have the same start time due to the cleaning frequency assigned to them and are preferably cleaned within a coherent cleaning run. Although the areas are actually cleaned sequentially by the robot, their cleaning is usually associated with the same time interval. If the time interval is, for example, three hours and the first area is to be cleaned every six hours and the second every nine hours, a simultaneous cleaning of both areas can be planned every eighteen hours in this sense.
  • the cleaning process of the areas can be interrupted by a charging process.
  • the cleaning of the specific areas can be interrupted by charging the energy store of the robot in such a way that during charging each of the specific areas is either completely cleaned or completely uncleaned.
  • charging can preferably be controlled whenever the robot has finished cleaning a first area and has not yet started cleaning a subsequent second area. This can prevent a partially cleaned area from being re-contaminated by members of the household, for example.
  • this area can also be divided into two sub-areas, which are then either completely cleaned or completely uncleaned while the robot recharges its energy storage device.
  • An amount of energy can be determined for the specific areas, which is required for their cleaning.
  • the charging can be planned with respect to the determined amounts of energy and a state of charge of an energy store of the robot. In this way, it can be predicted with a good degree of certainty which areas can be cleaned in a joint cleaning run and between which processes a charging process should be inserted.
  • a sequence in which the individual areas are processed can be adapted in such a way that the energy store is better utilized. Scheduling can be done before a cleaning run begins, during the cleaning run, or during a charging process. In this case, it is preferable for a predetermined safety reserve to be planned in order to prevent the robot from having to leave an area partially cleaned behind or even stopping with an empty energy store.
  • an energy consumption of a cleaning device of the robot can be considered.
  • one for the movement the energy required for movement of the robot must be taken into account.
  • both amounts of energy can be expressed per distance traveled by the robot.
  • a combined energy consumption per distance traveled during cleaning can also be specified. This amount of energy can depend on a driving speed and/or a cleaning intensity. An amount of energy to be expended can thus easily be determined for the area whose size is known.
  • areas to which the same cleaning intensities are assigned are cleaned as continuously as possible.
  • the cleaning of areas with the same cleaning intensities is preferably not interrupted by charging. An acoustic load caused by the cleaning process can be reduced as a result.
  • Charging is preferably planned in such a way that at the start of a charging process there is still a predetermined amount of energy in the energy store. This amount of energy can be used as collateral to ensure the robot returns to a charging station. This certainty can be increased with increasing age of the robot or the energy store in order to depict an aging effect. This can prevent the energy store from being exhausted at an unfavorable point in time.
  • a device for controlling a robot is set up to move the robot in a household and to carry out a cleaning function.
  • the household is divided into several areas and cleaning frequencies are assigned to the areas.
  • the device is preferably set up to control cleaning of each area depending on the cleaning frequency assigned to it.
  • the device can include a processing device that is set up to carry out a method described herein in whole or in part.
  • the processing device preferably includes a programmable microcomputer or microcontroller, and the method is more preferably in the form of a computer program product with program code means.
  • the computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier be. Additional features or advantages of the method can be transferred to the device and vice versa.
  • a household robot comprises a control device as described herein.
  • FIG. 1 shows a household robot with a control device
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for controlling a household robot
  • Figure 3 illustrates a floor plan of an exemplary household.
  • FIG. 1 shows a household robot 100 with a control device 105.
  • the household robot 100 is set up to move autonomously in a household 110 and to carry out a predetermined cleaning activity.
  • the cleaning function includes vacuum cleaning.
  • the robot 100 usually includes a drive 115, an energy store 120, a cleaning device 125 and a processing device 130.
  • the drive 115 is presently realized by two individually controllable wheels.
  • An electric motor can be attached to each wheel.
  • the electric motors can be fed from the energy store 120, which is preferably formed out as a chargeable electrical energy store 120.
  • the cleaning device 125 comprises a suction unit, which usually comprises a suction mouth, a dust filter and a blower.
  • the blower can also be operated using energy from the energy store 120 .
  • Processing device 130 preferably controls the interaction between the movement of robot 100 by means of drive 115 and the execution of a cleaning function by means of cleaning device 125.
  • a data memory 135 is preferably provided, in which a map of the surroundings of the person who is or may be is stored.
  • One or more sensors 140 are provided for scanning an environment of the robot 100 .
  • a position of the robot 100 in the household 110 can be determined based on readings of the sensors 140 .
  • the scans can be used as a basis for creating or updating the map of the surroundings in the data memory 135 .
  • control device 105 is installed on board the home robot 100 .
  • part of the control device 105 can also be provided externally, for example the data memory 135 and/or the processing device 130.
  • Information between the control device 105 and the household robot 100 can then be transmitted using a preferably wireless interface.
  • the robot 100 be set up to clean different areas of the household 110 with respectively assigned cleaning frequencies and/or cleaning intensities.
  • the determinations required for this can be carried out by means of the processing device 130 or also by means of another control device, the results of which are then transmitted to the control device 105 .
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method 200 for controlling a household robot 100.
  • a map of the surroundings of the household 110 can be created.
  • the map of the environment can be created by the robot 100 as it drives through the household 110, or it can come from an external source. For example, a user can provide information to provide the environment map.
  • areas within the household 110 can be determined.
  • the household 110 can be divided or segmented into areas.
  • an area can correspond in particular to a room in the household 110 .
  • a type of room can be determined automatically, for example based on furniture found in the room.
  • a name can be assigned to the area.
  • a suggestion can be made based on the determined type of room, which a user can accept or change.
  • cleaning frequencies for the areas can be recorded and assigned to the areas.
  • a cleaning frequency is preferably assigned individually to each area.
  • a suggestion for a possible cleaning frequency can be provided based on a specific type of room. A user can accept this suggestion or specify a different value.
  • cleaning intensities can be recorded and assigned to the individual areas. Again, a suggested cleaning intensity can be provided based on a specific type of room. A user can accept such a suggestion or enter it manually. Finally, the entered or specified information can be verified and, if necessary, changed. For example, cleaning frequencies or cleaning intensities in different areas can be better coordinated.
  • a cleaning trip can be planned.
  • Cleaning trips usually begin at integral multiples of a predetermined time frame, which can be six hours, for example.
  • cleaning trips can be started at 6 a.m., 12 p.m., 6 p.m. and 10 p.m.
  • An area that is scheduled to be cleaned every twelve hours then has a cleaning frequency of two, and another region that is scheduled to be cleaned every eighteen hours has a cleaning frequency of three.
  • those areas can be specified which are to be cleaned at this point in time.
  • An amount of energy required to clean each of the designated areas can then be determined. If a sum of the determined amounts of energy exceeds an amount of energy taken up in the energy store 120, the cleaning run can be subdivided once or several times in a step 230. Between Charging of the energy store 120 can be planned for the individual cleaning trips.
  • Each cleaning run includes at least one area that is completely cleaned in it. Only partial cleaning of an area during a cleaning run is preferably avoided. Areas can be assigned to cleaning trips in such a way that the amount of energy available in the energy store 120 is utilized as well as possible. A predetermined reserve that should remain in the energy store 120 can be taken into account in this determination. In addition, the areas can be assigned to cleaning trips such that a cleaning trip has as few different cleaning intensities as possible. Areas with the same cleaning intensities are preferably cleaned one after the other.
  • a cleaning run over the assigned areas can be controlled. If all areas have been cleaned, then in a step 240 charging of the energy store 120 can be controlled.
  • the household robot 100 can in particular drive to a predetermined charging station, where optionally collected dirt can also be disposed of.
  • step 235 If it is determined in step 235 that an area included in the current cleaning trip that has not yet been cleaned can no longer be cleaned completely due to a development in the amount of energy stored in energy store 120, charging can take place before the cleaning of this area begins and remaining areas that still have to be cleaned can be redistributed to cleaning runs.
  • FIG. 3 shows an exemplary household 110 in the form of a floor plan.
  • the household 110 includes a number of areas 305-350, each containing a room.
  • the table gives an example of the assignment of names, types, frequencies and cleaning intensities to areas 305-350:
  • rooms 325, 330 and 345 are to be cleaned at the same time, i.e. in the same cleaning run. However, since the rooms 325, 330 and 345 are relatively large, only two of them can be cleaned in a continuous cleaning run before the energy storage device 120 of the household robot 100 has to be recharged.
  • the cleaning intensities of rooms 325 and 330 are the same, only the cleaning intensity of room 345 differs, so that the cleaning run is divided and rooms 325 and 330 are cleaned before the robot 100 recharges the energy storage device 120 .
  • Room 345 is only cleaned afterwards and can be combined with the cleaning of rooms 315 and 350 in a joint cleaning cycle in order to avoid delays in the cleaning of rooms 315 and 350 due to their cleaning frequency. Since the cleaning intensity of room 345 differs from the cleaning intensities of rooms 315 and 350, rooms 315 and 350 are preferably cleaned together and room 345 is cleaned either before or after rooms 315 and 350.

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Abstract

Ein Roboter ist dazu eingerichtet, sich in einem Haushalt zu bewegen und eine Reinigungsfunktion auszuführen. Der Haushalt ist in mehrere Bereiche unterteilt, wobei den Bereichen Reinigungshäufigkeiten zugeordnet sind. Ein Verfahren zum Steuern des Roboters umfasst die Steuerung einer Reinigung jedes Bereichs in Abhängigkeit der ihm zugeordneten Reinigungshäufigkeit.

Description

Regelmäßiges Reinigen eines Haushalts
Die Erfindung betrifft die regelmäßige Reinigung eines Haushalts. Insbesondere betrifft die Erfindung die Reinigung des Haushalts mittels eines autonomen Haushaltsroboters.
Ein Haushaltsroboter ist dazu eingerichtet, sich autonom in einem Haushalt zu bewegen und den Boden zu reinigen. Zur Orientierung des Haushaltsroboters kann eine Umge bungskarte angelegt werden, die insbesondere einen Grundriss des Haushalts wider spiegelt. Abschnitte des Haushalts können beispielsweise zur Intensivreinigung oder zur Ausnahme von einem Reinigungslauf markiert werden. Der Haushaltsroboter wird dann üblicherweise dazu angesteuert, den Haushalt auf der Basis der Umgebungskarte zu rei nigen, beispielsweise immer wochentags. Bei Bedarf kann manuell ein zusätzlicher Rei nigungslauf ausgelöst werden.
Dabei wird allgemein nicht berücksichtigt, dass unterschiedliche Abschnitte eines Haus halts unterschiedlich häufig oder stark benutzt oder verschmutzt werden. Ein erster Be reich, der selten benutzt und dabei regelmäßig nur gering verschmutzt wird, kann daher zu oft oder zu intensiv gereinigt werden, während ein zweiter Bereich, der seltener, dabei aber stärker verschmutzt wird, zu wenig intensiv gereinigt werden kann.
Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher in der Angabe einer verbesserten Technik zur regelmäßigen Reinigung eines Haushalts. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprü che geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Roboter dazu eingerichtet, sich in einem Haushalt zu bewegen und eine Reinigungsfunktion auszuführen. Der Haushalt ist in mehrere Bereiche unterteilt, wobei den Bereichen Reinigungshäufigkeiten zugeordnet sind. Ein Verfahren zum Steuern des Roboters umfasst die Steuerung einer Reinigung jedes Bereichs in Abhängigkeit der ihm zugeordneten Reinigungshäufigkeit.
Erfindungsgemäß kann für unterschiedliche Bereiche durch einen Benutzer individuell festgelegt werden, wie häufig der Bereich jeweils gereinigt werden soll. Die einzelnen Be- reiche können verbessert sauber gehalten werden, ohne einen Sensor zur Bestimmung unterschiedlicher Verschmutzungsgrade zu erfordern. Bereiche, die einer stärkeren oder regelmäßigeren Verschmutzung unterworfen sind, können häufiger gereinigt werden als solche Bereiche, die nur selten verschmutzt werden. Die Bereiche sind jeweils für sich zusammenhängend und bevorzugt kann der gesamte Haushalt disjunkt in Bereiche un terteilt werden. Durch die Angabe unterschiedlicher Reinigungshäufigkeiten können die Bereiche individuell regelmäßig gereinigt werden. Insbesondere kann eine verbesserte zeitbasierte Reinigung realisiert werden, wobei unterschiedliche Bereiche wiederkehrend in unterschiedlich langen Intervallen gereinigt werden.
Es ist bevorzugt, dass eine Reinigungshäufigkeit ein Vielfaches eines vorbestimmten Zeitintervalls umfasst. Das Vielfache kann insbesondere ganzzahlig sein. Das vorbe stimmte Zeitintervall kann beispielsweise in Minuten oder Stunden angegeben sein und ist entweder fest vorgegeben oder von einem Benutzer wählbar. Beispielhafte Zeitintervalle umfassen sechs Stunden, zwölf Stunden und vierundzwanzig Stunden. Kürzere oder län gere Zeitintervalle sind ebenfalls denkbar. Durch die Abstützung auf ein gemeinsames Zeitintervall können Reinigungsläufe der Bereiche in einem Raster erfolgen, in welchem die Reinigung unterschiedlich häufig zu reinigender Bereiche zusammengelegt werden. Eine Person in dem Haushalt kann dadurch verringert gestört sein, während gleichzeitig der Haushalt verbessert automatisch sauber gehalten werden kann.
Der Haushalt kann mehrere Zimmer umfassen und ein Bereich kann insbesondere ein Zimmer betreffen. In einer Ausführungsform wird ein Zimmer des Haushalts erkannt und als Bereich bestimmt. Dieser Vorgang kann insbesondere im Rahmen einer Kartierung des Haushalts durch den Roboter erfolgen. Das Kartieren kann in einem gesonderten Kartierungslauf oder während des Reinigens des Haushalts beispielsweise auf der Basis eines SLAM-Algorithmus (Simultaneous Localization and Mapping) erfolgen. Das Zimmer kann damit beispielhaft auf der Basis von Wänden und eines Durchgangs oder einer Tür erkannt werden.
Auch ein beispielsweise mittels eines Regals abgeteilter Raum kann so als Zimmer er kannt werden. Ein Benutzer kann einen erkannten Bereich nachjustieren, sodass der Be reich verbessert einem Zimmer oder einem entsprechenden Abschnitt des Haushalts ent- sprechen kann. Alternativ kann der Benutzer auch einen Bereich manuell anlegen, wobei ein Zimmer in mehrere Bereiche unterteilt werden kann. Ein bestimmter Bereich kann unterteilt werden und gebildete Bereiche können miteinander verschmolzen werden, falls sie aneinander angrenzen. Es ist bevorzugt, dass die Bereiche voneinander disjunkt sind, in einer Ausführungsform kann jedoch auch zugelassen werden, dass zwei Bereiche ei nander überschneiden.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird eine Art eines Zimmers erkannt, wobei eine der Art des Zimmers zugeordnete Reinigungshäufigkeit vorgeschlagen werden kann. Die Art des Zimmers kann insbesondere seine übliche oder bevorzugte Nutzung reflektie ren und beispielsweise ein Wohnzimmer, ein Schlafzimmer, eine Küche, ein Bad, ein Kinderzimmer, ein Säuglingszimmer, ein Arbeitszimmer, ein Sportzimmer, ein Musikzim mer oder einen Abstellraum umfassen. Die Art eines Zimmers kann anhand eines Schnitts oder einer Lage des Zimmers bezüglich benachbarter Zimmer oder bezüglich des Haus halts erkannt werden. Die Art des Zimmers kann auch auf der Basis eines im Zimmer er kannten Möbels bestimmt werden, welches beispielsweise einen Esstisch, einen Arbeits tisch, ein Bett, ein Instrument oder ein Sportgerät umfassen kann. Für ein erkanntes Zimmer kann eine Bezeichnung vorgeschlagen werden, die bevorzugt für eine Bedien person verständlich und deskriptiv sein kann. Der Haushalt kann vollständig in Bereiche unterteilt werden und jedem Bereich kann ein eindeutiger Name zugeordnet werden. Da zu kann die Person einen Vorschlag anpassen, übernehmen oder durch eine individuelle Eingabe ersetzen.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird für jeden Bereich eine Reinigungsin tensität erfasst, wobei die Reinigung eines Bereichs mit der zugeordneten Reinigungsin tensität gesteuert werden kann. Der Art eines Zimmers kann auch eine Reinigungsinten sität zugeordnet sein, die zur Übernahme vorgeschlagen werden kann. Ein Benutzer kann die vorgeschlagene Reinigungsintensität akzeptieren oder durch eine individuelle Angabe ersetzen. Es hat sich gezeigt, dass in den meisten Fällen eine Unterscheidung von ca. drei unterschiedlichen Reinigungsintensitäten ausreicht. Dabei ist eine Reinigungsinten sität von null bevorzugt nicht vorgesehen. Die Reinigungsintensität kann angeben, wie eine Reinigungseinrichtung des Roboters während des Reinigens betrieben wird. Beispielsweise kann die Reinigungseinrichtung ein Saugwerk umfassen und die Reinigungsintensität angeben, wie stark ein Gebläse des Saugwerks angesteuert wird. Umfasst der durch den Roboter erbrachte Reinigungsvor gang eine mechanische Bodenbearbeitung, beispielsweise indem ein feuchtes Tuch über den Boden bewegt wird, so können beispielsweise ein Anpressdruck oder eine Bewe gungsgeschwindigkeit gesteuert werden. In einer weiteren Ausführungsform kann zur Steigerung der Intensität einer Reinigung eine Fahrgeschwindigkeit des Roboters verrin gert werden. Auf diese Weise können für einen Bereich sowohl eine Reinigungshäufigkeit als auch eine Reinigungsintensität individuell festgelegt werden. Ein Zusammenspiel die ser beiden Größen kann ausreichend Flexibilität bieten, um den Bereich mit relativ gerin gem Energie- oder Zeitaufwand sauber zu halten.
In einer weiteren Ausführungsform kann eine gegenläufige Veränderung der Reinigungs häufigkeit und der Reinigungsintensität angeboten werden. So kann sich ein Benutzer beispielsweise dafür entscheiden, eine Reinigung öfter und dafür weniger intensiv als zu nächst festgelegt durchzuführen. Umgekehrt kann er sich auch für eine seltenere und dafür intensivere Reinigung entscheiden.
In noch einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zu reinigende Bereiche bestimmt, die bezüglich ihrer Reinigungshäufigkeiten gleichzeitig zu reinigen sind. Gleichzeitig zu reinigende Bereiche können nominell den gleichen Startzeitpunkt aufgrund der ihnen zugeordneten Reinigungshäufigkeit aufweisen und werden bevorzugt innerhalb eines zusammenhängenden Reinigungslaufs gereinigt. Obwohl die Bereiche durch den Roboter tatsächlich nacheinander gereinigt werden, ist ihre Reinigung üblicherweise demselben Zeitintervall zugeordnet. Beträgt das Zeitintervall beispielsweise drei Stunden und soll der erste Bereich alle sechs Stunden und der zweite alle neun Stunden gereinigt werden, so kann ein in diesem Sinne gleichzeitiges Reinigen beider Bereiche alle acht zehn Stunden geplant werden.
Können die bestimmten Bereiche nicht zusammenhängend bearbeitet werden, insbeson dere weil ein vom Roboter mitgeführter Energiespeicher keine ausreichende Kapazität hat, so kann der Reinigungsvorgang der Bereiche durch einen Aufladevorgang unterbro chen werden.
Das Reinigen der bestimmten Bereiche kann durch ein Aufladen des Energiespeichers des Roboters derart unterbrochen werden, dass während des Aufladens möglichst jeder der bestimmten Bereiche entweder vollständig gereinigt oder vollständig ungereinigt ist. Anders ausgedrückt kann ein Aufladen bevorzugt immer dann gesteuert werden, wenn der Roboter mit dem Reinigen eines ersten Bereichs fertig ist und das Reinigen eines nachfolgenden zweiten Bereichs noch nicht begonnen hat. So kann verhindert werden, dass ein partiell gereinigter Bereich beispielsweise durch Benutzung von Haushaltsmit gliedern neu verunreinigt wird.
Ergibt sich eine Konstellation, in welcher das Zurücklassen eines partiell gereinigten Be reichs nicht zu vermeiden ist, so kann dieser Bereich auch in zwei Unterbereiche unterteilt werden, die dann wieder jeweils vollständig gereinigt oder vollständig ungereinigt sind, während der Roboter seinen Energiespeicher neu auflädt.
Für die bestimmten Bereiche kann jeweils eine Energiemenge bestimmt werden, die für ihre Reinigung erforderlich ist. Das Aufladen kann bezüglich der bestimmten Energie mengen und eines Ladezustands eines Energiespeichers des Roboters geplant werden. So kann mit guter Sicherheit vorhergesagt werden, welche Bereiche in einem gemeinsa men Reinigungslauf gereinigt werden können und zwischen welchen Bearbeitungen ein Aufladevorgang eingeschoben werden soll.
Eine Reihenfolge der Bearbeitung der einzelnen Bereiche kann derart angepasst werden, dass der Energiespeicher verbessert ausgenutzt wird. Das Planen kann vor dem Antritt eines Reinigungslaufs, während des Reinigungslaufs oder während eines Aufladevor gangs erfolgen. Dabei ist bevorzugt, dass eine vorbestimmte Sicherheitsreserve einge plant wird, um zu verhindern, dass der Roboter einen Bereich teilweise gereinigt hinter lassen muss oder gar mit leerem Energiespeicher stehenbleibt.
Zur Bestimmung der erforderlichen Energiemenge kann eine Energieaufnahme einer Rei nigungseinrichtung des Roboters betrachtet werden. Außerdem kann eine für die Bewe- gung des Roboters erforderliche Energie berücksichtigt werden. In einer Ausführungsform können beide Energiemengen pro zurückgelegter Strecke des Roboters ausgedrückt werden. Eine kombinierte Energieaufnahme pro Fahrstrecke während des Reinigens kann ebenfalls angegeben werden. Diese Energiemenge kann von einer Fahrgeschwindigkeit und/oder einer Reinigungsintensität abhängig sein. Für den Bereich, dessen Größe be kannt ist, kann so leicht eine aufzuwendende Energiemenge bestimmt werden.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform werden Bereiche, denen gleiche Reini gungsintensitäten zugeordnet sind, möglichst zusammenhängend gereinigt. Anders aus gedrückt wird das Reinigen von Bereichen mit gleichen Reinigungsintensitäten bevorzugt nicht durch ein Aufladen unterbrochen. Eine akustische Belastung durch den Reini gungsvorgang kann dadurch gesenkt sein.
Ein Aufladen wird bevorzugt derart geplant, dass zu Beginn eines Ladevorgangs noch eine vorbestimmte Energiemenge im Energiespeicher vorhanden ist. Diese Energiemen ge kann als Sicherheit dienen, um ein Zurückkehren des Roboters an eine Ladestation sicherzustellen. Diese Sicherheit kann mit zunehmendem Alter des Roboters bzw. des Energiespeichers angehoben werden, um einen Alterungseffekt abzubilden. So kann ver hindert werden, dass der Energiespeicher zu einem ungünstigen Zeitpunkt erschöpft ist.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Steue rung eines Roboters dazu eingerichtet, den Roboter in einem Haushalt zu bewegen und eine Reinigungsfunktion auszuführen. Dabei ist der Haushalt in mehrere Bereiche unter teilt und den Bereichen sind Reinigungshäufigkeiten zugeordnet. Die Vorrichtung ist be vorzugt dazu eingerichtet, eine Reinigung jedes Bereichs in Abhängigkeit der ihm zuge ordneten Reinigungshäufigkeit zu steuern.
Die Vorrichtung kann eine Verarbeitungseinrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu umfasst die Verarbeitungseinrichtung bevorzugt einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikro controller und das Verfahren liegt weiter bevorzugt in Form eines Computerprogramm produkts mit Programmcodemitteln vor. In einer weiteren Ausführungsform kann das Computerprogrammprodukt auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen wer den und umgekehrt.
Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Haushaltsro boter eine hierin beschriebene Vorrichtung zur Steuerung.
Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben, in denen:
Figur 1 einen Haushaltsroboter mit einer Steuervorrichtung;
Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Haushaltsroboters; und
Figur 3 einen Grundriss eines beispielhaften Haushalts darstellt.
Figur 1 zeigt einen Haushaltsroboter 100 mit einer Steuervorrichtung 105. Der Haushalts roboter 100 ist dazu eingerichtet, sich autonom in einem Haushalt 110 zu bewegen und dabei eine vorbestimmte Reinigungstätigkeit auszuüben. Rein beispielhaft wird vorliegend davon ausgegangen, dass die Reinigungsfunktion ein Staubsaugen umfasst.
Der Roboter 100 umfasst üblicherweise einen Antrieb 115, einen Energiespeicher 120, eine Reinigungseinrichtung 125 und eine Verarbeitungseinrichtung 130. Der Antrieb 115 ist vorliegend durch zwei individuell steuerbare Räder realisiert. An jedem Rad kann ein Elektromotor angebracht sein. Die Elektromotoren können aus dem Energiespeicher 120 gespeist werden, der bevorzugt als aufladbarer elektrischer Energiespeicher 120 ausge bildet ist. Die Reinigungseinrichtung 125 umfasst vorliegend ein Saugwerk, das üblicher weise einen Saugmund, einen Staubfilter und ein Gebläse umfasst. Auch das Gebläse kann mittels Energie aus dem Energiespeicher 120 betrieben werden. Die Verarbeitungs einrichtung 130 steuert bevorzugt das Zusammenspiel zwischen einer Fortbewegung des Roboters 100 mittels des Antriebs 115 und dem Ausführen einer Reinigungsfunktion mit tels der Reinigungseinrichtung 125. Zum planvollen Fortbewegen des Roboters 100 innerhalb des Haushalts 110 ist bevorzugt ein Datenspeicher 135 vorgesehen, in welchem eine Umgebungskarte des abgelegt wer den oder sein kann. Zur Abtastung eines Umfelds des Roboters 100 sind einer oder meh rere Sensoren 140 vorgesehen. Eine Position des Roboters 100 im Haushalt 110 kann auf der Basis von Abtastungen der Sensoren 140 bestimmt werden. Gleichzeitig können die Abtastungen einer Erstellung oder Aktualisierung der Umgebungskarte im Datenspeicher 135 zugrunde gelegt werden.
Üblicherweise ist die Steuervorrichtung 105 an Bord des Haushaltsroboters 100 ange bracht. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Teil der Steuervorrichtung 105 auch extern vorgesehen sein, beispielsweise der Datenspeicher 135 und/oder die Verarbei tungseinrichtung 130. Informationen zwischen der Steuervorrichtung 105 und dem Haus haltsroboter 100 können dann mittels einer bevorzugt drahtlosen Schnittstelle übermittelt werden.
Es wird vorgeschlagen, dass der Roboter 100 dazu eingerichtet ist, unterschiedliche Be reiche des Haushalts 110 mit jeweils zugeordneten Reinigungshäufigkeiten und/oder Rei nigungsintensitäten zu reinigen. Dafür erforderliche Bestimmungen können mittels der Verarbeitungseinrichtung 130 oder auch mittels einer anderen Steuervorrichtung durch geführt werden, deren Ergebnisse dann der Steuervorrichtung 105 übermittelt werden.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Steuern eines Haushaltsro boters 100. In einem Schritt 205 kann eine Umgebungskarte des Haushalts 110 erstellt werden. Die Umgebungskarte kann durch den Roboter 100 erstellt werden, während die ser durch den Haushalt 110 fährt, oder von einer externen Quelle stammen. Beispiels weise kann ein Benutzer Informationen zur Bereitstellung der Umgebungskarte beisteu ern.
In einem Schritt 210 können Bereiche innerhalb des Haushalts 110 bestimmt werden. Anders ausgedrückt kann der Haushalt 110 in Bereiche unterteilt oder segmentiert wer den. Ein Bereich kann dabei insbesondere einem Zimmer des Haushalts 110 entspre chen. Eine Art des Zimmers kann automatisch bestimmt werden, beispielsweise auf der Basis von Möbeln, die in dem Zimmer vorgefunden wurden. An dieser Stelle kann einem Bereich ein Name zugeordnet werden. Dazu kann auf der Basis der bestimmten Art des Zimmers ein Vorschlag gemacht werden, den ein Benutzer annehmen oder verändern kann.
In einem Schritt 215 können Reinigungshäufigkeiten für die Bereiche erfasst und den Be reichen zugeordnet werden. Bevorzugt wird jedem Bereich eine Reinigungshäufigkeit in dividuell zugeordnet. Ein Vorschlag für eine mögliche Reinigungshäufigkeit kann auf der Basis einer bestimmten Art eines Zimmers bereitgestellt werden. Ein Benutzer kann die sen Vorschlag übernehmen oder einen anderen Wert angeben.
In einem Schritt 220 können Reinigungsintensitäten erfasst und den einzelnen Bereichen zugeordnet werden. Auch hier kann ein Vorschlag für eine Reinigungsintensität auf der Basis einer bestimmten Art eines Zimmers bereitgestellt werden. Ein Benutzer kann einen solchen Vorschlag übernehmen oder eine manuelle Eingabe vornehmen. Abschließend können die eingegebenen bzw. bestimmten Informationen verifiziert und gegebenenfalls abgeändert werden. So können beispielsweise Reinigungshäufigkeiten oder Reinigungs intensitäten unterschiedlicher Bereiche verbessert aufeinander abgestimmt werden.
In einem Schritt 225 kann eine Reinigungsfahrt geplant werden. Reinigungsfahrten be ginnen üblicherweise zu ganzzahligen Vielfachen eines vorbestimmten Zeitrasters, das beispielsweise sechs Stunden betragen kann. So können Reinigungsfahrten zum Beispiel um sechs Uhr, zwölf Uhr, achtzehn Uhr und vierundzwanzig Uhr begonnen werden. Ein Bereich, der alle zwölf Stunden gereinigt werden soll, hat dann eine Reinigungshäufigkeit von zwei und ein anderer Bereich, der alle achtzehn Stunden gereinigt werden soll, eine Reinigungshäufigkeit von drei.
Für einen gegebenen Zeitpunkt, üblicherweise ein nächstes ganzzahliges Zeitintervall, können diejenigen Bereiche festgelegt werden, die zu diesem Zeitpunkt gereinigt werden sollen. Anschließend kann eine Energiemenge bestimmt werden, die für die Reinigung jedes der bestimmten Bereiche erforderlich ist. Übersteigt eine Summe der bestimmten Energiemengen eine im Energiespeicher 120 aufgenommene Energiemenge, so kann die Reinigungsfahrt in einem Schritt 230 einfach oder mehrfach unterteilt werden. Zwischen io den einzelnen Reinigungsfahrten kann eine Aufladung des Energiespeichers 120 geplant werden.
Jede Reinigungsfahrt umfasst wenigstens einen Bereich, der in ihr vollständig gereinigt wird. Eine nur teilweise Reinigung eines Bereichs während einer Reinigungsfahrt wird weiter bevorzugt vermieden. Eine Zuordnung von Bereichen zu Reinigungsfahrten kann derart erfolgen, dass die im Energiespeicher 120 verfügbare Energiemenge möglichst gut ausgenutzt wird. Eine vorbestimmte Reserve, die im Energiespeicher 120 verbleiben soll, kann bei dieser Bestimmung berücksichtigt werden. Außerdem können die Bereiche der art an Reinigungsfahrten zugeordnet werden, dass eine Reinigungsfahrt möglichst wenige unterschiedliche Reinigungsintensitäten aufweist. Bereiche mit gleichen Reinigungsinten sitäten werden bevorzugt nacheinander gereinigt.
In einem Schritt 235 kann eine Reinigungsfahrt über die zugeordneten Bereiche gesteuert werden. Sind alle Bereiche gereinigt, so kann in einem Schritt 240 ein Aufladen des Ener giespeichers 120 gesteuert werden. Dazu kann der Haushaltsroboter 100 insbesondere zu einer vorbestimmten Ladestation fahren, wo optional auch aufgesammelter Schmutz entsorgt werden kann.
Wird im Schritt 235 bestimmt, dass ein von der aktuellen Reinigungsfahrt umfasster Be reich, der noch nicht gereinigt wurde, aufgrund einer Entwicklung der im Energiespeicher 120 gespeicherten Energiemenge nicht mehr vollständig gereinigt werden kann, so kann das Aufladen vor dem Beginn des Reinigens dieses Bereichs erfolgen und verbleibende, noch zu reinigende Bereiche können neu auf Reinigungsfahrten verteilt werden.
Sollte durch das Verschieben des Reinigens eines Bereichs ein kaskadenartiges Ver schieben von Reinigungen anderer Bereiche erforderlich werden, so kann ein Hinweis bereitgestellt werden, dass die gewählten Bereiche und Reinigungshäufigkeiten mittels des Haushaltsroboters 100 und des gewählten Zeitintervalls nicht zu verwirklichen sind.
Figur 3 zeigt einen beispielhaften Haushalt 110 in Form eines Grundrisses. Der Haushalt 110 umfasst eine Anzahl Bereiche 305-350, die jeweils ein Zimmer umfassen. Folgende Tabelle gibt eine beispielhafte Zuordnung von Namen, Arten, Häufigkeiten und Reini gungsintensitäten zu den Bereichen 305-350 an:
Bereich Name Art Häufigkeit Intensität
305 (begehbarer) Aufbewahrung 1 1
Kleiderschrank
310 Eltern Schlafzimmer 2 2
315 WC Nassraum 2 2
320 Bad Nassraum 2 2
325 Kind 1 Schlafzimmer 3 3
330 Kind 2 Schlafzimmer 3 3
335 Flur Gang 3 2
340 Archiv Aufbewahrung 1 1
345 Büro Arbeitszimmer 2 1
350 Dusche Nassraum 2 2 Im gewählten Beispiel sollen die Zimmer 325, 330 und 345 zu einem betrachteten Zeit punkt gleichzeitig, also im gleichen Reinigungslauf gereinigt werden. Da die Zimmer 325, 330 und 345 relativ groß sind, können jedoch nur zwei von ihnen in einem zusammen hängenden Reinigungslauf gereinigt werden, bevor der Energiespeicher 120 des Haus haltsroboters 100 neu aufgeladen werden muss.
Die Reinigungsintensitäten der Zimmer 325 und 330 sind gleich, nur die Reinigungsinten sität des Zimmers 345 weicht davon ab, sodass der Reinigungslauf unterteilt wird und die Zimmer 325 und 330 gereinigt werden, bevor der Roboter 100 den Energiespeicher 120 neu auflädt. Die Reinigung des Zimmers 345 erfolgt erst anschließend und kann mit der Reinigung der Zimmer 315 und 350 in einen gemeinsamen Reinigungslauf gelegt werden, um eine Verzögerung der Reinigung der Zimmer 315 und 350 aufgrund ihrer Reinigungs häufigkeiten zu vermeiden. Da die Reinigungsintensität des Zimmers 345 abweichend von den Reinigungsintensitäten der Zimmer 315 und 350 ist, werden bevorzugt die Zimmer 315 und 350 zusammenhängend gereinigt und das Zimmer 345 wird entweder vor oder nach den Zimmern 315 und 350 gereinigt. Bezugszeichen
100 Roboter
105 Steuervorrichtung
110 Haushalt
115 Antrieb
120 Energiespeicher
125 Reinigungseinrichtung
130 Verarbeitungseinrichtung
135 Datenspeicher
140 Sensor
200 Verfahren
205 Umgebungskarte erstellen
210 Bereiche bestimmen
215 Reinigungshäufigkeiten erfassen
220 Reinigungsintensitäten erfassen
225 Reinigungsfahrt planen
230 Reinigungsfahrt unterteilen
235 Reinigungsfahrt steuern
240 Aufladen steuern
305 - 350 Bereich / Zimmer (vgl. Tabelle)

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren (200) zum Steuern eines Roboters (100), der dazu eingerichtet ist, sich in einem Haushalt (110) zu bewegen und eine Reinigungsfunktion auszuführen; wobei der Haushalt (110) in mehrere Bereiche (305-350) unterteilt ist; wobei den Berei chen (305-350) Reinigungshäufigkeiten zugeordnet sind; wobei eine Reinigung je des Bereichs (305-350) in Abhängigkeit der ihm zugeordneten Reinigungshäufigkeit gesteuert wird.
2. Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei eine Reinigungshäufigkeit ein Vielfaches eines vorbestimmten Zeitintervalls umfasst.
3. Verfahren (200) nach Anspruch 1 oder 2 wobei ein Zimmer des Haushalts (110) er kannt und als Bereich (305-350) bestimmt wird.
4. Verfahren (200) nach Anspruch 3, wobei eine Art eines Zimmers erkannt und eine der Art des Zimmers zugeordnete Reinigungshäufigkeit vorgeschlagen wird.
5. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für jeden Bereich (305-350) eine Reinigungsintensität erfasst wird und die Reinigung jedes Bereichs (305-350) mit der zugeordneten Reinigungsintensität gesteuert wird.
6. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bezüglich ihrer Reinigungshäufigkeiten gleichzeitig zu reinigende Bereiche (305-350) bestimmt werden; und das Reinigen der bestimmten Bereiche (305-350) durch ein Aufladen (240) eines Energiespeichers (120) des Roboters (100) derart unterbrochen wird, dass während des Aufladens möglichst jeder der bestimmten Bereiche (305-350) entweder vollständig gereinigt oder vollständig ungereinigt ist.
7. Verfahren (200) nach Anspruch 6, wobei für die bestimmten Bereiche (305-350) jeweils eine Energiemenge bestimmt (230) wird, die für ihre Reinigung erforderlich ist; und das Aufladen bezüglich der bestimmten Energiemengen und eines Ladezu stands eines Energiespeichers (120) des Roboters (100) geplant wird.
8. Verfahren (200) nach Anspruch 7, wobei die Energiemenge eine für die Bewegung des Roboters (100) erforderliche Energie umfasst.
9. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei Bereiche (305-350), de nen gleiche Reinigungsintensitäten zugeordnet sind, möglichst zusammenhängend gereinigt (235) werden.
10. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei ein Aufladen (240) derart geplant wird, dass zu Beginn eines Ladevorgangs noch eine vorbestimmte Ener giemenge im Energiespeicher (120) vorhanden ist.
11. Vorrichtung (105) zur Steuerung eines Roboters (100); wobei die Vorrichtung (105) dazu eingerichtet ist, den Roboter (100) in einem Haushalt (110) zu bewegen und eine Reinigungsfunktion auszuführen; wobei der Haushalt (110) in mehrere Berei che (305-350) unterteilt ist; wobei den Bereichen (305-350) Reinigungshäufigkeiten zugeordnet sind; wobei die Vorrichtung (105) dazu eingerichtet ist, eine Reinigung jedes Bereichs (305-350) in Abhängigkeit der ihm zugeordneten Reinigungshäufig keit zu steuern.
12. Haushaltsroboter (100), umfassend eine Vorrichtung (105) zur Steuerung nach An spruch 11.
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